Nitrogén: Mi az és hol használják?
21 április, 2022
A nitrogén mindenütt jelen van körülöttünk. A belélegzett levegő legnagyobb összetevője, de nem használjuk fel. Ebben a cikkben megnézzük, hogy milyen sok mindenre felhasználható.
Melyek a nitrogén vagy oxigén beszerzésének különböző módjai a vállalkozása részére?
Becsült olvasási idő: 3 perc
A nitrogén beszerzésekor a felhasználók általában az ipari gázpalackos kiszállítást választják. Vannak azonban hatékonyabb alternatívák is:
- leginkább egy nyomáslengetéses adszorpciós- (PSA), vagy
- egy membrános gázgenerátorral végzett helyszíni gyártás.
Ez a cikk a különféle lehetőségeket tárgyalja, miközben kiemeli mindegyik módszer előnyeit.
Ha csak a helyszíni nitrogén termelés előnyeiről szeretne olvasni, kattintson ide.
Nitrogén beszerzése külső beszállítótól
Palackos nitrogén
Az elsőként részletezésre kerülő választás a nitrogénpalackok beszerzése egy külső gyártóüzemből. Ez a folyamat nagyon egyszerű. Ön megrendeli a kívánt nitrogén mennyiséget az alkalmazásához, és a szállító nagy, nehéz palackokban leszállítja azokat.
A kriogén nitrogénüzem által megtermelt N2O2-t gázzá alakítják, és nagyon magas nyomáson (300 bar) palackozzák. Ennek eredményeként egy viszonylag kis palackban sok nitrogéngáz kerül eltárolásra. A nagy nyomásnak ellenálló tartályok azonban meglehetősen terjedelmesek, és megnövelik a kezelendő súlyt.
Használat után ezeket a palackokat egy tároló rackbe helyezik, ahol azok az elszállításig további tárolást igényelnek.
Előnyök:
● Egyszerű megoldás alacsony nitrogénfogyasztású létesítményeknek.
● Készen elérhető nitrogént biztosít a csúcsfogyasztásokhoz.
● Egyszerű telepítés.
Hátrányok:
● A palackok mérete és súlya miatt a szállításuk nem környezetbarát.
● Az üzemi nyomásnak nagyobbnak kell lennie a palack nyomásánál. Ha ez nem így van, akkor nitrogén vész kárba.
● Viszonylag magas ár a gyártási és szállítási költségek miatt.
● Speciális palacktároló cserélési rendszer szükséges a munkafolyamatok megszakításainak elkerülése érdekében..
● Biztonsági vonatkozások (nehéz acél tárolók mozgatása, nagy nyomás).
● Függőséget teremt a nitrogén beszállítóktól.
● Nem alkalmas nagy gázfogyasztás kiszolgálására.
Folyékony, tartályos nitrogén ellátás
A másik lehetőség külső fél bevonásával egy folyékony nitrogén tároló tartály felszerelése, amelyet a gázszolgáltató rendszeresen megtölt. Ezek a tartályok a szállítótól bérelhetők vagy meg is vásárolhatók. Továbbá szükséges egy elpárologtató a gáznemű nitrogén használatához.
Az elpárologtató a folyékony nitrogént nitrogéngázzá alakítja. A palackozott nitrogénhez hasonlóan a folyékony nitrogén ellátáshoz is szállítás szükséges. Ebben az esetben azonban a gázt hőszigetelt tartálykocsival szállítják. A folyékony nitrogént ezután a teherautóból a szigetelt tárolótartályba szivattyúzzák.
Lehetőség van folyékony nitrogén megrendelésére kisebb tartályokban is, alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz. Ezeket a kis tartályokat dewar-edényeknek nevezik. A palackozott nitrogénhez hasonlóan a folyékony nitrogént is egy kriogén nitrogéngyárban állítják elő
Előnyök:
● Készen elérhető nitrogént biztosít a csúcsfogyasztásokhoz.
● Általában költséghatékonyabb, mint a palackos nitrogén.
● A kapacitások beállítása könnyen hozzáigazítható a változó nitrogén igényekhez.
Hátrányok:
● A tartály szigetelése nem tökéletes. A folyékony gáz felmelegedhet és elpárologhat, ez az úgynevezett párolgási (boil-off) veszteség.*
● Gyakoriak a hosszú távú szerződések a gázt előállító társaságokkal (általában 5-7 év).
● További előkészítés szükséges, többek között egy speciális alapot és párologtatót kell kialakítani.
● Nem környezetbarát.
● Biztonsági vonatkozások (a folyékony nitrogén -196°C-os, a folyékony nitrogénnel végzett munka során fagyásveszély áll fenn).
● Az elpárologtató megfagyhat, ha a nitrogénfogyasztás meghaladja a névleges értéket, vagy ha a külső hőmérséklet alacsony.
* A párolgási veszteség pazarlás. Amikor kevesebb nitrogént használ, mint a tartály kapacitása, a nyomás megemelkedik, ami párolgási veszteséget okoz. Amennyiben egyáltalán nem történik gázfogyasztás, ez a veszteség a tartályban lévő maradék gáz térfogatának napi 1%-a is lehet. Ezen veszteségek ellensúlyozására a tartály rendszeres feltöltése szükséges (általában hetente egyszer).
Helyszíni kriogén előállítás
A folyékony nitrogén szállításához kapcsolódik a helyszíni kriogén előállítás. Amennyiben a gázfogyasztása rendkívül magas, egy gázipari vállalat telepíthet Önnél egy kis kriogén nitrogénüzemet. Ez ugyanaz a gáz generátor, amit a palackokban és a tartálykocsikban szállított nitrogén előállítására is használnak.
A nitrogén beszerzésének és kezelésének korábbi módszereivel ellentétben a saját előállítás nem jár kriogén eljárással. Ennek eredményeként sem a membrános, sem a nyomáslengetéses adszorpciós (PSA) nitrogéngenerátorok nem igényelnek szélsőséges hőmérsékleteket. Az ilyen típusú berendezések más módon választják szét elemeikre a levegőt.
Habár a nyomáslengetéses adszorpciós (PSA) és a membrános két nagyon különböző technológia, mindkettő működéséhez sűrített levegő áramra van szükség. Továbbá, mivel ez a két generátor nem használ kriogén technológiát, az eredményként kapott gázösszetétel sem egyforma.
A kriogén nitrogén fixen nagy tisztaságú. A kereskedelemben kapható generátorok által előállított nitrogén tisztasága az Ön igényei szerint beállítható. Érdemes megjegyezni, hogy a kriogén eljárással előállított nitrogénnel azonos tisztasági szint elérése nem hatékony a nyomáslengetéses adszorpciós (PSA) és a membrános generátorokkal.
Ezekkel a gépekkel a nagyobb tisztaság nagyobb teljesítményt igényel, ami megnövekedett működési költségeket eredményez. Ennek ellenére mind a PSA, mind a membrános generátorral előállított nitrogén tisztasági szintje a legtöbb alkalmazáshoz elegendő. A felhasználók pedig lecsökkenthetik az egységnyi nitrogénre eső költségüket azáltal, hogy az alkalmazásuknak megfelelő tisztaságot állítják elő a legmagasabb tisztasági szint helyett. A nitrogén tisztaságáról itt olvashat bővebben.
Előnyök:
● Általában a nitrogén saját előállítása a legköltséghatékonyabb.
● A tisztaság ennek megfelelően beállítható. Az energiaköltségek a kívánt szinttől függenek.
● Nincs függés a gázszolgáltatóktól.
● Stabil gázár.
● Biztonságos.
● Nincs veszteség.
● A leginkább környezetbarát lehetőség.
Hátrányok:
● Speciális intézkedések szükségesek a csúcsigények kiszolgálásához (pl. puffertartály, nagynyomású puffertartály, folyékony gázpuffer).
● Kevésbé szabható a változó nitrogénigényekhez, mint a folyékony-, vagy palackos kiszállítás.
● További karbantartásokat igényel.
Saját nitrogén előállítása
Tekintse meg közelebbről a nyomáslengetéses adszorpciós (PSA)- és membrános generátorokat
Nyomáslengetéses adszorpciós (PSA) generátorok
![PSA generátor sematikus ábra]()
Nyomáslengetéses adszorpciós (PSA) generátorok
Tudjon meg többet a PSA-technológiával történő nitrogéntermelésről.
Tudjon meg többet a PSA-technológiával történő nitrogéntermelésről.
Tudjon meg többet a PSA-technológiával történő nitrogéntermelésről.
Membrángenerátorok
![What-is-membrane-nitrogen-generation]()
Membrángenerátorok
Tudjon meg többet a nitrogén előállításáról membrángenerátorok használatával.
Tudjon meg többet a nitrogén előállításáról membrángenerátorok használatával.
Tudjon meg többet a nitrogén előállításáról membrángenerátorok használatával.
Kapcsolódó cikkek