A nitrojen jeneratörü Azot gazı jeneratörü olarak da bilinen azot gazı jeneratörü, yaklaşık %78 nitrojen ve %21 oksijen ile eser miktarda diğer gazlardan oluşan nitrojen gazını (N2) çevredeki havadan ayırarak çalışır. Nitrojen jeneratörlerinin bu ayırmayı sağladığı iki temel yöntem vardır: basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) ve membran ayırma. Her yöntemin nasıl çalıştığı aşağıda açıklanmıştır:

1. Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA):

PSA işlemi, gazların katı bir adsorban malzeme, tipik olarak karbon moleküler elekler üzerindeki diferansiyel adsorpsiyon özelliklerine dayanır. PSA nitrojen jeneratörünün nasıl çalıştığına dair adım adım açıklama aşağıda verilmiştir:

Adsorpsiyon Aşaması: İşlem, karbon moleküler eleklerle doldurulmuş bir çift adsorpsiyon kolonuyla başlar. Bu aşamada, bir kolona basınçlı hava (oksijen, nitrojen ve diğer gazları içeren) verilirken diğer kolon aktif değildir.

Seçici Adsorpsiyon: Karbon moleküler eleklerin oksijene ve diğer yabancı maddelere nitrojenden daha fazla ilgisi vardır. Sonuç olarak elekler oksijeni ve diğer eser gazları adsorbe ederek nitrojenin nispeten engellenmeden geçmesine izin verir.

Azot Üretimi: Azotla zenginleştirilmiş gaz daha sonra aktif kolondan toplanır ve ürün gazı olarak teslim edilir. Bu nitrojen yüksek saflıkta olup, uygulamaya ve jeneratörün tasarımına bağlı olarak tipik olarak %95 ile %99,999 arasında değişir.

Sütunların Değiştirilmesi: Önceden belirlenmiş bir sürenin ardından veya aktif sütun adsorbe edilmiş gazlarla doygun hale geldiğinde, sütunlar rol değiştirir. Daha önce aktif olan kolon desorpsiyon fazına girerken, diğer kolon nitrojen üretimi için aktif hale gelir.

Desorpsiyon Aşaması: Bu aşamada adsorbe edilen gazlar, basınç azaltılarak doymuş kolondan salınır. Desorpsiyon veya rejenerasyon olarak bilinen bu işlem, kolonu bir sonraki adsorpsiyon döngüsüne hazırlar.

Sürekli Çalışma: Jeneratör, yüksek saflıkta nitrojen gazının sürekli olarak beslenmesini sağlayarak, adsorpsiyon ve desorpsiyon aşamaları arasında döngüsel bir şekilde geçiş yapar.

2. Membran Ayırma:

Membran nitrojen jeneratörleri, yarı geçirgen bir membran aracılığıyla gaz geçirgenliğindeki farklılıklara dayanarak nitrojeni havadan ayırmak için farklı bir prensip kullanır. Membran nitrojen jeneratörü şu şekilde çalışır:

Membran Malzemesi: Jeneratör, seçici geçirgenliğe sahip bir malzemeden yapılmış bir membran içerir. Bu zar, nitrojen moleküllerinin oksijen molekülleri ve diğer gazlara göre daha kolay geçişine izin verir.

Hava Sıkıştırma: Membranın bir tarafına basınçlı hava verilir. Bu basınçlı hava, oksijen ve nitrojen karışımı içerir.

Gaz Ayrımı: Hava membrandan akarken nitrojen molekülleri membrandan oksijen moleküllerine göre daha kolay yayılır. Bu seçici geçirgenlik, zarın bir tarafında zenginleştirilmiş nitrojen akışı ve diğer tarafında oksijenle zenginleştirilmiş bir akışla sonuçlanır.

Nitrojen Toplama: Nitrojenle zenginleştirilmiş gaz, membranın içinden geçtiği taraftan toplanır, oksijenle zenginleştirilmiş akış ise gerektiğinde serbest bırakılabilir veya daha fazla işlenebilir.

Sürekli Çalışma: Membran nitrojen jeneratörleri, sisteme basınçlı hava verildiği sürece sürekli nitrojen gazı beslemesi sağlar.

Hem PSA hem de membranlı nitrojen jeneratörleri, farklı seviyelerde saflık ve akış hızlarına sahip güvenilir nitrojen gazı kaynakları sunar ve bu da onları çok çeşitli endüstriyel, ticari ve bilimsel uygulamalar için uygun hale getirir. Bu yöntemler arasındaki seçim, gereken saflık, akış hızı ve özel uygulama gereksinimleri gibi faktörlere bağlıdır.