Separação criogênica de ar para produção de nitrogênio
A separação criogênica do ar (CES) é um método tradicional de produção de nitrogênio com uma história de várias décadas. Ele usa ar como matéria-prima, que é comprimido, purificado e depois liquefeito em ar líquido por meio de troca de calor. O ar líquido é principalmente uma mistura de oxigênio líquido e nitrogênio líquido. Aproveitando os diferentes pontos de ebulição do oxigênio líquido e do nitrogênio líquido (a 1 atmosfera, o primeiro ferve a -183 graus e o último a -196 graus), o nitrogênio é obtido separando-os por destilação.
Separação de ar por peneira molecular para produção de nitrogênio
Usando ar como matéria-prima e peneiras moleculares de carbono como adsorventes, este método utiliza o princípio de adsorção por oscilação de pressão (PSA) para adsorver seletivamente oxigênio e nitrogênio, separando-os assim. Este método é uma tecnologia de produção de nitrogênio relativamente nova que se desenvolveu rapidamente na década de 1970. Em comparação com os métodos tradicionais de geração de nitrogênio, apresenta vantagens como fluxo de processo simples, alta automação, rápida produção de gás (15-30 minutos), baixo consumo de energia, pureza ajustável do produto dentro de uma ampla faixa para atender às necessidades do usuário, operação e manutenção convenientes, custos operacionais mais baixos e forte adaptabilidade. Portanto, é altamente competitivo entre os equipamentos de geração de nitrogênio abaixo de 1.000 Nm³/h e é cada vez mais bem-vindo por usuários de nitrogênio de médio e pequeno porte. A geração de nitrogênio PSA tornou-se o método preferido para usuários de nitrogênio de médio e pequeno porte.
Geração de nitrogênio por separação de ar por membrana
Usando o ar como matéria-prima, sob certas condições de pressão, o oxigênio e o nitrogênio são separados utilizando suas diferentes taxas de permeação dentro de uma membrana. Comparado a outros equipamentos de geração de nitrogênio, apresenta vantagens como estrutura mais simples, tamanho menor, sem válvulas de comutação, menos manutenção, produção de gás mais rápida (menor ou igual a 3 minutos) e expansão de capacidade conveniente. É particularmente adequado para usuários de nitrogênio de médio e pequeno porte-com pureza de nitrogênio menor ou igual a 98%, oferecendo a melhor relação preço/desempenho. No entanto, para uma pureza de azoto superior a 98%, o seu preço é mais de 15% superior ao de um gerador de azoto PSA com as mesmas especificações.
Geração de nitrogênio VRM (unidade-de retenção de vácuo)
Este sistema substitui o processo tradicional de compressão do compressor de ar por uma bomba de vácuo. O sistema extrai gás de uma câmara selada como gás de alimentação, que é então alimentado em uma unidade integrada para separação de oxigênio e nitrogênio. O oxigênio é descarregado e o nitrogênio retorna à câmara selada através de um sistema de circulação, repetindo o ciclo. O equipamento opera em pressões inferiores a 0,1 MPa, classificando-o como equipamento de pressão atmosférica. Isto elimina a necessidade de vasos de pressão e controle e registro de equipamentos de pressão especiais. O desenho do processo, que substitui vasos de pressão, resulta em uma configuração do sistema mais simples e ágil, garantindo segurança e eficiência econômica durante a operação.