氮氣和氧氣純度如何影響成本

在我們探討氮氣（N₂）和氧氣（O₂）純度如何影響其成本之前，重要的是要澄清一個常見的誤解：氣體純度和氣體品質不同。 

• 氣體純度是指主要氣體的濃度（例如，純度 95% 的氮氣含有 5% 的氧氣）。 
• 氣體品質是指存在水分或碳氫化合物等污染物。

管理氮氣和氧氣純度會直接影響氣體成本，並讓公司能夠最佳化支出。高純度氣體的生產成本更高，因為它們需要更多的壓縮空氣、更多的能源和更大的設備。藉由根據您的實際應用需求量身打造純度，您可以大幅節省投資、維護和營運成本。

採購工業用氮氣和氧氣有兩種主要方式：

深入瞭解取得氮氣的不同方式 。

現場產生氮氣和氧氣有兩種常見的技術：

• 壓力波動吸附 (PSA) ：壓縮空氣 通過分子篩，產生高達 99.999% 純度的氮氣和高達 95% 純度的氧氣。

• 薄膜技術 ：壓縮空氣經過半透薄膜過濾，產生 95% 至 99.5% 之間的氮氣純度。

雖然 99.9% 與 99.999% 純度之間的差異可能看起來很小，但它對成本有著顯著的影響。

能源消耗量和設備比例調整

生產更高純度的氣體需要更耗能的製程。 例如，透過薄膜技術以 95% 的純度產生氮氣可能每 1 SCFM 氮氣消耗 2 SCFM 的空氣，而使用 PSA 達到 99.999% 的純度可能需要每 1 SCFM 氮氣最多 12 SCFM 的空氣。更高的純度也需要更大的壓縮機和更先進的設備。

為了最佳化您的天然氣成本，您可以進行成本效益分析，考慮：

• 應用的最低純度要求。
• 不同純度等級的投資與營運成本。
• 在不影響品質的情況下，使用低純度氣體可以節省成本。
• 能源消耗和維護費用。

這項分析有助於找出純度與成本之間的理想平衡，以滿足您的特定需求。

對於購買氮氣或氧氣的公司來說，氣體成本是由以下因素決定的：

• 投資成本 ：安全儲存的基礎設施，例如安全的圓筒區域或散裝桶槽的混凝土基礎，包括遵守消防安全法規。

• 單位價格 ：您每立方公尺瓦斯支付的價格。

• 營運成本 ：汽缸或油箱租賃、運費和環境稅等費用。

• 投資成本 : 購買氣體產生器、壓縮機、空氣處理設備和儲存槽。

• 營運成本 : 運行壓縮機和例行維護的電力。

關鍵要點

由於採用低溫生產方法，所購買的氣體幾乎總是以超高純度供應。這意味著許多使用者支付的純度比他們需要的還要高，而且沒有調整成本的選項。現場產生能讓您將純度與應用相匹配，避免這種情況。

讓我們來看看兩種氮氣應用，以說明純度如何影響您產生氣體的成本。在我們的範例中，波形焊接和咖啡包裝都需要 50 Nm³/h 的氮氣流量。然而，波形焊接需要 99.999% 的純度，而咖啡包裝需要更中等的 99.9% 純度。

這導致氣體產生成本的差異達 37%。透過將咖啡包裝的氮氣純度與其實際需求相匹配，而不是選擇最高純度等級，這遠遠超過主要食品標準的要求。

首先，不過度規格純度會對投資成本產生巨大影響，因為公司可以使用更小的發電機和空壓機來滿足其需求。反過來，這個較小的系統也帶來較低的維護成本。它還需要更少的壓縮空氣來產生 1 個單位的氣體，這意味著能耗成本更低。

選擇正確的純度等級意味著：

• 較低的投資 ：較小型的發電機和壓縮機的初期成本較低。
• 減少維護 ：較小的系統需要更少的維護。
• 節能 ：每單位氣體所需的壓縮空氣更少，降低了電費和碳足跡。