Nitrogen: Hvad er det, og hvor anvendes det?
21 april, 2022
Nitrogen er alt omkring os. Det er den største komponent i den luft, vi indånder, men vi bruger den ikke. I denne artikel ser vi på nogle af de mange ting, den kan bruges til.
Når du køber din nitrogenforsyning, er det almindeligt at vælge levering af industrielle gasflasker. Der findes dog mere effektive alternativer, især produktion på stedet med en PSA- eller membrangenerator. Denne artikel dækker forskellige muligheder og fremhæver fordelene ved hver af dem.
I nutidens industrilandskab er det afgørende at have en sikker og ensartet nitrogenforsyning. Med global logistik under pres kan selv mindre leveringsforstyrrelser bringe produktionen til standsning. Samtidig stiger nitrogenpriserne, og efterspørgslen fortsætter med at vokse på tværs af sektorer som fødevareemballage, metalfremstilling, kemikalier og elektronik.
Reglerne om gasrenhed og sikkerhed på arbejdspladsen bliver også strengere. Mange producenter arbejder nu med just-in-time-produktionsmodeller, hvor forsinkelser eller uoverensstemmelser i gasforsyningen kan have direkte indvirkning på produktkvalitet, sikkerhed og leveringstidsplaner.
Derfor handler det ikke kun om bekvemmelighed at sikre tilgængeligheden og pålideligheden af din nitrogenforsyning. Det er en nøglefaktor for at holde din drift kørende problemfrit, dine omkostninger under kontrol og dit output ensartet.
Selv den mest organiserede drift står over for risici, når deres gasforsyning er afhængig af eksterne kilder. Her er de mest almindelige trusler:
Logistikforsinkelser: Vejspærringer, vejrforhold eller transportproblemer kan nemt forstyrre leveringsplanerne.
Flaskeudsolgt: Cylinderbaseret forsyning afhænger af leverandørens tilgængelighed. En pludselig mangel eller manglende levering kan bringe din produktion i fare.
Bulkleveringsplanlægning: Koordinering af leveringer af flydende kvælstof kræver præcis timing. Forsinkelser eller misforståelser kan medføre nedetid eller hasteordrer.
Opbevaringstab: Flydende kvælstof, der opbevares på stedet, fordamper gradvist over tid. Disse tab reducerer den effektive mængde, der er tilgængelig til brug, og kræver ofte hyppigere genopfyldning.
Sikkerhedsrisici ved håndtering og transport: Flytning og opbevaring af højtrykscylindere eller kryogene tanke indebærer fysiske risici og myndighedsansvar, der kan gøre din drift mere kompleks.
Det første valg, der nævnes, er at købe nitrogenflasker fra et eksternt produktionsanlæg. Processen er meget enkel. Du bestiller den ønskede mængde nitrogen til din applikation, og leverandøren leverer den i store, tunge flasker.
N₂O₂, der genereres af et kryogent nitrogenanlæg, omdannes til en gas og aftappes under meget højt tryk (300 bar). Som følge heraf opbevares en stor mængde kvælstofgas i en relativt lille flaske. For at kunne modstå det høje tryk er beholderne dog ret voluminøse, hvilket giver ekstra vægt.
Efter brug placeres disse flasker i et stativ, hvor de opbevares til afhentning, hvilket kræver yderligere opbevaring.
Produktfordele:
⸰ En nem løsning til anlæg med lavt nitrogenforbrug.
⸰ Giver let tilgængelig nitrogen til spidsstrømme.
⸰ Nem installation.
Begrænsninger:
En anden mulighed, der involverer en tredjepart, er at installere en opbevaringstank til flydende kvælstof, der periodisk fyldes af et gasselskab. Disse tanke kan lejes hos leverandøren eller købes. Derudover kræves der en fordamper til brug af gasformig kvælstof.
En fordamper omdanner flydende kvælstof til kvælstofgas. Ligesom flydende kvælstof på flaske er der behov for transport til forsyning af flydende kvælstof, men i dette tilfælde leveres det af en varmeisoleret tankbil. Den flydende nitrogen pumpes derefter fra lastbilen til den isolerede opbevaringstank.
Det er også muligt at bestille flydende nitrogen i mindre dåser til situationer med lavt forbrug. Disse små tanke kaldes dewars. Ligesom flaskekvælstof produceres flydende kvælstof også af et kryogent kvælstofanlæg.
Produktfordele:
⸰ Giver let tilgængelig nitrogen til spidsstrømme.
⸰ Generelt mere omkostningseffektiv end flaskekvælstof.
⸰ Kapacitetsjusteringer er nemme at tilpasse til skiftende nitrogenbehov.
Begrænsninger:
*Afkogningstab er spild. Når du bruger mindre nitrogen end tankens kapacitet, stiger trykket, hvilket medfører afkogningstab. Hvis der slet ikke forbruges gas, er dette spild helt op til 1 % af tankens resterende volumen pr. dag. For at modvirke disse tab er det nødvendigt at fylde tanken regelmæssigt (typisk en gang om ugen).
For at opnå en pålidelig og kontinuerlig forsyning af nitrogen betragtes generering på stedet bredt som den mest pålidelige mulighed. Teknologier som Pressure Swing Adsorption (PSA) og membrangeneratorer leverer effektiv, uafbrudt nitrogenproduktion, der er skræddersyet til dine behov.
I modsætning til de tidligere metoder til køb og modtagelse af nitrogen involverer generering af din egen ikke den kryogene proces. Derfor kræver hverken membran- eller Pressure Swing Adsorption (PSA) nitrogengeneratorer ekstreme temperaturer. Disse typer udstyr udskiller luft i deres komponenter ved hjælp af andre midler.
Selvom PSA og membran er to meget forskellige teknologier, kræver de begge en strøm af trykluft for at fungere. Og da disse to generatorer ikke bruger kryo, er den resulterende gassammensætning ikke den samme.
Kryogen nitrogen har et fast, højt renhedsniveau. Nitrogenrenheden i kommercielt tilgængelige generatorer kan justeres, så den passer til dine præferencer. Det er værd at bemærke, at det er ineffektivt at opnå det samme renhedsniveau som kryogeniseret nitrogen med PSA- og membrangeneratorer.
Med disse maskiner kræver højere renhed mere effekt, hvilket resulterer i øgede driftsomkostninger. Når det er sagt, er PSA- og membrangeneratorens renhedsniveauer tilstrækkelige til de fleste anvendelser. Brugerne kan reducere deres omkostninger pr. nitrogenenhed ved at producere den rigtige renhed til deres anvendelse i stedet for den højeste. Du kan læse mere om nitrogenrenhed her.
Fordele ved nitrogengenerering på stedet:
⸰ Konsistens og kontrol: Generering på stedet giver mulighed for ensartede renhedsniveauer, der er skræddersyet til specifikke applikationer.
⸰ Leveringsuafhængighed: Det reducerer afhængigheden af eksterne leverandører og minimerer potentielle forsinkelser eller uoverensstemmelser i leveringen.
⸰ Driftseffektivitet: Producerer kun den nødvendige mængde gas, hvilket hjælper med at sænke de samlede driftsomkostninger
⸰ Fleksibilitet: Tilpassede løsninger fra 95-99,5% renhed med membrangeneratorer til op til 99,9995% med PSA-systemer
Begrænsninger:
|
Membrangenerator |
PSA-generator |
|||
---|---|---|---|---|---|
Opnåelig renhed |
OP TIL 99,9% |
OP TIL 99,999% |
|||
Effektivitet |
HØJ |
HØJERE |
|||
Ydelse VS. temperatur |
HØJERE VED HØJ TEMP.* |
LAVERE VED HØJ TEMP. |
|||
Systemstørrelse |
LILLE |
MEDIUM |
|||
Starthastighed |
SEKUNDER |
MINUTTER |
|||
Følsomhed over for vand (damp) |
INTET VAND |
TØR LUFT |
|||
Oliefølsomhed | IKKE TILLADT (< 0,01 mg/m³) |
IKKE TILLADT (< 0,01 mg/m³) |
|||
Støjniveau |
MEGET LAVT |
MEDIUM MED AFBLÆSNINGSSPIDS |
|||
Sammenligningstabel: Membran- og PSA-kvælstofgeneratorer. *Afhængigt af den anvendte membrantype |
Bestemmelse af den rigtige størrelse og kapacitet for nitrogengeneratorer indebærer en grundig vurdering af forskellige faktorer. Før du beslutter dig, skal du gennemføre en detaljeret analyse eller rådføre dig med vores eksperter.
Vi forstår, at denne proces kan være udfordrende, og vi er her for at hjælpe. Vores ekspert kan hjælpe dig med at finde den bedste løsning til dine mest komplekse industrielle udfordringer. Du kan regne med, at vi besvarer alle dine spørgsmål om dimensionering, installation eller løbende support.
21 april, 2022
Nitrogen er alt omkring os. Det er den største komponent i den luft, vi indånder, men vi bruger den ikke. I denne artikel ser vi på nogle af de mange ting, den kan bruges til.
25 april, 2022
Tryksvingningsadsorption er en teknologi inden for nitrogengeneratorer, der kan levere nitrogen med meget høje renhedsniveauer. Læs mere om det her.
29 april, 2022
Langt de fleste professionelle anvendelser af nitrogen og oxygen kræver ikke gas med ekstrem renhed, hvilket gør dette til et område, hvor virksomheder kan opnå betydelige besparelser. Fordi det altid er den optimale og mest effektive løsning at tilpasse gassens renhed til dine behov.