Ştiaţi că aerul din jurul nostru este, în mare parte, azot? Toată lumea are nevoie de oxigen pentru a supravieţui. Totuşi, aerul pe care îl respirăm este compus din 78% azot, doar 21% oxigen şi mici cantităţi de alte gaze. Corpul omenesc nu foloseşte acest azot, dar este foarte util în diverse aplicaţii industriale.
Ce este azotul?
Să începem cu lucrurile de bază. Azotul este un gaz inert inodor, incolor şi nu susţine viaţa. Totuşi, este important pentru creşterea plantelor şi este un aditiv cheie în fertilizatoare. Utilizarea sa se extinde mult dincolo de grădina dvs. Azotul apare, de obicei, în stare lichidă sau gazoasă (deşi este posibilă şi obţinerea de azot solid). Azotul lichid este folosit ca agent frigorific, care poate îngheţa rapid alimente şi subiecţi din cercetarea medicală, precum şi ca tehnologie reproductivă. În scopul acestei explicaţii, ne vom limita la azotul în stare gazoasă.
Azotul este folosit pe scară largă în principal deoarece nu reacţionează în prezenţa altor gaze, spre deosebire de oxigen, care este foarte reactiv. Datorită compoziţiei sale chimice, atomii de azot au nevoie de mai multă energie pentru a fi separaţi şi a reacţiona cu alte substanţe. În schimb, moleculele de oxigen sunt mai uşor de separat, ceea ce face ca gazul să fie mult mai reactiv. Azotul în stare gazoasă este opus, asigurând medii nereactive acolo unde sunt necesare.
Lipsa de reactivitate a azotului este cea mai mare calitate a sa şi, prin urmare, gazul este folosit pentru a preveni oxidarea lentă şi rapidă. Industria electronică reprezintă un exemplu perfect al acestei utilizări, deoarece, în timpul fabricării plăcilor de circuite şi a altor componente mici, oxidarea lentă poate avea loc sub formă de coroziune.
Oxidarea lentă este întâlnită şi în industria alimentară şi de băuturi, în acest caz azotul fiind folosit pentru a disloca sau înlocui aerul, pentru a conserva mai bine produsul final. Exploziile şi incendiile reprezintă un bun exemplu de oxidare rapidă, deoarece necesită alimentare cu oxigen. Îndepărtarea oxigenului dintr-un vas cu ajutorul azotului reduce probabilitatea ca aceste accidente să aibă loc.
Soluţii de azot temporar
- Generatoare de azot cu membrană
- Generator de azot cu adsorbţie la presiune oscilantă
Cum funcţionează tehnologia cu membrană?
Cum funcţionează adsorbţia la presiune oscilantă?
Atunci când vă produceţi propriul azot, este important să cunoaşteţi şi să înţelegeţi nivelul de puritate pe care doriţi să-l obţineţi. Unele aplicaţii necesită niveluri de puritate reduse (între 90 şi 99%), cum ar fi umflarea anvelopelor şi prevenirea incendiilor, în timp ce altele, precum aplicaţiile din industria alimentară şi a băuturilor sau formarea plasticului, necesită niveluri înalte (de la 97 până la 99,999%). În aceste cazuri, tehnologia PSA este ideală, fiind şi cea mai uşoară cale. În esenţă, un generator de azot funcţionează prin separarea moleculelor de azot de moleculele de oxigen din aerul comprimat. Adsorbţia la presiune oscilantă face acest lucru prin captarea oxigenului din fluxul de aer comprimat, folosind adsorbţia.
Adsorbţia are loc atunci când moleculele se prind de un material adsorbant; în acest caz, moleculele de oxigen se prind de o sită moleculară din carbon (carbon molecular sieve – CMS). Acest lucru are loc în două vase de presiune separate, fiecare umplut cu o CMS, care comută între procesul de separare şi procesul de regenerare. Pentru moment, să le spunem „turnul A” şi „turnul B”. Pentru început, aerul comprimat curat şi uscat pătrunde în turnul A şi, deoarece moleculele de oxigen sunt mai mici decât moleculele de azot, vor pătrunde în porii sitei din carbon. În schimb, moleculele de azot nu pot pătrunde în pori, deci vor ocoli sita moleculară din carbon. Astfel, veţi obţine azotul de puritatea dorită.
Această fază se numeşte faza de adsorbţie sau de separare. Însă nu se opreşte aici. Cea mai mare parte a azotului produs în turnul A iese din sistem (gata pentru a fi utilizat direct sau a fi depozitat), în timp ce o mică parte din azotul generat este transportat în turnul B în direcţia opusă (din partea superioară către partea inferioară). Acest flux este necesar pentru a împinge la exterior oxigenul care a fost captat anterior în faza de adsorbţie din turnul B. Eliberând presiunea din turnul B, sitele moleculare din carbon îşi pierd capacitatea de a reţine moleculele de oxigen. Acestea se vor desprinde de pe site şi vor fi transportate prin evacuare de către fluxul de azot din turnul A.
În acest fel, sistemul face loc pentru ca noi molecule de oxigen să se poată prinde de site într-o următoare fază de adsorbţie. Numim acest proces de „curăţare” a regenerării turnului saturat cu oxigen.
