Kriogeno ločevanje zraka za proizvodnjo dušika
Kriogeno ločevanje zraka je tradicionalna metoda za proizvodnjo dušika, ki se ponaša z več desetletno zgodovino. Kot surovino uporablja zrak; po stiskanju in čiščenju se zrak z izmenjavo toplote utekočini v tekoč zrak. Tekoči zrak je predvsem mešanica tekočega kisika in tekočega dušika. Z izkoriščanjem razlike v vreliščih-pri eni standardni atmosferi je vrelišče kisika -183 stopinj, medtem ko je vrelišče dušika -196 stopinj -se dve komponenti ločita z rektifikacijo tekočega zraka, da nastane plin dušik. Oprema za kriogeno ločevanje zraka je zapletena, zavzema velik odtis, vključuje visoke stroške infrastrukture in znatne začetne kapitalske naložbe ter povzroča visoke operativne stroške. Poleg tega je cikel proizvodnje plina razmeroma počasen (traja od 12 do 24 ur), postopek namestitve pa vključuje stroge zahteve in dolg časovni okvir. Pri celovitem ocenjevanju dejavnikov, kot so oprema, namestitev in infrastruktura, za sisteme z zmogljivostjo manj kot 3.500 Nm³/h je naložba, potrebna za enoto PSA (Pressure Swing Adsorpcija) z enakovrednimi specifikacijami, običajno 20 % do 50 % nižja od naložbe v kriogeno enoto za ločevanje zraka. Medtem ko so kriogene enote za ločevanje zraka primerne-za-industrijsko proizvodnjo dušika v velikem obsegu, se izkažejo za ekonomsko neupravičene za uporabo v srednjem in majhnem obsegu.
Ločevanje zraka z molekularnim sitom za proizvodnjo dušika
Ta metoda uporablja zrak kot surovino in ogljikova molekularna sita kot adsorbent. Z uporabo načela adsorpcije s nihanjem tlaka (PSA)-, ki izkorišča selektivne adsorpcijske lastnosti ogljikovih molekularnih sit proti kisiku in dušiku za njuno ločevanje-, nastane plin dušik. Ta tehnika se običajno imenuje proizvodnja dušika PSA. Predstavlja novo tehnologijo za proizvodnjo dušika, ki je doživela hiter razvoj v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. V primerjavi s tradicionalnimi metodami proizvodnje dušika ponuja PSA več izrazitih prednosti: poenostavljen potek procesa, visoko stopnjo avtomatizacije, hitro proizvodnjo plina (običajno v 15 do 30 minutah) in nizko porabo energije. Poleg tega je mogoče čistost plinskega produkta prilagoditi v širokem razponu, da zadosti posebnim zahtevam uporabnika. Oprema je enostavna za uporabo in vzdrževanje, ima nižje obratovalne stroške in izkazuje močno prilagodljivost na različne pogoje. Posledično je zelo konkurenčen v segmentu opreme za proizvodnjo dušika z zmogljivostmi pod 1.000 Nm³/h; pridobivanje vse večje priljubljenosti med srednjimi- in malimi-porabniki dušika, je PSA proizvodnja dušika zdaj postala prednostna metoda za uporabnike v teh sektorjih.
Membransko ločevanje zraka za proizvodnjo dušika
Ta metoda uporablja zrak kot surovino in pod posebnimi tlačnimi pogoji doseže ločevanje kisika in dušika z izkoriščanjem različnih stopenj prepustnosti teh plinov-ki imajo različne fizikalne lastnosti-ko prehajajo skozi ločevalno membrano. V primerjavi z drugo opremo za proizvodnjo dušika ponuja številne prednosti: enostavnejšo strukturo, kompaktnejši odtis, odsotnost preklopnih ventilov, zmanjšane zahteve po vzdrževanju, hitrejšo proizvodnjo plina (manj kot ali enako 3 minutam) in preprosto razširitev zmogljivosti. Je še posebej-primeren za male-do-srednje-uporabnike dušika, ki potrebujejo dušikovo čistost manj kot ali enako 98 %, in ponuja optimalno{10}}razmerje med ceno in zmogljivostjo. Ko pa zahteve glede čistosti dušika presežejo 98 %, so njegovi stroški za več kot 15 % višji od stroškov generatorja dušika PSA enakovrednih specifikacij.
