Medición de la pureza del gas para maximizar el rendimiento del generador de nitrógeno

Maximización del rendimiento del generador de nitrógeno: El papel de la medición de la pureza del gas en tiempo real  

La generación in situ de nitrógeno (N₂) de gran pureza es conocida por ser una alternativa eficiente, rentable y sostenible a los suministros tradicionales de gas embotellado o a granel. El uso de un sistema de generación de nitrógeno le permite producir gas bajo demanda, conociendo su calidad y presión. Esto elimina muchos de los inconvenientes de las opciones tradicionales, como los elevados costes de transporte, la necesidad de grandes silos de almacenamiento a granel in situ o los riesgos para la salud y la seguridad asociados a la manipulación de botellas de gas. No es de extrañar que el mercado de generadores de nitrógeno in situ esté experimentando un fuerte crecimiento. Según previsiones recientes*, la tasa anual de crecimiento compuesto será de casi el 6%, y el mercado mundial pasará de 9.500 millones de dólares en 2024 a 16.500 millones en 2033.

Para que un generador de nitrógeno alcance un rendimiento óptimo, debe ser eficiente desde el punto de vista energético, producir exactamente la pureza de gas requerida y funcionar de forma fiable con bajos costes de mantenimiento. Alcanzar este objetivo depende de diversos factores. Uno de los más importantes es la medición precisa en tiempo real de la pureza del gas, ya que tiene una correlación directa con la demanda energética del sistema, confirma la calidad del gas suministrado a los procesos posteriores y actúa como indicador de posibles fallos del sistema.

Por qué medir el oxígeno en una corriente de gas nitrógeno

En una corriente de gas nitrógeno, la medición de oxígeno (O₂) se utiliza normalmente como indicación de pureza. Existen cinco razones fundamentales para ello:

1. Detección de contaminantes: El oxígeno suele ser uno de los contaminantes más comunes en las corrientes de gas nitrógeno. La medición de la concentración de O₂ permite evaluar directamente el nivel de contaminación.

2. Medición de baja concentración: Sondas Lambda y analizadores suelen ser muy sensibles y capaces de detectar concentraciones muy bajas de O₂, lo que los hace adecuados para garantizar niveles de pureza elevados de N₂.

3.Coste y viabilidad: Medir la concentración de O₂ suele ser más rentable y práctico que medir directamente la concentración de N₂. La mayoría de los analizadores de gases comerciales están diseñados para detectar O₂ porque es más reactivo y detectable incluso a niveles traza.

4.Sensibilidad de la medición: En un flujo de gas de N₂ de alta pureza, se espera que la concentración de nitrógeno sea muy alta y estable. El oxígeno (u otros contaminantes) estará en concentraciones relativamente bajas, lo que facilita la detección de cambios en la pureza al centrarse en los contaminantes en lugar de en el componente principal.

5.Estabilidad de la medición: Es menos probable que la medición de oxígeno se vea afectada por la presencia de otros gases, mientras que la medición directa de nitrógeno puede complicarse por la necesidad de distinguirlo de otros gases inertes como el argón.

Maximizar el rendimiento operativo de un generador de nitrógeno requiere una medición continua del contenido de oxígeno en el flujo de gas nitrógeno. Esta medición de la pureza del gas en tiempo real no sólo sirve para garantizar la calidad del nitrógeno, sino que también desempeña un papel fundamental en la mejora de la eficiencia general de la generación de nitrógeno. Al supervisar de cerca los niveles de oxígeno, los operarios pueden ajustar el proceso de generación, identificar y corregir las ineficiencias y garantizar que el sistema funcione con un rendimiento óptimo. Este enfoque proactivo ayuda a alcanzar altos niveles de pureza al tiempo que reduce el consumo de energía y los costes operativos, mejorando en última instancia la eficiencia y la calidad del nitrógeno producido.

Mejora de la eficiencia y la calidad de la generación de nitrógeno

Mejorar la calidad del nitrógeno y la eficiencia de su generación implica avances en tecnología, procesos y métodos. He aquí siete enfoques clave:

1. Mejoras en la tecnología de separación

2. Materiales y equipos avanzados

3. Optimización de procesos

4. Mejoras de la eficiencia energética

5. Sostenibilidad y medio ambiente

6. Tecnologías de purificación

7. Investigación y desarrollo

Analizadores de oxígeno para medir la pureza del gas nitrógeno

Los analizadores de oxígeno son la opción preferida, ya que suelen estar disponibles a precios competitivos. Pueden detectar niveles de trazas de gas tan bajos como unas pocas partes por millón (ppm) utilizando una tecnología probada que es fiable, fácil de calibrar y produce resultados consistentes a lo largo del tiempo.

Sin embargo, no todos los analizadores y sensores de oxígeno son iguales. Aunque las diferentes tecnologías de detección suelen permitir diferentes mediciones y prestaciones de control, a menudo la elección se decide por los conocimientos, la asistencia y la capacidad del fabricante. A menudo, éste es el factor decisivo para el éxito de la relación entre el proveedor y el fabricante de equipos originales o el cliente final.

Process Sensing Technologies (PST) lleva más de 30 años diseñando, desarrollando y suministrando sensores y analizadores de oxígeno. PST dispone de una de las más amplias gamas de productos probados y de alto rendimiento, y ofrece una combinación inigualable de experiencia y conocimiento de las aplicaciones a través de una red internacional de centros de atención al cliente.