Stały dostęp do azotu o określonych parametrach ma istotne znaczenie w procesach przemysłowych, laboratoryjnych, farmaceutycznych i badawczych, w których liczą się powtarzalność oraz kontrola jakości gazu. Generatory azotu umożliwiają wytwarzanie potrzebnego medium bezpośrednio w miejscu jego zużycia, ograniczając zależność od dostaw butli i upraszczając organizację zakładowej infrastruktury.
Generatory azotu – własne źródło gazu technologicznego
Azot wykorzystywany jest wszędzie tam, gdzie konieczne staje się utworzenie kontrolowanej atmosfery, ograniczenie kontaktu materiałów z tlenem albo zasilanie określonych procesów technologicznych. Zamiast regularnie zamawiać gaz dostarczany w butlach lub postaci ciekłej, można zastosować generatory azotu, które oddzielają ten składnik bezpośrednio ze sprężonego powietrza. Pozwala to produkować gaz zgodnie z aktualnym zapotrzebowaniem oraz ograniczyć czynności związane z transportem, wymianą i magazynowaniem zewnętrznych źródeł.
Jednym z dostępnych rozwiązań są urządzenia adsorpcyjne wykorzystujące kolumny wypełnione węglowym sitem molekularnym. Sprężone powietrze przepływa przez odpowiednio przygotowane złoże, na którym zatrzymywane są przede wszystkim mniejsze cząsteczki tlenu, podczas gdy azot kierowany jest do wyjścia instalacji. Po nasyceniu jednej kolumny rozpoczyna się jej regeneracja, a proces separacji przejmowany jest przez drugą. Przemienna praca obu modułów pozwala zachować ciągłość wytwarzania gazu i dostosować działanie układu do potrzeb konkretnego zastosowania.
Adsorpcyjne generatory azotu mogą dostarczać gaz o czystości sięgającej 99,99%, dzięki czemu znajdują zastosowanie w procesach wymagających bardzo ograniczonej zawartości tlenu. Uzyskany azot może być kierowany bezpośrednio do odbiorników albo magazynowany w zbiorniku buforowym, który stabilizuje przepływ i pozwala pokrywać chwilowe wzrosty zapotrzebowania. Cały proces odbywa się automatycznie, dlatego prawidłowo skonfigurowana instalacja nie wymaga ciągłego nadzoru operatora.
Alternatywę stanowią generatory azotu wykorzystujące technologię membranową. W takim systemie poszczególne składniki sprężonego powietrza przenikają przez membranę z różną szybkością, co umożliwia oddzielenie azotu od tlenu i pozostałych gazów. Rozwiązanie może zostać dopasowane do oczekiwanej czystości, wydajności i miejsca instalacji, a w szczególnych warunkach także umieszczone w zabudowie kontenerowej. Wybór technologii powinien zawsze wynikać z parametrów procesu, ponieważ nie każda aplikacja wymaga takiego samego poziomu czystości ani identycznej ilości gazu.
Jak prawidłowo dobrać parametry generatorów azotu?
Przed wyborem urządzenia należy określić rzeczywiste zapotrzebowanie na azot, jego wymaganą czystość, ciśnienie robocze oraz sposób użytkowania. Inne parametry będą potrzebne w laboratorium pobierającym niewielką ilość gazu w sposób okresowy, a inne w zakładzie przemysłowym, w którym medium jest zużywane bez przerwy przez kilka linii produkcyjnych. Generatory azotu powinny zostać dobrane do maksymalnego przewidywanego poboru, z uwzględnieniem chwilowych zmian obciążenia i planowanej rozbudowy instalacji.
Istotnym elementem systemu pozostaje odpowiednio przygotowane sprężone powietrze. Powinno być ono oczyszczone z cząstek stałych, wilgoci, oleju oraz innych substancji mogących obniżyć skuteczność separacji lub skrócić żywotność złoża i membran. Adsorpcyjne generatory azotu mogą być wyposażone w komplet filtrów wlotowych oraz końcowych, które ograniczają obecność zanieczyszczeń przed procesem i usuwają drobiny mogące pojawić się w uzyskanym gazie. Dla zachowania wysokiej skuteczności pracy znaczenie ma również właściwy ciśnieniowy punkt rosy sprężonego powietrza.
Kompletna instalacja może obejmować sprężarkę, osuszacz, filtry, zbiorniki, generator oraz układ sterowania i dystrybucji. Wszystkie elementy powinny zostać wzajemnie dopasowane pod względem wydajności i ciśnienia, ponieważ przewymiarowanie części urządzeń może niepotrzebnie zwiększać koszty inwestycji, natomiast zbyt mała przepustowość ograniczy możliwości całego systemu. Profesjonalny projekt powinien uwzględniać także warunki otoczenia, dostępną przestrzeń, jakość powietrza wlotowego oraz wymagania dotyczące niezawodności.
Własna produkcja azotu – wsparcie stabilnych procesów technologicznych
Dobrze dobrane generatory azotu pozwalają zwiększyć niezależność przedsiębiorstwa, uprościć logistykę i zapewnić dostęp do gazu o parametrach odpowiadających konkretnemu procesowi. Technologia adsorpcyjna sprawdza się między innymi tam, gdzie wymagana jest bardzo wysoka czystość, natomiast rozwiązania membranowe zapewniają elastyczność w wielu zastosowaniach przemysłowych i badawczych. Największe korzyści osiąga się po zaprojektowaniu całej linii jako spójnego systemu, w którym przygotowanie sprężonego powietrza, separacja, magazynowanie i dystrybucja zostały dopasowane do rzeczywistych potrzeb zakładu.
