Che cos'è un purificatore di azoto?
In cosa consiste la generazione N₂ a due stadi con un purificatore di azoto? Come funziona e quali sono i vantaggi per le aziende che necessitano di N₂ ad alta purezza?
Che cos'è un purificatore di azoto?
Generazione di azoto a due stadi con un purificatore di azoto
Un purificatore di azoto offre un nuovo approccio alla generazione in loco di azoto ad alta purezza, tanto nuovo che è utile iniziare con la domanda più essenziale: che cos'è?
Un purificatore di azoto è un'apparecchiatura che fa parte di un impianto per la produzione di azoto in loco. Riceve azoto a bassa purezza prodotto da un generatore di azoto e ne aumenta la purezza fino al 99,999% o oltre. Questo articolo illustra il principio di funzionamento di un purificatore. Esamineremo il suo ruolo in un impianto per la produzione di azoto, per poi considerare i vantaggi (in termini di costo) della generazione di azoto a due stadi.
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Le aziende che necessitano di azoto per applicazioni o processi specifici hanno due modi per ottenere il gas. Possono farlo consegnare o produrlo da sole con un impianto per la produzione di azoto in loco, costituito da un compressore (che eroga l'aria di alimentazione) e da un generatore di azoto, che rimuove l'ossigeno dall'aria e lascia solo l'azoto. A differenza dell'azoto consegnato, un impianto per la produzione di azoto permette agli utenti di impostare l'esatta purezza richiesta dall'applicazione, fino al 99,999% per un tipico generatore PSA.
Tuttavia, la produzione di azoto con una purezza superiore richiede molta più energia, perché il generatore necessita di molta più aria per rimuovere le ultime tracce di ossigeno. È qui che entra in gioco il purificatore. In un impianto per la produzione di azoto con un purificatore, il generatore può produrre azoto con una purezza inferiore e il purificatore porta poi la purezza fino al 99,999% e oltre.
La maggior parte dei purificatori di azoto funziona con idrogeno. Quando l'azoto entra nel purificatore, viene aggiunta una dose specifica di idrogeno. La miscela entra in un reattore riempito con un catalizzatore, che consente la reazione dell'idrogeno con l'ossigeno presente nell'azoto a bassa purezza. Questa reazione elimina l'ossigeno e ha come sottoprodotti solo calore e umidità (entrambi facilmente gestibili in una fase successiva). Il risultato di questo processo chimico è azoto con una purezza superiore al 99,999%.
Come menzionato in precedenza, gli impianti per la produzione di azoto sono in grado di produrre questo azoto ad alta purezza senza un purificatore. Tuttavia, il processo a due stadi con un purificatore è molto più conveniente. Poiché non è necessario rimuovere l'ultima frazione di ossigeno, il generatore richiede meno aria di alimentazione. Questo a sua volta significa che il compressore del sistema utilizza molta meno energia. Il funzionamento con un purificatore consente inoltre di utilizzare un compressore e un generatore di dimensioni minori. Di conseguenza, la generazione di azoto in loco con un purificatore può ridurre i costi energetici e le emissioni, oltre al carico sull'impianto elettrico della struttura.
Aggiunto a un impianto per la produzione di azoto in loco esistente, un purificatore di azoto può aumentare la capacità produttiva. Questo perché, se la purezza richiesta è inferiore, il generatore esistente può produrre più azoto. Il purificatore assicura che la nuova (maggiore) capacità abbia una purezza pari o anche superiore a quella prodotta in precedenza dal solo generatore.
È importante tenere presente che un purificatore di azoto è utile solo per le aziende che richiedono azoto ad alta purezza. La maggior parte delle aziende che utilizzano azoto generato in loco non ha bisogno di questa alta purezza e può semplicemente sfruttare i vantaggi della produzione di azoto dell'esatta purezza (inferiore) richiesta per l'applicazione, senza un purificatore. Ma per le applicazioni che richiedono una purezza elevata, la generazione a due stadi offre vantaggi significativi.
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