Производство азота с помощью мембранной технологии

В статье «Сравнение различных способов получения азота» мы затронули тему производства промышленных газов с помощью мембранных и адсорбционных генераторов. Напомним, что наиболее экономически выгодным является производство азота на собственном оборудовании.

Главные выгоды производства азота на собственном оборудовании очевидны:

1. Отпадает зависимость от сторонних поставщиков.
2. Всегда в наличии азот требуемой чистоты и объемов.
3. Повышенная безопасность и экологичность.
4. Исключаются утечки и безвозвратные потери при транспортировке, подключении, заправке баллонов.
5. Отпадает зависимость от службы доставки, исключаются случаи перебоев транспортировки при пандемиях, карантинах и т.д.

В данной статье мы рассмотрим способ выработки азота с помощью мембранных установок, его преимущества и слабые стороны.

1Как работает мембранная технология?

Работа генераторов мембранного типа основана на разделении исходной рабочей среды (сжатого воздуха) на отдельные компоненты – газы. Данная технология позволяет получать азот в промышленных объемах чистотой от 95 до 99,5%.

Принцип работы мембранных генераторов:

Очищенный сухой сжатый воздух поступает в мембранный модуль, наполненный мелким полым мембранным волокном. В процессе движения молекулы газов через волокна мембраны выводятся из аппарата. Вода, аргон и кислород выделяются через мембраны. В результате остается чистый азот, который выводится в специальный накопитель – ресивер. Данный процесс называется фильтрацией.

На рисунке 1 изображены мелкие волокна мембраны* в генераторе азота:

рис. 1

*Мембраны – это группы полимерных волокон полой структуры.

Разделение сжатого воздуха на отдельные компоненты осуществляется благодаря различной скорости прохождения молекул газов через волокна. Например, скорость движения молекул аргона незначительная, поэтому данный газ дольше задерживается в волокнах мембраны. Тогда как вода гораздо быстрее просачивается сквозь волокна, и выводится наружу. Процесс производства азота в мембранных установках можно рассмотреть схематично (Рисунок 2):

рис. 2

Из-за разности скорости прохождения молекул в мембранном корпусе создается избыточное давление, в результате чего снижается эффективность фильтрации. Чтобы исключить подобное явление, отработанные газы необходимо вовремя выводить. Для этого в корпусе предусмотрено специальное вентиляционное отверстие, через которые спускается влага, кислород и другие компоненты помимо азота.

2Чистота азота и требования к всасываемому воздуху

Чтобы полые волокна мембранного фильтра не засорялись, и процесс генерации азота не прерывался, поступающий сжатый воздух должен быть чистым, без твердых частиц и масляных паров. Для этого в систему подготовки сжатого воздуха устанавливают фильтры (волоконные, масляные или угольные). Также, на качество выработки азота большое влияние оказывает наличие влаги в рабочей среде.

3Сравнения преимуществ и ограничений применения мембранного генератора азота

По сравнению с технологией PSA мембранные генераторы производят менее чистый азот: 99,5% против 99,9999. Однако у мембранных генераторов есть определенные преимущества, которые делают данный вид получения азота востребованным и экономным:

1. Простой принцип работы. Благодаря этому снижаются затраты на сервисное обслуживание, а на установку оборудования требуется меньшая площадь.
2. Низкий уровень шума по сравнению с генераторами PSA.
3. Быстрый старт – скорость запуска генератора «секунды».

В таблице №1 указаны преимущества и ограничения использования

4Мембранные генераторы азота Atlas Copco серии NGM и NGM+

Мембранные генераторы азота Atlas Copco серии NGM и NGM+ благодаря высокой производительности и надежности применяются в любых отраслях промышленности, где требуется азот чистотой до 99,9%: морская промышленность, горнодобывающие предприятия, системы пожаротушения, СТО, очистка трубопроводов и металлоконструкций и т.д.

Серия NGM

• Встроенная система фильтрации
• Низкий уровень первоначальных инвестиций
• Простой запуск

Серия NGM+

• Высокоэффективная мембрана
• Низкое потребление воздуха
• Позволяет сократить затраты на эксплуатацию

Управление генераторами выполняется при помощи специально разработанной системы Elektronikon. Аппараты оснащены всеми необходимыми фильтрами и полностью готовы к работе.

Цена по запросу

Запросить КП

Написать на почту

Скачать каталог

Предлагаем мембранные генераторы азота NGM и NGM+ производства Atlas Copco для производства азота с чистотой до 99%. Подберем под вашу задачу нужную модель с дополнительным оборудованием. Есть модели в наличии со склада. Перейти в раздел >>>

5Как подобрать генератор газа для вашего предприятия

При установке генераторов азота на предприятии следует помнить, что:

1. Выбор модели генератора азота зависит от степени чистоты газа, необходимого для производства.
2. Заказ компонентов для монтажа оборудования у разных поставщиков может затруднить и затянуть по срокам интеграцию и обслуживание оборудования.
3. Для полноценной работы генераторных установок следует разработать специальные меры для обеспечения пикового расхода (например, буферный бак, буферный бак высокого давления, резерв жидкого газа).
4. Необходимо заранее рассчитать потребности предприятия в азоте, чтобы подобрать оборудование и компоненты по оптимальным параметрам.

Если вам нужна консультация по ремонту или приобретению компрессорного оборудования, свяжитесь с нашим менеджером одним из способов:

• По телефону: 8 800 555 95 28 (звонок бесплатный)
• По электронной почте: to@novatecs.ru
• Заполнив заявку в нашем онлайн-чате.