Kde můžete získat dusík?

Dusík jako inertní plyn je široce používán v různých oblastech průmyslu od malé výroby až po vědecky náročné high-tech procesy.

Poměrně často vyvstává otázka použití vlastního zařízení na výrobu dusíku, nákupu plynného dusíku v lahvích nebo zplyňování kapalného dusíku V prvních fázích pochopíme způsoby výroby tohoto inertního plynu.

Dusík se neodčerpává z útrob Země ani z oceánů, získává se přímo z okolní atmosféry, ve které je jeho obsah přibližně 78 %. Abychom byli ještě přesnější, většina metod výroby dusíku je zaměřena na snížení množství kyslíku ve směsi plynů, což je atmosférický vzduch.

Způsoby získávání dusíku:

Membránová metoda výroby dusíku

Membránový způsob výroby dusíku je nejmladší, ale zároveň velmi oblíbený. Čistota výsledného dusíku je od 90 % do 99,5 % (ve skutečnosti až 99,9 %). Membránová technologie umožňuje vyrábět dusík při tlacích až 24 barů bez použití pomocného kompresoru. Membrány se nebojí teplotních změn; vniknutí oleje způsobí snížení výkonu, ale nevede k degradaci, jako je tomu u adsorbentu. Díky tomu se membrány nebojí otřesů a otřesů, používají se ve speciálních vozidlech – samojízdné dusíkové kompresorové stanice, v blokově modulárních stanicích a ve stacionárních instalacích ve všech průmyslových odvětvích, kde je požadována čistota dusíku až 99,5%; .

Princip výroby dusíku je založen na rozdílu parciálních tlaků uvnitř a vně membrány při průchodu vzduchu membránou molekuly dusíku a kyslíku pronikají do těla membrány různou rychlostí, díky čemuž máme dusík dané čistoty; na výstupu.

Mezi nevýhody membránové technologie lze zaznamenat nižší koncentraci dusíku ve srovnání s kryogenními a adsorpčními technologiemi a také nutnost ohřát vzduch přiváděný k membránám na provozní teplotu.

Při výběru dusíkové stanice pro podnik se volba způsobu výroby odvíjí od následujících údajů: požadujeme objem dusíku, jeho čistotu, provozní tlak.

Získávání dusíku adsorpční metodou

Adsorpční metoda výroby dusíku umožňuje získat dusík nejen od 1 m3 za hodinu do 10 000 nm3 / hodinu (nebo více), ale také regulovat čistotu výsledného dusíku v rozmezí od 95 % do 99,9999 %.

Tato technologie se nazývá Heat-Free Short Cycle Adsorption na základě schopnosti „molekulárního síta“ (speciální porézní granule) zadržovat molekuly kyslíku a vody.

Kompaktní rozměry a vysoká čistota dusíku jsou hlavními výhodami adsorpční technologie výroby dusíku. Adsorpční metoda pro výrobu dusíku je žádaná v potravinářském, farmaceutickém a radioelektronickém průmyslu.

Mezi nevýhody této technologie lze vyzdvihnout strach z oleje v přiváděném proudu stlačeného vzduchu, teplotní omezení (práce pouze v místnosti s umělým klimatem). Stacionární instalace – nelze instalovat při přepravě otřesy a nárazy zničí adsorbent, což povede k řetězové reakci, destrukci granulí a vhánění adsorbentu spolu s dusíkem produktu do pneumatické sítě. Nízký tlak dusíku, obvykle ne vyšší než 10 bar.

Kryogenní metoda výroby dusíku

Kryogenní metoda umožňuje získat vysoce čistý dusík, a to nejen v plynné formě, ale také v kapalné formě. Plynný dusík je čerpán do zásobníků pro skladování přímo v místě výroby nebo je dodáván potrubím ke spotřebiteli.

Kapalný dusík lze přepravovat silniční a železniční dopravou ve speciálních izolovaných nádržích, používá se pro zmrazování různých látek v lékařství, potravinářském průmyslu a dalších průmyslových odvětvích. V případě potřeby je kapalný dusík zplynován na místě pomocí atmosférických zplyňovačů.

V případech, kdy je vyžadován vysoký tlak, se používají kryogenní čerpadla, která pumpují kapalný dusík pod vysokým tlakem, například do plynového nebo ropného vrtu, kde se zplynuje, čímž se vytváří inertní prostředí, ve skutečnosti vytlačuje nebo ředí vzduch a/nebo jiné plyny. . Čistota výsledného dusíku je až 99,9999 %.

Před několika lety byla hlavní používanou metodou kryogenní metoda výroby dusíku, kterou však postupně nahradily nové technologie, kompaktnější a univerzálnější.

Nevýhody této technologie spočívají v tom, že instalace kryogenní stanice vyžaduje masivní zařízení, které lze trvale umístit pouze v dílně, produktivita kryogenní stanice se obvykle měří v tisících krychlových metrů dusíku za hodinu.

Tato technologie je žádaná ve velkých podnicích, jako jsou ropné rafinérie.