Misura della purezza del gas per massimizzare le prestazioni del generatore di azoto

Massimizzare le prestazioni del generatore di azoto: Il ruolo della misurazione della purezza del gas in tempo reale  

La generazione di azoto ad alta purezza (N₂) in loco è nota per essere un'alternativa efficiente, economica e sostenibile alle tradizionali forniture di gas in bombole o bulk. L'utilizzo di un sistema di generazione di azoto consente di produrre gas su richiesta, conoscendone la qualità e la pressione. In questo modo si eliminano molti degli svantaggi delle opzioni tradizionali, tra cui gli elevati costi di trasporto, la necessità di grandi silos di stoccaggio in loco o i rischi per la salute e la sicurezza associati alla manipolazione delle bombole di gas. Non sorprende che il mercato dei generatori di azoto in loco sia in forte crescita. Recenti previsioni* prevedono un tasso di crescita annuale composto di quasi il 6%, con un'espansione del mercato globale totale da 9,5 miliardi di dollari nel 2024 a 16,5 miliardi di dollari entro il 2033.

Affinché un generatore di azoto raggiunga prestazioni ottimali, deve essere efficiente dal punto di vista energetico, produrre esattamente la purezza di gas richiesta e funzionare in modo affidabile con bassi costi di manutenzione. Il raggiungimento di questo obiettivo dipende da una serie di fattori. Uno dei più importanti è la misurazione precisa in tempo reale della purezza del gas, che ha una correlazione diretta con le richieste energetiche del sistema, conferma la qualità del gas fornito ai processi a valle e funge da indicatore di possibili guasti del sistema.

Perché misurare l'ossigeno in un flusso di azoto?

In un flusso di azoto gassoso, la misura dell'ossigeno (O₂) viene normalmente utilizzata come indicazione della purezza. Le ragioni principali sono cinque:

1. Rilevamento dei contaminanti: L'ossigeno è tipicamente uno dei contaminanti più comuni nei flussi di azoto gassoso. La misurazione della concentrazione di O₂ consente di valutare direttamente il livello di contaminazione.

2. Misura a bassa concentrazione: Sensori e analizzatori di ossigeno sono spesso altamente sensibili e in grado di rilevare concentrazioni molto basse di O₂, il che li rende adatti a garantire livelli elevati di purezza di N₂.

3.Costo e praticità: La misurazione della concentrazione di O₂ è solitamente più conveniente e pratica rispetto alla misurazione diretta della concentrazione di N₂. La maggior parte degli analizzatori di gas commerciali è progettata per rilevare l'O₂ perché è più reattivo e rilevabile anche a livelli di traccia.

4.Sensibilità della misura: In un flusso di gas N₂ di elevata purezza, la concentrazione di azoto dovrebbe essere molto elevata e stabile. L'ossigeno (o altri contaminanti) si troverà in concentrazioni relativamente basse, rendendo più facile rilevare le variazioni di purezza concentrandosi sui contaminanti piuttosto che sul componente principale.

5.Stabilità della misura: La misurazione dell'ossigeno è meno influenzata dalla presenza di altri gas, mentre la misurazione diretta dell'azoto Può essere resa difficile per la necessità di distinguerlo da altri gas inerti come l'argon.

La massimizzazione delle prestazioni operative di un generatore di azoto richiede la misurazione continua del contenuto di ossigeno nel flusso di azoto gassoso. Questa misurazione in tempo reale della purezza del gas non si limita a garantire la qualità dell'azoto, ma svolge anche un ruolo fondamentale nel migliorare l'efficienza complessiva della produzione di azoto. Monitorando attentamente i livelli di ossigeno, gli operatori possono mettere a punto il processo di generazione, identificare e risolvere le inefficienze e garantire che il sistema funzioni in modo ottimale. Questo approccio proattivo aiuta a raggiungere standard di purezza elevati, riducendo al contempo il consumo di energia e i costi operativi, migliorando in definitiva l'efficienza e la qualità dell'azoto prodotto.

Migliorare l'efficienza e la qualità della generazione di azoto

Il miglioramento della qualità dell'azoto e dell'efficienza della sua generazione comporta progressi nella tecnologia, nei processi e nei metodi. Ecco sette approcci chiave:

1. Miglioramenti della tecnologia di separazione

2. Materiali e attrezzature avanzate

3. Ottimizzazione del processo

4. Miglioramenti dell'efficienza energetica

5. Sostenibilità e considerazioni ambientali

6. Tecnologie di purificazione

7. Ricerca e sviluppo

Analizzatori di ossigeno per la misurazione della purezza dell'azoto gassoso

Gli analizzatori di ossigeno sono l'opzione preferita in quanto sono comunemente disponibili a costi competitivi. Sono in grado di rilevare livelli di tracce di gas fino a poche parti per milione (ppm) utilizzando una tecnologia comprovata che è affidabile, facile da calibrare e produce risultati costanti nel tempo.

Tuttavia, non tutti gli analizzatori e i sensori di ossigeno sono uguali. Sebbene le diverse tecnologie di rilevamento consentano spesso di ottenere misure e prestazioni di controllo diverse, spesso la scelta è decisa dalla conoscenza, dal supporto e dalla capacità del produttore. Questo è spesso il fattore vitale che determina il successo di un rapporto tra fornitore e OEM o cliente finale.

Process Sensing Technologies (PST) progetta, sviluppa e fornisce sensori e analizzatori di ossigeno da oltre 30 anni. PST dispone di una delle più ampie scelte di prodotti collaudati e ad alte prestazioni e fornisce una combinazione impareggiabile di esperienza e conoscenza delle applicazioni attraverso una rete internazionale di centri di assistenza clienti.