Hay tres tipos en la industria: separación criogénica de aire, separación de aire por tamiz molecular (PSA) y separación de aire por membrana.
Separación criogénica de aire para la producción de nitrógeno.
La separación criogénica del aire para la producción de nitrógeno es un método tradicional de producción de nitrógeno con una historia de casi varias décadas. Utiliza aire como materia prima, se somete a compresión y purificación y luego utiliza el intercambio de calor para licuar el aire y convertirlo en aire líquido. El aire líquido es principalmente una mezcla de oxígeno líquido y nitrógeno líquido. Utilizando los diferentes puntos de ebullición del oxígeno líquido y del nitrógeno líquido (a 1 atmósfera, el primero tiene un punto de ebullición de -183 grado, mientras que el segundo tiene un punto de ebullición de -196 grado), se separan. mediante destilación de aire líquido para obtener gas nitrógeno. El equipo criogénico de producción de nitrógeno para separación de aire es complejo, ocupa un área grande, tiene altos costos de infraestructura, requiere una gran inversión única en equipo, tiene altos costos operativos, produce gas lentamente (12-24h), tiene una alta instalación requisitos, y tiene un ciclo largo. Teniendo en cuenta factores como el equipamiento, la instalación y la infraestructura completos, la escala de inversión de las unidades PSA con las mismas especificaciones para equipos por debajo de 3500 Nm3/h es entre un 20% y un 50% menor que la de las unidades criogénicas de separación de aire. La unidad de producción de nitrógeno con separación criogénica de aire es adecuada para la producción de nitrógeno industrial a gran escala, mientras que la producción de nitrógeno a mediana y pequeña escala parece antieconómica.
Separación de aire por tamiz molecular para la producción de nitrógeno.
En comparación con los métodos tradicionales de producción de nitrógeno, tiene las ventajas de un flujo de proceso simple, un alto grado de automatización, una producción rápida de gas (15-30 minutos), un bajo consumo de energía, una pureza del producto ajustable dentro de un amplio rango según las necesidades del usuario y una comodidad conveniente. operación y mantenimiento, bajos costos operativos y gran adaptabilidad del dispositivo. Por lo tanto, es altamente competitivo en equipos de producción de nitrógeno por debajo de 1000 Nm3/h y es cada vez más popular entre los pequeños y medianos usuarios de nitrógeno. La producción de nitrógeno mediante PSA se ha convertido en el método preferido para los pequeños y medianos usuarios de nitrógeno.
Separación de aire por membrana para la producción de nitrógeno.
Utilizando aire como materia prima, bajo ciertas condiciones de presión, se utilizan diferentes gases con diferentes propiedades, como oxígeno y nitrógeno, para separar oxígeno y nitrógeno en la membrana con diferentes tasas de permeación. En comparación con otros equipos de producción de nitrógeno, tiene las ventajas de una estructura más simple, un volumen más pequeño, sin válvulas de conmutación, menos mantenimiento, una producción de gas más rápida (menos o igual a 3 minutos) y una conveniente expansión de capacidad. Es particularmente adecuado para usuarios pequeños y medianos de nitrógeno con una pureza de nitrógeno inferior o igual al 98% y tiene la mejor relación de precio funcional. Cuando la pureza del nitrógeno es superior al 98%, su precio es más de un 15% más alto que el del equipo de producción de nitrógeno PSA de las mismas especificaciones.
