O que é um compressor de nitrogênio?

Um compressor de nitrogênio é um componente de um sistema para purificar o nitrogênio do ar comum e armazená-lo em um estado pressurizado em uma câmara cilíndrica. A maioria dos sistemas de compressores de nitrogênio a partir de 2011 trabalha no modelo de adsorção por oscilação de pressão (PSA), embora existam outros métodos comercialmente viáveis. Os produtos químicos adsorventes no processo reagem com outros elementos no ar, como o oxigênio, para separá-los do nitrogênio presente, que é então canalizado de forma pura para a câmara do compressor de nitrogênio. No processo PSA, aproximadamente 30% a 35% do ar pressurizado percorrido pelo sistema é expelido para o ambiente circundante, que é composto principalmente de oxigênio, e o nitrogênio restante pode ser de até 99,9995% puro.

Um sistema PSA típico usa uma peneira molecular de carbono para adsorver o oxigênio e rastrear gases inertes presentes no ar normal. Esse ar é pressurizado e canalizado através de duas torres de adsorção conectadas antes que o nitrogênio purificado seja completamente removido e armazenado em um terceiro tanque compressor de nitrogênio de tamanho igual. O processo é bastante simples porque a atmosfera comum já contém 78% de nitrogênio e 21% dos 22% restantes de gases são oxigênio.

A peneira molecular de carbono usada para adsorção de gás tem o formato de uma série de fibras ocas e entrelaçadas que trabalham para permear a água e o oxigênio, que podem ser ventilados para o ambiente externo. Aumentar a taxa do processo de separação à medida que o gás passa pela peneira pode reduzir a pureza do produto final de gás nitrogênio em até 90%, e isso é feito dependendo das necessidades da indústria em usá-lo em termos de pureza e volume. O produto final do gás do compressor de nitrogênio é geralmente armazenado em uma faixa de pressão de 102 a 123 libras por polegada quadrada (703 a 848 kg pascais). A purificação adicional do gás do compressor de nitrogênio também pode ser feita passando-o sobre um catalisador aquecido no processo PSA, que queima todos os hidrocarbonetos, reduzindo-os a um nível inferior a 0,1 partes por milhão.

A compressão do gás nitrogênio tornou-se uma característica comum e econômica de muitas indústrias e é vista como uma solução mais econômica, em oposição à compra de cilindros de nitrogênio liquefeito. A indústria do petróleo usa nitrogênio comprimido como gás inerte para evitar explosões em áreas onde o oxigênio e outros gases inflamáveis ​​estariam presentes. O gás nitrogênio também é usado para temperar e brasar metais em metalurgia, para aplicações de limpeza industrial e como agente de resfriamento na produção de vidro.