O que é um purificador de gás nitrogênio?
O que é a geração de N₂ em dois estágios com um purificador de nitrogênio? Como funciona e quais são os benefícios para as empresas que precisam de N₂ de alta pureza?
O que é um purificador de gás nitrogênio?
Geração de nitrogênio em dois estágios com um purificador de nitrogênio
Um purificador de nitrogênio oferece uma nova abordagem para a geração de nitrogênio de alta pureza no local. Tão nova que é útil começar com a pergunta mais básica de todas: O que é um purificador de nitrogênio?
Um purificador de nitrogênio é uma peça de equipamento que faz parte de um sistema de geração de gás nitrogênio no local. Ele pega o nitrogênio de baixa pureza produzido por um gerador de nitrogênio e o eleva a uma pureza de 99,999% ou mais. Este artigo explica o princípio de funcionamento de um purificador. Veremos sua função em um sistema de geração de nitrogênio. E abordaremos os benefícios (custo) da geração de nitrogênio em dois estágios.
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As empresas que precisam de nitrogênio para processos ou aplicações específicas têm duas maneiras de obter o gás. Elas podem receber o gás ou produzi-lo por conta própria com um sistema de geração no local. Esse sistema inclui um compressor (que fornece o ar de alimentação) e um gerador de nitrogênio, que remove o oxigênio do ar para deixar apenas o nitrogênio. Ao contrário do nitrogênio fornecido, um sistema de geração de nitrogênio permite que os usuários definam a pureza exata que sua aplicação exige, até 99,999% para um gerador de PSA típico.
No entanto, a produção de nitrogênio com maior pureza requer muito mais energia. Isso ocorre porque o gerador precisa de muito ar extra para remover os últimos vestígios de oxigênio. É aí que entra o purificador. Um sistema de geração de nitrogênio com um purificador permite que o gerador produza nitrogênio com uma pureza menor. Em seguida, o purificador eleva essa pureza para 99,999% ou mais.
A maioria dos purificadores de gás nitrogênio funciona com hidrogênio. Quando o nitrogênio entra no purificador, ele adiciona uma dose específica de hidrogênio. Essa mistura entra em um reator preenchido com um catalisador, que permite a reação do hidrogênio com o oxigênio no nitrogênio de baixa pureza. Essa reação faz com que o oxigênio desapareça, tendo como subprodutos apenas o calor e a umidade (ambos podem ser facilmente manipulados em uma etapa posterior). O resultado desse processo químico é o nitrogênio com uma pureza superior a 99,999%.
Conforme mencionado, os sistemas de geração de nitrogênio podem produzir esse nitrogênio de alta pureza sem um purificador. No entanto, o processo de dois estágios com um purificador é muito mais econômico. Como não é necessário remover essa última parcela de oxigênio, o gerador requer menos ar de alimentação. Isso, por sua vez, significa que o compressor do sistema usa muito menos energia. Trabalhar com um purificador também permite um compressor e um gerador de tamanho menor. Como resultado, a geração de gás nitrogênio no local com um purificador pode reduzir os custos de energia e as emissões. Isso também reduz o estresse no sistema elétrico de uma instalação.
Adicionado a um sistema de geração no local existente, um purificador de nitrogênio pode aumentar sua capacidade de produção. Isso porque, com uma pureza menor, o gerador existente pode produzir mais nitrogênio. O purificador garante que a nova (maior) capacidade tenha a mesma pureza ou até maior que o gerador produzia diretamente antes.
É importante ter em mente que um purificador de nitrogênio só é útil para empresas que exigem nitrogênio com uma pureza muito alta. A maioria dos usuários de nitrogênio que geram seu próprio nitrogênio não precisa dessa alta pureza. Eles podem simplesmente aproveitar os benefícios de produzir a pureza exata (menor) de nitrogênio que funciona para sua aplicação sem um purificador. Mas para aqueles cujas aplicações exigem absolutamente alta pureza, a geração de dois estágios oferece benefícios significativos.
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