¿Qué es un purificador de gas nitrógeno?
¿Qué es la generación de N₂ en dos etapas con un purificador de nitrógeno? ¿Cómo funciona y cuáles son las ventajas para las empresas que necesitan N₂ de alta pureza?
¿Qué es un purificador de gas nitrógeno?
Generación de nitrógeno en dos etapas con un purificador de nitrógeno
Un purificador de nitrógeno ofrece un nuevo enfoque para la generación de nitrógeno de alta pureza in situ. Tan nuevo que conviene empezar por la pregunta más básica de todas: ¿Qué es?
Un purificador de nitrógeno es un equipo que forma parte de un sistema de generación de gas nitrógeno in situ. Toma el nitrógeno de menor pureza producido por un generador de nitrógeno y lo eleva a una pureza del 99,999 % o superior. En este artículo se explica el principio de funcionamiento de un purificador. Veremos su función en un sistema de generación de nitrógeno y profundizaremos en las ventajas (económicas) de la generación de nitrógeno en dos etapas.
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Las empresas que necesitan nitrógeno para procesos o aplicaciones específicas tienen dos formas de obtener el gas: pueden pedir que se lo suministren o producirlo ellas mismas con un sistema de generación in situ. Este sistema consta de un compresor (que suministra el aire de alimentación) y un generador de nitrógeno, que elimina el oxígeno del aire para dejar solo nitrógeno. A diferencia del nitrógeno suministrado, un sistema de generación de nitrógeno permite a los usuarios establecer la pureza exacta que requiere su aplicación, hasta un 99,999 % para un generador PSA típico.
Sin embargo, producir nitrógeno con una pureza superior requiere mucha más energía. Esto se debe a que el generador necesita mucho aire adicional para eliminar esas últimas trazas de oxígeno. Aquí es donde entra en juego el purificador. Un sistema de generación de nitrógeno con un purificador permite al generador producir nitrógeno con una pureza menor. A continuación, el purificador eleva esa pureza al 99,999 % y más.
La mayoría de los purificadores de gas nitrógeno funcionan con hidrógeno. A medida que el nitrógeno entra en el purificador, se le añade una dosis específica de hidrógeno. Esta mezcla entra en un reactor lleno de un catalizador, que permite la reacción del hidrógeno con el oxígeno del nitrógeno de baja pureza. Esta reacción hace desaparecer el oxígeno, con solo el calor y la humedad como subproductos (ambos se pueden manipular fácilmente en una fase posterior). El resultado de este proceso químico es nitrógeno con una pureza superior al 99,999 %.
Como ya se ha mencionado, los sistemas de generación de nitrógeno pueden producir este nitrógeno de alta pureza sin necesidad de un purificador. Sin embargo, el proceso de dos etapas con un purificador es mucho más rentable. Al no tener que eliminar esa última traza de oxígeno, el generador requiere menos aire de alimentación, lo que, a su vez, significa que el compresor del sistema consume mucha menos energía. Trabajar con un purificador también permite utilizar un compresor y un generador de menor tamaño. Como resultado, la generación in situ de gas nitrógeno con un purificador puede reducir los costes energéticos y las emisiones. También reduce la carga del sistema eléctrico de una instalación.
Sumado a un sistema de generación in situ ya existente, un purificador de nitrógeno puede aumentar su capacidad de producción. Esto se debe a que, con una pureza inferior, el generador existente puede producir más nitrógeno. El purificador garantiza que la nueva capacidad (mayor) tenga la misma pureza o incluso mayor que la que el generador producía directamente antes.
Es importante tener en cuenta que un purificador de nitrógeno solo es útil para las empresas que necesitan nitrógeno de una pureza muy alta. La mayoría de los usuarios de nitrógeno que generan su propio nitrógeno no necesitan esta alta pureza. Simplemente pueden disfrutar de las ventajas de producir la pureza exacta (más baja) del nitrógeno que funcione para su aplicación sin necesidad de un purificador. Pero para aquellos cuyas aplicaciones requieren absolutamente una alta pureza, la generación de dos etapas ofrece ventajas significativas.
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