So wählen Sie den richtigen Stickstoffgenerator aus

Vor der Festlegung spezifischer Modellspezifikationen – wie zStickstoffproduktionB. Rate pro Stunde, Stickstoffreinheit, Ausgangsdruck und Taupunkt – es ist wichtig, einen umfassenden Vergleich und eine Analyse der Leistung und Funktionen des Stickstoffgenerators durchzuführen und gleichzeitig geeignete Entscheidungen auf der Grundlage Ihrer vorhandenen Umgebungsbedingungen zu treffen.

Stickstoffbedarf in verschiedenen Branchen

A. Metallurgie und metallverarbeitende Industrie Diese Branchen benötigen möglicherweise Stickstoff mit einer Reinheit von mehr als 99,5 %, während andere hochreinen Stickstoff mit einer Reinheit von mehr als 99,9995 % und einem Taupunkt unter -65 °C benötigen, abhängig von den spezifischen Produktionsanforderungen jedes Kunden.

b Chemische und neue Materialindustrie
Im Allgemeinen sind die Anforderungen an die Reinheit von Stickstoff nicht hoch, und in vielen Anwendungen kann Stickstoff mit einer Reinheit von mehr als 98 % verwendet werden. Der tatsächliche Bedarf hängt jedoch vom spezifischen Produktionsprozess des Kunden ab.

c Lebensmittel- und Pharmaindustrie
Die meisten Lebensmittelindustrien haben einen relativ geringen Bedarf an Stickstoff, wobei eine Reinheit von 99,5 % bis 99,9 % ausreichend ist. Allerdings erfordert ein kleiner Teil der Lebensmittelindustrie aufgrund spezifischer Prozessanforderungen eine Reinheit von 99,99 %. Die Pharmaindustrie benötigt typischerweise Stickstoff mit einer Reinheit von 99,99 % und benötigt Geräte aus Edelstahl.

Die Elektronikindustrie hat im Allgemeinen hohe Anforderungen an Stickstoff und erfordert typischerweise eine Reinheit von 99,99 % oder mehr.

Vergleich verschiedener Stickstoffgeneratoren

A. Stickstoffgenerator zur kryogenen Luftzerlegung
Die kryogene Luftzerlegung ist eine traditionelle Methode zur Stickstoffproduktion mit einer fast jahrzehntelangen Geschichte. Als Rohmaterial wird Luft verwendet, die zunächst komprimiert und gereinigt und dann durch Wärmeaustausch zu flüssiger Luft verflüssigt wird. Flüssige Luft ist hauptsächlich eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff. Unter Ausnutzung ihrer unterschiedlichen Siedepunkte (bei 1 Atmosphäre Druck siedet Sauerstoff bei -183 °C und Stickstoff bei -196 °C) werden sie durch Destillation der flüssigen Luft getrennt, um Stickstoffgas zu erzeugen. Diese Methode erfordert eine komplexe Ausrüstung, einen großen Platzbedarf, hohe Baukosten, erhebliche Anfangsinvestitionen, relativ hohe Betriebskosten, eine langsame Gasproduktion (12–24 Stunden), hohe Installationsanforderungen und lange Inbetriebnahmezeiten. Unter Berücksichtigung von Ausrüstungs-, Installations- und Infrastrukturfaktoren erfordern PSA-Systeme mit derselben Kapazität für Einheiten unter 3500 Nm³/h 20 bis 50 % weniger Investitionen als kryogene Luftzerlegungseinheiten. Daher eignet sich die kryogene Luftzerlegung für die industrielle Stickstoffproduktion im großen Maßstab, während sie für mittlere und kleine Anwendungen unwirtschaftlich wird.

b PSA-Druckwechseladsorptions-Stickstoffgenerator
Unter Verwendung von Luft als Rohmaterial und Kohlenstoff-Molekularsieben als Adsorbentien nutzt diese Methode das Prinzip der Druckwechseladsorption, um Stickstoff von Sauerstoff zu trennen, basierend auf den selektiven Adsorptionseigenschaften von Kohlenstoff-Molekularsieben. Dieser Prozess wird allgemein als PSA-Stickstofferzeugung bezeichnet. Es wurde in den 1970er Jahren rasant entwickelt und stellt eine neue Technologie zur Stickstoffproduktion dar. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden bietet PSA Vorteile wie einen einfachen Prozessablauf, einen hohen Automatisierungsgrad, eine schnelle Gasproduktion (15–30 Minuten), einen geringen Energieverbrauch, eine einstellbare Produktreinheit über einen weiten Bereich entsprechend den Benutzeranforderungen, eine bequeme Bedienung und Wartung, niedrige Betriebskosten und eine starke Anpassungsfähigkeit der Ausrüstung. Dadurch ist es in Stickstofferzeugungssystemen unter 1000 Nm³/h äußerst wettbewerbsfähig und erfreut sich bei mittleren und kleinen Stickstoffanwendern zunehmender Beliebtheit. Die Erzeugung von PSA-Stickstoff ist für solche Anwender zur bevorzugten Wahl geworden.

C-Membran-Stickstoffgenerator
Unter Verwendung von Luft als Ausgangsmaterial trennt dieses Gerät Sauerstoff und Stickstoff, indem es ihre unterschiedlichen Permeationsraten durch eine Membran unter bestimmten Druckbedingungen ausnutzt. Im Vergleich zu anderen Geräten zur Stickstofferzeugung zeichnet es sich durch einen einfacheren Aufbau, eine kleinere Größe, keine Umschaltventile, einen geringeren Wartungsaufwand, eine schnellere Gasproduktion (≤3 Minuten) und eine einfache Kapazitätserweiterung aus. Es eignet sich besonders für mittlere und kleine Anwender, die eine Stickstoffreinheit von ≤98 % benötigen, und bietet eine hervorragende Kosteneffizienz. Wenn die Stickstoffreinheit jedoch 98 % übersteigt, ist der Preis über 15 % höher als der von PSA-Stickstoffgeneratoren mit den gleichen Spezifikationen.

Faktoren, die die Kosten von Stickstoffgeneratoren beeinflussen

1. Einmalige Anschaffungskosten des Gesamtsystems. Derzeit gibt es viele Marken auf dem Markt, deren Qualität und Preis im Allgemeinen proportional sind.
2. Betriebsstabilität der Ausrüstung und geschätzte Lebensdauer.
3. Jährliche Betriebs-, Wartungs- und Instandhaltungskosten.
4. Tägliche Strom- und Wasserkosten.