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.
Het kiezen van de juiste stikstoftoevoer voor uw bedrijf
Bij het inkopen van stikstof is het gebruikelijk om te kiezen voor levering van industriële gasflessen. Er zijn echter efficiëntere alternatieven, vooral productie op locatie met een PSA of membraangenerator. In dit artikel worden verschillende opties besproken en worden de voordelen van elk van deze opties aangegeven.
Uw stikstof verkrijgen via een gassenleverancier
Stikstof in flessen
De eerste keuze die wordt genoemd, is de aanschaf van stikstofflessen bij een productiefaciliteit buiten de locatie. Dit proces is heel eenvoudig. U bestelt de gewenste stikstofhoeveelheid voor uw toepassing en de leverancier levert deze in grote zware flessen.
N2O2, gegenereerd door een cryogene stikstofinstallatie, wordt omgezet in een gas en gebotteld onder zeer hoge druk (300 bar). Hierdoor wordt veel stikstofgas opgeslagen in een relatief kleine fles. Om de hoge druk te kunnen weerstaan, zijn de houders echter tamelijk log, wat extra gewicht toevoegt.
Na gebruik worden deze flessen in een rek geplaatst, waar ze worden opgeslagen om te worden opgehaald, wat extra opslag vereist.
Voordelen:
● Een eenvoudige oplossing voor installaties met een laag stikstofverbruik.
● Biedt direct beschikbare stikstof voor piekstromen.
● Eenvoudige installatie.
Nadelen:
● Vanwege de grootte en het gewicht van flessen is transport niet milieuvriendelijk.
● De werkdruk moet hoger zijn dan de flesdruk, anders wordt stikstof verspild.
● Relatief hoge prijs vanwege productie- en verzendkosten.
● Speciaal wisselsysteem voor flessenrekken vereist om onderbrekingen van de workflow te voorkomen.
● Veiligheidsrisico's (werken met zwaar staal, hoge druk).
● Zorgt voor afhankelijkheid van stikstofleveranciers.
● Niet geschikt voor hoog gasverbruik.
Bulklevering van vloeibare stikstof
Een tweede optie waarbij een derde partij betrokken is, is het installeren van een opslagtank voor vloeibare stikstof die periodiek wordt gevuld door een gasbedrijf. Deze tanks kunnen worden gehuurd bij de leverancier of worden aangeschaft. Bovendien is een verdamper vereist voor stikstofgebruik in gasvorm.
Een verdamper zet vloeibare stikstof om in stikstofgas. Net als stikstof in flessen is transport vereist voor de toevoer van vloeibare stikstof. In dit geval wordt het echter geleverd door een thermisch geïsoleerde tankwagen. De vloeibare stikstof wordt vervolgens van de vrachtwagen in de geïsoleerde opslagtank gepompt.
Het is ook mogelijk om vloeibare stikstof te bestellen in kleinere blikken voor situaties met een laag verbruik. Deze kleine tanks staan bekend als dewars. Net als stikstof in flessen wordt ook vloeibare stikstof geproduceerd door een cryogene stikstofinstallatie.
Voordelen:
● Biedt direct beschikbare stikstof voor piekstromen.
● Over het algemeen voordeliger dan stikstof in flessen.
● Capaciteitsaanpassingen zijn eenvoudig af te stemmen op de veranderende stikstofvraag.
Nadelen:
● Tankisolatie is niet perfect. Vloeibaar gas kan opwarmen en verdampen, ook wel boil-off verliezen* genoemd.
● Langetermijncontracten met gasbedrijven komen vaak voor (meestal 5-7 jaar).
● Extra installatie vereist, inclusief een speciale fundering en verdamper.
● Niet milieuvriendelijk.
● Veiligheidsrisico's (vloeibare stikstof heeft een temperatuur van -196 °C; er bestaat bevriezingsgevaar bij werken met vloeibare stikstof).
● Verdamper kan bevriezen wanneer uw stikstofverbruik hoger is dan nominaal of wanneer het buiten koud is.
*Boil-off verliezen zijn afval. Wanneer u minder stikstof gebruikt dan de capaciteit van de tank, stijgt de druk, wat leidt tot boil-off verliezen. Als er helemaal geen gas wordt verbruikt, is dit afval wel 1% van het resterende volume van de tank, per dag. Om deze verliezen tegen te gaan, moet de tank regelmatig worden gevuld (meestal eenmaal per week).
Cryogene stikstof op locatie genereren
Gerelateerd aan de levering van vloeibare stikstof is de productie van cryogene vloeistoffen op locatie. Wanneer uw verbruik extreem hoog is, kan een gasbedrijf een kleine cryogene stikstofinstallatie installeren. Dit is hetzelfde type generator dat wordt gebruikt om stikstof te produceren dat wordt getransporteerd in flessen en tankwagens. Meer informatie over cryogene stikstofgeneratoren vindt u in het artikel in de link.
Uw eigen stikstof genereren
In tegenstelling tot de vorige methoden voor het kopen en ontvangen van stikstof, is bij het genereren van uw eigen stikstof geen cryogeen proces van toepassing. Hierdoor hebben membraan- en PSA-stikstofgeneratoren geen extreme temperaturen nodig. Deze typen apparatuur scheiden lucht op andere manieren in hun componenten.
PSA- en membraanstikstofgeneratoren maken gebruik van twee verschillende technologieën, maar beide hebben een aanvoer van perslucht nodig om te kunnen werken. Aangezien deze twee generatoren geen cryogene stoffen gebruiken, is de samenstelling van het verkregen gas anders.
Cryogene stikstof heeft een vaste, hoge zuiverheidsgraad. De stikstofzuiverheid van in de handel verkrijgbare generatoren kan worden aangepast aan uw voorkeuren. Het is belangrijk te weten dat het bereiken van dezelfde zuiverheidsgraad als met cryogene technologie gegenereerde stikstof inefficiënt is met PSA- en membraangeneratoren.
Bij deze machines vereist een hogere zuiverheid meer vermogen, wat leidt tot hogere bedrijfskosten. Dat gezegd hebbende, is de zuiverheidsgraad van PSA- en membraangeneratoren voldoende voor de meeste toepassingen. En gebruikers kunnen hun kosten per eenheid stikstof verlagen door de juiste zuiverheid voor hun toepassing te produceren in plaats van de hoogste. U kunt hier meer lezen over stikstofzuiverheid.
Voordelen:
● Het genereren van uw eigen stikstof is meestal het meest kosteneffectief.
● De zuiverheid kan naar wens worden ingesteld. De energiekosten zijn afhankelijk van het door u gewenste niveau.
● Geen afhankelijkheid van gasleveranciers.
● Stabiele gasprijs.
● Veilige optie.
● Geen afval.
● Milieuvriendelijkste optie.
Nadelen:
● Speciale maatregelen zijn nodig voor piekflows (bijvoorbeeld buffertank, hogedrukbuffertank, vloeistofgasbuffer).
● Minder aanpasbaar aan veranderende stikstofvraag dan bij levering van vloeistof of flessen.
● Vereist extra onderhoud.
Bekijk de PSA- en membraangeneratoren
Generatoren met PSA-technologie
![Schema van PSA-generator]()
Generatoren met PSA-technologie
Meer informatie over het genereren van stikstof met PSA-technologie.
Meer informatie over het genereren van stikstof met PSA-technologie.
Meer informatie over het genereren van stikstof met PSA-technologie.
Membraangeneratoren
![]()
Membraangeneratoren
Meer informatie over het genereren van stikstof met membraangeneratoren.
Meer informatie over het genereren van stikstof met membraangeneratoren.
Meer informatie over het genereren van stikstof met membraangeneratoren.
Gerelateerde artikelen