MỘT
máy tạo nitơ , còn được gọi là máy tạo khí nitơ, hoạt động bằng cách tách khí nitơ (N2) khỏi không khí xung quanh, bao gồm khoảng 78% nitơ và 21% oxy, cùng với một lượng nhỏ các khí khác. Có hai phương pháp chính để máy tạo nitơ đạt được sự phân tách này: hấp phụ dao động áp suất (PSA) và tách màng. Đây là cách hoạt động của từng phương pháp:
1. Hấp phụ xoay áp suất (PSA):
Quá trình PSA dựa vào đặc tính hấp phụ khác biệt của khí trên vật liệu hấp phụ rắn, điển hình là sàng phân tử carbon. Dưới đây là giải thích từng bước về cách hoạt động của máy tạo nitơ PSA:
Giai đoạn hấp phụ: Quá trình bắt đầu với một cặp cột hấp phụ chứa đầy sàng phân tử carbon. Trong giai đoạn này, khí nén (chứa oxy, nitơ và các loại khí khác) được đưa vào một cột, trong khi cột kia không hoạt động.
Hấp phụ chọn lọc: Các sàng phân tử carbon có ái lực lớn hơn với oxy và các tạp chất khác so với nitơ. Kết quả là, các sàng hấp thụ oxy và các loại khí vi lượng khác, cho phép nitơ đi qua tương đối không bị cản trở.
Sản xuất nitơ: Khí giàu nitơ sau đó được thu thập từ cột hoạt động và được phân phối dưới dạng khí sản phẩm. Nitơ này có độ tinh khiết cao, thường dao động từ 95% đến 99,999% tùy thuộc vào ứng dụng và thiết kế của máy phát điện.
Chuyển đổi cột: Sau một thời gian xác định trước hoặc khi cột hoạt động bão hòa với khí hấp phụ, các cột sẽ chuyển đổi vai trò. Cột hoạt động trước đó bước vào giai đoạn giải hấp, trong khi cột còn lại hoạt động để sản xuất nitơ.
Giai đoạn giải hấp: Trong giai đoạn này, khí bị hấp phụ được giải phóng khỏi cột bão hòa bằng cách giảm áp suất. Quá trình này, được gọi là giải hấp hoặc tái sinh, chuẩn bị cột cho chu kỳ hấp phụ tiếp theo.
Hoạt động liên tục: Máy phát điện xen kẽ giữa các giai đoạn hấp phụ và giải hấp theo chu kỳ, đảm bảo cung cấp liên tục khí nitơ có độ tinh khiết cao.
2. Tách màng:
Máy tạo nitơ màng sử dụng nguyên lý khác để tách nitơ khỏi không khí dựa trên sự khác biệt về độ thấm khí qua màng bán thấm. Đây là cách hoạt động của máy tạo nitơ màng:
Vật liệu màng: Máy phát điện chứa một màng làm bằng vật liệu có tính thấm chọn lọc. Màng này cho phép các phân tử nitơ đi qua dễ dàng hơn các phân tử oxy và các loại khí khác.
Nén khí: Khí nén được cung cấp cho một bên của màng. Khí nén này chứa hỗn hợp oxy và nitơ.
Tách khí: Khi không khí chảy qua màng, các phân tử nitơ khuếch tán qua màng dễ dàng hơn các phân tử oxy. Sự thẩm thấu có chọn lọc này tạo ra dòng nitơ được làm giàu ở một bên của màng và dòng giàu oxy ở phía bên kia.
Thu thập nitơ: Khí giàu nitơ được thu thập từ phía bên của màng nơi nó đã thấm qua, trong khi dòng giàu oxy có thể được giải phóng hoặc xử lý thêm nếu cần.
Hoạt động liên tục: Máy tạo nitơ dạng màng cung cấp nguồn khí nitơ liên tục miễn là khí nén được cung cấp cho hệ thống.
Cả máy tạo nitơ PSA và màng đều cung cấp nguồn khí nitơ đáng tin cậy với mức độ tinh khiết và tốc độ dòng chảy khác nhau, khiến chúng phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp, thương mại và khoa học. Việc lựa chọn giữa các phương pháp này phụ thuộc vào các yếu tố như độ tinh khiết cần thiết, tốc độ dòng chảy và yêu cầu ứng dụng cụ thể.
