Amennyiben vállalkozásának szüksége van olyan ipari gázokra, mint a nitrogén és az oxigén, az első kézenfekvő megoldásnak a gázpalackos szállítás tűnik. Azonban további, esetleg hatékonyabb lehetőségeket is figyelembe kell venni. Ebben a cikkben arról lesz szó, hogy palackokban, vagy folyékony formában is beszerezhetünk nitrogént, valamint úgy is, hogy PSA-, vagy membrán-nitrogéngenerátorral készítjük el azt magunknak.

Gondoljon bele, hogy mekkora kényelemmel jár, ha ugyanattól a beszállítótól szerezheti be az összes levegő- és gázelőállítási, illetve légkezelési igényét kielégítő berendezéseket. Arról nem is beszélve, hogy ilyen esetben elég egy szervizcsapatot kihívni az összes készülék kiváló állapotának fenntartása érdekében.

Hasonlítsuk össze, hogy milyen lehetőségek állnak a vállalatok rendelkezésére nitrogén szükséglet esetén.

I. A nitrogén beszerzése harmadik féltől, beszállítón keresztül

1, Palackozott nitrogén: ez a folyamat nagyon egyszerű: megrendeljük a kívánt nitrogénmennyiséget a kívánt alkalmazáshoz, és a szállító fél nagy, nehéz palackokban azt leszállítja hozzánk. A kriogén nitrogénüzem által előállított N2O2 gázzá alakítva, nagyon magas nyomáson (300 bar) kerül palackozásra. Ez azt jelenti, hogy viszonylag kis palackban sok nitrogéngázt lehet tárolni. Ezeket a palackokat egy tárolóállványba helyezik, és teherautókon szállítják őket a rendeltetési helyükre. Használat után a kiürült palackokat a gáz gyártója összegyűjti.

Előnyei: 

• Ha a nitrogénfelhasználása viszonylag alacsony, akkor ez egy nagyon egyszerű megoldás.
• Mivel a leszállított nitrogén készen rendelkezésre áll, a szakaszos felhasználások is lehetségesek.
• A telepítés nagyon egyszerű.

Hátrányai:

• Mivel a palackok vastag, nehéz acélból készülnek (és a nitrogén csaknem súlytalan), a gázt gyártó cég tulajdonképpen vasat szállít, ami nagyon nem környezetbarát.
• A palackokat soha nem lehet teljesen kiüríteni.
• Az ár viszonylag magas a többletmunkák miatt, amelyeket a gázgyártónak meg kell tennie azért, hogy a nitrogént Önhöz elszállítsa.
• Ha a gyártási folyamat megszakítása nem megengedett, speciális palackváltó (átkapcsoló) rendszerre van szükség.
• Biztonsági szempontok (a nehéz tárolók kezelése, nagy nyomás).
• Nagyfokú függés a nitrogén-beszállítótól.
• Nem alkalmas nagy mennyiségű gázfelhasználás esetére.

2, Folyékony nitrogén tároló tartály: a második lehetőség egy folyékony nitrogén tároló tartály telepítése a telephelyén, és annak egy gázgyártó társaság általi rendszeres feltöltése. Ezeket a tartályokat lehet bérelni (az említett gázgyártótól) vagy meg lehet vásárolni. Ehhez azonban elpárologtatóra van szükség ahhoz, hogy a bennük lévő nitrogént felhasználhassa. Az elpárologtató a folyékony nitrogént felhasználható, gáz halmazállapotú nitrogénné alakítja. Csakúgy, mint a palackokban lévő nitrogént, ezt is teherautók juttatják el az Ön cégéhez. Ebben az esetben azonban a nitrogént egy nagy, hőszigetelt tartálykocsiban szállítják. A folyékony nitrogént ezután a teherautóról a szigetelt tárolótartályba szivattyúzzák. Lehetőség van folyékony nitrogén megrendelésére kisebb méretű tárolókban is kisebb fogyasztásokhoz, ezek a kis tartályok dewar edény néven ismertek.  

Előnyei: 

• Mivel a leszállított nitrogén készen rendelkezésre áll, a szakaszos felhasználások is lehetségesek
• A legtöbb esetben a palackos nitrogénhez képest költséghatékonyabb.
• Amennyiben nő a termelés és a nitrogénigény, a felhasználási mennyiségek kisebb változtatása viszonylag egyszerű (ha az elpárologtató  képes ezt kezelni fagyás nélkül).

Hátrányai: 

• A tartályok szigetelése soha nem tökéletes. Ez azt jelenti, hogy a folyékony gáz felmelegszik, elpárolog magában a tartályban, és a nyomás megemelkedik, amíg a biztonsági szelep ki nem nyit és kiereszti a gáz egy részét. Ezeket a veszteségeket ún. párolgási  veszteségnek hívják.*
• A tartályon kívül speciális alapra (amely szivárgás esetén ellenáll a rendkívüli hideg hőmérsékletnek) és egy elpárologtatóra is szükség van
• Nem környezetbarát.
• Biztonsági szempontok (a folyékony nitrogén -196°C-os, fagyásveszély áll fenn, ha folyékony nitrogénnel dolgozunk).
• Az elpárologtató befagyhat, ha a nitrogénfogyasztása meghaladja a névleges értéket, vagy ha a külső hőmérséklet alacsony.

Lábjegyzet:

* Minden párolgási veszteség pazarlás. Valahányszor kevesebb nitrogént használ, mint amire a tartály méretét tervezték, a tartályban a nyomás emelkedni fog, és párolgási veszteségek fognak keletkezni. Ha egyáltalán nincs gázfogyasztás, akkor a párolgási veszteségek naponta elérhetik a tartályban fennmaradó mennyiség 1%-át. Ezen veszteségek kiküszöbölésének érdekében a tartály rendszeres feltöltése szükséges (általában hetente egyszer).

3, Helyszíni krió-gyártás: amennyiben az üzem nitrogénfogyasztása rendkívül magas, egy gázgyártó cég telepíthet egy (kisméretű) kriogén nitrogénüzemet a felhasználás helyére a termeléshez. Ez ugyanolyan típusú nitrogéngenerátor, mint amivel a palackokban és tartálykocsikban szállított nitrogént lehet létrehozni.

II. Saját nitrogén előállítása 

A nitrogén beszerzésének korábban ismertetett módszereivel ellentétben a saját termeléshez nem szükséges kriogén folyamat. Szélsőséges hőmérsékletek sehol sem találhatók a membrán, vagy a nyomáslengéses gázadszorpciós (PSA) nitrogéngenerátorokban. Ezek a generátorok más módon választják szét alkotóelemeire a levegőt. A PSA- és a membrán- két nagyon különböző technológia, azonban mindkettő működéséhez sűrített levegő áramlásra van szükség. Mivel ezek a technológiák nagyban különböznek a kriótól, a keletkező gáz összetétele is más lesz. A kriogén nitrogéngáz állandó, nagyon magas tisztaságú. A kereskedelemben kapható generátorok által leválasztott nitrogén tisztasága beállítható a gyártás igényeinek megfelelően, de a krio által előállított nitrogénnel azonos tisztaság elérésének hatékonysága ezeknél rendkívül alacsony. Ezekkel a gépekkel a magasabb tisztasági szint elérése nagyobb teljesítményt igényel, ami magasabb üzemeltetési költségeket eredményez. Az azonban elmondható, hogy a legtöbb alkalmazásnál a kriogén nitrogén tisztasága meghaladja a szükséges szintet. 

Előnyei: 

• Sok esetben a saját nitrogén előállítása a legalacsonyabb összköltséggel járó megoldás.
• A tisztaság a gyártás igényei szerint állítható be, a költségek az N2O2 tisztasági szintjével együtt csökkennek.
• Ön független minden gázszolgáltatótól.
• A gáz ára nagyon stabil, csak a telepített egység működtetéséhez használt villamos energia árának változására érzékeny.
• Ez egy biztonságos megoldás (nincs alacsony hőmérséklet, vagy magas nyomás).
• Nincs hulladék (nincs visszaküldött gáz a szállítóhoz, nincs párolgási veszteség), azt állítja elő, amire szüksége van.
• A többi lehetőséghez képest környezetbarát.

Hátrányai: 

• Különleges intézkedéseket kell tenni az áramlási csúcsok lehetővé tétele érdekében (pl. puffertartály, nagynyomású puffertartály).
• A gázfogyasztás enyhe növekedése, amely meghaladja a beépített egység névleges kapacitását, nagyobb hatással jár a folyékony-, vagy palackozott nitrogénhez képest.
• Ha a telepített egység különböző részei más-más beszállítóktól származnak, az a kommunikációt és a szervizt nagyobb kihívássá teheti.

Ha képes saját maga számára előállítani a nitrogént, az azt jelenti, hogy teljes mértékben irányítása alatt tartja a N2-ellátást. Ez számos előnyt jelent azon vállalatok számára, amelyeknek napi szinten szükségük van nitrogénre. A helyszíni nitrogén-előállítás révén nem kell külső felekre támaszkodnia az ellátás biztosítása érdekében, így kiküszöbölhetők a feldolgozással, az újratöltéssel és a szállítással kapcsolatos költségek.

Röviden összefoglalva az Atlas Copco egy olyan beszállító, amelytől minden, a sűrített levegős igények kielégítéséhez szükséges berendezés egyszerre beszerezhető. A vezetékbe épített levegőszűrőink, légszárítóink, oxigéngenerátoraink és nitrogéngenerátoraink a már meglévő sűrített levegős rendszerekbe is egyszerűen integrálhatók.

Az Atlas Copco szakemberei képzettek nitrogéngenerátorok terén és tanácsadással támogatják ügyfeleinket. További információt itt kérhet: [email protected]

További olvasnivaló az Atlas Copco nitrogéngenerátorairól itt.