Stickstoff erzeugung anlage

Arten von Stickstoffgeneratoren

Ein Stickstoffgenerator ist eine Anlage, die reinen Stickstoffgas für verschiedene industrielle Zwecke erzeugt. Es gibt verschiedene Arten von Stickstoffgeneratoren, darunter Membranseparations-Stickstoffgeneratoren, kryogene Destillations-Stickstoffgeneratoren, Druckwechseladsorptions-Stickstoffgeneratoren und Stickstoffgeneratoren mit Nebenproduktgewinnung.

• Membranseparations-Stickstoffgenerator

  Dieser Stickstoffgenerator verwendet selektiv permeable Membranen, um Stickstoff von anderen Gasen in der Luft zu trennen. Die Membranfasern lassen Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid durch, während sie Stickstoff zurückhalten. Membranseparationsanlagen sind kompakt und energieeffizient. Sie eignen sich für die Produktion von geringen bis mittleren Stickstoffmengen.

• Kryogene Destillations-Stickstoffgenerator

  Ein kryogener Destillations-Stickstoffgenerator basiert auf der Tatsache, dass Stickstoff und andere Bestandteile der Luft unterschiedliche Siedepunkte haben. Die Anlage kühlt die Luft ab, bis sie verflüssigt wird, und erwärmt sie dann allmählich, damit verschiedene Bestandteile bei verschiedenen Temperaturen verdampfen können. Ein kryogener Destillations-Stickstoffgenerator liefert hochreinen Stickstoff, benötigt aber enorme Mengen an Energie. Unternehmen, die große Mengen an Stickstoff und Stickstoff mit weniger Verunreinigungen benötigen, verwenden diese Art von Stickstoffgenerator.

• Druckwechseladsorptions-Stickstoffgenerator

  Die Druckwechseladsorptions (PSA) -Stickstoffgeneratoren adsorbieren Sauerstoff und andere Spurengase in der Luft unter Verwendung von festen Adsorptionsmaterialien. Der Sauerstoff wird dann aus dem Adsorptionsmittel freigesetzt, wenn der Druck abfällt, was als Desorption bezeichnet wird. Die PSA-Stickstoffgeneratoren sind komplexer als die Membranseparations-Stickstoffgeneratoren, aber sie eignen sich für die Produktion von hochreinem Stickstoff.

• Stickstoffgenerator mit Nebenproduktgewinnung

  Einige Stickstoffgeneratoren gewinnen Nebenprodukte (meist Sauerstoff) für den kommerziellen Verkauf. Eine solche Anlage verwendet die Druckwechseladsorptionstechnologie, ist aber größer. Sie sammelt und speichert den Sauerstoff nach der Trennung vom Stickstoff. Die Anlage kann sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff verkaufen. Sie eignet sich für Märkte, auf denen eine große Nachfrage nach beiden Gasen besteht.

Spezifikationen und Wartung von Stickstoffgeneratoren

Die Stickstoffproduktionsanlage trennt Stickstoff erfolgreich von der Luft, mit verschiedenen Spezifikationen, um die Bedürfnisse verschiedener Branchen zu erfüllen.

• Ausstoß: Die erzeugte Stickstoffmenge kann von einer kleinen 10 m3/h Stickstoffgeneratoren bis zu 10.000 m3/h betragen. Letzteres wäre für Großindustrien wie Ölraffinerien oder Chemiefabriken geeignet.
• Reinheit: Der erzeugte Stickstoff kann bis zu 99,9995 % rein sein, aber die benötigte Reinheitsstufe hängt von der jeweiligen Anwendung ab.
• Druck: Der Betriebsdruck von Stickstoffgeneratoren kann variieren, aber üblicherweise verwendete Drücke liegen im Bereich von 0,3 bis 0,8 MPa (3 bis 8 bar). Ein höherer Druck ist in der Lebensmittelverpackungsindustrie erforderlich, um sicherzustellen, dass der Stickstoff ausreicht, um den Sauerstoff in der Verpackung zu reduzieren und die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern.
• Energieverbrauch: Dies ist die Energiemenge, die von der Anlage verbraucht wird. Schätzungen zufolge werden für jeden Kubikmeter produzierten Stickstoffs zwischen 0,2 und 0,3 kWh elektrische Energie benötigt, obwohl dies in älteren Anlagen mehr sein könnte.
• Abmessungen: Die Größe variiert je nach Technologie, Kapazität und Design. Zum Beispiel kann ein VPSA-Stickstoffgenerator in einem Container untergebracht werden und ist in der Regel 4 m x 2,5 m x 2,5 m groß.

Wartung

Da die Stickstoffgeneratoren ein wesentlicher Bestandteil des Betriebs sind, ist es wichtig, dass regelmäßige Wartung und Inspektionen Teil des Betriebs der Anlage sind. Dies stellt nicht nur eine kontinuierliche Stickstoffversorgung sicher, sondern hilft auch bei der frühzeitigen Erkennung potenzieller Probleme und verlängert die Lebensdauer des Geräts.

• Regelmäßige Inspektionen: Visuelle Kontrollen auf Verschleißerscheinungen, Lecks, lose oder beschädigte Teile oder ungewöhnliche Geräusche oder Vibrationen sollten durchgeführt werden.
• Reinigung: Filterelemente sollten gemäß den Anweisungen des Herstellers gereinigt oder ersetzt werden, während die Außenseiten des Stickstoffgenerators gereinigt werden sollten, um Staub, Schmutz oder Verunreinigungen zu entfernen.
• Kalibrierungen: Druckmessgeräte, Durchflussmesser und andere Kontrollinstrumente sollten regelmäßig überprüft werden, um genaue Messwerte zu gewährleisten, und gegebenenfalls neu kalibriert werden.
• Batterieladung: Die Batterie des Stickstoffgenerators sollte überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie geladen ist, so dass bei Stromausfall die Stickstoffversorgung nicht unterbrochen wird.

Einsatzszenarien von Stickstoffgeneratoren

Ein Stickstoffgenerator bietet Unternehmen eine konstante und erschwingliche Stickstoffversorgung. Hier ist ein Blick auf einige Branchen und Szenarien, die von der Stickstoffgenerierung vor Ort profitieren:

• Lebensmittelverpackung

  Stickstoff trägt zur Erhaltung der Lebensmittelqualität bei. Die Schutzgasverpackung (MAP) verwendet Stickstoff, um Sauerstoff in der Verpackung zu ersetzen, um verderbliche Lebensmittel zu schützen. Sie verlangsamt das Wachstum von Bakterien, wodurch die Haltbarkeit verlängert wird. Hohe CO2-Gehalte in MAP bei Rind- und Milchprodukten können mikrobiellen Aktivitäten vorbeugen. Niedrige CO2-Gehalte in MAP bei Backwaren und fettarmen Milchprodukten können Oxidation und Fettabscheidung verhindern. Stickstoff ist billiger als CO2, daher ist ein Stickstoffgenerator eine gute Wahl für Lebensmittelverpackungsbetriebe.

• Schweißen

  Eine stabile Schweißatmosphäre ist wichtig. Die Metallverarbeitung verwendet MIG- und WIG-Schweißverfahren. Sie benötigt einen hochreinen Stickstoffstrom, um Oxidbildungen und unerwünschte chemische Reaktionen zu reduzieren. Ein Stickstoffgenerator vor Ort bietet eine konstante Stickstoffversorgung für mehr Schweißprojekte.

• Brandschutz

  Stickstoff kann Brände verhindern. Die Ölbohrindustrie und andere Branchen verwenden Inertgassysteme, um starke Explosionen zu vermeiden, die Geräte zerstören könnten. Stickstoff pumpt Sauerstoff heraus, um das Brandrisiko in Lagertanks und anderen Orten zu reduzieren. Die Zusammenarbeit mit Stickstofflieferanten kann einen Brandschutzplan für Arbeitsplätze erstellen.

• Industrielle Öl- und Gasindustrie

  Deponien, Erdgasleitungen und Rohöllagertanks können chemische Prozesse auslösen, die zu Explosionen führen könnten. Dazu gehört die Produktion von Schwefelwasserstoff, einem giftigen Gas. Schweißen, Schneiden oder die Verwendung von Handwerkzeugen in Lagertanks kann Gefahren verursachen. Schweißfunken in Tanks könnten dazu führen, dass Tanker Feuer fangen. Schweißstickstoff bietet eine sichere Trennung und reduziert Brandrisiken. Dies geschieht durch die Reduzierung des Sauerstoffs in den Tanks.

• Produkt Spülen

  Stickstoff kann verwendet werden, um unerwünschte oder gefährliche Chemikalien zu spülen. Es ist sicherer als Luft, da es keinen Sauerstoff enthält. Das Spülen von Produkten mit Stickstoff reduziert Brandgefahren und verbessert die Sicherheit bei Verschüttungen.

• Chemische Produktion

  Stickstoff wird als Inertgas bei chemischen Reaktionen verwendet. Er verhindert unerwünschte Reaktionen mit Sauerstoff oder Feuchtigkeit. Chemieunternehmen produzieren Stickstoffverbindungen wie Düngemittel. Sie müssen hochreinen Stickstoff verwenden, um eine sichere Arbeitsatmosphäre zu gewährleisten. Chemieunternehmen benötigen eine konstante Stickstoffversorgung. Ein Stickstoffgenerator vor Ort ist eine gute Wahl.

• Pharmaindustrie

  Die Produktion erfordert strenge Reinheitsanforderungen. Zu den Produkten gehören Tabletten, Injektionslösungen, Impfstoffe und Biologika. Die Stickstoffgeneratoren müssen ausreichend hochreinen Stickstoff liefern. Die Anlage muss die Standards der Pharmaunternehmen erfüllen. Sie muss Validierungstests und Risikobewertungen bestehen. Zu den Risiken gehört die Möglichkeit mikrobieller, chemischer oder elementarer Kontaminationen. Es muss ein Bewertungssystem zur Definition von Risikostufen vorhanden sein. Das Stickstoffgenerierungssystem senkt das Risiko von Produktrückrufen und stärkt das Vertrauen der Verbraucher.

So wählen Sie einen Stickstoffgenerator

Einige der Faktoren, die bei der Auswahl einer Stickstoffgeneratoren zu berücksichtigen sind, sind:

• Durchflussmenge

  Beim Kauf oder der Investition in eine Stickstoffgeneratoren ist es entscheidend, dass der Käufer die benötigte Stickstoffmenge bestimmt. Um dies zu erreichen, sollte der Käufer die Durchflussmenge des Stickstoffgases in Normkubikmetern pro Stunde oder scfm schätzen, die die Anlage benötigt.

• Stickstoffreinheit

  Der Käufer sollte die Qualität des Stickstoffgases beachten, die das Unternehmen für seine Anwendung benötigt. Die Stickstoffreinheit bezieht sich auf den Gehalt an anderen Gasen im Stickstoffgasstrom. Diese Reinheit wird oft als Prozentsatz angegeben, wobei 99,9 % bedeutet, dass nur 0,1 % andere Gase vorhanden sind.

  Jede Technologie zur Erzeugung von Stickstoff hat unterschiedliche Möglichkeiten, verschiedene Reinheiten zu erreichen. Zum Beispiel können PSAs Stickstoff mit einer Reinheit von 95 % bis 99,9 % liefern. Der Käufer sollte die Anforderungen an die Stickstoffreinheit seiner Anwendung kennen, um den Generator zu wählen, der die gewünschte Reinheitsstufe bietet.

• Betriebskosten

  Der Käufer sollte sicherstellen, dass er die Energie- und Wartungskosten berücksichtigt, um einen Generator mit einem guten Gleichgewicht zwischen Reinheit und Druck zu wählen. Stickstoffgeneratoren haben unterschiedliche Betriebs- und Wartungskosten, die von ihrer Technologie, Durchflussmenge, Druck und Stickstoffreinheit abhängen.

• Technischer Support

  Der Käufer sollte sicherstellen, dass er den technischen Support und die Wartungsdienste des Anbieters untersucht. Der Käufer sollte überprüfen, ob der Anbieter regelmäßige Wartungsservices, Ersatzteilverfügbarkeit und technischen Support über die Lebensdauer des Generators anbietet.

F&A

F1: Liefert ein Stickstoffgenerator eine flexible Versorgung?

A1: Ja, das tut er. Stickstoffgeneratoren passen ihre Produktion an sich ändernde Anforderungen an, indem sie die Produktionsraten ändern, anstatt gespeicherte Gase freizusetzen.

F2: Können Unternehmer die Reinheit des erzeugten Stickstoffs kontrollieren?

A2: Ja. Stickstoffgeneratoren ermöglichen es den Benutzern, die Reinheitsstufen des Stickstoffs zu bestimmen. Stickstoffgeneratoren können Stickstoff mit unterschiedlichen Reinheiten produzieren, um bestimmte Bedürfnisse zu erfüllen.

F3: Kann man ein Stickstoffgenerierungssystem skalieren?

A3: Ja, das ist möglich. Stickstoffgeneratoren können je nach Bedarf des Unternehmens durch Hinzufügen weiterer Einheiten vergrößert oder verkleinert werden.

F4: Sind die Wartungskosten eines Stickstoffgenerators hoch?

A4: Nein. Die Wartungskosten sind in der Regel niedrig. Die Anlagen erfordern eine regelmäßige periodische Überprüfung und Wartung des Kompressors, der Filter und des Analysators, unter anderem.