Kriogena vazdušna separacija za proizvodnju azota
Kriogeno odvajanje vazduha je tradicionalna metoda za proizvodnju azota, čija istorija se proteže nekoliko decenija. Koristi vazduh kao svoju sirovinu; nakon kompresije i pročišćavanja, zrak se razmjenom topline pretvara u tekući zrak. Tečni vazduh je prvenstveno mešavina tečnog kiseonika i tečnog azota. Koristeći razliku u njihovim tačkama ključanja-u jednoj standardnoj atmosferi, tačka ključanja kiseonika je -183 stepena dok je azota -196 stepeni -dvije komponente se razdvajaju kroz ispravljanje tečnog zraka kako bi se dobio plin azota. Oprema za kriogenu separaciju vazduha je složena, zauzima veliki otisak, podrazumeva visoke infrastrukturne troškove i značajna početna kapitalna ulaganja, kao i visoke operativne troškove. Nadalje, ciklus proizvodnje plina je relativno spor (traje 12 do 24 sata), a proces instalacije uključuje stroge zahtjeve i dug vremenski okvir. Kada se sveobuhvatno procjenjuju faktori kao što su oprema, instalacija i infrastruktura, za sisteme sa kapacitetom manjim od 3.500 Nm³/h, investicija potrebna za PSA (Adsorpcija s promjenjivim pritiskom) jedinicu ekvivalentnih specifikacija je obično 20% do 50% niža od one za kriogenu jedinicu za odvajanje zraka. Shodno tome, dok su kriogene jedinice za odvajanje zraka-prikladne za veliku-industrijsku proizvodnju azota, one se pokazuju ekonomski neodrživim za srednje i male primjene.
Odvajanje zraka molekularnim sitom za proizvodnju dušika
Ova metoda koristi zrak kao sirovinu i ugljična molekularna sita kao adsorbens. Primjenom principa adsorpcije s promjenama tlaka (PSA)-koji koristi svojstva selektivne adsorpcije karbonskih molekularnih sita prema kisiku i dušiku kako bi se izvršilo njihovo odvajanje-proizvodi se plin dušika. Ova tehnika se obično naziva stvaranjem PSA azota. Predstavlja novu tehnologiju proizvodnje azota koja je doživjela brzi razvoj tokom 1970-ih. U poređenju sa tradicionalnim metodama proizvodnje azota, PSA nudi nekoliko izrazitih prednosti: pojednostavljen tok procesa, visok stepen automatizacije, brzu proizvodnju gasa (obično u roku od 15 do 30 minuta) i nisku potrošnju energije. Nadalje, čistoća proizvodnog plina može se podesiti u širokom rasponu kako bi se zadovoljile specifične zahtjeve korisnika. Oprema je jednostavna za rukovanje i održavanje, podrazumijeva niže troškove rada i pokazuje snažnu prilagodljivost različitim uvjetima. Shodno tome, veoma je konkurentan u segmentu opreme za proizvodnju azota kapaciteta ispod 1.000 Nm³/h; nakon što je stekao sve veću popularnost među srednjim- i malim-potrošačima dušika, PSA proizvodnja azota je sada postala poželjna metoda za korisnike u ovim sektorima.
Membransko odvajanje zraka za proizvodnju dušika
Ova metoda koristi zrak kao sirovinu i, pod određenim uslovima pritiska, postiže odvajanje kisika i dušika korištenjem različitih brzina propusnosti koje pokazuju ovi plinovi-koji posjeduju različita fizička svojstva-dok prolaze kroz membranu za razdvajanje. U poređenju sa drugom opremom za proizvodnju azota, nudi nekoliko prednosti: jednostavniju strukturu, kompaktniji otisak, odsustvo preklopnih ventila, smanjene zahteve za održavanjem, bržu proizvodnju gasa (manje ili jednako 3 minuta) i lakoću proširenja kapaciteta. Posebno je -pogodan za male-do-srednje-korisnike azota kojima je potrebna čistoća azota manja ili jednaka 98%, nudeći optimalan omjer cijene{10}}performanse. Međutim, kada zahtjevi za čistoćom dušika prelaze 98%, njegova cijena je više od 15% veća od cijene PSA generatora dušika ekvivalentnih specifikacija.
