Mis on lämmastikukompressor?

Lämmastikukompressor on süsteemi komponent, mis puhastab lämmastikku tavalisest õhust ja säilitab selle silindrilises kambris rõhu all. Enamik lämmastikukompressorisüsteeme töötab 2011. aasta seisuga rõhumuutuse adsorptsiooni (PSA) mudelil, kuigi on olemas ka muid äriliselt tasuvaid meetodeid. Protsessi adsorbeerivad kemikaalid reageerivad teiste õhus olevate elementidega, näiteks hapnikuga, et eraldada need olemasolevast lämmastikust, mis seejärel suunatakse puhtal kujul lämmastikukompressori kambrisse. PSA protsessis juhitakse ligikaudu 30–35% süsteemi kaudu juhitavast surveõhust tagasi ümbritsevasse keskkonda, mis koosneb peamiselt hapnikust, ja ülejäänud lämmastik võib olla kuni 99.9995% puhtusega.

Tüüpiline PSA süsteem kasutab süsiniku molekulaarsõela, et adsorbeerida hapnikku ja jälgida normaalses õhus esinevaid inertgaase. See õhk survestatakse ja juhitakse läbi kahe ühendatud adsorptsioonitorni, enne kui puhastatud lämmastik täielikult eemaldatakse ja hoitakse kolmandas, võrdse suurusega lämmastikukompressori paagis. Protsess on üsna lihtne, kuna tavaline atmosfäär sisaldab juba 78% lämmastikku ja 21% ülejäänud 22% gaasidest on hapnik.

Gaasi adsorptsiooniks kasutatav süsiniku molekulaarsõel on kujundatud õõnsate, üksteisega blokeerivate kiudude seeriana, mis imbuvad veest ja hapnikust välja, mida saab seejärel väliskeskkonda juhtida. Eraldusprotsessi kiiruse suurendamine gaasi läbimisel üle sõela võib vähendada lämmastikgaasi lõpptoote puhtust kuni 90% -ni ja seda tehakse olenevalt seda kasutava tööstuse vajadustest puhtuse ja mahu osas. Lämmastikkompressori gaasi lõppprodukti säilitatakse tavaliselt rõhuvahemikus 102–123 naela ruuttolli kohta (703–848 kilopaskalit). Lämmastikkompressorgaasi edasist puhastamist võib läbi viia ka PSA protsessis kuumutatud katalüsaatoriga, mis põletab ära kõik süsivesinikud, vähendades neid tasemeni alla 0.1 miljondikosa.

Lämmastikgaasi kokkusurumisest on saanud paljudes tööstusharudes tavaline ja ökonoomne funktsioon ning seda peetakse kulutõhusamaks lahenduseks, mitte vedeldatud lämmastiku silindrite enda ostmisega. Naftatööstuses kasutatakse surulämmastikku inertgaasina, et vältida plahvatusi piirkondades, kus muidu oleks hapnikku ja muid tuleohtlikke gaase. Gaasi lämmastikku kasutatakse ka metallide karastamiseks ja jootmiseks metallurgias, tööstuslikes puhastusrakendustes ja jahutusainena klaasi tootmisel.