A generador de nitrógeno , también conocido como generador de gas nitrógeno, funciona separando el gas nitrógeno (N2) del aire circundante, que consta de aproximadamente un 78 % de nitrógeno y un 21 % de oxígeno, junto con trazas de otros gases. Hay dos métodos principales mediante los cuales los generadores de nitrógeno logran esta separación: adsorción por cambio de presión (PSA) y separación por membrana. Así es como funciona cada método:

1. Adsorción por cambio de presión (PSA):

El proceso PSA se basa en las características diferenciales de adsorción de gases en un material adsorbente sólido, típicamente tamices moleculares de carbono. A continuación te explicamos paso a paso cómo funciona un generador de nitrógeno PSA:

Fase de adsorción: el proceso comienza con un par de columnas de adsorción llenas de tamices moleculares de carbono. Durante esta fase, se introduce aire comprimido (que contiene oxígeno, nitrógeno y otros gases) en una columna, mientras que la otra columna permanece inactiva.

Adsorción selectiva: Los tamices moleculares de carbono tienen una mayor afinidad por el oxígeno y otras impurezas que por el nitrógeno. Como resultado, los tamices absorben el oxígeno y otros gases traza, permitiendo que el nitrógeno pase relativamente sin obstáculos.

Producción de nitrógeno: Luego, el gas enriquecido con nitrógeno se recoge de la columna activa y se entrega como gas producto. Este nitrógeno es de alta pureza, que normalmente oscila entre el 95% y el 99,999%, según la aplicación y el diseño del generador.

Cambio de columnas: después de un tiempo predeterminado o cuando la columna activa está saturada con gases adsorbidos, las columnas cambian de función. La columna previamente activa entra en la fase de desorción, mientras que la otra columna se vuelve activa para la producción de nitrógeno.

Fase de Desorción: Durante esta fase, los gases adsorbidos se liberan de la columna saturada reduciendo la presión. Este proceso, conocido como desorción o regeneración, prepara la columna para el siguiente ciclo de adsorción.

Operación continua: El generador alterna entre las fases de adsorción y desorción de manera cíclica, asegurando un suministro continuo de gas nitrógeno de alta pureza.

2. Separación de membranas:

Los generadores de nitrógeno de membrana utilizan un principio diferente para separar el nitrógeno del aire en función de las diferencias en la permeabilidad del gas a través de una membrana semipermeable. Así es como funciona un generador de nitrógeno de membrana:

Material de la membrana: El generador contiene una membrana hecha de un material con permeabilidad selectiva. Esta membrana permite que las moléculas de nitrógeno pasen más fácilmente que las moléculas de oxígeno y otros gases.

Compresión de aire: el aire comprimido se suministra a un lado de la membrana. Este aire comprimido contiene una mezcla de oxígeno y nitrógeno.

Separación de gases: a medida que el aire fluye a través de la membrana, las moléculas de nitrógeno se difunden a través de la membrana más fácilmente que las moléculas de oxígeno. Esta permeación selectiva da como resultado una corriente de nitrógeno enriquecido en un lado de la membrana y una corriente enriquecida con oxígeno en el otro lado.

Colección de nitrógeno: el gas enriquecido con nitrógeno se recolecta del lado de la membrana por donde ha penetrado, mientras que la corriente enriquecida con oxígeno puede liberarse o procesarse adicionalmente según sea necesario.

Operación continua: Los generadores de nitrógeno de membrana proporcionan un suministro continuo de gas nitrógeno siempre que se suministre aire comprimido al sistema.

Tanto los generadores de nitrógeno de membrana como los de PSA ofrecen fuentes confiables de gas nitrógeno con diferentes niveles de pureza y caudales, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales, comerciales y científicas. La elección entre estos métodos depende de factores como la pureza requerida, el caudal y los requisitos de aplicación específicos.