ก๊าซไนโตรเจน: คืออะไรและใช้ที่ไหน
21 เมษายน, 2022
ก๊าซไนโตรเจนอยู่รอบตัวเรา ก๊าซไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของอากาศที่เราหายใจ แต่เราไม่ได้ใช้ก๊าซไนโตรเจน ในบทความนี้ เราจะมาดูว่าก๊าซไนโตรเจนสามารถนําไปใช้ในสิ่งต่างๆ มากมายได้อย่างไร
เมื่อต้องการหาแหล่งจ่าย ไนโตรเจน เป็นเรื่องปกติที่จะต้องเลือกการจัดส่งถังก๊าซอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม มีทางเลือกที่จะมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยส่วนใหญ่จะมีการผลิตในสถานที่ปฏิบัติงานด้วยเครื่องผลิต PSA หรือเครื่องผลิตเมมเบรน บทความนี้ครอบคลุมตัวเลือกต่างๆ พร้อมกับเน้นถึงประโยชน์ของแต่ละตัวเลือก
ในภาคอุตสาหกรรมปัจจุบัน การมีระบบจ่ายไนโตรเจนที่ปลอดภัยและสม่ำเสมอเป็นสิ่งสําคัญ เนื่องจากโลจิสติกส์ทั่วโลกอยู่ภายใต้แรงกดดัน แม้แต่การหยุดชะงักในการจัดส่งเพียงเล็กน้อยก็อาจทําให้การผลิตหยุดชะงักได้ ในขณะเดียวกัน ราคาก๊าซไนโตรเจนกําลังเพิ่มขึ้น และความต้องการยังคงเพิ่มขึ้นในภาคส่วนต่างๆ เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร การผลิตโลหะ เคมีภัณฑ์ และอิเล็กทรอนิกส์
ระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของก๊าซและความปลอดภัยในสถานที่ทํางานก็เข้มงวดมากขึ้นเช่นกัน ปัจจุบัน ผู้ผลิตหลายรายดําเนินงานด้วยแบบจําลองการผลิตแบบตรงเวลา ซึ่งความล่าช้าหรือความไม่สม่ำเสมอในการจ่ายก๊าซอาจส่งผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพ ความปลอดภัย และระยะเวลาการส่งมอบผลิตภัณฑ์
นั่นคือเหตุผลที่การรับประกันความพร้อมใช้งานและความน่าเชื่อถือของการจ่ายไนโตรเจนของคุณไม่ใช่แค่เรื่องของความสะดวกสบายเท่านั้น ซึ่งเป็นปัจจัยสําคัญในการทําให้การปฏิบัติงานของคุณดําเนินไปอย่างราบรื่น ควบคุมต้นทุน และให้ผลผลิตของคุณสม่ำเสมอ
แม้แต่การดําเนินงานที่มีการจัดระเบียบมากที่สุดก็ต้องเผชิญกับความเสี่ยงเมื่อการจ่ายก๊าซขึ้นอยู่กับแหล่งภายนอก ต่อไปนี้คือภัยคุกคามที่พบบ่อยที่สุด:
ความล่าช้าด้านโลจิสติกส์: การปิดถนน สภาพอากาศ หรือปัญหาการขนส่งอาจรบกวนกําหนดการจัดส่งได้ง่าย
บรรจุภัณฑ์ขาดแคลน: การจัดหาบรรจุภัณฑ์ขึ้นอยู่กับความพร้อมจําหน่ายของซัพพลายเออร์ การขาดแคลนหรือการจัดส่งที่พลาดไปอย่างกะทันหันอาจทําให้การผลิตของคุณเสี่ยงได้
การจัดตารางเวลาการจัดส่งปริมาณมาก: การประสานงานการจัดส่งก๊าซไนโตรเจนเหลวต้องใช้เวลาที่แม่นยํา ความล่าช้าหรือการสื่อสารผิดพลาดอาจส่งผลให้เกิดการหยุดทํางานหรือคําสั่งฉุกเฉิน
การสูญเสียจากการจัดเก็บ: ก๊าซไนโตรเจนเหลวที่จัดเก็บในไซต์งานจะค่อยๆ ระเหยเมื่อเวลาผ่านไป การสูญเสียเหล่านี้จะลดปริมาณการใช้งานจริง และมักต้องมีการเพิ่มเติมบ่อยครั้งขึ้น
ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในการจัดการและการขนส่ง: การเคลื่อนย้ายและการจัดเก็บถังแรงดันสูงหรือถังแช่แข็งมีความเสี่ยงทางกายภาพและความรับผิดชอบด้านกฎระเบียบที่อาจเพิ่มความซับซ้อนให้กับการปฏิบัติงานของคุณ
ทางเลือกแรกที่กล่าวถึงคือการซื้อถังไนโตรเจนจากโรงงานผลิตนอกสถานที่ กระบวนการนี้ทําได้ง่ายมาก คุณสั่งซื้อก๊าซไนโตรเจนในปริมาณที่ต้องการสําหรับการใช้งานของคุณ และซัพพลายเออร์จะจัดส่งก๊าซไนโตรเจนในบรรจุภัณฑ์ขนาดใหญ่และหนัก
N₂O₂ ที่เกิดจากโรงงานที่ใช้กระบวนการแยกก๊าซไนโตรเจนด้วยความเย็นจัดจะถูกแปลงเป็นก๊าซและบรรจุลงถังภายใต้แรงดันสูงมาก (300 บาร์) ดังนั้น ก๊าซไนโตรเจนจํานวนมากจะถูกจัดเก็บไว้ในถังขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะทนต่อแรงดันสูง ถังเก็บก๊าซจึงค่อนข้างใหญ่และเพิ่มน้ำหนัก
หลังจากใช้งานแล้ว ขวดเหล่านี้จะถูกวางไว้ในชั้นวาง ซึ่งจะจัดเก็บไว้เพื่อเตรียมเก็บคืน ซึ่งจําเป็นต้องมีการจัดเก็บเพิ่มเติม
ประโยชน์
⸰ โซลูชันที่ใช้งานง่ายสําหรับโรงงานที่มีการใช้ก๊าซไนโตรเจนต่ํา
⸰ ให้ก๊าซไนโตรเจนพร้อมใช้งานสําหรับช่วงการไหลสูงสุด
⸰ การติดตั้งที่ง่ายดาย
ข้อเสียเปรียบ
ทางเลือกที่สองที่เกี่ยวข้องกับบุคคลที่สามคือการติดตั้งถังเก็บไนโตรเจนเหลวที่บริษัทก๊าซเติมเป็นระยะๆ สามารถเช่าหรือซื้อถังเหล่านี้จากซัพพลายเออร์ได้ นอกจากนี้ จําเป็นต้องมีเครื่องทำระเหยสําหรับการใช้งานก๊าซไนโตรเจน
เครื่องทำระเหยจะเปลี่ยนไนโตรเจนเหลวเป็นก๊าซไนโตรเจน เช่นเดียวกับก๊าซไนโตรเจนบรรจุขวด การขนส่งก๊าซไนโตรเจนเหลวเป็นสิ่งจําเป็น อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ ก๊าซไนโตรเจนเหลวจะถูกส่งมอบโดยรถบรรทุกถังที่มีฉนวนกันความร้อน จากนั้นก๊าซไนโตรเจนเหลวจะถูกปั๊มจากรถบรรทุกไปยังถังเก็บแบบหุ้มฉนวน
นอกจากนี้ยังสามารถสั่งซื้อก๊าซไนโตรเจนเหลวในกระป๋องขนาดเล็กสําหรับสถานการณ์ที่มีการใช้ก๊าซต่ำ ถังขนาดเล็กเหล่านี้เรียกว่าเดวาร์ นอกจากนี้ เช่นเดียวกับก๊าซไนโตรเจนบรรจุขวด ก๊าซไนโตรเจนเหลวจะถูกผลิตโดยโรงงานผลิตก๊าซไนโตรเจนแบบเย็น
ประโยชน์
⸰ ให้ก๊าซไนโตรเจนพร้อมใช้งานสําหรับช่วงการไหลสูงสุด
⸰ โดยทั่วไปแล้วจะคุ้มค่ากว่าก๊าซไนโตรเจนบรรจุขวด
⸰ การปรับกำลังผลิตให้เข้ากับความต้องการไนโตรเจนที่เปลี่ยนแปลงได้ง่าย
ข้อเสียเปรียบ
*การสูญเสียจากการเดือด เมื่อใดก็ตามที่คุณใช้ก๊าซไนโตรเจนน้อยกว่าความจุของถัง แรงดันจะเพิ่มขึ้นทําให้เกิดการสูญเสียจากการระเหย หากไม่มีการใช้ก๊าซเลย การสูญเสียนี้จะสูงถึง 1% ของปริมาตรที่เหลือของถังต่อวัน เพื่อแก้ไขการสูญเสียเหล่านี้ จําเป็นต้องเติมถังเป็นประจํา (โดยปกติแล้วสัปดาห์ละครั้ง)
สําหรับระบบจ่ายไนโตรเจนที่เชื่อถือได้และต่อเนื่อง การผลิตในสถานที่ปฏิบัติงานถือเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มากที่สุด เทคโนโลยีต่างๆ เช่น Pressure Swing Adsorption (PSA) และเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนแบบเมมเบรนให้การผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีประสิทธิภาพและไม่หยุดชะงัก ซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการของคุณ
ตรงกันข้ามกับวิธีการซื้อและรับก๊าซไนโตรเจนก่อนหน้านี้ การสร้างก๊าซไนโตรเจนของคุณเองไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด ดังนั้น เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนแบบเมมเบรนหรือแบบ Pressure Swing Adsorption (PSA) จึงไม่จําเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่รุนแรง อุปกรณ์ประเภทนี้จะแยกอากาศออกจากส่วนประกอบต่างๆ ด้วยวิธีการอื่นๆ
แม้ว่า PSA และเมมเบรนจะเป็นเทคโนโลยีที่แตกต่างกันมาก แต่ทั้งสองเทคโนโลยีต้องใช้กระแสอากาศอัดเพื่อทํางาน นอกจากนี้ เนื่องจากเครื่องผลิตสองเครื่องนี้ไม่ได้ใช้การแช่แข็ง องค์ประกอบของก๊าซที่ได้จึงไม่เหมือนกัน
ก๊าซไนโตรเจนเย็นมีระดับความบริสุทธิ์สูงคงที่ ความบริสุทธิ์ของก๊าซไนโตรเจนของเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีจําหน่ายในท้องตลาดเครื่องผลิตสามารถปรับให้เหมาะกับความต้องการของคุณได้ เป็นที่น่าสังเกตว่าการบรรลุระดับความบริสุทธิ์เดียวกันกับก๊าซไนโตรเจนที่ผลิตจากการกลั่นเย็นนั้นไม่มีประสิทธิภาพด้วยเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนแบบ PSA และเมมเบรน
ด้วยเครื่องจักรเหล่านี้ ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นจําเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนการดําเนินงานเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ระดับความบริสุทธิ์ของ PSA และเครื่องผลิตเมมเบรนก็เพียงพอสําหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ผู้ใช้สามารถลดต้นทุนต่อหน่วยของก๊าซไนโตรเจนได้โดยการผลิตก๊าซไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ที่เหมาะสมกับการใช้งานของตน แทนที่จะเป็นก๊าซไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงสุด คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของก๊าซไนโตรเจนได้ที่นี่
ข้อดีของการผลิตก๊าซไนโตรเจนในสถานที่ปฏิบัติงาน:
⸰ ความสม่ำเสมอและการควบคุม: การสร้างในสถานที่ปฏิบัติงานช่วยให้ได้ระดับความบริสุทธิ์ที่สม่ำเสมอที่ปรับให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะ
⸰ ความเป็นอิสระจากซัพพลายเออร์: ลดการพึ่งพาซัพพลายเออร์ภายนอก ลดความล่าช้าหรือความไม่สอดคล้องของซัพพลายเออร์
⸰ ประสิทธิภาพในการปฏิบัติงาน: ผลิตก๊าซในปริมาณที่จําเป็นเท่านั้น ช่วยลดต้นทุนการดําเนินงานโดยรวม
⸰ ความยืดหยุ่น: โซลูชันที่ปรับแต่งได้ตั้งแต่ความบริสุทธิ์ 95-99.5% ด้วยเครื่องผลิตระบบเมมเบรนไปจนถึง 99.9995% ด้วยระบบ PSA
ข้อเสียเปรียบ
|
เครื่องผลิตแบบเมมเบรน |
เครื่องผลิตแบบ PSA |
ความบริสุทธิ์ที่ทำได้ |
จนถึง 99.9% |
จนถึง 99.999% |
ประสิทธิภาพ |
สูง |
สูงกว่า |
การทำงานเทียบกับอุณหภูมิ |
สูงกว่าที่อุณหภูมิสูง* |
ลดลงที่อุณหภูมิสูง |
พื้นที่ติดตั้งระบบ |
ขนาดเล็ก |
ปานกลาง |
ความเร็วเริ่มต้นทํางาน |
วินาที |
นาที |
ความไวต่อน้ำ (ไอน้ำ) |
ไม่มีน้ำ |
อากาศแห้ง |
| ความไวต่อน้ำมัน | ไม่อนุญาต (< 0.01mg/m³) |
ไม่อนุญาต (< 0.01mg/m³) |
ระดับเสียง |
ต่ำมาก |
ปานกลางที่มีจุดสูงสุดที่การเป่าออก |
การกําหนดขนาดและความจุที่เหมาะสมสําหรับเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับการประเมินปัจจัยต่างๆ อย่างละเอียดถี่ถ้วน ก่อนตัดสินใจ ให้ทําการวิเคราะห์อย่างละเอียดหรือปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญของเรา
เราเข้าใจว่ากระบวนการนี้อาจมีความท้าทาย และเราพร้อมช่วยเหลือคุณ ผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณค้นหาโซลูชันที่ดีที่สุดสําหรับความท้าทายทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนที่สุด วางใจให้เราตอบคําถามทั้งหมดของคุณเกี่ยวกับการกําหนดขนาด การติดตั้ง หรือการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง
21 เมษายน, 2022
ก๊าซไนโตรเจนอยู่รอบตัวเรา ก๊าซไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของอากาศที่เราหายใจ แต่เราไม่ได้ใช้ก๊าซไนโตรเจน ในบทความนี้ เราจะมาดูว่าก๊าซไนโตรเจนสามารถนําไปใช้ในสิ่งต่างๆ มากมายได้อย่างไร
25 เมษายน, 2022
การดูดซับแบบสวิงแรงดันเป็นเทคโนโลยีภายในเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนที่สามารถให้ก๊าซไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ในระดับสูงมาก คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม
10 ตุลาคม, 2025
การใช้งานก๊าซไนโตรเจนและก๊าซออกซิเจนระดับมืออาชีพส่วนใหญ่ไม่จําเป็นต้องใช้ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งทําให้ธุรกิจสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก เพราะการปรับความบริสุทธิ์ของก๊าซให้เหมาะกับความต้องการของคุณเป็นโซลูชันที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุดเสมอ