Azot Üretimi için Kriyojenik Hava Ayrıştırma
Kriyojenik hava ayırma, nitrojen üretimine yönelik geleneksel bir yöntemdir ve onlarca yıllık bir geçmişe sahiptir. Hammadde olarak havayı kullanıyor; Sıkıştırma ve saflaştırma işleminden sonra hava, ısı değişimi yoluyla sıvı havaya dönüştürülür. Sıvı hava öncelikle sıvı oksijen ve sıvı nitrojenin bir karışımıdır. Standart bir atmosferde kaynama noktaları arasındaki farktan yararlanılarak-, oksijenin kaynama noktası -183 derece, nitrojenin kaynama noktası ise -196 derecedir -iki bileşen, nitrojen gazı elde etmek üzere sıvı havanın arıtılması yoluyla ayrılır. Kriyojenik hava ayırma ekipmanı karmaşıktır, büyük yer kaplar, yüksek altyapı maliyetleri ve önemli ilk sermaye yatırımı gerektirir ve yüksek işletme maliyetlerine neden olur. Ayrıca, gaz üretim döngüsü nispeten yavaştır (12 ila 24 saat sürer) ve kurulum süreci katı gereksinimler ve uzun bir zaman çizelgesi içerir. Kapasitesi 3.500 Nm³/saat'in altında olan sistemler için ekipman, kurulum ve altyapı gibi faktörler kapsamlı bir şekilde değerlendirildiğinde, eşdeğer spesifikasyonlara sahip bir PSA (Basınç Salınımlı Adsorpsiyon) ünitesi için gereken yatırım, genellikle kriyojenik hava ayırma ünitesininkinden %20 ila %50 daha düşüktür. Sonuç olarak, kriyojenik hava ayırma üniteleri büyük-ölçekli endüstriyel nitrojen üretimi için-çok uygun olsa da, orta ve küçük ölçekli uygulamalar için ekonomik olarak uygun olmadıkları kanıtlanmıştır.
Azot Üretimi için Moleküler Elek Hava Ayırımı
Bu yöntemde ham madde olarak hava, adsorban olarak ise karbon moleküler elekler kullanılır. Karbon moleküler eleklerin oksijen ve nitrojene doğru seçici adsorpsiyon özelliklerinden yararlanan Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA)- prensibi uygulanarak- nitrojen gazı üretilir. Bu tekniğe genel olarak PSA nitrojen üretimi adı verilir. Bu, 1970'lerde hızla gelişen yeni bir nitrojen üretim teknolojisini temsil ediyor. Geleneksel nitrojen üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında PSA, birçok farklı avantaj sunar: basitleştirilmiş proses akışı, yüksek düzeyde otomasyon, hızlı gaz üretimi (genellikle 15 ila 30 dakika içinde) ve düşük enerji tüketimi. Ayrıca ürün gazının saflığı, belirli kullanıcı gereksinimlerini karşılamak üzere geniş bir aralıkta ayarlanabilir. Ekipmanın kullanımı ve bakımı kolaydır, daha düşük işletme maliyetleri gerektirir ve değişen koşullara güçlü bir şekilde uyarlanabilirlik gösterir. Sonuç olarak, 1.000 Nm³/saat'in altındaki kapasitelere sahip nitrojen üretim ekipmanları segmentinde son derece rekabetçidir; orta- ve küçük-ölçekli nitrojen tüketicileri arasında giderek daha popüler hale gelen PSA nitrojen üretimi artık bu sektörlerdeki kullanıcılar için tercih edilen yöntem haline geldi.
Azot Üretimi için Membran Hava Ayrıştırma
Bu yöntem, ham madde olarak havayı kullanır ve belirli basınç koşulları altında, bir ayırma membranından geçerken -farklı fiziksel özelliklere sahip olan- bu gazların sergilediği farklı nüfuz etme hızlarından yararlanarak oksijen ve nitrojenin ayrılmasını sağlar. Diğer nitrojen üretim ekipmanlarıyla karşılaştırıldığında çeşitli avantajlar sunar: daha basit bir yapı, daha kompakt bir kaplama alanı, anahtarlama valflerinin olmaması, daha az bakım gereksinimleri, daha hızlı gaz üretimi (3 dakikadan az veya eşit) ve kapasite genişletme kolaylığı. Özellikle-%98'den az veya buna eşit bir nitrojen saflığına ihtiyaç duyan küçük-ile{-orta-ölçekli nitrojen kullanıcıları için çok uygundur ve optimum fiyat-performans oranı sunar. Ancak nitrojen saflık gereklilikleri %98'i aştığında maliyeti, eşdeğer özelliklere sahip bir PSA nitrojen jeneratörününkinden %15 daha fazla olur.
