10 kroków do ekologicznej i bardziej energooszczędnej produkcji

Zmniejszanie emisji dwutlenku węgla w produkcji ekologicznej — wszystko, co musisz wiedzieć
10 kroków do ekologicznej produkcji sprężonego powietrza

Wszystko, co musisz wiedzieć o procesie transportu pneumatycznego

Dowiedz się, w jaki sposób możesz stworzyć bardziej wydajny proces transportu pneumatycznego.
3D images of blowers in cement plant

Zoptymalizuj przepływ powietrza przy użyciu sterownika centralnego

Nasz najnowszy sterownik centralny, Optimizer 4.0, zapewnia stabilne działanie instalacji i obniża koszty energii.
sterownik optimizer 4.0 do sprężarek powietrza
Zamknij

Sposoby pozyskiwania azotu i tlenu

Sposoby pozyskiwania azotu i tlenu

Przy zaopatrzeniu w azot powszechnie wybiera się dostawę przemysłowych butli z gazem. Istnieją jednak bardziej wydajne alternatywy, głównie produkcja na miejscu za pomocą generatora PSA lub membranowego. W tym artykule omówiono różne opcje, podkreślając przy tym zalety każdej z nich.

Pomieszczenie systemu wytwarzającego azot

Tradycyjne metody dostaw: czy są niezawodne?

W dzisiejszym środowisku przemysłowym bezpieczeństwo i spójność dostaw azotu mają kluczowe znaczenie. Globalna logistyka jest obciążona, a nawet niewielkie zakłócenia w dostawach mogą spowodować zatrzymanie produkcji. Jednocześnie rosną ceny azotu, a popyt w takich sektorach, jak opakowanie żywności, produkcja metali, chemia i elektronika, nadal rośnie.

 

Coraz bardziej rygorystyczne są również przepisy dotyczące czystości gazu i bezpieczeństwa w miejscu pracy. Wielu producentów korzysta obecnie z modeli produkcji „just-in-time”, w których opóźnienia lub niespójności w dostawach gazu mogą mieć bezpośredni wpływ na jakość, bezpieczeństwo i terminowość dostaw produktów.

 

Dlatego zapewnienie dostępności i niezawodności dostawy azotu to nie tylko kwestia wygody. Jest to kluczowy czynnik umożliwiający sprawne prowadzenie działalności, kontrolę kosztów i spójność wyników.

Co zagraża dostawie gazu?

Nawet najlepiej zorganizowane zakłady narażone są na ryzyko, gdy ich dostawy gazu zależą od zewnętrznych źródeł. Oto najczęstsze zagrożenia:

  • Opóźnienia logistyczne: zamknięcia dróg, warunki pogodowe lub problemy z transportem mogą łatwo zakłócić harmonogramy dostaw.

  • Brak zapasów butli: zaopatrzenie w butle zależy od dostępności u dostawcy. Nagłe niedobory lub pominięte dostawy mogą zagrozić Twojej produkcji.

  • Planowanie dostaw masowych: koordynacja dostaw ciekłego azotu wymaga precyzyjnego harmonogramu. Wszelkie opóźnienia lub błędy w komunikacji mogą prowadzić do przestojów lub zleceń awaryjnych.

  • Straty podczas przechowywania: ciekły azot przechowywany na miejscu stopniowo odparowuje z czasem. Straty te zmniejszają efektywną ilość dostępną do użycia i często wymagają częstszego uzupełniania.

  • Zagrożenia bezpieczeństwa związane z obsługą i transportem: Przenoszenie i przechowywanie butli wysokociśnieniowych lub zbiorników kriogenicznych wiąże się z zagrożeniami fizycznymi i obowiązkami regulacyjnymi, które mogą zwiększyć złożoność działalności.

     

Metody dostaw zewnętrznych: jaka jest ich niezawodność?

Azot w butlach

Zbiorniki azotu

Pierwszym wyborem jest zakup butli z azotem z zewnętrznego zakładu produkcyjnego. Proces ten jest bardzo prosty. Użytkownik zamawia żądaną ilość azotu do danego zastosowania, a dostawca dostarcza go w dużych, ciężkich butlach.

 

N₂ i O₂, wytwarzany jest w kriogenicznej instalacji azotowej, przekształcany w gaz i butelkowany pod bardzo wysokim ciśnieniem (300 barów). W rezultacie duża ilość gazowego azotu jest przechowywana w stosunkowo małej butli. Jednak aby wytrzymać wysokie ciśnienie, pojemniki są dość ciężkie.

Po użyciu butle te są umieszczane na stojaku, gdzie są przechowywane do odbioru, co wymaga dodatkowego przechowywania.

Korzyści dla Ciebie:

⸰ Łatwe rozwiązanie dla obiektów o niskim zużyciu azotu.

⸰ Zapewnia łatwo dostępny azot dla przepływów szczytowych.

⸰ Łatwa instalacja.

Wady:

  • Ze względu na rozmiar i masę butli transport nie jest przyjazny dla środowiska.
  • Ciśnienie robocze musi być wyższe niż ciśnienie butli. W przeciwnym razie azot jest marnowany.
  • Względnie wysoka cena ze względu na koszty produkcji i wysyłki.
  • Wymagany jest specjalny system przełączania stojaków na butelki, aby uniknąć przerw w pracy.
  • Problemy związane z bezpieczeństwem (obsługa ciężkiej stali, wysokie ciśnienie).
  • Tworzy zależność od dostawców azotu.
  • Nie nadaje się do wysokiego zużycia gazu.

Dostawy azotu ciekłego

Drugą opcją z udziałem strony trzeciej jest instalacja zbiornika magazynowego ciekłego azotu, który jest okresowo napełniany przez firmę gazową. Zbiorniki te można wypożyczyć od dostawcy lub kupić. Dodatkowo wymagany jest parownik, który umożliwia użycie azotu w formie gazowej.

 

Parownik przekształca ciekły azot w gazowy azot. Podobnie jak w przypadku azotu w butlach, transport jest konieczny do dostarczenia ciekłego azotu, ale w tym przypadku jest on dostarczany przez termoizolowaną cysternę. Płynny azot jest następnie pompowany z ciężarówki do izolowanego zbiornika magazynowego.

 

Możliwe jest również zamówienie ciekłego azotu w mniejszych puszkach w sytuacjach niskiego zużycia. Te małe zbiorniki nazywane są Dewarami. Podobnie jak azot w butlach, ciekły azot jest wytwarzany w kriogenicznej instalacji azotowej.

Korzyści dla Ciebie:

⸰ Zapewnia łatwo dostępny azot dla przepływów szczytowych.

⸰ Zazwyczaj bardziej opłacalny niż azot w butlach.

⸰ Regulacja wydajności jest łatwa w dostosowaniu do zmieniających się potrzeb w zakresie azotu.

Wady:

  • Izolacja zbiornika nie jest idealna. Gaz ciekły może się nagrzewać i parować, co powoduje jego wydmuch przez zawór bezpieczeństwa.*
  • Długoterminowe umowy z firmami gazowymi są powszechne (zazwyczaj 5-7 lat).
  • Wymagana jest dodatkowa instalacja, w tym specjalny fundament i parownik.
  • Nie jest przyjazny dla środowiska.
  • Problemy związane z bezpieczeństwem (ciekły azot ma temperaturę -196°C, podczas pracy z ciekłym azotem istnieje ryzyko odmrożeń).
  • Parownik może zamarznąć, gdy zużycie azotu jest wyższe niż nominalne lub gdy na zewnątrz jest zimno.

*Straty spowodowane wydmuchiwaniem azotu do otoczenia. Za każdym razem, gdy zużywasz mniej azotu niż wynosi pojemność zbiornika, ciśnienie wzrasta, powodując straty w wyniku wydmuchów. Jeśli w ogóle nie zużywa się gazu, straty te wynoszą nawet 1% pozostałej objętości zbiornika dziennie. Aby przeciwdziałać tym stratom, konieczne jest regularne napełnianie zbiornika (zazwyczaj raz w tygodniu).

 

Wytwarzanie azotu na miejscu

Aby zapewnić niezawodne i ciągłe dostarczanie azotu, wytwarzanie azotu na miejscu jest powszechnie uważane za najbardziej niezawodną opcję. Technologie takie jak adsorpcja zmienno-ciśnieniowa (PSA) i generatory membranowe zapewniają wydajną, nieprzerwaną produkcję azotu dostosowaną do Twoich potrzeb.

 

Generator membranowy lub generator PSA dla wytwarzania azotu

W przeciwieństwie do poprzednich metod zakupu i otrzymywania azotu, wytwarzanie własnego azotu nie wiąże się z procesem kriogenicznym. W związku z tym generatory azotu z membraną lub adsorpcyjne (PSA) nie wymagają ekstremalnych temperatur. Urządzenia tego typu rozdzielają powietrze na elementy za pomocą innych środków.

Chociaż PSA i membrana są dwiema bardzo różnymi technologiami, do ich działania wymagany jest strumień sprężonego powietrza. Ponadto, ponieważ te dwa generatory nie wykorzystują procesu kriogenicznego, powstały skład gazu nie jest taki sam.

 

Azot kriogeniczny ma stały, wysoki poziom czystości. Czystość azotu produkowanego przez dostępne generatory można dostosować do własnych preferencji. Warto zauważyć, że osiągnięcie tego samego poziomu czystości co w przypadku azotu produkowanego kriogenicznie jest nieefektywne w przypadku generatorów PSA i membranowych.

 

W przypadku tych maszyn wyższa czystość wymaga większej mocy,co skutkuje wyższymi kosztami eksploatacji. Jednak poziomy czystości osiagane przez generatory PSA i membranowe są wystarczające dla większości zastosowań. Użytkownicy mogą obniżyć koszt jednostkowy azotu, wytwarzając azot o odpowiedniej czystości zamiast najwyższej. Więcej informacji na temat czystości azotu można znaleźć tutaj.

Zalety wytwarzania azotu na miejscu:

⸰ Spójność i kontrola: wytwarzanie na miejscu umożliwia uzyskanie stałych poziomów czystości dostosowanych do konkretnych zastosowań. 

⸰ Niezależność dostaw: zmniejsza zależność od dostawców zewnętrznych, minimalizując potencjalne opóźnienia lub niespójności w dostawach. 

⸰ Efektywność operacyjna: wytwarza tylko wymaganą ilość gazu, przyczyniając się do obniżenia całkowitych kosztów eksploatacji

⸰ Elastyczność: dostosowane do potrzeb klienta rozwiązania o czystości od 95-99,5% z generatorami membranowymi do 99,9995% z systemami PSA

Wady:

  • Wymagane specjalne środki dla przepływów szczytowych (np. zbiornik buforowy, zbiornik buforowy wysokiego ciśnienia, zbiornik buforowy ciekłego gazu).
  • Mniej przystosowuje się do zmieniających się zapotrzebowań na azot niż dostawa cieczy lub butli.
  • Wymaga dodatkowej konserwacji.

Porównanie niezawodnych metod dostarczania azotu

 

Generator membranowy

Generator PSA

Uzyskiwana czystość

Do 99,9%

Do 99,999%

Efektywność

WYSOKA

WYŻSZA

Wydajność a temperatura

WYŻSZA PRZY WYSOKIEJ TEMP.*

NIŻSZA PRZY WYSOKIEJ TEMP.

Zajmowana powierzchnia

MAŁA

ŚREDNIA

Czas rozruchu

SEKUNDY

MINUTY

Wymagana zawartość wody (pary) w powietrzu

BRAK CIEKŁEJ WODY

SUCHE POWIETRZE

Zawartość oleju w powietrzu

NIEDOZWOLONA (< 0,01 mg/m³)

NIEDOZWOLONA (< 0,01 mg/m³)

Poziom hałasu

Bardzo niski

ŚREDNI / WYSOKI (WYDMUCH)

Nawiąż z nami współpracę w zakresie zapotrzebowania na generatory azotu

Określenie właściwej wielkości i wydajności generatorów azotu wymaga dokładnej oceny różnych czynników. Przed podjęciem decyzji przeprowadź szczegółową analizę lub skonsultuj się z naszymi ekspertami.


Zdajemy sobie sprawę, że ten proces może być trudny i jesteśmy tutaj, aby pomóc. Nasz ekspert może pomóc Ci znaleźć najlepsze rozwiązanie dla najbardziej złożonych wyzwań przemysłowych. Możesz liczyć na nas, że odpowiemy na wszystkie Twoje pytania dotyczące doboru, instalacji lub bieżącego wsparcia.

 
NGP+ NGM+ NGPs NGP NGM NGMs OGP+
 
Generatory w technologii adsorpcji zmienno-ciśnieniowej
Generatory w technologii adsorpcji zmienno-ciśnieniowej
Dowiedz się więcej o wytwarzaniu azotu przy użyciu technologii PSA.
 
Dowiedz się więcej o wytwarzaniu azotu przy użyciu technologii PSA.
Generatory membranowe
Generatory membranowe
Dowiedz się więcej o wytwarzaniu azotu za pomocą generatorów membranowych.
 
Dowiedz się więcej o wytwarzaniu azotu za pomocą generatorów membranowych.

Powiązane artykuły

wiki how nitrogen or oxygen purity affect their cost

Jak czystość azotu lub tlenu wpływa na ich koszt

29 kwietnia, 2022

Zdecydowana większość profesjonalnych zastosowań azotu i tlenu nie wymaga gazu o ekstremalnej czystości, co sprawia, że jest to obszar, w którym firmy mogą osiągnąć znaczne oszczędności. Ponieważ dostosowanie czystości gazu do Twoich potrzeb jest zawsze optymalnym i najbardziej efektywnym rozwiązaniem.

Zalety: Wady:
  • Ponieważ posiadany azot jest łatwo dostępny, przepływy szczytowe są dozwolone
  • Jest to w większości przypadków bardziej opłacalne w porównaniu do azotu w butlach
  • Gdy wzrośnie zapotrzebowanie na azot niewielkie korekty wydajności są względnie łatwe (jeśli parownik poradzi sobie z nimi bez zamrażania)
  • Izolacja zbiornika nigdy nie jest idealna. Oznacza to, że ciekły gaz nagrzewa się, paruje a ciśnienie w zbiorniku rośnie, dopóki zawór bezpieczeństwa nie otworzy się i nie wydmuchnie części gazu. Straty te nazywane są stratami wynikającymi z odparowania*
  • Umowy długoterminowe z dostawcą gazu są powszechną praktyką (zwykle 5-7 lat)
  • Oprócz zbiornika potrzebujesz również specjalnego fundamentu (który może wytrzymać ekstremalnie niskie temperatury w przypadku wycieku) i parownika
  • Rozwiązanie nieprzyjazne dla środowiska
  • Obawy związane z bezpieczeństwem (temperatura ciekłego azotu wynosi -196 ° C, istnieje ryzyko odmrożenia podczas pracy z ciekłym azotem)
  • Parownik może zamarznąć, gdy zużycie azotu jest wyższe niż nominalne lub gdy na zewnątrz jest zimno