Come funzionano i generatori di azoto a tecnologia PSA? – Adsorbimento dell’oscillazione di pressione

Adsorbimento nei generatori di azoto a tecnologia PSA

Il processo di separazione del gas nei generatori di azoto a tecnologia PSA si basa sulla capacità di fissare i vari componenti e particelle della miscela di gas mediante una sostanza fisica solida. Queste sono chiamate adsorbenti.

Illustrazione del processo PSA

Generatori di azoto a tecnologia PSA

La tecnologia della generazione aria-azoto tramite utilizzo di processi di adsorbimento nei generatori di azoto a tecnologia PSA è stata ampiamente studiata e applicata negli impianti industriali per il recupero di azoto di elevata purezza. Questa tecnologia viene quindi utilizzata in molti settori, dall'imballaggio alimentare, fino al supporto alla strumentazione di laboratorio come la spettrometria di massa per cromatografia liquida (LC-MS) e la gascromatografia (GC).

I generatori di azoto a tecnologia PSA per queste applicazioni scientifiche sono progettati per produrre azoto di elevata purezza regolando l'adsorbimento del gas e la rigenerazione dell'adsorbente, modificando le pressioni in due recipienti contenenti adsorbitore-adsorbente. Questo procedimento richiede una temperatura costante, vicina a quella ambiente.

Il procedimento di adsorbimento oscillante in ciascuno dei due adsorbitori consiste in due fasi che si svolgono a intervalli di pochi minuti. Nella fase di adsorbimento, le molecole di ossigeno, l’umidità e l’anidride carbonica si diffondono nella struttura dei pori dell'adsorbente mentre le molecole di azoto possono viaggiare attraverso il recipiente contenente adsorbitore-adsorbente per essere erogate all’applicazione in forma di azoto di elevata purezza all'applicazione.

Vantaggi dei generatori di azoto a tecnologia PSA

Qualità del gas azoto

I generatori di azoto consentono la produzione, dall’atmosfera circostante, di azoto di elevata purezza, il che può fornire fino al 99,9995% di azoto a seconda del sistema di generazione di azoto.

Affidabilità del generatore di azoto

I generatori di azoto consentono un funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, offrendo, quando è necessario, un flusso di gas ininterrotto.

Flessibilità della fornitura di gas azoto

L'applicazione di azoto può essere variata e modificata con breve preavviso. Fintanto che il generatore di azoto riesce a soddisfare i requisiti di flusso e purezza dell'applicazione, può essere cambiato da un giorno all'altro con disagi minimi.

Bassi costi di gestione

Sostituendo la tecnologia obsoleta delle bombole, i risparmi sulla produzione di azoto in sede superano ampiamente il 50% per una normale applicazione per LC-MS. Il costo netto dell'azoto prodotto dai generatori di azoto è notevolmente inferiore al costo dell'azoto in bombola o liquido.

Una duratura fornitura di azoto

I generatori in sede sono altamente resistenti a vibrazioni e urti, chimicamente inerti ai grassi e insensibili all'umidità. Con una manutenzione adeguata, pianificata, nella maggior parte dei casi annuale, un generatore può facilmente durare un decennio o più.

Svantaggi dei generatori di azoto a tecnologia PSA

Investimento di capitale

L'acquisto di un generatore di gas può rappresentare un significativo investimento iniziale. Tuttavia, i laboratori possono recuperare rapidamente il costo iniziale risparmiando su forniture alternative di gas (come le bombole di azoto) in meno di 12 mesi.

Portata

La purezza è direttamente correlata alla portata. I generatori di azoto ad alta purezza e grande portata sono più costosi, tuttavia questa scelta risulterà ancora più economica, a lungo termine, rispetto alla fornitura di gas sfuso.

All’interno dei laboratori di analisi, un generatore di azoto a tecnologia PSA fornisce un’approvvigionamento di azoto più conveniente rispetto ai tradizionali metodi di fornitura di gas in bombole o sfuso. Non sono più necessari i continui costi relativi agli ordini delle bombole, al tempo impiegato a effettuare questi ordini e a sostituire le bombole usate.