Dadas las numerosas ventajas de generar gas nitrógeno en el sitio, muchos usuarios industriales están recurriendo a generadores de gas nitrógeno en lugar del uso convencional de cilindros entregados por los proveedores.
Los generadores de nitrógeno garantizan un suministro constante de gas de alta pureza bajo demanda, son más seguros de operar y más rentables, ya que la materia prima que utiliza es el aire.
Si tiene curiosidad por saber cómo funcionan estas máquinas, ¡este artículo es para usted!
¿Qué es un Generador de Nitrógeno?
Un generador de nitrógeno es una pieza fija o móvil de maquinaria utilizada para separar el gas nitrógeno del aire atmosférico. La gran mayoría de los sistemas de generación de nitrógeno in situ utilizados en las industrias se dividen en dos grandes categorías:
- Generadores de nitrógeno de absorción de oscilación de presión (PSA)
- Generadores de nitrógeno de membrana
Echemos un vistazo a cómo funcionan:
Principio de funcionamiento del generador de nitrógeno PSA
El principio de funcionamiento de un generador de nitrógeno PSA es que, bajo altas presiones, el gas nitrógeno exhibe una fuerte afinidad por los medios adsorbentes, como la zeolita o el carbón activado granular (GAC). Además, se pueden absorber varios gases de una mezcla a diferentes velocidades, dependiendo de la cantidad de presión aplicada. Cuando se reduce la presión, el gas se desorbe.
Un generador PSA típico consta de dos torres, una para absorción y otra para regeneración. El aire procedente de un compresor entra en la torre de absorción y entra en contacto con el adsorbente que inhibe el gas nitrógeno y permite el paso de oxígeno, dióxido de carbono, moléculas de agua e impurezas. Para recuperar el N2 absorbido, simplemente reducimos la presión. En un momento dado, mientras la torre de adsorción está separando el gas, la otra está en modo de regeneración.
Los generadores de nitrógeno tipo PSA se utilizan ampliamente en envases de alimentos y bebidas, fabricación de productos electrónicos, industrias químicas, instalaciones médicas, plantas de tratamiento de aguas residuales y más para separar el gas nitrógeno de alta pureza de una corriente de aire comprimido.
La pureza del nitrógeno utilizando la técnica PSA puede ser de hasta 99,999%, dependiendo de la eficiencia del adsorbente y la confiabilidad del sistema general.
Principio de funcionamiento del generador de nitrógeno de membrana
La tecnología de membrana de nitrógeno es otra alternativa eficiente a los sistemas de nitrógeno PSA. Utiliza una membrana de alta selectividad para la separación de gases de nitrógeno. El material es una capa semipermeable hecha de miles de filamentos cilíndricos flexibles con tamaños de poros que van de 0,03 a 10 micras.
Para separar el gas nitrógeno, se aplica aire comprimido seco sobre el material que se encuentra en un recipiente cilíndrico (es esencial usar aire deshumidificado para evitar la obstrucción de las fibras de la membrana). La membrana permite que el N2 pase, pero inhibe el oxígeno, el vapor de agua, los gases inertes y las impurezas transportadas por el aire. La selectividad de las membranas depende en gran medida del tamaño de los poros. Los generadores de nitrógeno de membrana pueden generar gas nitrógeno con purezas de hasta el 99,95% por volumen.
NiGen ofrece generadores de nitrógeno in situ adecuados para un funcionamiento fiable en la mayoría de los entornos industriales.
Generadores de nitrógeno: PSA vs. Membrana
Los generadores de nitrógeno de membrana y absorción de oscilación de presión son sistemas confiables capaces de producir gas nitrógeno de alta pureza (hasta un 99% por volumen). La principal diferencia está en el modo de operación (los sistemas PSA utilizan adsorbentes, mientras que los sistemas de membrana utilizan HFMs). Los usuarios industriales pueden elegir entre estas dos opciones en función de los costos, la calidad y la eficiencia.
NiGen ofrece sistemas de generación de nitrógeno de membrana montados sobre patines y PSA para la industria. Para uso a corto plazo, considere uno de nuestros alquileres de generadores de nitrógeno.
3 Beneficios principales de los generadores de nitrógeno in Situ
A continuación se muestran algunos beneficios del uso de generadores de nitrógeno PSA y de membrana.
Ahorro de tiempo
La generación de nitrógeno en el sitio ahorra a los usuarios industriales tiempo de inactividad operacional debido a las necesidades de gas nitrógeno. El tiempo de inactividad debido a problemas logísticos con el transporte de cilindros de gas de nitrógeno comprimido desde ubicaciones de proveedores incurre en enormes pérdidas de tiempo y financieras para los usuarios industriales cada año. Por el contrario, contar con un sistema de generación de nitrógeno a pedido garantiza que tenga un suministro de gas de alta pureza durante las 24 horas del día para sus procesos.
Ahorro de costes
Generar nitrógeno en el sitio es más rentable que comprar el gas de los proveedores debido a los ahorros en el costo de transporte y almacenamiento. Esto es especialmente cierto para los generadores de nitrógeno de membrana (a diferencia de los sistemas PSA). El transporte de gas nitrógeno entre ubicaciones requerirá los servicios de un equipo de logística interno o empresas de transporte por carretera que cobran un precio justo por el flete.
Los operadores industriales también pueden necesitar instalaciones de almacenamiento dentro del sitio para alojar los contenedores. Esto también puede someter su negocio a estándares de almacenamiento en torno a cilindros comprimidos. Además, es posible la pérdida de producto durante el tránsito, especialmente si las temperaturas fluctúan. NiGen proporciona generadores de nitrógeno in situ de alta pureza en alquiler a algunas de las mejores tarifas de la industria.
Seguridad y fiabilidad
Los sistemas de generación de gas nitrógeno in situ pueden ser más seguros que el gas nitrógeno de los cilindros. Las fugas de gas de nitrógeno de cilindros dañados pueden ser tóxicas para los seres humanos en grandes cantidades concentradas, particularmente cuando está presente en espacios confinados. El uso de un PSA o un sistema de filtración por membrana reduce la necesidad de almacenar dichos contenedores y puede ayudar a reducir los riesgos asociados.
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