Nitrogen: What is it and where is it used?
21 april, 2022
Nitrogen is all around us. It is the biggest component of the air we breathe, but we don't use it. In this article we take a look at some of the many things it can be used for.
Når du kjøper nitrogenforsyning, er det vanlig å velge levering av industrielle gassflasker. Det finnes imidlertid mer effektive alternativer, for det meste produksjon på stedet med en PSA- eller membrangenerator. Denne artikkelen dekker ulike alternativer, samtidig som den fremhever fordelene ved hver av dem.
I dagens industrilandskap er det avgjørende å ha en sikker og konsekvent nitrogenforsyning. Med global logistikk under press kan selv mindre leveringsavbrudd føre til produksjonsstans. Samtidig stiger nitrogenprisene, og etterspørselen fortsetter å vokse på tvers av sektorer som matvareemballasje, metallproduksjon, kjemikalier og elektronikk.
Forskriftene rundt gassrenhet og sikkerhet på arbeidsplassen blir også strengere. Mange produsenter opererer nå med just-in-time-produksjonsmodeller, der forsinkelser eller inkonsekvent gassforsyning kan ha direkte innvirkning på produktkvalitet, sikkerhet og leveringstider.
Derfor handler det ikke bare om bekvemmelighet å sikre at nitrogenforsyningen er tilgjengelig og pålitelig. Det er en nøkkelfaktor for å holde driften i gang, kostnadene under kontroll og produksjonen konsekvent.
Selv de mest organiserte operasjoner står overfor risikoer når gassforsyningen er avhengig av eksterne kilder. Her er de vanligste truslene:
Logistikkforsinkelser: Veistrukturer, værforhold eller transportproblemer kan lett forstyrre leveringsplanene.
Utsolgte flasker: Sylinderbasert forsyning avhenger av leverandørtilgjengelighet. En plutselig mangel eller manglende levering kan sette produksjonen i fare.
Planlegging av bulkleveranser: Koordinering av flytende nitrogenleveranser krever presis timing. Eventuelle forsinkelser eller feilkommunikasjoner kan føre til nedetid eller nødordrer.
Lagringstap: Flytende nitrogen som lagres på stedet fordamper gradvis over tid. Disse tapene reduserer den effektive mengden som er tilgjengelig for bruk, og krever ofte hyppigere etterfylling.
Sikkerhetsrisikoer ved håndtering og transport: Flytting og lagring av høytrykkssylindre eller kryogene tanker medfører fysiske risikoer og regulatorisk ansvar som kan gjøre driften mer kompleks.
Det første valget som nevnes er å kjøpe nitrogenflasker fra et eksternt produksjonsanlegg. Prosessen er veldig enkel. Du bestiller ønsket mengde nitrogen til ditt bruksområde, og leverandøren leverer det i store, tunge flasker.
N₂O₂, som genereres av et kryogent nitrogenanlegg, omdannes til en gass og flaskes under svært høyt trykk (300 bar). Som et resultat lagres mye nitrogengass i en relativt liten flaske. For å tåle det høye trykket er beholderne imidlertid ganske store, noe som øker vekten.
Etter bruk plasseres disse flaskene i et stativ, der de oppbevares for henting, noe som krever ekstra lagring.
Fordeler:
⸰ En enkel løsning for anlegg med lavt nitrogenforbruk.
⸰ Gir lett tilgjengelig nitrogen for forbrukstopper.
⸰ Enkel installasjon.
Ulemper:
Et annet alternativ som involverer en tredjepart er å installere en lagringstank for flytende nitrogen som periodisk fylles av et gasselskap. Disse tankene kan leies fra leverandøren eller kjøpes. I tillegg kreves det en fordamper for bruk av gassformig nitrogen.
En fordamper omdanner flytende nitrogen til nitrogengass. I likhet med nitrogen på flaske er det nødvendig med transport for forsyning av flytende nitrogen, men i dette tilfellet leveres det av en termisk isolert tankbil. Flytende nitrogen pumpes deretter fra tankbilen til den isolerte lagringstanken.
Det er også mulig å bestille flytende nitrogen i mindre beholdere for situasjoner med lavt forbruk. Disse små tankene kalles dewars. I likhet med flaskenitrogen produseres flytende nitrogen også av et kryogent nitrogenanlegg.
Fordeler:
⸰ Gir lett tilgjengelig nitrogen for forbrukstopper.
⸰ Generelt mer kostnadseffektiv enn nitrogen på flaske.
⸰ Kapasitetsjusteringer er enkle å tilpasse for skiftende nitrogenbehov.
Ulemper:
*Avkokingstap er avfall. Når du bruker mindre nitrogen enn tankens kapasitet, øker trykket og forårsaker avkokingstap. Hvis det ikke forbrukes gass i det hele tatt, er dette avfallet så høyt som 1 % av tankens gjenværende volum, per dag. For å motvirke disse tapene er det nødvendig å fylle tanken regelmessig (vanligvis én gang i uken).
For en pålitelig og kontinuerlig forsyning av nitrogen anses generering på stedet som det mest pålitelige alternativet. Teknologier som Pressure Swing Adsorption (PSA) og membrangeneratorer gir effektiv, uavbrutt nitrogenproduksjon skreddersydd til dine behov.
I motsetning til de tidligere metodene for å kjøpe og motta nitrogen, involverer ikke generering av eget nitrogen den kryogene prosessen. Derfor krever verken membran- eller trykksvingadsorpsjonsgeneratorer (PSA) ekstreme temperaturer. Denne typen utstyr separerer luft i komponentene på andre måter.
Selv om PSA og membran er to svært forskjellige teknologier, krever begge en strøm av trykkluft for å fungere. Siden disse to generatorene ikke bruker kryo, er ikke den resulterende gassammensetningen den samme.
Kryogent nitrogen har et fast, høyt renhetsnivå. Nitrogenrenheten til kommersielt tilgjengelige generatorer kan justeres etter dine preferanser. Det er verdt å merke seg at det å oppnå samme renhetsnivå som kryogenisert nitrogen er ineffektivt med PSA- og membrangeneratorer.
Med disse maskinene krever høyere renhet mer kraft, noe som fører til økte driftskostnader. Når det er sagt, er PSA- og membrangeneratorens renhetsnivåer tilstrekkelige for de fleste bruksområder. Brukerne kan redusere kostnadene per nitrogenenhet ved å produsere riktig renhet for bruksområdet i stedet for den høyeste. Du kan lese mer om nitrogenrenhet her.
Fordeler med nitrogengenerering på stedet:
⸰ Konsistens og kontroll: Generering på stedet gir konsekvente renhetsnivåer skreddersydd for spesifikke bruksområder.
⸰ Uavhengighet av leverandører: Det reduserer avhengigheten av eksterne leverandører, noe som minimerer potensielle forsinkelser eller inkonsekvente leveranser.
⸰ Driftseffektivitet: Produserer bare den nødvendige mengden gass, noe som bidrar til å redusere de totale driftskostnadene
⸰ Fleksibilitet: Tilpassbare løsninger fra 95-99,5 % renhet med membrangeneratorer til opptil 99,9995 % med PSA-systemer
Ulemper:
|
Membrangenerator |
PSA-generator |
|||
---|---|---|---|---|---|
Oppnåelig renhet |
OPP TIL 99,9% |
OPP TIL 99,999% |
|||
Effektivitet |
HØY |
HØYERE |
|||
Ytelse vs. temperatur |
HØYERE VED HØY TEMP.* |
LAVERE VED HØY TEMP. |
|||
Systemstørrelse |
LITEN |
MIDDELS |
|||
Oppstarthastighet |
SEKUNDER |
MINUTTER |
|||
Følsomhet overfor vann (damp) |
IKKE FLYTENDE VANN |
TØRR LUFT |
|||
Oljefølsomhet | IKKE TILLATT (< 0,01 mg/m³) |
IKKE TILLATT (< 0,01 mg/m³) |
|||
Støynivå |
SVÆRT LAVT |
MIDDELS MED BLOW-OFF TOPP |
|||
Sammenligningstabell: Membran- og PSA-nitrogengeneratorer. *Avhengig av type membran som brukes |
Bestemmelse av riktig størrelse og kapasitet for nitrogengeneratorer innebærer grundig vurdering av ulike faktorer. Utfør en detaljert analyse eller rådfør deg med våre eksperter før du tar en beslutning.
Vi forstår at denne prosessen kan være utfordrende, og vi er her for å hjelpe. Vår ekspert kan hjelpe deg med å finne den beste løsningen for dine mest komplekse industrielle utfordringer. Du kan stole på at vi svarer på alle spørsmål om størrelse, installasjon eller løpende support.
21 april, 2022
Nitrogen is all around us. It is the biggest component of the air we breathe, but we don't use it. In this article we take a look at some of the many things it can be used for.
25 april, 2022
Pressure Swing Adsorption is a technology within nitrogen generators that can provide nitrogen with very high purity levels. Learn more here.
29 april, 2022
De aller fleste profesjonelle nitrogen- og oksygenapplikasjoner krever ikke gass med en ekstrem renhet, noe som gjør dette til et område der bedrifter kan realisere betydelige besparelser. Fordi skreddersy gassrenheten til dine behov er alltid den optimale og mest effektive løsningen.