Générateur d'azote de 100 CFM avec la pureté 95%-99.999% 400 livres par pouce carré utilisées pour la coupe de laser de 15000 fibres avec des certificats de la CE
La production d'azote qui est effectuée utilisant la technologie de l'adsorption d'oscillation de pression (PSA) au-dessus d'un tamis moléculaire de carbone (CMS) est considérée une méthode mûre, rentable et très efficace pour produire l'azote pour répondre à un large éventail d'exigences de pureté et d'écoulement. Des augmentations actuelles de l'efficacité dans les équipements basés sur PSA d'azote-génération sont conduites par les matériaux augmentés de CMS (le schéma 1) et améliorations de processus. Cet article prévoit un aperçu des principes fondamentaux de la génération basée sur PSA d'azote, tout en se concentrant spécifiquement sur des pratiques innovatrices et des matériaux améliorés de CMS. Ensemble, ces avances contribuent à l'amélioration continue dans des performances système de PSA, donnant à des exploitants de l'installation des industries de transformation chimique (l'IPC) une manière prouvée de produire un approvisionnement fiable et bon marché en azote sec de grande pureté sur place.
Les granules du tamis moléculaire de carbone du SCHÉMA 1. (CMS), typiquement construits des coquilles de noix de coco, fournissent la superficie et la structure de pore requises pour l'oxygène et l'azote distincts d'un courant d'admission d'air comprimé
Azote — dans l'état gazeux et liquide — est employé dans un large éventail d'applications dans beaucoup de secteurs industriels. Ceux-ci incluent la production des nourritures et les boissons, les produits chimiques et les pharmaceutiques ; traitement de pétrole ; le traitement thermique des métaux ; la fabrication du verre plat, des semi-conducteurs et de l'électronique ; et beaucoup plus. Les équipements industriels qui exigent de grands volumes d'azote recherchent toujours des techniques performantes de production sur place d'azote pour répondre à toutes les caractéristiques liées à la pureté, aux conditions d'écoulement, à la puissance, à l'empreinte de pas et à la portabilité
Le gaz d'azote est produit en séparant l'air dans ses molécules composantes primaires (azote et oxygène), utilisant une de deux méthodes : 1. fractionnement cryogénique traditionnel d'air qui a été liquéfié ; ou séparation 2. d'air gazeux utilisant l'adsorption d'oscillation de pression (PSA) ou les systèmes basés sur membrane de séparation. Si de grands volumes d'azote avec la pureté extrêmement grande (99,998%) sont exigés, le fractionnement cryogénique d'air demeure l'option de technologie la plus efficace et la plus économique [2]. C'est la méthode la plus ancienne de production d'azote, et il a la capacité de produire l'azote gazeux et liquide (pour utiliser-et quotidien comme approvisionnement de secours). Le fractionnement cryogénique d'air est typiquement effectué aux usines commerciales à grande échelle qui livrent alors l'azote produit aux utilisateurs.
Cependant, à beaucoup d'équipements de l'IPC, l'azote enrichi est produit sur place utilisant une séparation plus à petite échelle de PSA ou des systèmes basés sur membrane de séparation. Les systèmes de PSA opèrent le principe de l'adsorption physique de l'oxygène en air par des matériaux de tamis moléculaire de carbone (comme ceux représentés sur le schéma 1), laissant un courant enrichi d'azote comme produit ; le processus est illustré sur le schéma 2. Les systèmes d'aujourd'hui de PSA peuvent économiquement produire l'azote à partir de l'air comprimé à un grand choix de volumes. Par exemple, les systèmes d'aujourd'hui peuvent manipuler un courant d'air d'admission de moins de 5 000 plus de 60 000 à la norme ft3/h, produisant sûrement le N2 qui répond à des exigences de pureté de 95 à 99,9995%
Le SCHÉMA 2. Dans les granules de CMS, l'oxygène est préférentiellement adsorbé, permettant à un courant riche en azote de produit d'être capturé sur place pour l'usage
Cependant, le capital et les frais d'exploitation d'un système de PSA sont directement corrélés avec la pureté de l'azote ont produit, et ces coûts montent rapidement une fois l'azote avec la pureté plus grande que 99,5% est exigés. Dans certains cas, elle peut être rentable pour produire un azote plus de grande pureté en produisant d'abord l'azote de la pureté 99,5% utilisant un système de PSA, et puis utilisant un palladium ou une unité de cuivre pour enlever les niveaux résiduels de l'oxygène dans le produit d'azote. De tels systèmes peuvent réduire l'oxygène résiduel à 1 15h
SÉLECTION DU BON SYSTÈME
En choisissant le processus d'azote-production le plus approprié, plusieurs paramètres devraient être considérés. La pureté et la capacité sont les facteurs les plus importants qui peuvent affecter le choix de la méthodologie de production, et par conséquent, ont un impact direct sur le prix de revient unitaire de l'azote ont produit. L'utilisation d'un système d'azote-génération de PSA, qui peut être conçu pour rencontrer tous les types et modèles de débit d'azote — régulier, périodique et erratique — s'est développé dans la popularité pendant le bout plusieurs décennies, grâce à la simplicité, représentation, flexibilité, fiabilité et capital relativement bas et frais d'exploitation de cet itinéraire de production.
Cependant, le taux optimal d'azote-production employant un système de PSA basé sur des granules de CMS est environ 3 000 Nm3/h de N2 produits (pureté de >95%). Dans cette marge, la PSA est une option plus économique qu'O2/N2-separation par la liquéfaction d'air et la séparation cryogénique, ou par séparation basée sur membrane. Les principes de la technologie basée sur PSA d'azote-génération utilisant le CMS et plusieurs aspects importants de savoir-faire d'ingénierie des procédés sont discutés ci-dessous.
TAMIS MOLÉCULAIRES DE CARBONE
Le CMS fait partie d'une classe spéciale des charbons actifs qui ont la structure (amorphe) non cristalline avec une distribution relativement étroite de pore-taille. Ce matériel fournit des séparations moléculaires basées sur le taux d'adsorption de l'azote, plutôt que les différences dans la capacité d'adsorption entre l'oxygène et l'azote. Le schéma 2 montre que la structure intérieure d'un matériel de CMS qui est approprié pour la séparation (retrait) des molécules O2 des molécules de N2 dans l'admission à air comprimé, rapportait un courant enrichi d'azote (note : Les tamis moléculaires de carbone sont sélectifs pour l'oxygène, alors que les tamis moléculaires de zéolite sont sélectifs pour l'azote).
Les caractéristiques incluent :
Conception à double couche et de Monobed
Paquet complet avec le réservoir de préfiltration et de tampon
Sûr et fiable
Produit 95 - azote 99,999% pur sans interruption
Dewpoints à -58°F (- 50°C)
La phase finale le filtre à air que stérile est l'USDA/FSIS a accepté pour l'usage aux usines fédéralement inspectées de viande et de volaille. En pleine conformité avec des conditions de FDA et de GFSI
Les tours de PSA n'exigent aucun entretien
Référence de conception :
Barre de la pression d'admission d'air comprimé 7,5 (g)/108 livre par pouce carré (g)
Qualité de l'air 1.4.1 selon le 8573-1:2010 d'OIN
Barre de la pression 6 de débouché d'azote (g)/87psi (g)
Qualité 1.2.1 d'azote selon le 8573-1:2010 d'OIN.
℃ 50 maximum fonctionnant conçu de la température
Le point de condensation au débouché d'azote - le ℃ 40
Notes :
Barre de la pression d'utilisation maximum de générateur d'azote d'OSP 10 (g)/145psi (g)
Après demande de l'azote sur place de PSA le générateur sera adapté aux besoins du client :
Barre de la pression d'utilisation >10 (g)/145 livre par pouce carré (g)
Point de condensation < - ℃ 50
Plug and play
Mobile/conteneurisé
D'autres conditions spéciales selon des états de site
