Gas generation Générateur d'azote à membrane Technologies Wiki Air Comprimé Azote Adsorption par variation de pression Azote PSA Théorie de base
Avoir la possibilité de créer son propre azote signifie avoir le plein contrôle de son approvisionnement en N2. Beaucoup d'entreprises ayant besoin d'azote sur une base quotidienne pourraient y gagner. Qu'est-ce que cela signifie pour votre entreprise ? Quand vous générez de l'azote en interne, vous n'avez pas à recourir à des tiers pour son approvisionnement, ce qui élimine les besoins de traitement, les recharges et les frais de livraison. L'adsorption par variation de pression est l'une des manières de générer cet azote.
Lors de la production de votre propre azote, il est important de connaître et de comprendre le niveau de pureté que vous souhaitez atteindre. Certaines applications nécessitent des niveaux de pureté faibles (entre 90 et 99 %), comme le gonflage des pneus et la prévention des incendies, tandis que d’autres, comme les applications dans l’industrie agroalimentaire ou le moulage du plastique, nécessitent des niveaux élevés (entre 97 et 99,999 %). Dans ces cas, la technologie PSA est la solution idéale et la plus simple. En fait, un générateur d’azote fonctionne en séparant les molécules d’azote des molécules d’oxygène dans l’air comprimé. Pour ce faire, l’adsorption modulée en pression piège l’oxygène du flux d’air comprimé à l’aide de l’adsorption. L’adsorption a lieu lorsque les molécules se lient à un adsorbant, dans ce cas les molécules d’oxygène se fixent à un tamis moléculaire de carbone (CMS). Cela se produit dans deux réservoirs sous pression séparés, chacun rempli d’un CMS, qui basculent entre le processus de séparation et le processus de régénération. Pour l’instant, appelons-les tour A et tour B. Pour les démarreurs, l’air comprimé propre et sec pénètre dans la tour A et, comme les molécules d’oxygène sont plus petites que les molécules d’azote, elles pénètrent dans les pores du tamis de carbone. Les molécules d’azote, en revanche, ne peuvent pas entrer dans les pores, de sorte qu’elles contournent le tamis moléculaire de carbone. Vous obtenez ainsi de l’azote de la pureté souhaitée. Cette phase est appelée phase d’adsorption ou de séparation. Mais ce n’est pas tout. La majeure partie de l’azote produit dans la tour A quitte le système (prêt à être utilisé ou stocké directement), tandis qu’une petite partie de l’azote généré s’écoule dans la tour B dans la direction opposée (du haut vers le bas).
Ce débit est nécessaire pour chasser l'oxygène qui a été capturé lors de la phase d'adsorption précédente de la colonne B. En relâchant la pression dans la colonne B, les tamis moléculaires de carbone perdent leur capacité à retenir les molécules d'oxygène, qui se détachent des tamis et sont évacuées, via l'échappement, par le petit flux d'azote provenant de la colonne A. Ce faisant, le système libère de l'espace pour que de nouvelles molécules d'oxygène se fixent aux tamis lors de la phase d'adsorption suivante. Nous appelons « régénération » ce processus de « nettoyage » des colonnes saturées d'oxygène.
PSA signifie adsorption modulée en pression. Il s’agit d’une technologie qui peut être utilisée pour générer de l’azote ou de l’oxygène à des fins professionnelles.
Tout d’abord, le réservoir A est en phase d’adsorption tandis que le réservoir B se régénère. Au deuxième étage, les deux réservoirs équilibrent la pression pour préparer le changement. Après le changement, le réservoir A commence la régénération tandis que le réservoir B génère de l’azote.
Il est important de comprendre le niveau de pureté requis pour chaque application afin de générer votre propre azote de manière ciblée. Néanmoins, il existe certaines exigences générales concernant l’air d’admission. L’air comprimé doit être propre et sec avant d’entrer dans le générateur d’azote, car cela affecte positivement la qualité de l’azote et empêche également le CMS d’être endommagé par l’humidité. De plus, la température et la pression d’entrée doivent être contrôlées entre 10 et 25 degrés C, tout en maintenant la pression entre 4 et 13 bars. Pour traiter correctement l’air, un sécheur doit être installé entre le compresseur et le générateur. Si l’air d’admission est généré par un compresseur lubrifié, vous devez également installer un filtre à coalescence d’huile et un filtre à charbon pour éliminer toute impureté avant que l’air comprimé n’atteigne le générateur d’azote. Des capteurs de pression, de température et de point de rosée sous pression sont installés dans la plupart des générateurs en tant que sécurité intégrée, empêchant l’air contaminé d’entrer dans le système PSA et d’endommager ses composants.
Installation type : compresseur d’air, sécheur, filtres, réservoir d’air, générateur d’azote, réservoir d’azote. L’azote peut être consommé directement à partir du générateur ou via un réservoir tampon supplémentaire (non illustré).
Un autre aspect important de la production d’azote PSA est le facteur d'air. Il s’agit de l’un des paramètres les plus importants dans un système de générateur d’azote, car il définit l’air comprimé nécessaire pour obtenir un certain débit d’azote. Le facteur d’air indique ainsi le rendement d’un générateur, ce qui signifie qu’un facteur d’air plus faible indique un rendement plus élevé et, bien sûr, des coûts d’exploitation globaux inférieurs.
|
PSA |
MEMBRANE |
PURETE REALISABLE |
JUSQU'A 99,999 % |
JUSQU'A 99,9 % |
EFFICACITE |
PLUS ELEVE |
ELEVE |
PERFORMANCE VS TEMP. |
PLUS FAIBLE A HAUTE TEMP. |
PLUS ELEVEE A HAUTE TEMP. |
COMPLEXITE DU SYSTEME |
MOYEN |
FAIBLE |
INTENSITE DE SERVICE |
FAIBLE |
TRES FAIBLE |
STABILITE DE PRESSION |
FLUCTUATION D'ENTREE/DE SORTIE |
STABLE |
STABILITE DU DEBIT |
FLUCTUATION D'ENTREE/DE SORTIE |
STABLE |
VITESSE DE DEMARRAGE |
MINUTES/HEURES |
SECONDES |
SENSIBILITE A L'EAU (VAPEUR) |
PDP MAX DE 8 °C |
PAS D'EAU LIQUIDE |
SENSIBILITE A L'HUILE |
NON AUTORISEE (< 0,01 mg/m³) |
NON AUTORISEE (< 0,01 mg/m³) |
NIVEAU SONORE |
HAUT (pics de décompression) |
TRES FAIBLE |
POIDS |
MOYEN |
FAIBLE |
21 avril, 2022
L’azote est partout autour de nous. C’est la plus grande composante de l’air que nous respirons, mais nous ne l’utilisons pas. Dans cet article, nous examinons quelques-unes des nombreuses applications possibles.
21 avril, 2022
L'azote peut être généré sur site à l'aide de générateurs à membrane. Ces machines ont un principe de fonctionnement très simple. En savoir plus.
