Teollisuudessa typpigeneraattoria käytetään laajalti petrokemian, maakaasun nesteytyksen, metallurgian, elintarvike-, lääke- ja elektroniikkateollisuudessa. Typpigeneraattorin typpituotteita voidaan käyttää instrumenttikaasuna, mutta myös teollisuuden raaka-aineena ja kylmäaineena, joka on välttämätön julkinen laite teollisessa tuotannossa. Typpigeneraattorin prosessit jaetaan pääasiassa kolmeen tyyppiin: syvä kylmäilmaerotusmenetelmä, kalvoerotusmenetelmä ja molekyyliseulapaineen muutosadsorptiomenetelmä (PSA).
Syvä kylmäilmaerotusmenetelmä perustuu hapen ja typen eri kiehumispisteiden periaatteeseen ilmassa ja nestemäisen typen ja nestemäisen hapen tuotantoon puristuksen, jäähdytyksen ja matalan lämpötilan tislauksen periaatteella. Tällä menetelmällä voidaan tuottaa matalan lämpötilan nestemäistä typpeä ja nestemäistä happea suuressa tuotantomittakaavassa; haittana on suuret investointitarpeet, ja sitä käytetään yleensä typen ja hapen kulutuksen vähentämiseen metallurgiassa ja kemianteollisuudessa.
Kalvoerotusmenetelmässä raaka-aineena käytetään ilmaa tietyissä paineolosuhteissa, ja kalvossa käytetään happea ja typpeä, joilla on erilaiset läpäisevyysasteet, jolloin happi ja typpi erotetaan toisistaan. Tämän menetelmän etuna on yksinkertainen rakenne, vaihtoventtiilien puute ja pieni tilavuus. Koska kalvomateriaali on pääasiassa riippuvainen tuonnista, nykyinen hinta on korkea ja tunkeutumisaste alhainen, joten sitä käytetään pääasiassa pienten virtausten erikoistarkoituksiin, kuten mobiiliin typenvalmistuskoneeseen.
Molekyyliseulapaineadsorptiomenetelmässä (PSA) raaka-aineena käytetään ilmaa ja adsorbenttina hiilimolekyyliseulaa. Paineadsorptioperiaatteen mukaisesti hiilimolekyyliseulaa käytetään hapen ja typen adsorptioon sekä hapen ja typen erotusmenetelmään. Tällä menetelmällä on yksinkertaisen prosessivirran, korkean automaatioasteen, alhaisen energiankulutuksen ja korkean typpipuhtauden ominaisuudet, ja se on laajimmin käytetty tekniikka. Ennen kuin ilma pääsee ihmisen adsorptiotorniin, ilmassa oleva vesi on kuivattava, jotta veden eroosiota molekyyliseulaan voidaan vähentää ja molekyyliseulan käyttöikää pidentää. Perinteisessä PSA-typen tuotantoprosessissa kuivaustornia käytetään yleisesti kosteuden poistamiseen ilmasta. Kun kuivaustorni on kyllästynyt vedellä, kuivaustorni puhalletaan takaisin kuivalla ilmalla, jotta kuivaustornin regenerointi toteutuu.
Julkaisun aika: 15. huhtikuuta 2023
