1. Stickstoffgenerator zur kryogenen Luftzerlegung
Der kryogene Stickstoffgenerator zur Luftzerlegung ist ein traditionelles Verfahren zur Stickstoffproduktion und hat eine fast jahrzehntelange Geschichte. Luft wird als Rohmaterial verwendet und nach Kompression und Reinigung durch Wärmeaustausch zu flüssiger Luft verflüssigt.
Flüssige Luft ist hauptsächlich eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff. Durch Ausnutzung des unterschiedlichen Siedepunkts zwischen flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff (bei 1 Atmosphäre Druck liegt der Siedepunkt des ersteren bei -183° C und der des letzteren ist -196° C) Stickstoff wird durch Flüssig-Luft-Destillation gewonnen. Die Anlage zur diskontinuierlichen kryogenen Stickstoffproduktion ist komplex, benötigt viel Platz, ist teuer im Bau, erfordert eine hohe Einmalinvestition in die Ausrüstung, verursacht hohe Betriebskosten, produziert Gas langsam (12 bis 24 Stunden), hat einen hohen Installationsaufwand und einen langen Zyklus. Unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren wie Ausrüstung, Installation und Konstruktion ist der Investitionsumfang von PSA-Anlagen gleicher Spezifikation bei Anlagen mit einer Kapazität von 3.500 Nm3/h oder weniger um 20 bis 50 % niedriger als bei kryogenen Luftzerlegungsanlagen. Die Anlage zur Stickstofferzeugung durch kryogene Trennung eignet sich für die großindustrielle Stickstoffproduktion, ist jedoch für die mittlere und kleine Stickstoffproduktion unwirtschaftlich.
2. Molekularsieb-Stickstoffgenerator:
Die PSA-Stickstoffproduktion ist ein Verfahren, das Luft als Rohstoff und Kohlenstoffmolekularsiebe als Adsorbentien verwendet. Es basiert auf dem Prinzip der Druckwechseladsorption und nutzt die selektive Adsorption von Kohlenstoffmolekularsieben für Sauerstoff und Stickstoff, um Stickstoff und Sauerstoff zu trennen. Dieses Verfahren ist eine neuartige Stickstoffproduktionstechnologie, die sich in den 1970er Jahren rasant entwickelte.
Im Vergleich zu herkömmlichen Stickstoffproduktionsmethoden zeichnet es sich durch einen einfachen Prozess, einen hohen Automatisierungsgrad, eine schnelle Gasproduktion (15 bis 30 Minuten), einen niedrigen Energieverbrauch, eine einstellbare Produktreinheit in einem weiten Bereich entsprechend den Benutzeranforderungen, eine bequeme Bedienung und Wartung, niedrige Betriebskosten und eine gute Eignung der Ausrüstung aus.
3. Membran-Luftzerlegungs-Stickstoffgenerator
Ausgehend von Luft als Ausgangsmaterial werden unter bestimmten Druckbedingungen Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase mit unterschiedlichen Eigenschaften getrennt, indem man sich ihre unterschiedlichen Permeationsraten in der Membran zunutze macht.
Im Vergleich zu anderen Anlagen zur Wasserstoffproduktion bietet es die Vorteile einer einfachen Konstruktion, eines geringen Volumens, des Fehlens eines Umschaltventils, eines geringen Wartungsaufwands, einer schnellen Gasproduktion (3 Minuten) und einer komfortablen Kapazitätserweiterung. Mit einer Stickstoffreinheit von 98 % eignet es sich besonders für Kleinverbraucher. Liegt die Stickstoffreinheit jedoch über 98 %, ist der Preis mehr als 15 % höher als bei PSA-Stickstoffproduktionsanlagen gleicher Spezifikation.
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Veröffentlichungszeit: 20. Mai 2025