Comparando Tecnologias PSA e Membrana para Produção Eficiente de Nitrogênio no Local

Nota do Editor: Este post foi publicado originalmente em 2014 e foi completamente atualizado para precisão, abrangência e novas informações.

Tanto o gás nitrogênio quanto o oxigênio são usados por uma variedade de fabricantes para uma ampla gama de aplicações industriais. Da fabricação química e embalagem de alimentos ao corte a laser e tratamento de águas residuais, a geração de gás no local pode proporcionar oportunidades adicionais de economia de custos e outras eficiências para fabricantes que migram do serviço de nitrogênio líquido entregue.

Os geradores de nitrogênio dependem da adsorção por oscilação de pressão (PSA) ou tecnologia de membrana para atingir o nível de pureza de nitrogênio desejado. Geradores de oxigênio utilizam tecnologia PSA. Vamos examinar mais de perto como cada tecnologia funciona para gerar gás nitrogênio ou oxigênio de forma econômica, bem como como determinar qual pode ser mais adequada para seu processo.

Tecnologia de Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA)

Geração de Nitrogênio

Geradores de nitrogênio com tecnologia de adsorção por oscilação de pressão incorporam peneiras moleculares de carbono (CMS) que adsorvem moléculas de oxigênio do ar comprimido. À medida que o ar flui sobre as peneiras moleculares de carbono, o oxigênio e outras partículas são retidos nas peneiras, mas o nitrogênio passa diretamente para um tanque. Esses tipos de geradores geralmente apresentam duas torres conectadas que trabalham em tandem para produzir um fluxo quase contínuo de gás nitrogênio.

Geradores de nitrogênio por adsorção por oscilação de pressão podem produzir níveis de pureza de nitrogênio até 99,999% para vazões de até 1100 Nm³/h, tornando esta tecnologia ideal para aplicações que exigem o mais alto nível de pureza; estas incluem moldagem de plásticos, metalurgia, purga de analisadores, eletrônica, química, farmacêutica e alimentos e bebidas.

Geração de Oxigênio

Geradores de oxigênio com tecnologia PSA utilizam pellets de zeólita que atuam como adsorvente para isolar moléculas de oxigênio das outras moléculas no ar comprimido. Esta tecnologia produz oxigênio com pureza ajustável entre 90 e 95 por cento em vazões de até 200 Nm³/h e é ideal para aplicações médicas, tratamento de águas residuais, piscicultura e produção de ozônio.

Tecnologia de Membrana

Geração de Nitrogênio

Um gerador de nitrogênio por membrana incorpora um feixe de fibras de polímero que atuam como uma membrana para separar o ar comprimido e produzir nitrogênio enriquecido. Algumas moléculas de gás fluem através do material da membrana, enquanto o fluxo de gás nitrogênio ocorre mais lentamente através das membranas, eventualmente descarregando na saída. A tecnologia de membrana gera nitrogênio com níveis de pureza ajustáveis entre 95% e 99,5% e vazões de até 500 m³/h. Devido à sua eficiência e confiabilidade, esta tecnologia é ideal para muitas aplicações de petróleo e gás, mineração e marítimas, além de prevenção de incêndios, inflação de pneus e algumas aplicações de alimentos e bebidas.

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