Gas generation Membrane nitrogen generator Technologies Wiki về khí nén Nitrogen Pressure swing adsorption PSA nitrogen Lý thuyết cơ bản
Tự tạo ra khí nitơ cho riêng mình đồng nghĩa với việc kiểm soát hoàn toàn nguồn cung cấp nitơ. Điều này có lợi cho rất nhiều công ty cần khí nitơ sử dụng tronghằng ngày. Khi tự tạo khí nitơ, bạn sẽ không cần thêm một nhà cung cấp bên thứ ba, do đó loại bỏ các chi phí tốn kém như vận chuyển, giao hàng, thời gian chờ. Cách duy nhất với độ tinh khiết cao và như mong muốn là Công nghệ để tạo ra ni-tơ là Hấp thụ Chuyển đổi Áp suất.
Khi tự sản xuất nitơ, điều quan trọng là phải biết và hiểu mức độ tinh khiết mà bạn muốn đạt được. Một số ứng dụng yêu cầu mức độ tinh khiết thấp (từ 90 đến 99%), chẳng hạn như bơm lốp và phòng cháy, trong khi những ứng dụng khác, chẳng hạn như trong ngành thực phẩm và đồ uống hoặc đúc nhựa, yêu cầu mức độ cao (từ 97 đến 99,999%). Trong những trường hợp này, công nghệ PSA là cách lý tưởng và dễ dàng nhất. Về cơ bản, máy tạo khí nitơ hoạt động bằng cách tách các phân tử nitơ khỏi các phân tử oxy trong khí nén. Hấp thụ dao động áp suất thực hiện điều này bằng cách bẫy oxy từ luồng khí nén bằng cách sử dụng hấp thụ. Hấp thụ diễn ra khi các phân tử tự liên kết với chất hấp thụ, trong trường hợp này các phân tử oxy gắn vào một sàng phân tử cacbon (CMS). Điều này xảy ra trong hai bình áp suất riêng biệt, mỗi bình chứa đầy CMS, chuyển đổi giữa quá trình tách và quá trình tái tạo. Tạm thời, chúng ta hãy gọi chúng là tháp A và tháp B. Đối với các bộ khởi động, khí nén sạch và khô đi vào tháp A và vì các phân tử oxy nhỏ hơn các phân tử nitơ, chúng sẽ đi vào các lỗ rỗng của sàng carbon. Mặt khác, các phân tử nitơ không thể phù hợp với các lỗ chân lông, do đó chúng sẽ bỏ qua rây phân tử cacbon. Kết quả là, bạn sẽ nhận được nitơ có độ tinh khiết mong muốn. Giai đoạn này được gọi là giai đoạn hấp thụ hoặc tách. Nhưng đó không phải là tất cả. Phần lớn nitơ được tạo ra trong tháp A thoát ra khỏi hệ thống (sẵn sàng để sử dụng trực tiếp hoặc lưu trữ), trong khi một phần nhỏ nitơ được tạo ra được chảy vào tháp B theo hướng ngược lại (từ trên xuống dưới).
Lưu lượng này là cần thiết để đẩy oxy đã được thu thập trong giai đoạn hấp thụ trước đó của tháp B. Bằng cách giải phóng áp suất trong tháp B, các rây phân tử cacbon mất khả năng giữ các phân tử oxy. Chúng sẽ tách ra khỏi các rây và được đưa đi qua khí thải bởi dòng nitơ nhỏ đến từ tháp A. Bằng cách này, hệ thống tạo không gian cho các phân tử oxy mới gắn vào các rây trong giai đoạn hấp thụ tiếp theo. Chúng tôi gọi quy trình này là 'làm sạch' quá trình tái tạo tháp bão hòa oxy.
PSA là viết tắt của hấp thụ dao động áp suất. Đây là một công nghệ có thể được sử dụng để tạo nitơ hoặc oxy cho mục đích chuyên nghiệp.
Điều quan trọng khí sản xuất ni-tơ cho riêng bạn là hiểu được mức độ tinh khiết mà ứng dụng của bạn cần. Một số ứng dụng yêu cầu độ tinh khiết thấp (90-99%) ví dụ như thổi lốp xe và phòng chống cháy nổ, ngoài ra một số ứng dụng khác như ngành thực phẩm và nước giải khát cần ni-tơ có độ tinh khiết cao (97-99,999%). Trong những trường hợp này, công nghệ PSA lý tưởng và dễ dàng nhất. Về bản chất, một máy tạo ni-tơ hoạt động bằng cách tách các phân tử ni-tơ khỏi các phân tử oxy trong khí nén. Công nghệ PSA thực hiện việc này bằng cách bẫy oxy từ dòng khí nén bằng cách hấp thụ. Sự hấp thụ diễn ra khi các phân tử liên kết với chất hấp thụ, trong trường hợp này, các phân tử oxy liên kết với các phân tử cacbon CMS. Sự hấp thụ diễn ra trong hai bình chứa tách biệt, mỗi bình được điền đầy CMS, qui trình là sự chuyển dổi luân phiên giữa việc hấp thụ và tái sinh. Ta gọi chúng là tháp A và tháp B, khi bắt đầu, khí nén sạch và khô sẽ đi vào tháp A và các phân tử oxy nhỏ hơn phân tử ni-tơ nên các phân tử oxy sẽ được giữ lai bởi các lõi phân tử CMS. Các phân thử ni-tơ lớn hơn không bị giữ lại và sẽ đi ra ngoài. Qua đó sẽ có khí ni-tơ với độ tinh khiết mong muốn. Đây được gọi là quá trình hấp thụ. Sau khi khí ni-tơ được tách ở tháp A được đưa vào hệ thống ( sử dụng hoặc lưu trữ), một phần nhỏ khí ni-tơ sẽ đi vào tháp B theo hướng ngược lại (từ trên xuống dưới). Lượng khí này dùng để đẩy khí oxy được giữ trong các phân tử CMS trước đó ở tháp B. bằng cách giải phóng áp suất ở tháp B, các phần tử CMS mất khả năng giữ phân tử oxy. Chúng được giải phóng ra khỏi CMS và được đưa ra ngoài bằng áp suất Ni-tơ từ tháp A. Bằng cách đó hệ thống sẽ sẵn sàng cho quá trình tách ni-tơ tiếp theo. Chúng ta gọi quá trình này là quá trình tái sinh.
Đầu tiên, tháp A sẽ trong giai đoạn hấp thụ và tháp B trong giai đoạn tái sinh. Trong giai đoạn thứ hai, cả hai tháp cân bằng áp suất để chuẩn bị cho việc chuyển đổi. Sau khi chuyển đổi, tháp A bắt đầu tái sinh trong khi tháp B hấp thụ.
Điều quan trọng là phải hiểu mức độ tinh khiết cần thiết cho mỗi ứng dụng để tạo ra nitơ một cách có chủ đích. Tuy nhiên, có một số yêu cầu chung liên quan đến khí nạp. Khí nén phải sạch và khô trước khi đi vào máy tạo khí nitơ, vì điều này ảnh hưởng tích cực đến chất lượng khí nitơ và cũng ngăn chặn sự hư hỏng của CMS do độ ẩm. Ngoài ra, nhiệt độ và áp suất đầu vào nên được kiểm soát trong khoảng từ 10 đến 25 độ C, đồng thời duy trì áp suất trong khoảng từ 4 đến 13 bar. Để xử lý khí đúng cách, cần có máy sấy giữa máy nén và máy phát. Nếu khí nạp được tạo ra bởi máy nén khí bôi trơn bằng dầu, bạn cũng nên lắp đặt bộ lọc dầu và bộ lọc carbon để loại bỏ bất kỳ tạp chất nào trước khi khí nén đến máy tạo khí nitơ. Các cảm biến áp suất, nhiệt độ và điểm sương áp suất được lắp đặt trong hầu hết các máy phát điện như một thiết bị an toàn, ngăn không khí bị ô nhiễm xâm nhập vào hệ thống PSA và làm hỏng các bộ phận của nó.
Một lắp đặt điển hình: máy nén khí, máy sấy, bộ lọc, bình chứa khí, máy tạo khí nitơ, bình chứa khí nitơ. Nitơ có thể được tiêu thụ trực tiếp từ máy phát điện hoặc thông qua bể đệm bổ sung (không minh họa).
Một khía cạnh quan trọng khác trong việc tạo khí nitơ PSA là hệ số không khí. Đây là một trong những thông số quan trọng nhất trong hệ thống máy tạo khí nitơ, vì nó xác định khí nén cần thiết để đạt được một lưu lượng khí nitơ nhất định. Do đó, hệ số không khí cho biết hiệu suất của máy phát điện, nghĩa là hệ số không khí thấp hơn cho biết hiệu suất cao hơn và tất nhiên là chi phí vận hành tổng thể thấp hơn.
|
PSA |
MEMBRANE |
ACHIEVABLE PURITY |
EFFICIENTLY UP TO 99.999% |
EFFICIENTLY UP TO 99.9% |
EFFICIENCY |
HIGHER |
HIGH |
PERFORMANCE VS. TEMP. |
LOWER AT HIGH TEMP. |
HIGHER AT HIGH TEMP. |
SYSTEM COMPLEXITY |
MEDIUM |
LOW |
SERVICE INTENSITY |
LOW |
VERY LOW |
PRESSURE STABILITY |
FLUCTUATING IN/OUTLET |
STABLE |
FLOW STABILITY |
FLUCTUATING IN/OUTLET |
STABLE |
START-UP SPEED |
MINUTES/HOURS |
SECONDS |
WATER (VAPOUR) SENSITIVITY |
PDP MAX 8°C |
NO LIQUID WATER |
OIL SENSITIVITY |
NOT ALLOWED (< 0,01mg/m³) |
NOT ALLOWED (< 0,01mg/m³) |
NOISE LEVEL |
HIGH (blow-off peaks) |
VERY LOW |
WEIGHT |
MEDIUM |
LOW |
22 tháng tư, 2022
Nitơ xung quanh chúng ta. Nó là thành phần lớn nhất của không khí mà chúng ta hít thở, nhưng chúng ta không sử dụng nó. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một số trong những điều mà nó có thể được sử dụng cho.
21 tháng tư, 2022
Nitrogen can be generated on site with membrane generators. These machines are based on a very simple working principle. Learn more.
