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Scegliere la giusta fornitura di azoto per le tue attività

Nell'approvvigionamento di azoto, generalmente si sceglie la fornitura con bombole di gas industriali. Tuttavia, esistono alternative più efficienti, soprattutto nella produzione in loco con un generatore PSA o a membrana. In questo articolo vengono illustrate varie opzioni, evidenziando al contempo i vantaggi di ciascuna di esse.

Sala compressori per la fornitura di azoto

Metodi di fornitura tradizionali: sono affidabili?

Nel panorama industriale odierno, disporre di una fornitura di azoto sicura e costante è fondamentale. Con la logistica globale sotto pressione, anche piccole interruzioni delle consegne possono fermare la produzione. Allo stesso tempo, i prezzi dell'azoto sono in aumento e la domanda continua a crescere in settori come il confezionamento alimentare, la produzione di metalli, la chimica e l'elettronica.

 

Anche le normative in materia di purezza del gas e sicurezza sul posto di lavoro stanno diventando sempre più rigorose. Molti produttori operano ora con modelli di produzione just-in-time, in cui ritardi o incoerenze nella fornitura di gas possono avere un impatto diretto sulla qualità, sulla sicurezza e sui tempi di consegna dei prodotti.

 

Ecco perché garantire la disponibilità e l'affidabilità della fornitura di azoto non è solo questione di praticità. È un fattore chiave per mantenere le operazioni in funzione senza intoppi, i costi sotto controllo e la produzione costante.

Cosa minaccia la vostra fornitura di gas?

Anche le operazioni più organizzate sono esposte a rischi quando l'approvvigionamento di gas dipende da fonti esterne. Ecco le minacce più comuni:

  • Ritardi logistici: le chiusure stradali, le condizioni meteorologiche o i problemi di trasporto possono facilmente interrompere i programmi di consegna.

  • Esaurimento delle bombole: l'approvvigionamento basato sulle bottiglie dipende dalla disponibilità del fornitore. Una carenza improvvisa o la mancata consegna possono mettere a rischio la vostra produzione.

  • Pianificazione delle consegne di azoto liquido sfuso: il coordinamento delle consegne di azoto liquido richiede una tempistica precisa. Eventuali ritardi o errori di comunicazione possono comportare tempi di fermo o ordini di emergenza.

  • Perdite di stoccaggio: l'azoto liquido immagazzinato in loco evapora gradualmente nel tempo. Queste perdite riducono la quantità effettiva disponibile per l'uso e spesso richiedono un rifornimento più frequente.

  • Rischi per la sicurezza durante la movimentazione e il trasporto: lo spostamento e lo stoccaggio di bombole ad alta pressione o serbatoi criogenici comporta rischi fisici e responsabilità normative che possono aggiungere complessità alle vostre operazioni.

     

Metodi di fornitura di terzi: quanto sono affidabili?

Azoto in bombole

Serbatoi di azoto

La prima scelta menzionata è l'acquisto di bombole di azoto da uno stabilimento di produzione esterno. Questo processo è molto semplice. Ordinate la quantità di azoto desiderata per la vostra applicazionee il fornitore la consegna in grandi bombole pesanti.

 

L'N₂O₂, generato da un impianto di azoto criogenico, viene convertito in gas e imbombolato a pressione molto elevata (300 bar). Di conseguenza, una grande quantità di azoto viene immagazzinata in una bombola relativamente piccola. Tuttavia, per resistere all'alta pressione, i contenitori sono piuttosto ingombranti, aggiungendo peso.

Dopo l'uso, queste bombole vengono posizionate in un rack, dove vengono conservate per il prelievo, richiedendo uno stoccaggio aggiuntivo.

I vantaggi per te:

⸰ Una soluzione semplice per impianti con un basso consumo di azoto.

⸰ Fornisce azoto prontamente disponibile per i flussi di picco.

⸰ Installazione semplice.

Svantaggio:

  • A causa delle dimensioni e del peso delle bottiglie, il trasporto non è ecologico.
  • La pressione di esercizio deve essere superiore alla pressione della bombola. In caso contrario, si spreca azoto.
  • Prezzo relativamente elevato a causa dei costi di produzione e spedizione.
  • È necessario uno speciale sistema di cambio rack per flaconi per evitare interruzioni del flusso di lavoro.
  • Problemi di sicurezza (manipolazione pesante dell'acciaio, alta pressione).
  • Crea dipendenza dai fornitori di azoto.
  • Non adatto per un elevato consumo di gas.

Fornitura di azoto liquido sfuso

Una seconda opzione che coinvolge una terza parte è l'installazione di un serbatoio di stoccaggio di azoto liquido che viene riempito periodicamente da una società di gas. Questi serbatoi possono essere noleggiati o acquistati dal fornitore. Inoltre, per l'utilizzo dell'azoto gassoso è necessario un evaporatore.

 

Un evaporatore trasforma l'azoto liquido in azoto gassoso. Proprio come l'azoto in bombola, il trasporto è necessario per l'approvvigionamento di azoto liquido, ma in questo caso viene consegnato da un'autocisterna isolata termicamente. L'azoto liquido viene quindi pompato dall'autocarro nel serbatoio di stoccaggio isolato.

 

È inoltre possibile ordinare azoto liquido in contenitori più piccoli laddove ci sia un basso consumo. Questi piccoli serbatoi sono noti come dewar. Inoltre, proprio come l'azoto in bombole, l'azoto liquido viene prodotto da un impianto di azoto criogenico.

I vantaggi per te:

⸰ Fornisce azoto prontamente disponibile per i flussi di picco.

⸰ Generalmente più conveniente dell'azoto in bombola.

⸰ Le regolazioni della capacità sono facili da adattare alle mutevoli richieste di azoto.

Svantaggio:

  • L'isolamento del serbatoio non è perfetto. Il gas liquido può riscaldarsi ed evaporare, le cosiddette perdite per ebollizione.*
  • I contratti a lungo termine con le società del gas sono comuni (di solito 5-7 anni).
  • È necessaria un'ulteriore installazione, compresa una fondazione speciale e un evaporatore.
  • Si tratta di una soluzione che non rispetta l'ambiente.
  • Problemi di sicurezza (l'azoto liquido è a -196 °C, sussiste il rischio di congelamento quando si lavora con azoto liquido).
  • L'evaporatore può congelarsi quando il consumo di azoto è superiore al valore nominale o quando all'esterno fa freddo.

*Le perdite dovute al boil-off sono sprechi. Ogni volta che si utilizza una quantità di azoto inferiore alla capacità del serbatoio, la pressione aumenta causando perdite di boil-off. Se non viene consumato alcun gas, questo residuo raggiunge l'1% del volume residuo del serbatoio, al giorno. Per contrastare queste perdite, è necessario rifornire il serbatoio regolarmente (in genere una volta alla settimana).

 

Generazione di azoto in loco

Per una fornitura affidabile e continua di azoto, la generazione in loco è ampiamente considerata l'opzione più affidabile. Tecnologie come l'assorbimento a pressione oscillante (PSA) e i generatori a membrana forniscono una produzione di azoto efficiente e ininterrotta su misura per le vostre esigenze.

 

Generatore a membrana o PSA per azoto

A differenza dei metodi precedenti di acquisto e ricezione dell'azoto, la generazione autonoma non comporta il processo criogenico. Di conseguenza, né i generatori di azoto a membrana né quelli ad adsorbimento a pressione ascillante (PSA) richiedono temperature estreme. Questi tipi di apparecchiature separano l'aria nei loro componenti tramite altri mezzi.

Sebbene PSA e membrana siano due tecnologie molto diverse, entrambe richiedono un flusso di aria compressa per funzionare. Inoltre, poiché questi due generatori non utilizzano il criogenico, la composizione del gas risultante non è la stessa.

 

L'azoto criogenico ha un livello di purezza elevato e fisso. La purezza dell'azoto dei generatori disponibili in commercio è regolabile in base alle vostre preferenze. Vale la pena notare che raggiungere lo stesso livello di purezza dell'azoto generato criogenicamente è inefficiente con i generatori PSA e a membrana.

 

Con queste macchine, una maggiore purezza richiede più potenza, con conseguente aumento dei costi operativi. Detto questo, i livelli di purezza del PSA e del generatore a membrana sono sufficienti per la maggior parte delle applicazioni. Gli utenti possono ridurre il costo per unità di azoto producendo la giusta purezza per la loro applicazione anziché la massima. Ulteriori informazioni sulla purezza dell'azoto sono disponibili qui.

Vantaggi della generazione di azoto in loco:

⸰ Coerenza e controllo: la generazione in loco consente di ottenere livelli di purezza costanti su misura per applicazioni specifiche. 

Indipendenza della fornitura: riduce la dipendenza da fornitori esterni, riducendo al minimo potenziali ritardi o incoerenze nella fornitura. 

⸰ Efficienza operativa: produce solo la quantità di gas necessaria, contribuendo a ridurre i costi operativi complessivi

⸰ Flessibilità: soluzioni personalizzabili dal 95-99,5% di purezza con i generatori a membrana fino al 99,9995% con i sistemi PSA

Svantaggio:

  • Misure speciali necessarie per i flussi di picco (ad es. serbatoio di accumulo, serbatoio di accumulo ad alta pressione, serbatoio di accumulo gas liquido).
  • Meno adattabile alle mutevoli richieste di azoto rispetto all'erogazione liquida o in bombola.
  • Richiede manutenzione aggiuntiva.

Confronto tra metodi affidabili di fornitura di azoto

 

Generatore a membrana

Generatore PSA

Purezza raggiungibile

UP TO 99,9%

UP TO 99,999%

Efficienza

ALTA

SUPERIORE

Prestazioni VS. temp.

SUPERIORI AD ALTA TEMP.*

INFERIORI AD ALTA TEMP.

Dimensioni del sistema

PICCOLA

MEDIO

Velocità di avvio

SECONDI

MINUTI

Sensibilità all'acqua (vapore)

ASSENZA DI ACQUA LIQUIDA

ARIA SECCA

Sensibilità all'olio

NON CONSENTITO (< 0,01 mg/m³)

NON CONSENTITO (< 0,01 mg/m³)

Livello di rumore

MOLTO BASSO

MEDIA CON PICCO DI SPURGO

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Sappiamo che questo processo può essere impegnativo e siamo qui per aiutarti. Il nostro esperto può aiutarti a trovare la soluzione migliore per le tue sfide industriali più complesse. Contate su di noi per rispondere a tutte le vostre domande sul dimensionamento, sull'installazione o sul supporto continuo.

 
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Generatori con tecnologia ad adsorbimento a pressione oscillante
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Maggiori informazioni sulla produzione di azoto con la tecnologia PSA.
 
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Generatori a membrana
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Maggiori informazioni sulla produzione di azoto con i generatori a membrana.
 
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