Devet razlogov za razmislek o proizvodnji dušika na licu mesta

Večina svetovnega industrijskega dušika in kisika nastane z obsežnim kriogenim ločevanjem na enoti za ločevanje zraka.

Takšen izdelek se običajno proda končnim uporabnikom kot utekočinjen pri skoraj -200 ° C ter shranjen v toplotno izoliranih posodah ali se ga izhlapi v plin in shrani v jeklenih steklenicah.

Ena glavnih težav, ko se soočamo s tradicionalno oskrbo s plinom, je ta, da na rezervoarju ali na jeklenki ni navedb o tem, koliko izdelka vsebuje in kakšen je pretok.

Drug način dobave industrijskega dušika je generator dušika na kraju samem. Generator plina ima več prednosti pred tradicionalnimi načini oskrbe, vključno z varnostjo, praktičnostjo in prihrankih.

Ta blog opisuje tri tradicionalne načine oskrbe s plinom in razloge, zakaj bi morali vodje obratov razmisliti o uporabi generatorja dušika na kraju samem namesto drugih možnosti.

Dušikove steklenice (baterije)

Dušikove steklenice so na voljo v različnih velikostih in pod različnimi tlaki.

Navedena vsebnost jeklenk ni dejanska količina porabljenega plina. Ta je odvisna od zahtevanega dovodnega tlaka in potrebah po zagotavljanju čistosti plina.

Razlog 1 – stroški najema

Običajno so na mestu naenkrat tri steklenice ali paket steklenic. Ena prazna steklenica čaka, ena v uporabi in ena polna steklenica. Vsem steklenicam zaračunajo najemnino.

Razlog 2 – lokacija

Steklenice je treba zavarovati v namensko zgrajenih objektih. Paketi steklenic zavzamejo več prostora. Obe možnosti morati biti skladiščeni na območju, kjer nenadno sproščanje plina ne more povzročiti zadušitve.

Razlog 3 – ravnanje

Steklenice so težke in zahtevajo posebno opremo za prelaganje v pravi položaj, kar zahteva veliko časa in denarja. Zamude zaradi menjave steklenic so lahko pomembne če jih poračunamo na leto.

Razlog 4 – izguba zaradi padcev tlaka

Za zagotovitev kakovosti plina nad 34 barov najmanjšega tlaka, je za večino industrijskih aplikacij potreben čistilec, opremljen z notranjimi adsorbenti, kar predstavlja precejšnje stroške.

Standardna steklenica 230 barov predstavlja tveganje, da bo preostalih 14% plina v jeklenki onesnaženih z vodno paro in organskimi nečistočami (kot so olja). Te nečistoče se adsorbirajo na površino sten jeklenk in se resorbirajo ko tlak doseže in pade pod 34 barov.

Ta kontaminacija se lahko sčasoma nakopiči, obloži cevovode, regulatorje in onemogoči uporabo. Edini način da to preprečite, je prenehanje uporabe jeklenke, ko tlak pade na 34 barov. To pomeni izgubo denarja, saj v vsaki jeklenki ostane 14- odstotkov plina.

Rezervoar za tekoči dušik

Vakuumsko izolirani rezervoarji za tekoči dušik vključujejo integriran uparjalnik za pretvorbo shranjenega tekočega dušika v plin. Rezervoarji so dobavljivi v  različnih zmogljivostih in višinah tlaka.

Razlog 5 – nizek pretok

Zaradi notranjega uparjalnika so pretoki omejeni na razmeroma nizke vrednosti glede na shranjeno zmogljivost.

Razlog 6 – cikel delovne temperature

Zaradi notranjega uparjalnika je potreben dodaten čas, da temperatura doseže zahtevano vrednost, za popolno izhlapevanje tekočine.

Razlog 7 – statične izgube zaradi izhlapevanja

100% učinkovite toplotno izolirane posode niso mogoče, saj prenos toplote iz okolja povzroči, da se tekočina segreje in izhlapi. Nato se skozi varnostni ventil izgubi v ozračje (neposredna izguba), da se prepreči pretiran tlak v rezervoarju.

Nekatere posode imajo ekonomičen sklop, ki omogoča, da se plin, ki je v posodi za tekoči dušik, prenese v plinasto fazo uparjalnika. Vendar je to koristno le, če aplikacija uporablja plin. Ko ekonomični krog ni v uporabi, se tlak poveča in izgubi v ozračju – ne porabi se samo plin, temveč tudi denar vložen v takšno napravo.

Posode s tekočim dušikom

Razlog 8 – uhajanje toplote iz rezervoarja

Kriogeni rezervoarji za dušik so zasnovani tako, da so čim bolj učinkoviti da se zmanjša segrevanje zelo hladnega tekočega dušika na -196 ° C. Vendar pa je nekaj uhajanja toplote v posodo neizogibno, ker vakuumski rezervoar ni 100% učinkovit. Toplota, ki jo absorbira tekočina, bo povzročila, da bo tekočina izhlapela v plin. Če ostane v rezervoarju in tlak naraste nad varnostno mejo bo izhlapel skozi ventile.

 

Tabela prikazuje izgube v obdobju enega meseca

Razlog 9 – povpraševanje

Rezervoar za tekoči dušik, ki je pripravljen, v rezervi ali za ravnanje viškov v proizvodnji, je potencialno zelo neekonomičen zaradi občasne uporabe ali visoke stopnje izhlapevanja. Če ima kupec za svojo aplikacijo prevelik zabojnik (na primer, če je bilo prvotno veliko povpraševanje, nato pa se je zmanjšalo, vendar se je prvotni zabojnik obdržal), obstaja velika možnost za izgubo plina.

 

Če je ne uporablja, bo vsebina jeklenke v približno treh mesecih izgubila vso vsebino.

Proizvodnja dušika na lokaciji

Generatorji dušika uporabljajo lastno selektivno prepustno membrano in tehnologijo adsorpcije pritiska (PSA- pressure swing adsorption) za izdelavo dušika visoke čistosti iz stisnjenega zraka. Generatorji dušika so zasnovani za nenehno pretvorbo običajnega stisnjenega zraka v dušik kot varen in reguliran tlak plina brez potrebe po nadzoru uporabnika. Generator N2 na lokaciji bo odpravil vse zgoraj navedene težave in povečal donosnost, zanesljivost in trajnost.

 

Devet razlogov, zakaj bi morali razmisliti o proizvodnji dušika na licu mesta – na primer generator dušika NITROSource ponuja edinstveno zasnovo in napredno varčno tehnologijo, ki zahteva manj stisnjenega zraka za ustvarjanje več dušika, bistveno zniža stroške servisiranja, krajši čas izpadov in daljšo življenjsko dobo, zaradi česar je stroškovno najučinkovitejša ponudba dušika na voljo. Dodatna ponudba vključuje:

Povečana donosnost – bistveno nižji stroški plina na enoto, daljši čas delovanja, NITROSource vključuje tudi varčno tehnologijo, ki ustreza povpraševanju po aplikaciji, kar ima za posledico nadaljnje prihranke uporabnikov.

Povečana zanesljivost – plin je na voljo na zahtevo 24 ur na dan, 7 dni na teden, plačate samo za proizvedeno količino.

Trajnost – kratek čas vračila naložbe, dolga življenjska doba, nizka poraba energije.

S Parkerjevim znanjem o industrijskih aplikacijah, ki so ga zbrali v skoraj 30 letih načrtovanja in izdelave sistemov za proizvodnjo plina, smo idealna pomoč vsem strankam pri prehodu z dobavljenih možnosti plina v proizvodnjo plina na zahtevo.

Povzeto od: Dave Sykes, član ekipe spletnega dnevnika za tehnologijo za proizvodnjo plina, in Phil Green, vodja uporabe industrijskega plina, oddelek za ločevanje in filtracijo plina Parker EMEA.

Preuzeto od: Dave Sykes, gas generation technology blog team member, and Phil Green, industrial gas application manager, Parker Gas Separation and Filtration Division EMEA.