질소 생산을 위한 극저온 공기 분리
극저온 공기 분리는 수십 년에 걸친 역사를 자랑하는 전통적인 질소 생산 방법입니다. 공기를 원료로 사용합니다. 압축 및 정화 과정을 거친 후 공기는 열교환을 통해 액체 공기로 액화됩니다. 액체 공기는 주로 액체 산소와 액체 질소의 혼합물입니다. 하나의 표준 대기에서 끓는점의 차이-를 이용하여 산소의 끓는점은 -183도이고 질소의 끓는점은 -196도-입니다. 두 성분은 액체 공기의 정류를 통해 분리되어 질소 가스를 생성합니다. 극저온 공기 분리 장비는 복잡하고, 큰 설치 공간을 차지하며, 높은 인프라 비용과 상당한 초기 자본 투자를 수반하고, 높은 운영 비용을 발생시킵니다. 게다가 가스 생산 주기는 상대적으로 느리고(12~24시간 소요) 설치 프로세스에는 엄격한 요구 사항과 긴 일정이 포함됩니다. 3,500Nm²/h 미만 용량의 시스템에 대해 장비, 설치, 인프라 등의 요소를 종합적으로 평가할 때, 동등한 사양의 PSA(압력 변동 흡착) 장치에 필요한 투자는 일반적으로 극저온 공기 분리 장치보다 20~50% 낮습니다. 결과적으로 극저온 공기 분리 장치는-대규모 산업 질소 생산에 매우 적합하지만-중소 규모 응용 분야에서는 경제적으로 실행 불가능합니다.
질소 생산을 위한 분자체 공기 분리
이 방법은 공기를 원료로 사용하고 탄소 분자체를 흡착제로 사용합니다. 산소와 질소에 대한 탄소 분자체의 선택적 흡착 특성을 활용하여 분리를 수행하는 압력 변동 흡착(PSA)-원리를 적용하여 질소 가스가 생성됩니다. 이 기술은 일반적으로 PSA 질소 생성이라고 합니다. 이는 1970년대 급속도로 발전한 새로운 질소 생산 기술을 대표한다. 전통적인 질소 생산 방법에 비해 PSA는 단순화된 공정 흐름, 높은 수준의 자동화, 신속한 가스 생산(일반적으로 15~30분 이내), 낮은 에너지 소비 등 몇 가지 뚜렷한 이점을 제공합니다. 또한 특정 사용자 요구 사항을 충족하기 위해 제품 가스의 순도를 광범위하게 조정할 수 있습니다. 장비는 작동 및 유지 관리가 쉽고 운영 비용이 낮으며 다양한 조건에 대한 강력한 적응성을 보여줍니다. 결과적으로, 1,000Nm3/h 미만의 용량을 갖춘 질소 생산 장비 부문에서 경쟁력이 매우 높습니다. 중소형- 및 소규모-질소 소비자 사이에서 인기가 높아짐에 따라 PSA 질소 생성은 이제 이 부문의 사용자가 선호하는 방법이 되었습니다.
질소 생산을 위한 멤브레인 공기 분리
이 방법은 공기를 원료로 사용하며, 특정 압력 조건에서 분리막을 통과할 때 서로 다른 물리적 특성을 갖는-가스들이 나타내는 투과율의 차이를 이용하여 산소와 질소를 분리합니다.- 다른 질소 발생 장비에 비해 구조가 더 간단하고 설치 공간이 더 작으며 밸브 전환이 없으며 유지 관리 요구 사항이 감소하고 가스 생산 속도가 빨라지며(3분 이하) 용량 확장이 용이하다는 장점이 있습니다. 이는 특히-98% 이하의 질소 순도를 요구하는 소규모-~-중간-질소 사용자에게 적합하며 최적의 가격 대비 성능 비율을 제공합니다. 그러나 질소순도 요구사항이 98%를 초과하는 경우에는 동급 사양의 PSA 질소발생기보다 가격이 15% 이상 높다.
