Purificación de oxígeno y nitrógeno para uso industrial

La pureza del gas no es un estándar fijo en todas las aplicaciones industriales.

Los procesos industriales tienen diferentes requisitos en cuanto a la calidad del gas. Los generadores de oxígeno y nitrógeno estándar proporcionan un suministro confiable para muchas aplicaciones. Sin embargo, cuando incluso pequeñas cantidades de impurezas pueden afectar el proceso de producción, se necesita una etapa de purificación adicional para lograr la pureza requerida.

Los sistemas de purificación de oxígeno y nitrógeno de KSTK aumentan la pureza del gas más allá de los niveles de generación estándar, lo que ayuda a los sistemas de gas in situ a cumplir con los requisitos de procesos específicos con mayor precisión.

Generación y purificación de gas: dos etapas diferentes

Los sistemas de generación de gas PSA utilizan aire comprimido como gas de alimentación. Separan oxígeno y nitrógeno mediante el uso de adsorbentes que capturan diferentes moléculas de gas a diferentes velocidades.

Este proceso proporciona un suministro continuo de oxígeno o nitrógeno para uso industrial estándar. Sin embargo, pueden quedar pequeñas cantidades de otros gases. Cuando estas impurezas podrían afectar el proceso posterior, los fabricantes pueden agregar equipos de purificación después del generador de gas para un tratamiento adicional.

La purificación no repite el proceso de generación de gas. En cambio, elimina impurezas residuales específicas del suministro de gas existente para lograr una mayor pureza final.

Etapas de generación de gas industrial y purificación de gas de alta pureza.png

 

Purificación de oxígeno: de 93 ± 2 % a 99 % de oxígeno de alta pureza

Los generadores de oxígeno PSA estándar alcanzan hasta aproximadamente un 95 % de pureza. Cuando un proceso requiere un nivel más alto, el oxígeno necesita una mayor purificación.

El sistema de purificación de oxígeno KSTK consta de dos recipientes de adsorción llenos de adsorbentes especializados. A medida que el oxígeno pasa a través del sistema, los gases sin oxígeno, como el argón y el nitrógeno, se eliminan aún más, lo que aumenta la pureza del oxígeno al 99 %-99,5 %.

Después de la adsorción, el oxígeno se presuriza y se enfría antes de ingresar a un tanque de almacenamiento de oxígeno para amortiguarlo. Este proceso favorece un suministro estable de oxígeno de alta pureza. El sistema también se puede configurar según el caudal requerido, la presión y las condiciones del sitio.

Pasar del 93±2% a aproximadamente el 99% es más que un aumento numérico. Permite que el suministro de oxígeno respalde procesos industriales con requisitos de calidad del gas más exigentes.

Proceso de tratamiento y purificación de oxígeno de alta pureza KSTK.png

 

Purificación de nitrógeno: del 99 % al 99,9999 % de nitrógeno de alta pureza

Los generadores de nitrógeno KSTK PSA utilizan tamices moleculares de carbono para eliminar el oxígeno del aire comprimido. Este proceso produce nitrógeno con aproximadamente un 99% de pureza antes de ingresar al sistema de purificación para su tratamiento posterior.

Cuando una aplicación requiere nitrógeno de mayor pureza, el gas ingresa a un sistema de purificación de nitrógeno para su tratamiento posterior. A una temperatura controlada, el oxígeno residual en el nitrógeno reacciona con un catalizador soportado en carbono para formar dióxido de carbono. Luego, el sistema utiliza adsorción por cambio de presión para eliminar el dióxido de carbono y la humedad, seguido de una filtración de alta eficiencia. Este proceso puede elevar la pureza final del nitrógeno hasta el 99,9999%.

El proceso de purificación completo incluye intercambio de calor, desoxigenación, enfriamiento y amortiguación. El generador de nitrógeno proporciona un gas de alimentación estable, mientras que el sistema de purificación reduce aún más el oxígeno residual, la humedad y otras impurezas. Juntos, satisfacen las necesidades de aplicaciones industriales con requisitos de pureza de nitrógeno más estrictos.

El paso del 99% al 99,9999% representa más que decimales adicionales. Refleja una mayor correspondencia entre la calidad del gas y los requisitos del proceso de producción.

Proceso de tratamiento y purificación de nitrógeno de alta pureza KSTK.png

 

Una mayor pureza depende del sistema completo

La purificación no es simplemente un paso de tratamiento adicional añadido después de la generación de gas. Su rendimiento depende de varios factores relacionados, incluida la calidad del gas de alimentación, la pureza objetivo, el caudal, la presión y las condiciones de funcionamiento. El tratamiento del aire aguas arriba ayuda a proporcionar un gas de alimentación limpio y consistente, mientras que el generador de gas mantiene el suministro requerido para la etapa de purificación. Después de la purificación, la presurización, el enfriamiento y la amortiguación ayudan a preparar el gas para su entrega estable al proceso de producción.

Tanto para el oxígeno como para el nitrógeno, cada parte del sistema debe trabajar en conjunto. Los cambios en la calidad del gas de alimentación o en las condiciones operativas pueden influir en el rendimiento de la purificación y la calidad del gas final. Por lo tanto, el generador de gas, el equipo de purificación y los componentes posteriores deben configurarse según los requisitos específicos de la aplicación.

Un sistema bien combinado hace más que lograr la pureza requerida. También admite un suministro continuo de gas, un funcionamiento estable y un rendimiento más consistente en el tiempo. Al considerar el proceso completo en lugar de cada equipo por separado, KSTK puede proporcionar un sistema de generación y purificación de gas que se adapte mejor a las necesidades de producción reales.

La pureza adecuada importa más que la pureza más alta

Una mayor pureza del gas a menudo requiere diferentes configuraciones de equipos, condiciones operativas y aportes de energía. Por este motivo, no todos los proyectos necesitan un sistema de depuración.

La decisión depende de la pureza del gas de alimentación, la pureza objetivo, el caudal, la presión, el punto de rocío, el programa de funcionamiento y los requisitos específicos del proceso. Una comprensión clara de la aplicación posterior permite seleccionar una configuración de equipo más adecuada.

KSTK configura equipos de generación y purificación de gas según las condiciones operativas de cada proyecto. Desde el suministro de gas industrial estándar hasta los requisitos de mayor pureza, cada etapa de tratamiento tiene un propósito claro y respalda un sistema diseñado para el proceso de producción real.

Desde la generación de gas in situ hasta una mayor purificación, KSTK acerca la calidad del oxígeno y el nitrógeno a las necesidades de cada proceso industrial.

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