Kas ir slāpekļa kompresors?

Slāpekļa kompresors ir sistēmas sastāvdaļa slāpekļa attīrīšanai no parastā gaisa un tā uzglabāšanai spiediena stāvoklī cilindriskā kamerā. Lielākā daļa slāpekļa kompresoru sistēmu kopš 2011. gada darbojas ar spiediena svārstību adsorbcijas (PSA) modeli, lai gan pastāv arī citas komerciāli dzīvotspējīgas metodes. Adsorbējošās ķīmiskās vielas procesā reaģē ar citiem elementiem gaisā, piemēram, skābekli, lai atdalītu tos no esošā slāpekļa, kas pēc tam tīrā veidā tiek novadīts slāpekļa kompresora kamerā. PSA procesā aptuveni 30% līdz 35% no saspiestā gaisa, kas tiek palaists caur sistēmu, tiek izvadīts atpakaļ apkārtējā vidē, kas galvenokārt sastāv no skābekļa, un atlikušais slāpeklis var būt līdz 99.9995% tīrs.

Tipiskā PSA sistēma izmanto oglekļa molekulāro sietu, lai adsorbētu skābekli un izsekotu inertās gāzes, kas atrodas normālā gaisā. Šis gaiss tiek pakļauts spiedienam un tiek novadīts caur diviem savienotiem adsorbcijas torņiem, pirms attīrītais slāpeklis tiek pilnībā noņemts un uzglabāts trešajā vienāda izmēra slāpekļa kompresora tvertnē. Process ir diezgan vienkāršs, jo parastajā atmosfērā jau ir 78% slāpekļa un 21% no atlikušajiem 22% gāzu ir skābeklis.

Oglekļa molekulārais siets, ko izmanto gāzes adsorbcijai, ir veidots kā virkne dobu, savstarpēji bloķētu šķiedru, kas darbojas, lai caursūktu ūdeni un skābekli, ko pēc tam var izvadīt ārējā vidē. Palielinot atdalīšanas procesa ātrumu, gāzei ejot pāri sietam, slāpekļa gāzes galaprodukta tīrību var samazināt līdz 90%, un tas tiek darīts atkarībā no nozares vajadzībām, kas to izmanto tīrības un tilpuma ziņā. Slāpekļa kompresora gāzes galaprodukts parasti tiek uzglabāts spiediena diapazonā no 102 līdz 123 mārciņām uz kvadrātcollu (703 līdz 848 kilo paskaliem). Slāpekļa kompresora gāzes tālāku attīrīšanu var veikt arī, laižot to pāri uzkarsētam katalizatoram PSA procesā, kas sadedzina visus ogļūdeņražus, samazinot tos līdz līmenim, kas ir mazāks par 0.1 ppm.

Slāpekļa gāzes saspiešana ir kļuvusi par ierastu un ekonomisku iezīmi daudzās nozarēs, un to uzskata par izmaksu ziņā efektīvāku risinājumu, nevis pašu sašķidrinātā slāpekļa balonu iegādi. Naftas rūpniecība izmanto saspiestu slāpekli kā inertu gāzi, lai novērstu sprādzienus vietās, kur citādi atrastos skābeklis un citas viegli uzliesmojošas gāzes. Slāpekļa gāzi izmanto arī metālu rūdīšanai un lodēšanai metalurģijā, rūpnieciskās tīrīšanas vajadzībām un kā dzesēšanas līdzekli stikla ražošanā.