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.
Escolher o fornecimento de azoto certo para o seu negócio
Adquirir azoto através de um fornecedor
Azoto engarrafado
A primeira escolha mencionada é a compra de garrafas de azoto de uma instalação de produção fora do local. Este processo é muito simples. Pede a quantidade desejada de azoto para sua aplicação e o fornecedor entrega-o em grandes garrafas pesadas.
O N2O2 gerado por uma planta de azoto criogénico, é convertido em gás e engarrafado sob alta pressão (300 bar). Como resultado, uma quantidade de gás de azoto é armazenado numa garrafa relativamente pequena. No entanto, para suportar a alta pressão, os recipientes são bastante volumosos e pesados.
Após a utilização, essas garrafas são colocadas num rack, onde são armazenadas para recolha - exigindo armazenamento adicional.
Vantagens:
● Uma solução fácil para instalações com baixo consumo de azoto.
● Fornece azoto prontamente disponível para picos de utilização.
● Instalação simples.
Desvantagens:
● Devido ao tamanho e peso das garrafas, o transporte não é ambientalmente amigável.
● A pressão de trabalho deve ser superior à pressão da garrafa. Caso contrário, o azoto é desperdiçado.
● Preço relativamente alto devido aos custos de produção e transporte.
● Sistema especial de comutação de rack de garrafas necessário para evitar interrupções no fluxo de trabalho.
● Preocupações de segurança (manusear aço pesado, alta pressão).
● Dependência de fornecedores de azoto.
● Não adequado para alto consumo de gás.
Fornecimento de azoto líquido a granel
Uma segunda opção, que também envolve terceiros, é instalar um tanque de armazenamento de azoto líquido que é periodicamente preenchido por uma empresa de gás. Estes depósitos podem ser alugados ao fornecedor ou comprados. Além disso, é necessário um evaporador para utilização do azoto gasoso.
Um evaporador transforma o azoto líquido em gás. Assim como o azoto engarrafado, é necessário transporte para o fornecimento de azoto líquido. No entanto, neste caso, é entregue por um camião-sisterna com isolamento térmico. O azoto líquido é então bombeado para o depósito de armazenamento isolado.
Também é possível encomendar azoto líquido em depósitos menores para situações de baixo consumo. Estes pequenos tanques são conhecidos como dewars. Além disso, assim como o azoto engarrafado, o azoto líquido é produzido por um fabricante de azoto criogénico.
Vantagens:
● Fornece azoto prontamente disponível para picos de utilização.
● Geralmente mais rentável do que o azoto engarrafado.
● Os ajustes de capacidade são fáceis de corresponder às diferentes necessidades de azoto.
Desvantagens:
● O isolamento do depósito não é perfeito. O gás líquido pode aquecer e evaporar, conhecidas como perdas de ebulição.*
● Os contratos de longo prazo com empresas de gás são comuns (geralmente 5-7 anos).
● Configuração adicional necessária, incluindo uma base especial e evaporador.
● Não é amigo do ambiente.
Problemas de segurança (o azoto líquido é -196ºC, existe um risco de queimaduras devido à formação de azoto líquido)
O evaporador pode congelar quando o consumo de azoto é superior ao nominal ou quando está frio no exterior.
* As perdas de ebulição são resíduos. Sempre que utilizar menos azoto do que a capacidade do depósito, a pressão aumenta, causando perdas de ebulição. Se nenhum gás for consumido, esse desperdício é tão alto quanto 1% do volume restante do tanque, por dia. Para neutralizar estas perdas, é necessário encher regularmente o depósito (normalmente uma vez por semana).
Produção criogénica no local
Relacionado à entrega de azoto líquido é a produção de azoto no local. Quando o seu consumo é extremamente alto, uma empresa de gás pode instalar uma pequena instalação de azoto criogénico. Este é o mesmo tipo de gerador usado para gerar azoto que é transportado em garrafas e camiões-sisterna. Pode ler mais sobre geradores de azoto criogénico no artigo associado.
Produzindo a sua própria fonte de azoto
Ao contrário dos métodos anteriores de aquisição de azoto, gerar o seu próprio não envolve o processo criogénico. Como resultado, osgeradores de azoto de adsorção por oscilação de pressão ou membrana (PSA) não exigem temperaturas extremas. Estes tipos de equipamento separam o ar nos seus componentes através de outros meios.
Embora o PSA e a membrana sejam duas tecnologias muito diferentes, ambas requerem um caudal de ar comprimido para funcionar. Além disso, como esses dois geradores não usam crio, a composição do gás resultante não é a mesma.
O azoto criogénico tem um nível de pureza fixo e elevado. A pureza do azoto dos geradores disponíveis no mercado é ajustável de acordo com as suas preferências. Vale a pena notar que alcançar o mesmo nível de pureza que o azoto gerado crio é ineficiente com geradores de PSA e membrana.
Com estes equipamentos, uma maior pureza requer mais potência, resultando num aumento dos custos operacionais. Dito isto, os níveis de pureza PSA e gerador de membrana são suficientes para a maioria das aplicações. E os utilizadores podem reduzir o custo por unidade de azoto, produzindo a pureza certa para a sua aplicação em vez da mais alta. Pode ler mais sobre a pureza do azoto aqui.
Vantagens:
● Geralmente, gerar o seu próprio azoto é o mais rentável.
● A pureza pode ser definida em conformidade. As despesas de energia dependem do seu nível desejado.
● Nenhuma dependência de fornecedores de gás.
● Preço estável do gás.
● Opção segura.
● Sem desperdício.
● Opção mais ecológica.
Desvantagens:
● Medidas especiais necessárias para os picos de utilização (por exemplo, tanque tampão, tanque tampão de alta pressão, tampão de gás líquido).
● Menos adaptável às flutuações de azoto necessário do que a entrega líquida ou engarrafada.
● Requer manutenção adicional.
Veja mais de perto os geradores PSA e de membrana
Geradores de adsorção com modulação de pressão
![Esquema do gerador de PSA]()
Geradores de adsorção com modulação de pressão
Saiba mais sobre como gerar azoto utilizando a tecnologia PSA.
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Geradores de membrana
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Geradores de membrana
Saiba mais sobre a geração de nitrogénio utilizando geradores de membrana.
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