Generatory azotu BOGE: technologia absorbcji zmiennociśnieniowej (PSA) kontra technologia membranowa

Wytwarzanie własnego azotu oznacza pełną kontrolę nad jego dostawami. Poza metodą kriogeniczną istnieją dwa sposoby samodzielnej produkcji azotu: za pomocą generatorów PSA lub generatorów membranowych. Jakie są zalety i wady obu metod?  

Absorbcja zmiennociśnieniowa (PSA)

Do wytwarzania azotu generatory BOGE wykorzystują technologię adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA). Oczyszczone sprężone powietrze przepływa przez zbiornik z molekularnym sitem węglowym (CMS), przy czym molekuły powietrza są w trakcie tego procesu adsorbowane. Proces adsorpcji kontynuowany jest do momentu nasycenia sita CMS molekułami tlenu. Następnie proces przenoszony jest do sąsiedniego zbiornika, a nasycony zbiornik regeneruje się. Ten proces zachodzi w każdym poszczególnym module. Efekt to azot o stabilnej czystości aż w  5-ciu klasach, z czego najwyższa cechująca się czystością 99,999%.

Generatory azotu firmy BOGE, typ N P oraz N PE, działające na zasadzie absorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) wytwarzają azot o czystości nawet do 99,999%. 

Technologia membranowa

Membranowe generatory azotu wykorzystują technologię membran z pustych włókien do oddzielania azotu od innych składników w sprężonym powietrzu. Membrana wykorzystuje zasadę selektywnego przenikania w celu uzyskania czystego azotu.  Gdy sprężone powietrze przepływa przez membranę, ze względu na strukturę jej włókien część powietrza przedostaje się na zewnątrz. Podczas tego procesu woda, tlen oraz pewna ilość argonu przechodzą przez membrany włókien. Ostatecznie ma wylocie pozostaje tylko azot. Jest to możliwe, ponieważ różne gazy przenikają przez membrany z różnymi prędkościami.

 

Istotne jest, aby powietrze wlotowe było czyste i suche przed wejściem do membrany. Jeśli tak nie jest, włókna szybko się zatykają. Aby temu zapobiec, należy zainstalować prawidłowe uzdatnianie powietrza zasilającego.

Membranowe generatory azotu BOGE są standardowo wyposażane w kombinację filtra wstępnego i głównego oraz filtra z węglem aktywnym i filtra końcowego. Oznacza to, że nie ma potrzeby instalowania dodatkowych filtrów między sprężarką a generatorem. Włókna membrany bez większych problemów separują parę wodną, ale istotnym jest  separacja płynnej wody w powietrzu dolotowym, ponieważ może ona doprowadzić do zniszczenia membrany. Dlatego wymagane jest, aby powietrze to zostało odpowiednio osuszone przed wlotem do generatora, na przykład za pomocą osuszacza ziębniczego, co chroni membranę oraz zapewnia jej długą żywotność.

 

Sterowanie procesem

Zarówno membranowe jak też generatory PSA firmy BOGE wyposażone są w zaawansowany sterownik wykonany na bazie standardu S7 firmy Siemens.

Sterownik zapewnia komfortową obsługę za pomocą ekranu dotykowego. Sterowanie może odbywać się sieciowo za pomocą standardowego modemu lub GPRS. Opcjonalnie możliwa jest też obsługa zdalna przez interfejs Ethernet.

Wybór między generatorem membranowym i PSA

Zastosowanie generatorów PSA charakteryzuje się niższą energochłonnością, co preferuje to rozwiązanie. Stosowane są także w zakresie znacznie większych przepływów, pozostających poza możliwościami technologii membranowej. Ponadto technologia PSA pozwala na uzyskanie wysokich koncentracji azotu (do 99,999%).

Istnieją jednak zalety korzystania z generatorów membranowych. Ich prosta konstrukcja przekłada się na niskie koszty eksploatacji i sprawia, że zajmują niewiele miejsca. Są znacznie cichsze niż generatory PSA, które pod koniec każdego cyklu generują hałas związany z wydmuchem. Oznacza to, że generatory membranowe są bardziej odpowiednie do pracy w miejscach gdzie przebywają ludzie. Ponadto w przypadku technologii membranowej osiąga się znacznie niższe wartości punktu rosy (do -70°C), co oznacza, iż nie istnieje potrzeba instalacji osuszaczy ziębniczych czy absorbcyjnych jak też zbiorników pomiędzy sprężarką a generatorem azotu.