설명

기술적인 매개 변수

압력 변동 흡착 기술

질소 발생기의 흡착 공정을 이용한 공기-질소 생산 기술은 잘 연구되어 고순도 질소 회수를 위한 산업 시설에 널리 적용됩니다.

흡착 기술을 활용하는 질소 발생기의 작동 원리는 다양한 가스 혼합물 구성 요소의 흡착 속도가 압력 및 온도 요인에 따라 달라지는 것을 기반으로 합니다. 다양한 유형의 질소 흡착 플랜트 중에서 PSA 질소 가스 발생기는 전 세계적으로 가장 광범위하게 적용됩니다.

시스템 설계는 두 개의 흡착제-흡착제 함유 용기의 압력 변화를 통한 가스 흡착 및 흡착제 재생 조절을 기반으로 합니다. 이 공정에는 주변 온도에 가까운 일정한 온도가 필요합니다. 이 공정을 통해 식물은 대기압보다 높은 압력에서 질소를 생산하는 반면, 대기압보다 낮은 압력에서는 흡착제 재생이 이루어집니다.

두 흡착기 각각의 스윙 흡착 과정은 몇 분 동안 실행되는 두 단계로 구성됩니다. 흡착 단계에서 산소, H₂O와 CO₂분자는 흡착제의 기공 구조로 확산되는 반면, 질소 분자는 흡착제-흡착제 함유 용기를 통해 이동합니다. 재생 단계에서 흡착된 성분은 대기 중으로 배출되는 흡착제에서 방출됩니다. 그런 다음 프로세스가 여러 번 반복됩니다.

a장점PSA의

높은 질소 순도:

PSA 질소 가스 발생기 플랜트에서는 멤브레인 시스템이 제공할 수 없는 공기로부터 최대 99.9995%의 질소까지 고순도 질소를 생산할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 98.8% 이상의 질소를 생성하지 않으며 나머지는 일반적인 PSA 공정으로 질소에서 분리되지 않는 아르곤입니다. 아르곤은 질소보다 불활성이므로 일반적으로 문제가 되지 않습니다. 이러한 질소 순도는 극저온 시스템을 통해서도 보장될 수 있지만 훨씬 더 복잡하고 대량 소비량에 의해서만 정당화됩니다. 질소 발생기는 CMS(탄소 분자체) 기술을 사용하여 초고순도 질소를 지속적으로 공급하며 내부 압축기 유무에 관계없이 사용할 수 있습니다.

낮은 운영 비용:

오래된 공기 분리 플랜트를 대체하면 질소 생산 절감 효과가 50%를 크게 초과합니다. 질소 발생기에 의해 생산되는 질소의 순 비용은 병에 담긴 질소 또는 액화 질소의 비용보다 훨씬 낮습니다.

환경에 미치는 영향:

PSA를 통해 질소 가스를 생성하는 것은 순수하고 깨끗하며 건조한 질소 가스를 제공하기 위한 지속 가능하고 환경 친화적이며 에너지 효율적인 접근 방식입니다. 극저온 공기 분리 플랜트에 필요한 에너지와 액체 질소를 플랜트에서 시설로 운반하는 데 필요한 에너지에 비해 생성된 질소는 에너지를 덜 소비하고 온실가스를 훨씬 적게 생성합니다.

질소 발생기의 응용

식품 및 음료 산업:

식품이나 음료가 생산되는 순간, 과일과 채소를 수확하는 순간, 제품이 완전히 부패할 때까지 숙성 과정이 시작됩니다. 이는 산소, 박테리아 및 기타 유기체와의 화학 반응으로 인해 발생합니다. 발생기는 산소를 대체하고 이러한 유기체가 발달할 수 없기 때문에 제품 수명을 크게 연장하는 N2로 제품을 채우는 데 사용됩니다. 또한, 산화로 인한 식품의 화학적 분해를 제거하거나 중단할 수 있습니다.

분석화학:

PSA 질소 가스 발생기는 액체 크로마토그래피-질량 분석법 및 가스 크로마토그래피와 같이 안정적이고 지속적인 질소 공급이 필요한 다양한 형태의 분석 화학에 필요합니다.

화학 및 석유화학 산업:

화학 및 석유화학 산업에서 질소의 일차적이고 매우 중요한 적용은 공정 용기의 세척 및 보호 중 일반적인 산업 안전을 보장하기 위한 불활성 환경을 제공하는 것입니다. 또한 질소는 파이프라인 압력 테스트, 화학 약품 운송, 기술 공정에서 사용된 촉매 재생에 사용됩니다.

화재 예방:

소방 산업에서는 화재 진압과 부식 방지라는 두 가지 용도로 질소 가스를 사용합니다. 질소 발생기는 저산소 공기 화재 예방 시스템에 사용되어 화재를 진압하는 산소 함량이 낮은 공기를 생성합니다. 부식을 방지하기 위해 압축 공기 시스템 대신 또는 이와 함께 질소 발생기를 사용하여 건식 파이프 및 사전 작동 화재 스프링클러 시스템에 공기 대신 감시 질소 가스를 제공합니다.

석유 산업:

석유 산업에서 질소는 여러 공정에서 없어서는 안 될 구성 요소입니다. 가장 일반적으로 질소는 폭발 방지와 화재 안전을 위해 불활성 환경을 조성하고 탄화수소의 운송 및 이동을 지원하는 데 사용됩니다. 또한 질소는 파이프라인 테스트 및 퍼지, 기술 용기 청소, 액화 가스 운반선 및 탄화수소 저장 시설 청소에 사용됩니다.