วิธีการเลือกเครื่องกำเนิดไนโตรเจนที่เหมาะสม

ก่อนที่จะพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของรุ่น เช่นการผลิตไนโตรเจนอัตราต่อชั่วโมง ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน ความดันทางออก และจุดน้ำค้าง จำเป็นต้องดำเนินการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพและคุณลักษณะของเครื่องกำเนิดไนโตรเจนอย่างครอบคลุม ขณะเดียวกันก็ตัดสินใจเลือกที่เหมาะสมตามสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ของคุณ

ความต้องการไนโตรเจนในอุตสาหกรรมต่างๆ

ก. อุตสาหกรรมโลหะวิทยาและการแปรรูปโลหะ อุตสาหกรรมเหล่านี้อาจต้องการไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99.5% ในขณะที่อุตสาหกรรมอื่นๆ ต้องการไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีความบริสุทธิ์เกิน 99.9995% และมีจุดน้ำค้างต่ำกว่า -65°C ขึ้นอยู่กับความต้องการการผลิตเฉพาะของลูกค้าแต่ละราย

ข อุตสาหกรรมเคมีและวัสดุใหม่
โดยทั่วไป ข้อกำหนดความบริสุทธิ์สำหรับไนโตรเจนไม่สูงและการใช้งานหลายอย่างสามารถใช้ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 98% ได้ อย่างไรก็ตามความต้องการที่แท้จริงขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตเฉพาะของลูกค้า

ค อุตสาหกรรมอาหารและยา
อุตสาหกรรมอาหารส่วนใหญ่มีความต้องการไนโตรเจนค่อนข้างต่ำ โดยมีความบริสุทธิ์ 99.5% ถึง 99.9% ก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมอาหารส่วนเล็กๆ ต้องการความบริสุทธิ์ 99.99% เนื่องจากความต้องการกระบวนการเฉพาะ โดยทั่วไปอุตสาหกรรมยาต้องการไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ 99.99% และต้องใช้อุปกรณ์ที่ทำจากสแตนเลส

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปมีความต้องการไนโตรเจนสูง โดยทั่วไปจะต้องมีความบริสุทธิ์ 99.99% ขึ้นไป

การเปรียบเทียบเครื่องกำเนิดไนโตรเจนต่างๆ

ก. เครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบแยกอากาศแบบไครโอเจนิกส์
การแยกอากาศด้วยความเย็นจัดเป็นวิธีการผลิตไนโตรเจนแบบดั้งเดิมที่มีประวัติยาวนานเกือบหลายทศวรรษ โดยจะใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ซึ่งขั้นแรกจะถูกบีบอัดและทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นจึงทำให้เป็นของเหลวผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อสร้างอากาศของเหลว อากาศเหลวเป็นส่วนผสมของออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลวเป็นหลัก ด้วยการใช้ประโยชน์จากจุดเดือดที่แตกต่างกัน (ที่ความดัน 1 บรรยากาศ ออกซิเจนเดือดที่ -183°C และไนโตรเจนที่ -196°C) การกลั่นอากาศของเหลวจะแยกพวกมันออกเพื่อผลิตก๊าซไนโตรเจน วิธีนี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่ซับซ้อน พื้นที่ขนาดใหญ่ ต้นทุนการก่อสร้างสูง การลงทุนเริ่มแรกจำนวนมาก ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานค่อนข้างสูง การผลิตก๊าซช้า (12–24 ชั่วโมง) ข้อกำหนดในการติดตั้งสูง และระยะเวลาการทดสอบเดินเครื่องที่ยาวนาน เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยด้านอุปกรณ์ การติดตั้ง และโครงสร้างพื้นฐาน สำหรับหน่วยที่ต่ำกว่า 3,500 Nm³/h ระบบ PSA ที่มีความจุเท่ากันต้องการการลงทุนน้อยกว่าหน่วยแยกอากาศแบบไครโอเจนิก 20% ถึง 50% ดังนั้นการแยกอากาศด้วยอุณหภูมิเย็นจึงเหมาะสำหรับการผลิตไนโตรเจนในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ขณะเดียวกันก็ไม่ประหยัดสำหรับการใช้งานขนาดกลางและขนาดเล็ก

b เครื่องกำเนิดไนโตรเจนดูดซับแรงดันสวิง PSA
การใช้อากาศเป็นวัตถุดิบและใช้ตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนเป็นตัวดูดซับ วิธีนี้ใช้หลักการดูดซับแบบแกว่งด้วยแรงดันเพื่อแยกไนโตรเจนออกจากออกซิเจนตามคุณสมบัติการดูดซับแบบเลือกสรรของตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน กระบวนการนี้เรียกกันทั่วไปว่าการสร้างไนโตรเจน PSA ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วในทศวรรษ 1970 โดยแสดงถึงเทคโนโลยีการผลิตไนโตรเจนแบบใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการแบบเดิม PSA มีข้อได้เปรียบ เช่น การไหลของกระบวนการอย่างง่าย ระดับอัตโนมัติที่สูง การผลิตก๊าซที่รวดเร็ว (15-30 นาที) การใช้พลังงานต่ำ ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ที่ปรับได้ในช่วงกว้างตามความต้องการของผู้ใช้ การดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่สะดวก ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์ที่แข็งแกร่ง เป็นผลให้มีการแข่งขันสูงในระบบการสร้างไนโตรเจนที่ต่ำกว่า 1,000 Nm³/h และได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในหมู่ผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็ก การสร้างไนโตรเจน PSA กลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับผู้ใช้ดังกล่าว

เครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบบเมมเบรน C
อุปกรณ์นี้จะแยกออกซิเจนและไนโตรเจนโดยใช้อากาศเป็นวัตถุดิบโดยใช้อัตราการซึมผ่านที่แตกต่างกันผ่านเมมเบรนภายใต้สภาวะความดันเฉพาะ เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์สร้างไนโตรเจนอื่นๆ มันมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า ขนาดเล็กกว่า ไม่มีวาล์วสวิตชิ่ง ต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่า การผลิตก๊าซเร็วขึ้น (≤3นาที) และการขยายกำลังการผลิตที่ง่ายดาย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ขนาดกลางและขนาดเล็กที่ต้องการความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน ≤98% ซึ่งให้ความคุ้มทุนที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม เมื่อความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนเกิน 98% ราคาจะสูงกว่าเครื่องกำเนิดไนโตรเจน PSA ที่มีข้อกำหนดเดียวกันมากกว่า 15%

ปัจจัยที่ส่งผลต่อต้นทุนของเครื่องกำเนิดไนโตรเจน

1. ต้นทุนการซื้อครั้งเดียวของทั้งระบบ ปัจจุบันมีหลายยี่ห้อในตลาดโดยคุณภาพและราคาโดยทั่วไปเป็นสัดส่วน
2. ความเสถียรในการทำงานของอุปกรณ์และอายุการใช้งานโดยประมาณ
3. ต้นทุนการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการบริการประจำปี
4.ค่าไฟฟ้าและค่าน้ำรายวัน