Máy Phân Tách NiTơ

Khí Nitơ là gì? Các Loại Máy Tạo Khí Nitơ Và Nguyên Lý Hoạt Động

Khí Nitơ và máy tạo khí Nitơ đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại. Các thông tin về khí Nitơ, máy tạo khí và các vấn đề liên quan sẽ được trình bày trong bài viết

Những điều cần biết về Khí nitơ

Nitơ (N) là nguyên tố hóa học thuộc nhóm phi kim trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Nito có mặt trong tất cả các cơ thể sống, nó cấu tạo nên nhiều hợp chất quan trọng như: axit amin, amoniac, axit nitric,… Cơ thể người chứa khoảng 3% nitơ theo trọng lượng, trong không khí mà chúng ta hít thở, nitơ chiếm nhiều nhất 78%, còn lại 21% là oxi và 1% là các loại khí khác. Mặc dù con người không dùng khí nitơ để hít thở nhưng chúng rất có ích trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau phục vụ cho đời sống của con người.

Trong công nghiệp, phần lớn lượng nitơ được dùng để tổng hợp khí amoniac, tiếp theo là sản xuất ra axit nitric, phân đạm,… Nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, thực phẩm, điện tử,… sử dụng nitơ làm môi trường trơ.
Trong y tế, dược phẩm, Nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác. Ngoài ra, nó còn là môi trường để làm lạnh sâu, nhanh các sản phẩm huyết thanh, vi khuẩn… Nitơ lỏng được sử dụng trong phẫu thuật lạnh để phá hủy mô bệnh.
Ngành công nghiệp thực phẩm và thức uống, nitơ được sử dụng để thay thế khí oxi trong việc bảo quản nông sản, đồ uống tốt hơn. Do độ lạnh cực mạnh trong nitơ lỏng cho phép làm đông lạnh thực phẩm rất nhanh.
Ngành dầu khí, các nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu và tàu chở dầu biển sử dụng nitơ để thanh lọc thiết bị, bể chứa và đường ống chứa hơi và khí nguy hiểm. Ngoài ra, nó còn làm mát các lò phản ứng chứa đầy chất xúc tác trong quá trình bảo trì.

Hiện nay, khí Nitơ đang được cung cấp cho các nhà máy từ 2 nguồn chính: Bình khí nitơ đóng sẵn và máy tạo khí nitơ.

Với bình khí nitơ đóng sẵn do các nhà cung cấp chuyên nghiệp sản xuất có ưu – nhược điểm là:

Máy tạo khí nitơ là gì?

Máy tạo khí nitơ, máy sản xuất khí nitơ, máy nén khí nitơ, máy tạo nitơ… là những tên gọi khác nhau của cùng một cỗ máy có nhiệm vụ sản xuất-tạo ra khí nitơ phục vụ cho các nhu cầu khác nhau của con người.

Các loại máy tạo khí Nitơ

Máy tạo khí Nitơ hiện nay đang có 2 loại gồm máy tạo khí dạng màng và máy sử dụng công nghệ PSA.

Máy Tạo Nitơ Dạng Màng

Máy tạo khí nitơ dạng màng hoạt động dựa trên phương pháp thẩm thấu phân tử qua một bộ phận được gọi là tổ hợp bó sợi dày đặc. Tổ hợp này có cấu trúc dạng nhiều sợi hình ống kết bó lại, mỗi sợi có khe lưới để lọc phân tử oxy và các phân tử khác nhưng để cho phân tử nitơ đi qua.

Không khí đưa vào bộ phận tách sẽ được nén ở áp suất cao, dòng khí đi qua các bó polimer dày đặc và sẽ bị khuếch tán, phân tử oxy và các phân tử khí khác bị khuếch tán ra ngoài thành bó sợi, phân tử nitơ với độ khuếch tán thấp sẽ đi qua bó polimer đi tiếp vào buồng nén.

Ưu điểm của máy tạo Nitơ dạng màng: Máy dạng ngang, gọn, chiếm ít diện tích, Dễ lắp đặt và Giá thành rẻ.

Nhược điểm của máy tạo khí Nitơ dạng màng: để tạo ra cùng một thể tích khí nitơ thì máy Tiêu tốn nhiều nguyên liệu khí nén hơn so với dòng PSA, việc này gián tiếp gia tăng điện năng tiêu thụ. Bộ phận màng cũng không tách triệt để được phân tử, dẫn đến độ tinh khiết của khí Nitơ được tạo ra thấp hơn máy PSA (Tối đa 99.5%). Máy tạo khí Nitơ dạng màng cũng rất nhạy cảm với không khí trong môi trường, bị các yếu tố ngoại cảnh như độ ẩm, nhiệt độ, ảnh hưởng của nguồn khí khác như hóa chất, độ mặn của khí gần biển… làm ảnh hưởng đến độ tinh của khí Nitơ.

Máy tạo khí nitơ PSA

Hiện nay các máy tạo khí nitơ hầu hết sử dụng công nghệ PSA.

PSA là từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Pressure Swing Adsorption, có nghĩa là hấp thụ áp suất chuyển đổi.

PSA là công nghệ tách khí nitơ từ hỗn hợp không khí trong khí quyển. Dựa vào tính năng hấp thu đặc biệt của phân tử cacbon CMS để tách khí nitơ trong áp suất cao.

Nguyên tắc cốt lõi của công nghệ PSA- hấp thụ áp suất chuyển đổi.

Công nghệ Hấp thụ áp suất chuyển đổi (PSA) là một quy trình vận hành siêu sạch và sử dụng “nguyên liệu thô” duy nhất là không khí. Công nghệ PSA sử dụng nguồn nguyên liệu không khí ngay tại nơi đặt máy, tạo nên nguồn cung cấp khí nitơ tinh khiết cao liên tục không gián đoạn.

Hấp phụ áp suất chuyển đổi là một phát minh công nghệ được sử dụng để tách một hoặc một vài loại khí ra khỏi hỗn hợp, dựa trên đặc tính của vật liệu hấp phụ là hấp phụ một/một vài loại khí ở một áp suất cho trước và giải hấp khí đó ở áp suất thấp hơn nhất định. Quy trình công nghệ liên tục thay đổi qua lại giữa hai quá trình hấp phụ ở áp suất cao hơn và giải hấp ở áp suất thấp hơn, do vậy mà tên gọi của công nghệ có cụm từ “chuyển đổi”.

Tuổi thọ trung bình được sử dụng để tái sinh của rây phân tử, trong đó, trong trường hợp của nitơ, là một phân tử Sàng Carbon (CMS). Rây phân tử là hoàn toàn hồi phục và có tuổi thọ trên 40.000 giờ để hoạt động.

Để hiểu hơn về PSA, chúng ta cần biết về cấu trúc CMS.

Phân tử cacbon CMS là một vật liệu đặc biệt có khả năng hấp thu không phân cực, hấp thu khí oxy và khí nitơ với tỉ lệ khác nhau. Khi cho một dòng khí lấy từ tự nhiên vào máy với một áp suất đủ lớn, Khí Oxi (Z=8) có số hiệu nguyên tử lớn hơn so với khí Nito (Z=7), do các lực hút điện từ tác động vào lớp vỏ electron nên làm cho kích thước của phân tử khí Nito lớn hơn so với kích thước của phân tử khí Oxi, các phân tử khí oxy sẽ đi vào lớp mao quản của bộ phận CMS với tốc độ nhanh hơn rất nhiều so với phân tử khí nitơ và bị hấp thụ, luồng khí còn lại qua CMS sẽ là một luồng khí giàu nitơ, được nén ở áp suất cao.

Khí oxy bị hấp thu sẽ được xả khỏi CMS để CMS tái tạo và chuẩn bị cho đợt hấp thụ tiếp theo.

Khi các hạt hấp thụ CMS đã ngâm đủ khí Oxy thì dòng khí Nitơ được tạo ra sẽ được vận chuyển qua bình tiếp theo, tiếp tục thực hiện quá trình làm tinh nồng độ khí Nitơ cũng bằng phương pháp trên. Các phân tử khí oxy có trong dòng khí sẽ tiếp tục được hấp thụ một lần nữa. Chu trình hấp thụ oxy, xả oxy được lặp lại giữa bình 1 và bình 2, cho đến khi dòng khí đạt nồng độ Nitơ cần thiết theo yêu cầu.

Hệ thống máy tạo khí nitơ

Nhà cung cấp máy tạo khí nitơ uy tín chất lượng cao

Công ty Bảo Châu BACOR chuyên cung cấp, thi công lắp đặt hệ thống máy tạo khí nitơ trên toàn quốc.

Bảo Châu BACOR là một chong những đơn vị tiên phong đầu tiên trong ngành Công Nghiệp Tự Động Hóa Toàn Cầu.

Mọi nhu cầu về máy tạo khí Nitơ xin vui lòng liên hệ thông tin:

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN THƯƠNG MẠI BẢO CHÂU

P2408CT1A, chung cư Bộ Quốc Phòng, ngõ 537 đường Bát Khối, tổ 5, Phường Thạch Bàn, Quận Long Biên, Thành phố Hà Nội
0989 128 305 – 0243 2007 223
baochau.co.ltd@gmail.com
Giấy phép đăng ký kinh doanh số 0106337571 do sở KHĐT TP Hà Nội cấp ngày 17/10/2013

Nội dung đang cập nhật