EEN stikstof generator is een industrieel systeem dat ter plaatse stikstofgas produceert door het te scheiden van perslucht. In plaats van te vertrouwen op geleverde stikstofcilinders of tanks voor vloeibare stikstof, extraheren deze systemen stikstof, wat goed is 78% van de atmosfeer van de aarde —en leveren het met een zuiverheid variërend van 95% tot 99,999%, afhankelijk van de toepassingsvereisten.
Het belangrijkste voordeel ligt in het elimineren van de logistieke, kosten- en veiligheidsproblemen die gepaard gaan met traditionele stikstoftoevoermethoden. Industrieën, van voedselverpakkingen tot elektronicaproductie, maken gebruik van stikstofgeneratoren om een consistente gastoevoer te behouden en tegelijkertijd de operationele kosten met tot wel te verlagen 40-60% vergeleken met cilinderlevering .
Stikstofgeneratoren werken door perslucht te filteren via gespecialiseerde scheidingstechnologieën. Het proces begint met een luchtcompressor die lucht onder druk aan de generator levert, die vervolgens zuurstof, waterdamp en andere sporengassen verwijdert om stikstofmoleculen te isoleren.
De efficiëntie van dit proces hangt af van de gebruikte scheidingstechnologie, met verschillende methoden die geschikt zijn voor verschillende zuiverheidseisen en stroomsnelheden.
Twee primaire technologieën domineren de markt voor stikstofproductie, elk met duidelijke voordelen voor specifieke toepassingen.
PSA-stikstofgeneratoren maken gebruik van CMS-materiaal (koolstofmoleculaire zeef) om selectief zuurstofmoleculen te adsorberen terwijl stikstof doorlaat. Het systeem bevat twee torens die elke keer wisselen tussen adsorptie- en regeneratiefasen 30-120 seconden .
De belangrijkste kenmerken zijn onder meer:
Membraansystemen maken gebruik van hollevezelmembranen met verschillende permeatiesnelheden voor verschillende gasmoleculen. Zuurstof en waterdamp dringen sneller door de membraanwand dan stikstof, waardoor een met stikstof verrijkte stroom ontstaat.
De belangrijkste kenmerken zijn onder meer:
| Functie | PSA-generatoren | Membraangeneratoren |
|---|---|---|
| Maximale zuiverheid | 99,999% | 99,5% |
| Bewegende delen | Ja (kleppen) | Nee |
| Energie-efficiëntie | Hoger | Lager |
| Initiële kosten | Hoger | Lager |
| Onderhoud | Matig | Minimaal |
Stikstofgeneratoren vervullen cruciale functies in diverse industrieën waar inerte atmosfeer, productconservering of veiligheidstoepassingen een betrouwbare stikstoftoevoer vereisen.
Verpakkingen met gemodificeerde atmosfeer (MAP) gebruiken stikstof om zuurstof te verdringen, waardoor de houdbaarheid wordt verlengd 200-400% voor producten zoals koffie, noten en gedroogd fruit. Brouwerijen gebruiken stikstof voor het afdekken van tanks en het carbonateren, waarbij ze tot wel 500 kubieke meter per dag bij middelgrote operaties.
Golfsoldeer- en reflow-ovens vereisen een stikstofatmosfeer 99,99% zuiverheid om oxidatie tijdens PCB-assemblage te voorkomen. Een typische SMT-lijn verbruikt 50-100 kubieke meter stikstof per uur, waardoor opwekking ter plaatse economisch essentieel is voor faciliteiten met grote volumes.
Het afdekken van reactoren, het drogen van producten en het zuiveren van pijpleidingen vereisen een gecontroleerde stikstofomgeving. Farmaceutische faciliteiten hebben dat vaak nodig 99,5-99,9% zuiverheid met documentatie die voldoet aan de FDA 21 CFR Part 11-vereisten voor elektronische documenten.
Het zuiveren van pijpleidingen, druktesten en toepassingen voor verbeterde oliewinning verbruiken enorme hoeveelheden stikstof. Offshore-platforms maken vanwege hun gebruik steeds vaker gebruik van membraangeneratoren ontwerp zonder bewegende delen en weerstand tegen beweging en trillingen.
Bij lasersnijden, hardsolderen en uitgloeien wordt stikstof gebruikt om oxidatie en kalkvorming te voorkomen. Een enkele lasersnijmachine kan verbruiken 20-40 kubieke meter per uur met een zuiverheid van 99,999% voor roestvrijstalen toepassingen.
De financiële argumenten voor stikstofgeneratoren zijn gericht op het elimineren van terugkerende leveringskosten en het verbeteren van de operationele flexibiliteit.
Voor een faciliteit die consumeert Dagelijks 100 kuub stikstof , zijn de jaarlijkse kosten als volgt onderverdeeld:
Met typische systeemkosten variërend van $ 25.000 tot $ 150.000 afhankelijk van de capaciteits- en zuiverheidseisen bedraagt de terugverdientijd gemiddeld 1,5 tot 3 jaar voor continu gebruik.
Naast directe kostenbesparingen elimineren stikstofgeneratoren:
Voor een juiste dimensionering van de stikstofgenerator moeten drie kritische parameters worden geanalyseerd: stroomsnelheid, zuiverheidsniveau en werkdruk.
Bereken het piekverbruik per uur door het werkelijke verbruik tijdens maximale productieomstandigheden te meten. Voeg een toe 20-30% veiligheidsmarge om rekening te houden met toekomstige groei en procesvariaties. De systemen variëren van kleine eenheden van 5 kubieke meter per uur tot industriële installaties die meer dan 10.000 kubieke meter per uur produceren.
Zorg ervoor dat de output van de generator overeenkomt met de daadwerkelijke toepassingsbehoeften, in plaats van te veel te specificeren. Elke zuiverheidstoename van 1% boven 99% vereist 15-25% meer energie en grotere apparatuur. Gemeenschappelijke zuiverheidsniveaus zijn onder meer:
Stikstofgeneratoren hebben schone, droge perslucht met voldoende volume nodig. Als algemene regel geldt dat PSA-systemen dit nodig hebben 4-5 kubieke meter perslucht om 1 kubieke meter stikstof te produceren met een zuiverheid van 99%. Membraansystemen vereisen 5-8 kubieke meter per kubieke meter stikstofuitstoot.
Stikstofgeneratoren vereisen minimaal maar kritisch onderhoud om consistente prestaties en een lange levensduur te garanderen.
De belangrijkste onderhoudstaken zijn onder meer:
Membraansystemen vereisen nog minder interventie:
De meest kritische factor die de levensduur beïnvloedt, is de kwaliteit van de perslucht. Olie- en waterverontreiniging kan scheidingsmedia binnen enkele maanden permanent beschadigen, waardoor een goede luchtbehandeling essentieel is.
Stikstofproductie op locatie vermindert de impact op het milieu in vergelijking met traditionele leveringsmethoden en verbetert tegelijkertijd de veiligheid op de werkplek.
Het elimineren van vrachtwagenritten vermindert de CO2-uitstoot met 60-80% vergeleken met cilinderlevering. Een installatie die dagelijks 100 kubieke meter verbruikt, bespaart ongeveer Jaarlijks 15 ton CO2 door transportemissies te vermijden.
Opwekking ter plaatse elimineert risico's bij het hanteren van cilinders onder hoge druk en vermindert de blootstelling aan cryogene vloeistoffen. Stikstofgeneratoren werken op 7-10 bar vergeleken met 200 bar voor opslagcilinders, waardoor het risico op catastrofale storingen aanzienlijk wordt verminderd. Bovendien voorkomt de continue beschikbaarheid dat werknemers veiligheidsprocedures uitstellen vanwege gastekorten.
De technologie voor de opwekking van stikstof blijft zich ontwikkelen met verbeteringen op het gebied van energie-efficiëntie, automatisering en integratiemogelijkheden.
Recente innovaties zijn onder meer compressoren met variabele snelheid die het energieverbruik verminderen 20-35% tijdens deellast, IoT-gebaseerde monitoringsystemen die onderhoudsbehoeften voorspellen voordat er storingen optreden, en hybride systemen die PSA- en membraantechnologieën combineren om de efficiëntie over verschillende vraagprofielen te optimaliseren.
EENdvanced carbon molecular sieve formulations now achieve the same purity at lower pressure differentials, reducing compression energy requirements. Some manufacturers report 40% energiebesparing vergeleken met systemen van tien jaar geleden, terwijl ze 30% minder vloeroppervlak in beslag nemen.
TEL: +86-15850254955
EMAIL: [email protected]
ADD: Nr. 2, industriële zone Zuid, Sancang Town, Dongtai City, Yancheng City, provincie Jiangsu, China
Copyright © Jiangsu Luoming Zuiveringstechnologie Co., Ltd. Alle rechten voorbehouden.
Fabrikanten van zuurstofproductie-installaties PSA-zuurstoffabriekfabriek Leveranciers van PSA-zuurstofproductie-installaties
The information provided on this website is intended for use only in countries and jurisdictions outside of the People's Republic of China.
