في المجال الصناعي، يُستخدم مولد النيتروجين على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات، وتسييل الغاز الطبيعي، والمعادن، والأغذية، والأدوية، والإلكترونيات. يمكن استخدام منتجات النيتروجين من مولد النيتروجين كغاز للأجهزة، وكذلك كمواد خام صناعية، وكمبرد، وهو معدة عامة ضرورية في الإنتاج الصناعي. تنقسم عملية مولد النيتروجين بشكل رئيسي إلى ثلاثة أنواع: فصل الهواء البارد العميق، وفصل الغشاء، وامتصاص تغير ضغط المنخل الجزيئي (PSA).
تعتمد طريقة فصل الهواء البارد العميق على مبدأ اختلاف درجات غليان الأكسجين والنيتروجين في الهواء، وإنتاج النيتروجين السائل والأكسجين السائل من خلال الضغط والتبريد والتقطير منخفض الحرارة. تتميز هذه الطريقة بقدرتها على إنتاج النيتروجين السائل والأكسجين السائل بدرجة حرارة منخفضة، وبحجم إنتاج كبير؛ إلا أن عيبها هو التكلفة العالية، وهي تُستخدم عادةً لتلبية احتياجات النيتروجين والأكسجين في الصناعات المعدنية والكيميائية.
طريقة فصل الغشاء هي استخدام الهواء كمادة خام، وتحت ضغط معين، باستخدام الأكسجين والنيتروجين في غشاء ذي نفاذية مختلفة لفصل الأكسجين والنيتروجين. تتميز هذه الطريقة بمزايا البنية البسيطة، وعدم وجود صمامات تبديل، وصغر الحجم، وغيرها. ولكن نظرًا لاعتماد مادة الغشاء بشكل رئيسي على الواردات، فإن سعرها الحالي مرتفع ومعدل اختراقها منخفض، لذا تُستخدم بشكل رئيسي في الأغراض الخاصة ذات التدفق المنخفض، مثل آلات إنتاج النيتروجين المتنقلة.
طريقة الامتزاز بالضغط بالمنخل الجزيئي (PSA) هي الهواء كمادة خام، والمنخل الجزيئي الكربوني كمادة ماصة، واستخدام مبدأ الامتزاز بالضغط، واستخدام المنخل الجزيئي الكربوني لامتصاص الأكسجين والنيتروجين وطريقة فصل الأكسجين والنيتروجين. تتميز هذه الطريقة بخصائص تدفق العملية البسيطة، ودرجة عالية من الأتمتة، وانخفاض استهلاك الطاقة، ونقاء النيتروجين العالي، وهي التقنية الأكثر استخدامًا. قبل دخول الهواء إلى برج الامتزاز البشري، يجب تجفيف الماء الموجود في الهواء لتقليل تآكل الماء على المنخل الجزيئي وإطالة عمر خدمة المنخل الجزيئي. في عملية إنتاج النيتروجين PSA التقليدية، يُستخدم برج التجفيف عادةً لإزالة الرطوبة في الهواء. عندما يكون برج التجفيف مشبعًا بالماء، يتم نفخ برج التجفيف للخلف مع الهواء الجاف لتحقيق تجديد برج التجفيف.
وقت النشر: ١٥ أبريل ٢٠٢٣
