Азот широко востребован в производстве металлоизделий, пищевой индустрии, медицине, нефтегазовой и химической отраслях, обработке отходов. В промышленности газ получают посредством разделения воздуха на компоненты. Другие способы более трудозатратные и дорогостоящие и в основном необходимы для исследовательских задач в лабораторных условиях. Рассмотрим, как добывают азот. Для чего он нужен?
Методы получения азота
Наиболее доступный источник — атмосферный воздух. Он содержит до 78% азота. В промышленности газ производят для собственных нужд предприятия или для продажи. В первом случае он сразу поступает с воздухораспределительных установок непосредственно к потребителю, во втором — закачивается в баллоны для хранения, транспортировки и дальнейшей эксплуатации.
Выделяют три способа получения азота:
1. Криогенный.
В основе технологии — использование низких температур для конденсации и разделения газовых смесей. Процесс включает в себя следующие этапы:
- Воздух подвергается сжатию компрессором для увеличения давления.
- Сжатая смесь проходит через воздушные фильтры и адсорбенты, чтобы удалить примеси и загрязнения.
- Очищенная смесь направляется в криогенный резервуар, где она охлаждается до очень низких температур, обычно ниже -180 °C (-292 °F). При таких температурах азот становится жидким.
- Жидкий азот проходит через систему дистилляции, которая разделяет его от других компонентов смеси, таких как кислород, аргон и другие инертные газы. Это основано на различных температурах кипения каждого газа.
- Чистый азот собирается и хранится в специальных резервуарах для последующего использования.
Главное преимущество криогенной технологии — получение жидкого азота высокой чистоты. Среди недостатков отмечают необходимость использования крупногабаритных установок, их обслуживание и работа под постоянным контролем персонала, а также невозможность быстрого включения и отключения системы.
2. Мембранный.
Процесс получения азота состоит из следующих шагов:
- Подача сжатого воздуха в специальный модуль с мембранами, которые состоят из полимерного волокна.
- Разделение смеси газов на компоненты.
- Азот, пропущенный через мембраны, собирается и используется для нужд производства или других целей.
- Кислород и другие газы, задерживаемые мембранами, выбрасываются или могут быть дополнительно обработаны для использования.
Мембранные системы получения азота обладают рядом преимуществ, таких как низкие энергозатраты, отсутствие необходимости в химических реагентах или катализаторах, компактность и простота обслуживания. Из недостатков можно отметить уровень чистоты газа на уровне 99…99,5% или ниже, а также довольно короткий срок службы мембран — около 5 лет.
3. Адсорбционный.
Воздух разделяется на азот и кислород за счет разницы размеров молекул:
- Атмосферный воздух сжимается до необходимого уровня давления.
- Из полученной смеси удаляются влага, твердые примеси и углекислый газ.
- Очищенный воздух расширяется и постепенно охлаждается, переходя в жидкое состояние.
- При температуре -196 °C из смеси извлекается азот.
Среди основных преимуществ технологии:
- стабильная чистота азота на уровне до 99,999%, что позволяет его использовать практически в любых областях;
- малая чувствительность к температуре сжатого воздуха;
- срок службы адсорбента — от 10 лет.
Среди недостатков отмечают необходимость установки фреонового осушителя, малую приспособленность к монтажу в составе мобильных азотных станций.
Сферы использования промышленного азота
Газ используют в различных отраслях:
- нефтегазовой;
- металлургической;
- горнодобывающей;
- пищевой;
- целлюлозно-промышленной.
При высокой производственной потребности невыгодно и неудобно покупать газ в баллонах. Мы предлагаем вам купить адсорбционные генераторы различной мощности и производительности для промышленного получения азота. Организуем поставку оборудования на ваше предприятие в короткие сроки. Для консультации обратитесь по телефону +7 (495) 150-44-22.