现场发电的氮特性和益处|manbetx王者荣耀压缩空气最佳实践

由压缩空气和气体研究所提供

现场制氮系统

在海上丢失的一艘船突然看到了一个友好的船只。从不幸的船只的桅杆被看见了一个信号，“水，水，我们死了。”曾经在友好船只的答案又回来了，“在你的水桶上施加下来。”第二次，信号，“水，送美国水！”从苦恼的船上爬上了，并得到了回答，“在你的桶里击败你的桶。”回答了水的第三和第四个信号，“在你身边的桶上施加下来。”陷入困境的船长，最后抱怨禁令，击落了他的桶，它从亚马逊河口的嘴里充满了新鲜的，鲜花的水。

氮特征

氮是工业中使用最广泛的气体，也是地球上最常见的纯元素。氮是空气的组成元素，占我们周围大气的78%。氧气是空气的第二大成分，占21%。氮是一种天然的分子，由两个氮原子组成，它们通过一个非常牢固和稳定的三键连接在一起。这种三键使得氮与任何其他元素的反应非常不可能，除非在极端压力和温度条件下。这种化学惰性使氮气成为工业过程中使用的理想流体，而氮气的惰性是其用途如此广泛的关键。氮气不以蒸汽的形式保留水分子，使氮气成为大气露点为-94°F的干燥气体。氮气无色、无味、无味，这些特性使其成为无数工业和科学应用的天然气。

应用程序

氮气主要用于以下目的，下文所述的所有氮气应用至少利用其中一种特性，许多应用取决于所有四种：

防止材料氧化
防止细菌生长
降低或消除火灾和爆炸风险
提供干燥的空气

改性空气包装（MAP）在食品和饮料行业中的氮使用量很大。MAP包括向饮料或食品包装中注入氮气，以净化并用氮气置换任何含氧空气。食品中脂质的氧化会导致酸败。由于氧气在MAP包装中被干燥的惰性氮气替代，因此不会发生产品氧化。其结果是最大限度地延长产品的保质期。

氮气发生器

改性空气包装（MAP）在食品和饮料行业中的氮使用量很大。

电子工业依靠高质量的焊接连接，将电气组件加入印刷电路板上。用热的液态金属焊料润湿待加入的组件，使得硬化形成长持久的关节。氧气与热的液体焊料产生的反应产生金属氧化物，称为渣滓，干扰焊接过程。在氮气环境中进行焊接可减少有害的渣滓生产，增加关节完整性，并通过最小化废料并重新工作来提高生产率。

金属制造行业依靠激光来切割不同类型的金属的形状。为了产生具有激光的清洁边缘，必须通过辅助气体吹走熔融金属。通过使用氮作为辅助气体，从切割区中排除氧气，从而消除了氧化和变色的不需要的影响。这导致清洁边缘，不需要额外的工作来正确完成。

油漆和粘合剂需要氧气才能硬化。内的储存及加工容器这些使用这些产品的工业用氮气填充，以便氮气覆盖储存在储罐内的产品表面上方的区域。通过覆盖氮气，氧气引发的硬化或固化过程变得不活跃。通过使用氮气而不是空气在制造过程的各个阶段之间分配或转移材料，制造商通过消除不必要的氧化来保持产品的完整性。

金属热处理过程使用受控加热和冷却金属来改变其硬度，延展性，表面光洁度和耐腐蚀性的性能。金属由于它们在室温下与大气中的氧气反应而氧化，并且在升高的温度下以增加的速率。氧化会影响金属的表面光洁度以及其机械结构和强度。在氮气环境中进行的热处理消除了这种不需要的氧化并提高了热处理过程的效率。

必须出现三个元素燃烧;燃料，热量和氧气。删除或减少任何一个元素，没有火。在禁止燃烧的过程中，从燃烧方程中除去氧的简单可靠方法是用氮气代替氧气。通过覆盖储罐存储的挥发性液体，例如汽油和溶剂，含氮气氛没有罐内的火灾。同样，在诸如计算机服务器运营，文档存储设施，博物馆和库的关键环境中，在常用方法熄灭火灾的行为通常比火本身更损害，受控的氧气环境可以主动消除燃烧的机会从燃烧公式中除去氧变量。

阿特拉斯科普柯氮气发生器

氮的好处包括减少变质、减少废料和返工、提高安全性和提高工艺效率。

在石油和天然气工业中，惰性，刺激良好的过程，钻井消耗大量氮。该行业长期取决于氮气的惰性，以提供防止罐和管道覆盖的燃烧氛围。在称为氮升降的过程中，通过增加Dwindle作为井中年龄的井下天然形成压力，将高压氮注入含油形成以保持最佳的良好生产率。在钻井过程中，引入加压氮气允许使用泵送到钻孔面上的较轻的钻井液，以便于碎屑去除和冷却并润滑钻头。较轻的钻井液减少了钻头上的负荷，这增加了效率。

大多数细菌需要氧气和水来存活。如果从产物中除去氧气或产物干燥，因此没有水存在，细菌不能生存和生长。如果没有细菌存在，那么没有模具，霉菌或腐败。无菌环境在制药工业中，细菌的空隙是至关重要的。因为具有微生物的产品污染是非常昂贵的，危险的，药品制造商使用氮气从一个生产阶段移动流体，液体和固体。氮气消除了暴露于氧气，并且由于其固有的干燥，氮气消除了水暴露。

如前所述，氮气在现代工业中起着关键作用。查看氮气使用情况的一种方法不是确定应该在哪里使用，而是在不允许氧气的地方使用氮气。通过消除氧化的有害影响，氮环境中的缺氧为许多工业过程提供了巨大的好处。这些好处包括减少损坏、减少废料和返工、提高安全性和提高工艺效率。

食品加工和包装中的氮气 - 网络研讨会记录

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食品加工和包装中氮的关键应用
现场制氮与输送氮气
氮气发生器的安装、操作和维护是多么简单
用氮气置换氧气是加工过程中保护食品最常用的方法之一

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氮的有效性

氮含量丰富、安全且易于使用。为工业提供氮气的传统方法是通过低温蒸馏将其从大气中分离出来。一旦分离，氮气将被集装箱化并运送至现场使用。根据所需的氮气量，容器可以是相对较小的高压气瓶或较大的杜瓦瓶；用于储存低温液氮的专用真空瓶。为了满足更大的氮气需求，在现场安装了散装低温液氮罐，随着储罐容积的减小，这些储罐通常会被加满。在需要氮气的液体低温储存系统中，液体必须通过热交换器或蒸发器蒸发成气体。以上述方式供应的氮气纯度为99.998%。

米克罗珀

帕克氮源

PSA氮气发电技术可从95％到99.9995％的纯度，流速范围为1 scfh至100,000 scfh。

分离技术

除了上述低温过程之外，氮气可以通过另外两种技术与空气分离：压力摆动（PSA）和膜分离。在PSA工艺中，通过填充有碳分子筛材料（CMS）的血管强制加压空气。CMS选择性地吸附较小的氧分子并允许较大的氮分子通过。放电流的氮纯度范围为95％至99.999％。一旦CMS吸附其最大量的氧气，通过用压缩氮气吹扫容器来再生，使其可以再次吸附氧气。这氮气膜组件技术使用了一根管中包含的数千根中空纤维。当压缩空气流经中空纤维膜时，气体成分通过选择性渗透分离。氧气和其他废气通过膜纤维壁扩散到大气中，而氮气被保留并通过纤维中心进入应用。快速气体（如氧气和水蒸气）很容易通过膜壁渗透并离开渗透口。慢气体，比如氮气不容易通过膜壁，因此离开管的末端。在两种技术中，吹扫氮的体积显着小于在一代循环期间产生的氮。

今天的天然气生产技术能够覆盖从1 scfh到180000+scfh的流量。PSA技术可用于95%至99.9995%的纯度，流速范围为1 scfh至100000 scfh。膜技术可用于95%至99.5%的纯度。流速范围为1 scfh至180000+scfh。

帕克FB3

膜氮产生技术可用于95％至99.5％纯度。流速范围为1 scfh至180,000+ scfh。

现场制氮的好处

成本

PSA和膜分离操作都可以在现场安装，其中使用氮气，从前描述的传统氮递送方法提供多种优点。在许多情况下，一个适当大小的现场氮生成工厂可以提供两年或更少简单的回报与低温系统，可能会使现场选项成为一个非常具有成本效益的资本投资项目。

对于初学者，如果氮需求足够，现场的一代通常更具成本效益，而不是递送的气体（气瓶或液体露珠或罐）。除了批量储存系统的情况下，除了储罐租赁服务外，还有氮气还带有运输费用，燃油附加费和Hazmat费用。

提供氮的成本。

安全与质量

在处理高压和低温液体时，安全始终是一个问题。高压钢瓶通常被加压至数千psig，如果未正确储存和使用，则存在安全隐患。高压钢瓶和液体杜瓦瓶都很重，对于需要氮气的阶段来说都很麻烦。此外，持续连接和断开高压钢瓶和液体杜瓦瓶会增加安全问题和发生事故的可能性。由于其-321°F的沸腾温度，储存在密闭容器中的液氮必须不断地将蒸发气体排放到大气中。如果不排放，气体将在容器、杜瓦瓶或散装罐内迅速产生高压，并存在爆炸风险。这种排出的气体是一种昂贵的浪费。

现场制氮提供一致纯度水平的氮气。现场工厂配备有氧气分析仪，该分析仪可根据氮气的含氧量不断监测氮气的输送纯度，并在输送的气体纯度低于规定值时向客户发出警报。通过客户楼宇管理软件（BMS）的多个连接设备，可对现场氮气运行进行连续系统监控，以确保可靠的系统运行和性能。这允许对工艺进行主动调整，以在任何纯度或交付问题成为问题之前予以纠正。很多时候，高压气瓶重新填充不同的气体，这使得污染成为现实，并且很难确保输送氮气的纯度。杜瓦瓶或散装罐中的液氮纯度可能不同，膨胀过程难以控制。这些变量导致液体系统的氮气纯度不可靠。

可靠性

现场制氮将氮气供应的可靠性置于用户的控制之下。通过现场发电，在氮气的按时交付方面没有中间商需要处理；用户完全可以控制。恶劣天气、自然灾害、路况和远距离都会对天然气输送的可靠性产生负面影响。现场系统的大小和设置可提供冗余，以避免在出现问题或需要维护时出现计划外停机，从而进一步提高不依赖气体供应商及时交付的安全系数。

液氮物流中效率低下和废物。

现场制氮是解决方案

现场氮生成系统提供可靠，高效，可持续安全的解决方案，以提供行业所需的氮。现场一代提供一致的高纯度氮以使应用程序的需求与传统的输送天然气输送到现场的方法相比。现场一代增加运营安全，消除了繁琐的气缸物流，结束了长期合同义务，并将过程控制牢牢地掌握在客户手中。By following Booker T. Washington’s advice to, “Cast down your bucket where you are.”, industries that invest in on-site nitrogen generation systems are discovering that they can economically and reliably harvest the endless supply of nitrogen in the atmosphere to deliver a continuous supply of high purity, clean, and dry nitrogen gas to satisfy their production requirements.