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Controlar la pureza del nitrógeno de forma sencilla

Purity level

Una de las muchas ventajas de producir su propio nitrógeno es que puede ajustar el nivel de pureza a lo que requiere su aplicación. Se trata de una gran diferencia con respecto al nitrógeno comprado, que siempre es de la máxima pureza, aunque la mayoría de los trabajos no lo necesitan. ¿Qué afecta entonces a la pureza del nitrógeno? ¿Y por qué importa?

La segunda pregunta es fácil de responder: El nitrógeno de alta pureza tiene un coste mayor porque consume más energía. Por lo tanto, debe asegurarse de que obtiene la pureza adecuada para su aplicación. Esto es especialmente cierto porque aumentarlo más allá de lo necesario no produce beneficios adicionales.

En otras palabras, el uso de nitrógeno con una pureza del 99,99 % para un trabajo que requiere una pureza del 99,5 % supone un desperdicio de energía y dinero.

Para responder a la primera pregunta, primero tenemos que analizar cómo se genera el gas nitrógeno. 

Tipos de generadores de nitrógeno

Se utilizan dos tecnologías diferentes para la producción in situ de nitrógeno: Adsorción por cambio de presión (PSA) y membrana. El ingrediente clave en cada caso es el aire comprimido, que contiene un 78 % de nitrógeno. En el generador, ese nitrógeno se separa del resto del aire.

En un generador PSA, esto sucede a través de la adsorción. El generador consta de dos depósitos de presión independientes. Uno de ellos se utiliza para filtrar el nitrógeno mientras el otro se regenera.

Como su nombre indica, un generador de membrana contiene una membrana llena de pequeñas fibras huecas de polímero. No todos los gases, vapores y contaminantes pueden pasar a través de la pared de la fibra de membrana con la misma facilidad. De esta forma, el gas nitrógeno se separa del aire comprimido. Esto se llama “permeación”.

Un generador PSA le permite producir nitrógeno con una pureza de hasta el 99,999%. Además, requiere menos aire comprimido. Sin embargo, el aire de entrada del compresor debe estar muy limpio y seco.

La pureza que puede conseguir un generador de membrana es un poco menor. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, la mayoría de las aplicaciones no requieren la máxima pureza. Una de las ventajas de esta tecnología es que el aire de admisión puede contener vapor de agua. 

Factores que afectan a la pureza del nitrógeno

Hay un rango de factores que podrían afectar a la pureza, algunos de los cuales dependen del tipo de generador que se utilice.

La cantidad de aire que fluye a través del generador es el factor más importante. Si ese volumen de aire de entrada es demasiado alto, afectará a la pureza del nitrógeno, ya que la presión en el generador aumenta demasiado rápido. Esto significa que la tecnología de separación del generador ya no puede mantener el ritmo. Como regla general, desea mantener una presión de adsorción de entre 0,6 y 0,8 MPa.

Una solución sencilla es ajustar la cantidad de aire que proviene del compresor.

Otro factor podría ser que el aire de entrada contiene demasiados contaminantes. Esto podría obstruir el tamiz molecular, que se tendría que cambiar. Para evitar que esto suceda, puede instalar equipos de tratamiento del aire, como filtros.

Sin embargo, en algún momento, el rendimiento del tamiz molecular disminuirá, por lo que siempre debe seguir un programa de mantenimiento.

Los generadores PSA cuentan con un equipo llamado válvula solenoide. Su fallo es el responsable con más frecuencia de un descenso de la pureza del nitrógeno. Cuando observe que esta pureza desciende, es una de las primeras cosas que debe comprobar. 

¿Dónde es más importante la pureza del nitrógeno?

La pureza del nitrógeno es especialmente importante cuando el gas nitrógeno entra en contacto con un producto final. Es menos importante si lo utiliza para la extinción de incendios o para inflar neumáticos. Por otro lado, el gas tiene que ser muy puro en la industria alimentaria o en el sector farmacéutico. Para estas y otras aplicaciones industriales se necesita nitrógeno de alta pureza.

Muchas aplicaciones están sujetas a normas que definirán la pureza necesaria. Por ejemplo, existen requisitos específicos para el nitrógeno de grado alimentario.

Pregunte al experto

Como experto en el tratamiento y la generación de gas de aire, Pneumatech sabe todo sobre la pureza del nitrógeno. Si tiene alguna pregunta sobre cómo lograr la pureza correcta, póngase en contacto con nosotros hoy mismo. Nuestros expertos están encantados de ayudarle.

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