W produkcji elektroniki, syntezie chemicznej, konserwacji żywności i badaniach naukowych,-w dziedzinach, w których zawartość tlenu jest ściśle kontrolowana,-czystość azotu bezpośrednio decyduje o powodzeniu procesu. Gdy stężenie tlenu utrzymuje się poniżej 10 ppm (co odpowiada czystości azotu wynoszącej 99,999% lub wyższej), konwencjonalne-rozwiązania do wytwarzania gazu na miejscu nie sprawdzają się. Generatory azotu o wysokiej czystości, ulepszone za pomocą technologii zmiennociśnieniowej adsorpcji (PSA), stały się podstawowym wyposażeniem zapewniającym środowisko-wolne od tlenu.】
Wymagania inżynieryjne związane ze specyfikacjami czystości
Czystość azotu wynosząca 99,999% oznacza, że zawartość tlenu resztkowego nie przekracza 10 ml na metr sześcienny gazu. Osiągnięcie tego wskaźnika nie polega po prostu na wydłużeniu czasu adsorpcji; wymaga systematycznej koordynacji efektywności separacji przez sito molekularne węgla, jakości wstępnej obróbki powietrza zasilającego i integralności uszczelnienia sprzętu. Jeśli w trakcie rzeczywistej pracy sprężone powietrze zawiera mgłę olejową lub wilgoć, powoduje to bezpośrednio zatrucie sit molekularnych, powodując gwałtowny wzrost stężenia tlenu od stabilnego poziomu. Dlatego projektowanie procesu generatorów azotu o wysokiej czystości należy rozpocząć na etapie wyboru sprężarki powietrza, wykorzystując-sprężarki bezolejowe oraz wielostopniowe-osuszacze i filtry chłodnicze, aby zapewnić, że jakość powietrza zasilającego wprowadzanego do wieży adsorpcyjnej stale utrzymuje standardy klasy 0.
Z inżynierskiego punktu widzenia wyzwanie polegające na konsekwentnej produkcji azotu na poziomie 99,999% polega na kontrolowaniu-końcowych wahań poziomu tlenu. Wymaga to, aby system wytwarzania azotu miał możliwość monitorowania online-w czasie rzeczywistym, a sygnały analizatora tlenu zintegrowane były ze sterownikiem PLC w celu sterowania w pętli zamkniętej. Gdy stężenie tlenu zbliża się do progu, system powinien automatycznie przełączyć wieże adsorpcyjne lub aktywować zawór upustowy-awaryjny czystości, aby zapobiec przedostawaniu się gazu-nie spełniającego specyfikacji do procesu.
Typowe zastosowania w przemyśle elektronicznym i chemicznym
Na liniach produkcyjnych wykorzystujących technologię montażu powierzchniowego (SMT) piece rozpływowe wymagają środowiska{{0}beztlenowego, aby zapobiec utlenianiu lutowia. Chociaż tradycyjne zasilanie zbiorników ciekłym azotem jest stabilne, wiąże się to ze stratami na skutek parowania i wysokimi kosztami transportu. Generatory azotu o wysokiej czystości wytwarzające gaz-na miejscu mogą obniżyć koszty azotu o około 60-80%, eliminując jednocześnie zagrożenia bezpieczeństwa związane z transportem ciekłego azotu. Zakłady elektroniczne zazwyczaj pracują na dwie zmiany przy ciągłej produkcji, co wymaga, aby system azotowy szybko reagował na cykle uruchamiania-zatrzymywania linii produkcyjnej. Właściwy projekt obejmuje dodatkowe filtry precyzyjne w miejscu-użytkowania, aby zapewnić przedostawanie się azotu do pieca z odpowiednimi prędkościami przepływu, tworząc ochronę laminarną.
W procesach drobnej syntezy chemicznej wiele rozpuszczalników organicznych stwarza ryzyko wybuchu w przypadku kontaktu z tlenem. Obiekty takie wymagają sprzętu do wytwarzania azotu spełniającego-normy konstrukcyjne przeciwwybuchowe, a elektryczne systemy sterowania spełniają wymagania klasy Ex d IIB T4 lub wyższej. Użytkownicy środków chemicznych zwracają również szczególną uwagę na punkt rosy azotu; nawet jeśli zawartość tlenu jest akceptowalna, śladowa wilgoć może nadal powodować degradację wrażliwych surowców. Dlatego też przemysł chemiczny zazwyczaj wymaga dodania osuszaczy-z regeneracją ciepła za generatorem azotu, aby kontrolować punkt rosy poniżej -60 stopni.
Zastosowania w branży spożywczej, farmaceutycznej i cięcia laserowego
Opakowania w atmosferze modyfikowanej (MAP) do żywności i opakowania blistrowe do produktów farmaceutycznych wymagają azotu, aby wyprzeć powietrze wewnątrz opakowań, utrzymując resztkową zawartość tlenu poniżej 0,5%, aby zahamować rozwój bakterii tlenowych. Zastosowania w zastosowaniach medycznych-i{3}}spożywczej-narzucają rygorystyczne wymagania dotyczące certyfikacji higieny, co wymaga, aby generatory azotu o wysokiej czystości korzystały z rur ze stali nierdzewnej 316L i uszczelek-dopuszczonych do kontaktu z żywnością. Na liniach pakujących zapotrzebowanie na gaz ma charakter pulsacyjny, co wymaga wystarczającej pojemności zbiornika azotu, aby zapobiec spadkom ciśnienia podczas uruchamiania maszyn pakujących, które mogłyby skutkować niewystarczającym przemieszczeniem.
Podczas cięcia laserowego stali nierdzewnej i stopów aluminium-azot o wysokiej czystości służy jako gaz pomocniczy w usuwaniu stopionego żużla i zapobieganiu utlenianiu na krawędzi cięcia. Wytwarzanie azotu na-zakładzie obniża koszty-m3-sześciennego do około 0,8-1,2 RMB, co znacznie poprawia marże przetwarzania. Przemysł obróbki cieplnej metali wykorzystuje-azot o wysokiej czystości jako atmosferę ochronną do wyżarzania jasnego; procesy te wymagają wyjątkowo wysokiej czystości azotu przy ciągłej pracy pieca. W związku z tym sprzęt do wytwarzania azotu wymaga konstrukcji z redundancją dwóch wież, dzięki czemu jedna wieża może przyjąć pełne obciążenie, podczas gdy druga podlega konserwacji.
Rozważania dotyczące wyboru i konserwacji
Wybierając sprzęt, użytkownicy powinni skupić się na trzech kluczowych elementach: marce węglowego sita molekularnego i ilości załadunku, dokładności pomiaru i szybkości reakcji analizatora tlenu oraz żywotności przełączania zaworu sterującego. Importowane sita molekularne zapewniają doskonałą stabilność, podczas gdy wysokiej jakości krajowe sita molekularne, jeśli są prawidłowo załadowane, mogą spełnić większość wymagań produkcji ciągłej.
W przypadku konserwacji generatory azotu o wysokiej czystości skupiają się na regularnej wymianie elementów filtrujących i sprawdzaniu stanu kompresji sita molekularnego. Wielu użytkowników zapomina o kontroli temperatury na wlocie sprężonego powietrza. Na każde 5 stopni wzrostu temperatury na wlocie w okresie letnim wydajność sita molekularnego spada o około 10%. Dlatego zainstalowanie odpowiednich zbiorników powietrza i chłodnic pomiędzy sprężarką powietrza a generatorem azotu w celu utrzymania temperatury na wlocie stale poniżej 35 stopni ma kluczowe znaczenie dla długoterminowej-stabilności czystości azotu.
Wybierając sprzęt do wytwarzania azotu o wysokiej-czystości, użytkownicy powinni patrzeć poza stopień czystości podany na tabliczce znamionowej i skupić się na pełnej konfiguracji uzdatniania powietrza zasilającego, monitorowaniu online i zabezpieczeniu nadmiarowym. Prawdziwie niezawodny generator azotu o wysokiej czystości to taki, który stale dostarcza kwalifikowany azot w przypadku wahań procesu i ciągłej pracy. Firma Shenger Gas angażuje się w dostarczanie takich rozwiązań, a ostatecznym celem jest umożliwienie dalszym procesom produkcyjnym osiągnięcia wyższych wydajności i niższych strat utleniania.
