Wie funktioniert ein Stickstoffgenerator? PSA vs. Membrantrennung

Da die Verwendung von Stickstoffgas in alltäglichen Anwendungen immer mehr zum Standard wird, von Lebensmittel- und Getränkeherstellern, Lebensmittelverpackungen, Laserschneiden, Abwasserbehandlung und mehr, werden wir uns eingehender mit der Funktionsweise eines Stickstoffgenerators befassen Unterschiede zwischen PSA- und Membrantrenntechnologie.

In Verbindung mit einem Druckluftsystem erzeugt ein Stickstoffgenerator vor Ort Stickstoff und bietet Möglichkeiten für Kosteneinsparungen und Energieeffizienz für Hersteller, die von einem gelieferten Stickstoffservice wechseln. Angesichts der anhaltenden CO2-Knappheit und des Drucks, den CO2-Fußabdruck unserer Industrie zu reduzieren, ist es sinnvoll, dass sich mehr Unternehmen mit der Stickstofferzeugung vor Ort befassen.

Die meisten Stickstoffgeneratoren verlassen sich entweder auf Druckwechselabsorption (PSA) oder Membrantechnologie, um den Reinheitsgrad des Stickstoffs zu erreichen.

Druckwechselabsorption

Druckwechselabsorptions- oder PSA-Generatoren verwenden Druckluft, um einen kontinuierlichen Stickstoffstrom zu erzeugen. Die PSA-Technologie beinhaltet Kohlenstoff-Molekularsiebe (CMS), die Sauerstoffmoleküle aus der Druckluft adsorbieren. Während die Luft über das CMS strömt, werden Sauerstoff und andere Partikel in den Sieben aufgefangen, aber der Stickstoff kann in einen Tank gelangen. Diese Arten von Generatoren verfügen typischerweise über zwei miteinander verbundene Türme, die zusammenarbeiten, um einen nahezu kontinuierlichen Stickstoffgasstrom zu erzeugen.

PSA-Stickstoffgeneratoren können höhere Gasreinheiten von bis zu 99,999 % für Durchflüsse bis zu 685 cfm liefern, was PSA zur idealen Technologie für Anwendungen macht, die den höchsten Reinheitsgrad erfordern.

Membranseparatoren

Membranseparatoren verwenden poröse Polymerfasern mit verschiedenen Durchmessern, Längen, Wirkungsgraden und Materialien, um die N2-Moleküle von den anderen zu trennen. Gase strömen durch die Wände der Fasern. Einige Gase passieren leichter als andere, diese Gase enthalten Sauerstoff, CO2 und Wasserdampf und werden in die Atmosphäre abgegeben. Stickstoff strömt langsamer durch und erzeugt am Membranauslass einen hochreinen Stickstoffdampf.

Membranabscheider haben keine beweglichen Teile und sind ausschließlich auf den Druck und die Durchflussrate der Druckluft durch die Membran angewiesen. Aus diesem Grund können Membrangeneratoren nur Reinheitsgrade zwischen 95 % und 99,5 % erreichen und fließen bis zu 311 cfm.

Abschließend lässt sich sagen, welcher Generator Sie benötigen, entweder PSA oder Membran, hängt vom Reinheitsgrad und Durchfluss Ihrer Anwendung ab. Wenn Ihre Anwendung höchste Reinheit erfordert, ist die PSA-Erzeugungstechnologie optimal. Wenn der akzeptable Sauerstoffgehalt Ihres Prozesses über 500 ppm liegt, ist eine Membran möglicherweise die richtige Wahl für Sie.

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