Kriogén levegő leválasztás nitrogén előállításához
A kriogén légleválasztás a nitrogén előállításának hagyományos módszere, amely több évtizedes múltra tekint vissza. Nyersanyagként levegőt használ; kompresszión és tisztításon átesett levegő hőcserén keresztül folyékony levegővé cseppfolyósodik. A folyékony levegő elsősorban folyékony oxigén és folyékony nitrogén keveréke. A forráspontok különbségét-egy szabványos atmoszférában kihasználva az oxigén forráspontja -183 fok, míg a nitrogéné -196 fok, -a két komponens a folyékony levegő rektifikálásával válik szét, így nitrogéngáz keletkezik. A kriogén levegőleválasztó berendezés összetett, nagy területet foglal el, magas infrastrukturális költségekkel és jelentős kezdeti tőkebefektetéssel jár, valamint magas működési költségekkel jár. Ezenkívül a gáztermelési ciklus viszonylag lassú (12-24 órát vesz igénybe), és a telepítési folyamat szigorú követelményeket és hosszú időintervallumot igényel. A 3500 Nm³/h-nál kisebb teljesítményű rendszerek esetében olyan tényezők átfogó értékelése során, mint a berendezések, a telepítés és az infrastruktúra, az egyenértékű specifikációjú PSA (Pressure Swing Adsorption) egységhez szükséges beruházás általában 20-50%-kal alacsonyabb, mint egy kriogén levegőleválasztó egységé. Következésképpen, bár a kriogén levegőleválasztó egységek jól-alkalmasak a nagy-ipari nitrogéngyártáshoz, gazdaságilag életképtelennek bizonyulnak közepes és kis méretű alkalmazásokhoz.
Molekuláris szita levegőelválasztás a nitrogén előállításához
Ez a módszer levegőt használ nyersanyagként és szén molekulaszitákat adszorbensként. A nyomáslengő adszorpció (PSA)-elvének alkalmazásával, amely kihasználja a szén molekuláris sziták szelektív adszorpciós tulajdonságait oxigénnel és nitrogénnel szemben az elválasztásuk érdekében, -nitrogéngáz keletkezik. Ezt a technikát általában PSA nitrogéntermelésnek nevezik. Ez egy új nitrogéngyártási technológia, amely az 1970-es években gyors fejlődésen ment keresztül. A hagyományos nitrogéngyártási módszerekkel összehasonlítva a PSA számos külön előnyt kínál: egyszerűsített folyamatfolyamatot, nagyfokú automatizálást, gyors gáztermelést (általában 15-30 percen belül) és alacsony energiafogyasztást. Ezenkívül a termékgáz tisztasága széles tartományban állítható, hogy megfeleljen a speciális felhasználói igényeknek. A berendezés könnyen kezelhető és karbantartható, alacsonyabb üzemeltetési költségekkel jár, és erős alkalmazkodóképességet mutat a változó körülményekhez. Következésképpen rendkívül versenyképes az 1000 Nm³/h alatti kapacitású nitrogéngyártó berendezések szegmensében; A közepes{14}} és a kis{15}}nitrogénfogyasztók körében egyre nagyobb népszerűségre tett szert, a PSA-nitrogéntermelés mára a preferált módszerré vált ezen ágazatok felhasználói számára.
Membránlevegő-leválasztás a nitrogéngyártáshoz
Ez a módszer a levegőt használja nyersanyagként, és meghatározott nyomásviszonyok mellett az oxigén és a nitrogén szétválasztását valósítja meg azáltal, hogy kihasználja az elválasztó membránon áthaladó{0}}különböző fizikai tulajdonságokkal rendelkező-gázok eltérő áteresztési sebességét. A többi nitrogéntermelő berendezéshez képest számos előnnyel rendelkezik: egyszerűbb felépítés, kompaktabb alapterület, kapcsolószelepek hiánya, csökkentett karbantartási igény, gyorsabb gáztermelés (3 percnél kevesebb vagy azzal egyenlő), és könnyű kapacitásbővítés. Különösen jó-alkalmas kis---közepes-nitrogén-felhasználók számára, akiknek 98%-nál kisebb vagy azzal egyenlő nitrogéntisztaságra van szükségük, és optimális ár{10}}teljesítmény arányt kínál. Ha azonban a nitrogén tisztasági követelményei meghaladják a 98%-ot, annak költsége több mint 15%-kal magasabb, mint egy azonos specifikációjú PSA nitrogéngenerátoré.
