Τι είναι ένας συμπιεστής αζώτου;

Ένας συμπιεστής αζώτου είναι ένα συστατικό ενός συστήματος για τον καθαρισμό του αζώτου από τον συνηθισμένο αέρα και την αποθήκευση του σε κατάσταση υπό πίεση σε έναν κυλινδρικό θάλαμο. Τα περισσότερα συστήματα συμπιεστών αζώτου από το 2011 λειτουργούν στο μοντέλο προσρόφησης αιώρησης πίεσης (PSA), αν και υπάρχουν και άλλες εμπορικά βιώσιμες μέθοδοι. Οι προσροφητικές χημικές ουσίες στη διαδικασία αντιδρούν με άλλα στοιχεία στον αέρα όπως το οξυγόνο για να τα διαχωρίσουν από το παρόν άζωτο, το οποίο στη συνέχεια διοχετεύεται σε καθαρή μορφή σε ένα θάλαμο συμπιεστή αζώτου. Στη διαδικασία PSA, περίπου το 30% έως 35% του πεπιεσμένου αέρα που διέρχεται από το σύστημα εξαερίζεται πίσω στο περιβάλλον περιβάλλον, το οποίο αποτελείται κυρίως από οξυγόνο, και το υπόλοιπο άζωτο μπορεί να είναι έως και 99.9995% καθαρό.

Ένα τυπικό σύστημα PSA χρησιμοποιεί ένα μοριακό κόσκινο άνθρακα για να προσροφήσει το οξυγόνο και να εντοπίσει αδρανή αέρια που υπάρχουν στον κανονικό αέρα. Αυτός ο αέρας υπόκειται σε πίεση και διοχετεύεται μέσω δύο συνδεδεμένων πύργων προσρόφησης προτού το καθαρισμένο άζωτο αφαιρεθεί πλήρως και αποθηκευτεί σε μια τρίτη δεξαμενή συμπιεστή αζώτου ίσου μεγέθους. Η διαδικασία είναι μάλλον απλή γιατί η συνηθισμένη ατμόσφαιρα περιέχει ήδη 78% άζωτο και το 21% από το υπόλοιπο 22% των αερίων είναι οξυγόνο.

Το μοριακό κόσκινο άνθρακα που χρησιμοποιείται για την προσρόφηση αερίου έχει το σχήμα μιας σειράς κοίλων, αλληλοσυνδεόμενων ινών που λειτουργούν για να διαπεράσουν νερό και οξυγόνο, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να εξαερωθούν στο εξωτερικό περιβάλλον. Η αύξηση του ρυθμού της διαδικασίας διαχωρισμού καθώς το αέριο περνά πάνω από το κόσκινο μπορεί να μειώσει την καθαρότητα του τελικού προϊόντος αερίου αζώτου στο 90%, και αυτό γίνεται ανάλογα με τις ανάγκες της βιομηχανίας που το χρησιμοποιεί ως προς την καθαρότητα και τον όγκο. Το τελικό προϊόν αερίου συμπιεστή αζώτου αποθηκεύεται γενικά σε εύρος πίεσης από 102 έως 123 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (703 έως 848 κιλά πασκάλ). Περαιτέρω καθαρισμός του αερίου συμπιεστή αζώτου μπορεί επίσης να γίνει περνώντας το πάνω από θερμαινόμενο καταλύτη στη διαδικασία PSA, ο οποίος καίει τυχόν υδρογονάνθρακες, μειώνοντάς τους σε επίπεδο μικρότερο από 0.1 μέρη ανά εκατομμύριο.

Η συμπίεση αερίου αζώτου έχει γίνει ένα κοινό και οικονομικό χαρακτηριστικό πολλών βιομηχανιών και θεωρείται ως μια πιο οικονομική λύση σε αντίθεση με την αγορά των ίδιων των κυλίνδρων υγροποιημένου αζώτου. Η βιομηχανία πετρελαίου χρησιμοποιεί συμπιεσμένο άζωτο ως αδρανές αέριο για την πρόληψη εκρήξεων σε περιοχές όπου διαφορετικά θα υπήρχε οξυγόνο και άλλα εύφλεκτα αέρια. Το αέριο άζωτο χρησιμοποιείται επίσης για τη σκλήρυνση και τη συγκόλληση μετάλλων στη μεταλλουργία, για βιομηχανικές εφαρμογές καθαρισμού και ως ψυκτικό παράγοντα στην παραγωγή γυαλιού.