El principio de funcionamiento de un generador de nitrógeno (tomando como ejemplo la adsorción por cambio de presión que se utiliza actualmente): el generador de nitrógeno utiliza aire comprimido como materia prima y un tamiz molecular de carbono como adsorbente. Bajo cierta presión, la adsorción de oxígeno en el aire por el tamiz molecular de carbono es mucho mayor que la del nitrógeno. Por lo tanto, la mayor parte del oxígeno del aire será absorbido, mientras que el nitrógeno quedará atrás y entrará al sistema a través del tubo de escape. Según las diferentes características de los tamices moleculares de carbono en términos de capacidad de adsorción de gases adsorbidos bajo diferentes presiones, la adsorción de oxígeno en los tamices moleculares disminuirá en condiciones de baja presión. Al reducir la presión dentro del adsorbedor, se reduce la adsorción de oxígeno en los tamices moleculares, liberando el oxígeno adsorbido, que es el proceso de regeneración de los tamices moleculares. Mediante el uso de control programable de apertura y cierre de válvulas neumáticas, se puede lograr una circulación alterna entre las torres A y B, con adsorción presurizada y regeneración por descompresión para completar la separación del oxígeno y el nitrógeno y obtener nitrógeno calificado. Cabe señalar que los tamices moleculares de carbono pueden absorber simultáneamente oxígeno y nitrógeno en el aire, y su capacidad de adsorción también aumenta al aumentar la presión. Además, no existe una diferencia significativa en la capacidad de adsorción en equilibrio de oxígeno y nitrógeno a la misma presión. Por lo tanto, es difícil lograr una separación eficaz de oxígeno y nitrógeno basándose únicamente en cambios de presión. Si se considera más a fondo la velocidad de adsorción, se pueden distinguir eficazmente las características de adsorción del oxígeno y del nitrógeno. El diámetro de las moléculas de oxígeno es más pequeño que el de las moléculas de nitrógeno. Por lo tanto, la tasa de difusión es cientos de veces más rápida que la del nitrógeno, por lo que la tasa de adsorción de oxígeno en los tamices moleculares de carbono también es muy rápida, alcanzando más del 90 por ciento en aproximadamente un minuto; En este punto, la cantidad de nitrógeno adsorbido es solo alrededor del 5 por ciento, por lo que en este punto, la mayor parte del oxígeno adsorbido es oxígeno, mientras que el nitrógeno restante es principalmente nitrógeno. De esta manera, si el tiempo de adsorción se controla dentro de 1 minuto, se pueden separar preliminarmente el oxígeno y el nitrógeno. En otras palabras, la adsorción y la desorción se logran por diferencia de presión, ocurriendo la adsorción cuando la presión aumenta y la desorción cuando la presión disminuye. La distinción entre oxígeno y nitrógeno se consigue controlando el tiempo de adsorción, que es muy corto. El oxígeno se ha absorbido por completo, mientras que el nitrógeno aún no ha tenido tiempo de adsorberse y el proceso de adsorción se detiene. Por lo tanto, la producción de nitrógeno por adsorción por cambio de presión requiere un cambio en la presión y el tiempo debe controlarse en 1 minuto 4. Comprenda otros tipos de generadores de nitrógeno 1. Generadores de nitrógeno con separación de aire de enfriamiento profundo: los generadores de nitrógeno con enfriamiento profundo no solo pueden producir nitrógeno sino también líquido nitrógeno, cumpliendo con los requisitos de proceso para nitrógeno líquido. También se pueden almacenar en tanques de almacenamiento de nitrógeno líquido. Cuando hay una carga intermitente de nitrógeno o reparaciones menores en el equipo de separación de aire, el nitrógeno líquido en el tanque de almacenamiento ingresa al vaporizador y se calienta antes de enviarlo a la tubería de nitrógeno producto para satisfacer la demanda de nitrógeno de la unidad de proceso. La separación profunda de aire frío para la producción de nitrógeno utiliza aire como materia prima, que se comprime, purifica y luego se licúa hasta obtener aire líquido mediante intercambio de calor. El aire líquido es principalmente una mezcla de oxígeno líquido y nitrógeno líquido. Al utilizar los diferentes puntos de ebullición del oxígeno líquido y del nitrógeno líquido (a 1 presión atmosférica, el primero tiene un punto de ebullición de -183 grados, mientras que el segundo tiene un punto de ebullición de -196 grados), el nitrógeno se Se obtiene separándolos por destilación en el aire líquido. El equipo criogénico de producción de nitrógeno para separación de aire es complejo, cubre un área grande, tiene altos costos de infraestructura, tiene una gran inversión única, altos costos operativos, producción lenta de gas (12-24 horas), altos requisitos de instalación y un ciclo largo. El dispositivo criogénico de producción de nitrógeno con separación de aire es adecuado para lugares con producción de nitrógeno industrial a gran escala y requisitos de nitrógeno líquido, mientras que la producción de nitrógeno a mediana y pequeña escala parece antieconómica. 2. Generador de nitrógeno para separación de aire por membrana: el compresor comprime y filtra el aire antes de ingresar a la membrana de polímero para su filtración.
