Generadores de nitrógeno de membrana

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El principio de funcionamiento de un generador de nitrógeno de membrana implica el uso de membranas de fibra hueca compuestas por polímeros que permiten la permeación selectiva. Cuando el aire comprimido pasa a través de estas membranas, el oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua penetran a través de las paredes de la membrana, mientras que el nitrógeno se retiene y recoge como gas producto. Este proceso de separación de gases está impulsado por la diferencia en las tasas de permeabilidad de varios gases, lo que resulta en una generación eficiente de nitrógeno.

1. Compresión de aire
El proceso comienza con la compresión del aire ambiente mediante un compresor de aire. La compresión del aire aumenta la presión, que es esencial para el posterior proceso de separación. El compresor garantiza un suministro constante de aire, que es la materia prima para la generación de nitrógeno.

2. Tratamiento del aire
Antes de que el aire comprimido pueda introducirse en el módulo de membrana, debe tratarse para eliminar los contaminantes. Esto implica filtrar el aire para eliminar el aceite, el agua y las partículas que podrían dañar las membranas o reducir su eficiencia. La etapa de tratamiento del aire a menudo incluye filtros coalescentes, filtros de carbón activado y secadores de aire para garantizar que el aire esté limpio y seco.

3. Separación de membranas
A continuación, el aire comprimido tratado pasa a través del módulo de membrana, que contiene miles de membranas de fibra hueca hechas de polímeros especializados. Estas fibras permiten una permeabilidad selectiva basada en las diferentes tasas de permeabilidad de los gases.

4. Recogida de nitrógeno
El nitrógeno, ahora separado de otros componentes del aire, se recoge a medida que sale del módulo de membrana. La pureza del nitrógeno se puede controlar ajustando la presión y el caudal del aire comprimido que entra en las membranas. A continuación, el nitrógeno de alta pureza está listo para suministrarse a la aplicación de uso final

Al comparar la generación de nitrógeno por membrana con la generación de nitrógeno por adsorción por cambio de presión (PSA), surgen varias diferencias clave. Los generadores de nitrógeno de membrana utilizan la permeación selectiva a través de membranas de fibra hueca para separar el nitrógeno del aire comprimido, lo que resulta en una solución más compacta, energéticamente eficiente y de bajo mantenimiento. Son especialmente adecuados para aplicaciones que requieren niveles de pureza del nitrógeno de hasta el 99,5 %. 
 

Por el contrario, los generadores de PSA utilizan un proceso de ciclos de presión alterna para adsorber y dessorber gases mediante tamices moleculares de carbono, que pueden alcanzar una mayor pureza del nitrógeno, de hasta el 99,9995 %. Sin embargo, los sistemas PSA suelen ser más voluminosos, consumen más energía e implican un mantenimiento más complejo debido a las piezas móviles y en ciclos. Por lo tanto, mientras que los generadores de nitrógeno PSA son ideales para necesidades de pureza ultraelevada, los generadores de nitrógeno de membrana ofrecen una opción más optimizada y rentable para una amplia gama de aplicaciones industriales