EN
nitrogengenerator , også kjent som en nitrogengassgenerator, fungerer ved å separere nitrogengass (N2) fra den omgivende luften, som består av omtrent 78 % nitrogen og 21 % oksygen, sammen med spormengder av andre gasser. Det er to primære metoder som nitrogengeneratorer oppnår denne separasjonen på: trykksvingningsadsorpsjon (PSA) og membranseparasjon. Slik fungerer hver metode:
1. Pressure Swing Adsorption (PSA):
PSA-prosessen er avhengig av de differensielle adsorpsjonsegenskapene til gasser på et fast adsorberende materiale, typisk karbonmolekylsikter. Her er en trinnvis forklaring på hvordan en PSA-nitrogengenerator fungerer:
Adsorpsjonsfase: Prosessen starter med et par adsorpsjonskolonner fylt med karbonmolekylsikter. I løpet av denne fasen blir komprimert luft (som inneholder oksygen, nitrogen og andre gasser) innført i en kolonne, mens den andre kolonnen forblir inaktiv.
Selektiv adsorpsjon: Karbonmolekylsilene har større affinitet for oksygen og andre urenheter enn for nitrogen. Som et resultat adsorberer siktene oksygenet og andre sporgasser, slik at nitrogenet kan passere relativt uhindret.
Nitrogenproduksjon: Den nitrogenanrikede gassen samles deretter opp fra den aktive kolonnen og leveres som produktgassen. Dette nitrogenet er av høy renhet, typisk fra 95 % til 99,999 % avhengig av applikasjonen og generatorens design.
Bytte kolonner: Etter en forhåndsbestemt tid eller når den aktive kolonnen er mettet med adsorberte gasser, bytter kolonnene roller. Den tidligere aktive kolonnen går inn i desorpsjonsfasen, mens den andre kolonnen blir aktiv for nitrogenproduksjon.
Desorpsjonsfase: I denne fasen frigjøres de adsorberte gassene fra den mettede kolonnen ved å redusere trykket. Denne prosessen, kjent som desorpsjon eller regenerering, forbereder kolonnen for neste adsorpsjonssyklus.
Kontinuerlig drift: Generatoren veksler mellom adsorpsjons- og desorpsjonsfasene på en syklisk måte, noe som sikrer en kontinuerlig tilførsel av nitrogengass med høy renhet.
2. Membranseparasjon:
Membrannitrogengeneratorer bruker et annet prinsipp for å skille nitrogen fra luft basert på forskjeller i gasspermeabilitet gjennom en semipermeabel membran. Slik fungerer en membrannitrogengenerator:
Membranmateriale: Generatoren inneholder en membran laget av et materiale med selektiv permeabilitet. Denne membranen lar nitrogenmolekyler passere lettere enn oksygenmolekyler og andre gasser.
Luftkompresjon: Det tilføres trykkluft til den ene siden av membranen. Denne trykkluften inneholder en blanding av oksygen og nitrogen.
Gasseparasjon: Når luften strømmer gjennom membranen, diffunderer nitrogenmolekylene gjennom membranen lettere enn oksygenmolekyler. Denne selektive permeasjonen resulterer i en strøm av anriket nitrogen på den ene siden av membranen og en oksygenanriket strøm på den andre siden.
Nitrogenoppsamling: Den nitrogenanrikede gassen samles opp fra siden av membranen der den har trengt gjennom, mens den oksygenanrikede strømmen kan frigjøres eller viderebehandles etter behov.
Kontinuerlig drift: Membrannitrogengeneratorer gir en kontinuerlig tilførsel av nitrogengass så lenge komprimert luft tilføres systemet.
Både PSA- og membrannitrogengeneratorer tilbyr pålitelige kilder til nitrogengass med varierende nivåer av renhet og strømningshastigheter, noe som gjør dem egnet for et bredt spekter av industrielle, kommersielle og vitenskapelige bruksområder. Valget mellom disse metodene avhenger av faktorer som nødvendig renhet, strømningshastighet og spesifikke brukskrav.
