EN
nitrogen generator , også kendt som en nitrogengasgenerator, virker ved at adskille nitrogengas (N2) fra den omgivende luft, som består af cirka 78 % nitrogen og 21 % oxygen, sammen med spormængder af andre gasser. Der er to primære metoder, hvorved nitrogengeneratorer opnår denne separation: tryksvingningsadsorption (PSA) og membranseparation. Sådan fungerer hver metode:
1. Pressure Swing Adsorption (PSA):
PSA-processen er afhængig af gassernes differentielle adsorptionsegenskaber på et fast adsorberende materiale, typisk kulstofmolekylsigter. Her er en trin-for-trin forklaring af, hvordan en PSA-nitrogengenerator fungerer:
Adsorptionsfase: Processen starter med et par adsorptionssøjler fyldt med kulstofmolekylsigter. I denne fase indføres komprimeret luft (indeholdende oxygen, nitrogen og andre gasser) i den ene kolonne, mens den anden kolonne forbliver inaktiv.
Selektiv adsorption: Kulstofmolekylsigterne har en større affinitet til oxygen og andre urenheder end til nitrogen. Som et resultat adsorberer soldene ilten og andre sporgasser, hvilket lader nitrogenet passere relativt uhindret.
Nitrogenproduktion: Den nitrogenberigede gas opsamles derefter fra den aktive kolonne og leveres som produktgassen. Dette nitrogen er af høj renhed, typisk fra 95 % til 99,999 % afhængigt af applikationen og generatorens design.
Skift af kolonner: Efter en forudbestemt tid, eller når den aktive kolonne er mættet med adsorberede gasser, skifter kolonnerne roller. Den tidligere aktive søjle går ind i desorptionsfasen, mens den anden søjle bliver aktiv til kvælstofproduktion.
Desorptionsfase: I denne fase frigives de adsorberede gasser fra den mættede kolonne ved at reducere trykket. Denne proces, kendt som desorption eller regenerering, forbereder kolonnen til den næste adsorptionscyklus.
Kontinuerlig drift: Generatoren veksler mellem adsorptions- og desorptionsfaserne på en cyklisk måde, hvilket sikrer en kontinuerlig forsyning af højren nitrogengas.
2. Membranadskillelse:
Membran nitrogengeneratorer bruger et andet princip til at adskille nitrogen fra luft baseret på forskelle i gaspermeabilitet gennem en semipermeabel membran. Sådan fungerer en membran nitrogengenerator:
Membranmateriale: Generatoren indeholder en membran lavet af et materiale med selektiv permeabilitet. Denne membran tillader nitrogenmolekyler at passere igennem lettere end oxygenmolekyler og andre gasser.
Luftkompression: Trykluft tilføres til den ene side af membranen. Denne trykluft indeholder en blanding af ilt og nitrogen.
Gasseparation: Når luften strømmer gennem membranen, diffunderer nitrogenmolekylerne lettere gennem membranen end iltmolekyler. Denne selektive permeation resulterer i en strøm af beriget nitrogen på den ene side af membranen og en oxygenberiget strøm på den anden side.
Nitrogenopsamling: Den nitrogenberigede gas opsamles fra den side af membranen, hvor den er trængt igennem, mens den iltberigede strøm kan frigives eller viderebearbejdes efter behov.
Kontinuerlig drift: Membran nitrogengeneratorer giver en kontinuerlig tilførsel af nitrogengas, så længe der tilføres trykluft til systemet.
Både PSA- og membran-nitrogengeneratorer tilbyder pålidelige kilder til nitrogengas med varierende niveauer af renhed og strømningshastigheder, hvilket gør dem velegnede til en lang række industrielle, kommercielle og videnskabelige anvendelser. Valget mellem disse metoder afhænger af faktorer såsom den nødvendige renhed, flowhastighed og specifikke anvendelseskrav.
