How to Choose the Right Nitrogen Generator

Antes de determinar especificações específicas do modelo - comoprodução de nitrogêniotaxa por hora, pureza do nitrogênio, pressão de saída e ponto de orvalho – é essencial realizar uma comparação e análise abrangente do desempenho e das características do gerador de nitrogênio, ao mesmo tempo que faz escolhas apropriadas com base nas condições ambientais existentes.

Requisitos de nitrogênio em vários setores

um. Indústrias metalúrgicas e de processamento de metais Essas indústrias podem exigir nitrogênio com pureza superior a 99,5%, enquanto outras exigem nitrogênio de alta pureza com pureza superior a 99,9995% e ponto de orvalho inferior a -65°C, dependendo das necessidades específicas de produção de cada cliente.

b Indústria química e de novos materiais
Geralmente, o requisito de pureza do nitrogênio não é alto e muitas aplicações podem usar nitrogênio com pureza superior a 98%. No entanto, a necessidade real depende do processo de produção específico do cliente.

c Indústria Alimentar e Farmacêutica
A maioria das indústrias alimentares tem requisitos relativamente baixos de azoto, sendo suficiente uma pureza de 99,5% a 99,9%. No entanto, uma pequena parcela da indústria alimentícia exige 99,99% de pureza devido a necessidades específicas de processo. A indústria farmacêutica normalmente exige nitrogênio com pureza de 99,99% e requer equipamentos feitos de aço inoxidável.

A indústria eletrônica geralmente possui altos requisitos de nitrogênio, normalmente exigindo uma pureza de 99,99% ou superior.

Comparação de vários geradores de nitrogênio

um. Gerador criogênico de nitrogênio para separação de ar
A separação criogênica do ar é um método tradicional de produção de nitrogênio com quase várias décadas de história. Utiliza o ar como matéria-prima, que é primeiro comprimido e purificado, depois liquefeito por meio de troca de calor para formar ar líquido. O ar líquido é principalmente uma mistura de oxigênio líquido e nitrogênio líquido. Ao explorar seus diferentes pontos de ebulição (a uma pressão de 1 atmosfera, o oxigênio ferve a -183°C e o nitrogênio a -196°C), a destilação do ar líquido os separa para produzir nitrogênio gasoso. Este método envolve equipamentos complexos, grande área ocupada, altos custos de construção, investimento inicial substancial, despesas operacionais relativamente altas, produção lenta de gás (12–24 horas), altos requisitos de instalação e longos períodos de comissionamento. Considerando fatores de equipamento, instalação e infraestrutura, para unidades abaixo de 3.500 Nm³/h, sistemas PSA de mesma capacidade requerem de 20% a 50% menos investimento do que unidades criogênicas de separação de ar. Portanto, a separação criogênica do ar é adequada para a produção industrial de nitrogênio em grande escala, embora se torne antieconômica para aplicações de média e pequena escala.

b Gerador de nitrogênio de adsorção com oscilação de pressão PSA
Usando ar como matéria-prima e peneiras moleculares de carbono como adsorventes, este método emprega o princípio de adsorção por oscilação de pressão para separar o nitrogênio do oxigênio com base nas propriedades de adsorção seletiva das peneiras moleculares de carbono. Este processo é comumente conhecido como geração de nitrogênio PSA. Desenvolvido rapidamente na década de 1970, representa uma nova tecnologia de produção de nitrogênio. Comparado com os métodos tradicionais, o PSA oferece vantagens como fluxo de processo simples, alto nível de automação, produção rápida de gás (15 a 30 minutos), baixo consumo de energia, pureza ajustável do produto em uma ampla faixa de acordo com as necessidades do usuário, operação e manutenção convenientes, baixos custos operacionais e forte adaptabilidade do equipamento. Como resultado, é altamente competitivo em sistemas de geração de nitrogênio abaixo de 1.000 Nm³/h e tem ganhado popularidade crescente entre usuários de nitrogênio de média e pequena escala. A geração de nitrogênio PSA tornou-se a escolha preferida para esses usuários.

Gerador de nitrogênio de membrana C
Utilizando o ar como matéria-prima, este dispositivo separa o oxigênio e o nitrogênio explorando suas diferentes taxas de permeação através de uma membrana sob condições de pressão específicas. Comparado a outros equipamentos de geração de nitrogênio, apresenta estrutura mais simples, tamanho menor, sem válvulas de comutação, menores requisitos de manutenção, produção de gás mais rápida (≤3 minutos) e fácil expansão de capacidade. É particularmente adequado para usuários de médio e pequeno porte que necessitam de pureza de nitrogênio ≤98%, oferecendo excelente relação custo-benefício. No entanto, quando a pureza do nitrogênio excede 98%, seu preço é 15% superior ao dos geradores de nitrogênio PSA com as mesmas especificações.

Fatores que afetam o custo dos geradores de nitrogênio

1. Custo único de compra de todo o sistema. Atualmente, existem muitas marcas no mercado, com qualidade e preço geralmente proporcionais.
2. Estabilidade operacional do equipamento e vida útil estimada.
3. Custos anuais de operação, manutenção e serviços.
4. Despesas diárias de luz e água.