Geração de azoto através da tecnologia de membrana

Os geradores de nitrogénio de membrana baseiam-se num princípio de funcionamento simples. A parte principal de um gerador de membrana é o módulo da membrana (+/- 10 cm de diâmetro), que se encontra repleto de pequenas fibras de polímero ocas. Primeiro, o ar comprimido seco e limpo entra e, devido à estrutura destas fibras, uma porção de ar flui para o exterior da fibra. Este processo é denominado infiltração. Durante este processo, a água, o oxigénio e algum árgon saem através dos lados da membrana das fibras. No final, resta apenas nitrogénio. Isto é possível porque diferentes moléculas se infiltram a diferentes velocidades. O H2O infiltra-se muito rapidamente, o oxigénio demora um pouco mais. O árgon e o nitrogénio infiltram-se lentamente, o que significa que permanecem nas fibras algum tempo após o H2O e o oxigénio terem saído (parte do árgon também se infiltra, mas seria pouco eficiente removê-lo completamente do caudal de ar). Devido à infiltração através da parede de fibra, ocorreria uma sobrepressão no interior do alojamento da membrana. As fibras ficariam obstruídas e a eficiência da infiltração seria significativamente reduzida. Para evitar que tal aconteça, existe uma abertura no alojamento, o respiradouro de infiltração, por onde estes gases de "escape" (incluindo H2O, oxigénio e árgon) podem sair.

É muito importante que o ar de admissão seja limpo e seco antes de entrar na membrana. Se não for este o caso, as fibras rasas entupirão rapidamente. Para evitar que isto aconteça, tem de ser instalado o tratamento correto do ar de alimentação. Em alguns casos, os filtros e secadores necessários já serão incorporados no próprio gerador. Isto significa que, em alguns casos, não devem ser instalados filtros adicionais entre o compressor e o gerador. As fibras da membrana podem lidar com vapor de água sem muitos problemas. No entanto, é muito importante que o ar não contenha água no estado líquido, pois isso terá um impactos negativo na membrana. Por conseguinte, é necessário que uma boa solução de separação de água esteja no lugar a montante do gerador, por exemplo, um secador de refrigeração. Ter cuidado com o ar de admissão do gerador protege a membrana e garante uma longa vida útil. Veja uma instalação típica abaixo.

Uma vez que o fator de ar é geralmente mais baixo nos geradores PSA, o que resulta em custos operacionais mais baixos, pode pensar que escolher entre os dois é uma escolha fácil. Entretanto, há algumas vantagens notáveis ao uso de um gerador de membrana. Sendo o primeiro o princípio de funcionamento mais simples dos geradores de membrana, isto afeta os custos de manutenção e resulta numa área de ocupação mais reduzida da instalação. Também começam mais rapidamente e são muito mais silenciosos do que os geradores PSA, que normalmente têm de lidar com os seus ruídos de descarga no final de cada ciclo. Esta última vantagem torna um gerador de azoto de membrana mais adequado para locais onde existem muitas pessoas a trabalhar. Ao selecionar o tipo correto de gerador, é aconselhável olhar para a aplicação para a qual será utilizado e, em seguida, considerando o pacote total de (des)vantagens, fazer uma escolha.