Generación de nitrógeno mediante la tecnología de membrana

Los generadores de nitrógeno de membrana se basan en un sencillo principio de funcionamiento. La parte principal de un generador de membrana es el módulo de membrana (+- 10 cm de diámetro), lleno de pequeñas fibras huecas de polímero. En primer lugar, entra el aire comprimido limpio y seco y, debido a la estructura de estas fibras del aire, circulará hacia el exterior de la fibra. Este proceso se denomina "permeación". Durante este proceso, el agua, el oxígeno y parte del argón salen a través de los lados de la membrana de las fibras. Al final, solo quedará el nitrógeno. Esto es posible debido a que diferentes moléculas penetran a distintas velocidades. El H2O penetrará muy rápidamente; el oxígeno tarda un poco más. El argón y el nitrógeno penetran más lentamente, lo que significa que permanecerán en las fibras mucho después de que el H2O y el oxígeno hayan desaparecido (parte del argón también penetrará, aunque sería ineficaz eliminarlo por completo de la corriente de aire). Obtenga más información acerca de la pureza del nitrógeno aquí. Debido a la penetración a través de la pared de la fibra, se produciría una sobrepresión en el interior de la carcasa de la membrana. Las fibras se obstruirían y la eficacia de la penetración sería significativamente inferior. Para evitar que suceda esto, hay una abertura en la carcasa, la salida de permeado, por donde estos gases de "escape" (incluidos el H2O, el oxígeno y el argón) se pueden liberar.

Es muy importante que el aire de admisión esté limpio y seco antes de que entre en la membrana. Si este no es el caso, las fibras superficiales se obstruirán rápidamente. Para evitar que esto ocurra, se debe instalar un sistema de tratamiento del aire correcto para el aire de alimentación. En algunos casos, los filtros y secadores necesarios ya estarán integrados en el propio generador. Esto significa que, en algunos casos, no se deben instalar filtros adicionales entre el compresor y el generador.  Las fibras de la membrana pueden manejar el vapor de agua sin muchos problemas. Sin embargo, es muy importante que el aire no contenga agua líquida, ya que tendría un impacto perjudicial sobre la membrana. Por lo tanto, es necesario que haya una buena solución de separación aguas arriba del generador, como un secador frigorífico. El mantenimiento del aire de entrada del generador protegerá la membrana y garantizará una larga vida útil. Consulte los detalles de una instalación típica a continuación.

Dado que el factor de aire por lo general es menor en generadores PSA, lo que se traduce en menores costes de funcionamiento, podría pensar que la elección entre los dos es una opción fácil. No obstante, hay notables ventajas al utilizar un generador de membrana. La primera es el principio de funcionamiento más simple de los generadores de membrana. Esto afecta a los costes de mantenimiento y requiere un menor espacio de la instalación. También arrancan con más rapidez y son mucho más silenciosos que los generadores PSA, que normalmente tienen que hacer frente a los ruidos de venteo al final de cada ciclo. Esta última ventaja hace que un generador de nitrógeno de membrana sea más adecuado para lugares en los que trabajan muchas personas. Al seleccionar el tipo correcto de generador, es aconsejable mirar la aplicación para la que se utilizará y, teniendo en cuenta el paquete total de ventajas y desventajas, tomar una decisión.