Wat is een stikstofcompressor?
Een stikstofcompressor is een onderdeel van een systeem voor het zuiveren van stikstof uit gewone lucht en het opslaan ervan onder druk in een cilindrische kamer. De meeste stikstofcompressorsystemen werken vanaf 2011 volgens het PSA-model (pressure swing adsorption), hoewel er ook andere commercieel haalbare methoden bestaan. Adsorberende chemicaliën in het proces reageren met andere elementen in de lucht, zoals zuurstof, om ze te scheiden van de aanwezige stikstof, die vervolgens in zuivere vorm wordt afgevoerd naar een stikstofcompressorkamer. In het PSA-proces wordt ongeveer 30% tot 35% van de onder druk staande lucht die door het systeem wordt geleid terug naar de omgeving geventileerd, die meestal uit zuurstof bestaat, en de resterende stikstof kan tot 99.9995% zuiver zijn.
Een typisch PSA-systeem maakt gebruik van een koolstofmoleculaire zeef om de zuurstof te adsorberen en inerte gassen in normale lucht op te sporen. Deze lucht wordt onder druk gezet en geleid door twee verbonden adsorptietorens voordat de gezuiverde stikstof volledig wordt verwijderd en opgeslagen in een derde stikstofcompressortank van gelijke grootte. Het proces is vrij eenvoudig omdat de gewone atmosfeer al 78% stikstof bevat en 21% van de resterende 22% gassen zuurstof is.
De koolstofmoleculaire zeef die wordt gebruikt voor gasadsorptie heeft de vorm van een reeks holle, in elkaar grijpende vezels die werken om water en zuurstof te doordringen, die vervolgens naar de buitenomgeving kunnen worden afgeblazen. Het verhogen van de snelheid van het scheidingsproces als het gas over de zeef passeert, kan de zuiverheid van het stikstofgas-eindproduct verminderen tot 90%, en dit gebeurt afhankelijk van de behoeften van de industrie die het gebruikt in termen van zuiverheid en volume. Het eindproduct van de stikstofcompressorgas wordt in het algemeen opgeslagen bij een drukbereik van 102 tot 123 pond per vierkante inch (703 tot 848 kilo pascal). Verdere zuivering van het stikstofcompressorgas kan ook worden uitgevoerd door het over een verwarmde katalysator in het PSA-proces te leiden, waarbij eventuele koolwaterstoffen worden verbrand, waardoor deze worden verlaagd tot een niveau van minder dan 0,1 delen per miljoen.
Het comprimeren van stikstofgas is een algemeen en economisch kenmerk van veel industrieën geworden en wordt gezien als een meer kostenefficiënte oplossing in tegenstelling tot de aankoop van vloeibaar gemaakte stikstofcilinders zelf. De aardolie-industrie gebruikt gecomprimeerde stikstof als inert gas om explosies te voorkomen in gebieden waar anders zuurstof en andere ontvlambare gassen aanwezig zouden zijn. Stikstofgas wordt ook gebruikt voor het temperen en solderen van metalen in de metallurgie, voor industriële reinigingstoepassingen en als koelmiddel bij de productie van glas.