Nitrogen: What is it and where is it used?
21 เมษายน, 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.
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 |
|||
ตารางเปรียบเทียบ: เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนแบบเมมเบรนและแบบ PSA *ขึ้นอยู่กับประเภทของเมมเบรนที่ใช้ |
การกําหนดขนาดและความจุที่เหมาะสมสําหรับเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับการประเมินปัจจัยต่างๆ อย่างละเอียดถี่ถ้วน ก่อนตัดสินใจ ให้ทําการวิเคราะห์อย่างละเอียดหรือปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญของเรา
เราเข้าใจว่ากระบวนการนี้อาจมีความท้าทาย และเราพร้อมช่วยเหลือคุณ ผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณค้นหาโซลูชันที่ดีที่สุดสําหรับความท้าทายทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนที่สุด วางใจให้เราตอบคําถามทั้งหมดของคุณเกี่ยวกับการกําหนดขนาด การติดตั้ง หรือการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง
21 เมษายน, 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.
25 เมษายน, 2022
Pressure Swing Adsorption is a technology within nitrogen generators that can provide nitrogen with very high purity levels. Learn more here.
29 เมษายน, 2022
การใช้งานไนโตรเจนและอ็อกซิเจนแบบมืออาชีพส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงสุดซึ่งทำให้พื้นที่นี้สามารถประหยัดได้มาก เนื่องจากการปรับแต่งความบริสุทธิ์ของก๊าซให้เหมาะกับความต้องการของคุณจึงเป็นโซลูชันที่ดีที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุดเสมอ