Les générateurs d'azote à membrane fonctionnent selon un principe simple. La partie principale du générateur est un module à membrane (+- 10 cm de diamètre) rempli de petites fibres polymères creuses.
L'air comprimé sec et propre pénètre et, en raison de la structure de ces fibres, différents composants du débit d'air s'écoulent vers l'extérieur de la fibre. Ce processus est appelé perméation.
Au cours de ce processus, l'eau et l'oxygène sortent par la membrane des fibres. À la fin, seul l'azote demeure. Cela est dû au fait que les différentes molécules s'infiltrent à différentes vitesses. H2O s'infiltre très rapidement ; l'oxygène prend un peu plus de temps.
En raison de la perméation à travers la paroi de fibres de la membrane, une surpression peut survenir au sein du corps de la membrane. Les fibres peuvent s'obstruer, ce qui réduit considérablement l'efficacité de la perméation. Pour éviter cela, le corps présente une ouverture, l'évent du perméat, qui permet à ces gaz « d'échappement » de s'échapper.
Il est très important que l'air d'admission soit propre et sec avant qu'il ne pénètre dans la membrane. Si ce n'est pas le cas, les fibres peu profondes s'obstruent rapidement. Pour éviter cela, il est nécessaire d'installer un traitement correct de l'air d'alimentation.
Dans certains cas, les filtres et sécheurs nécessaires sont déjà intégrés au générateur lui-même. Cela signifie qu'aucun filtre supplémentaire ne doit parfois être installé entre le compresseur et le générateur. Les fibres de la membrane peuvent traiter la vapeur d'eau sans nombreux problèmes.
Il est cependant très important que l'air soit dépourvu d'eau liquide, car cela aura un impact préjudiciable sur la membrane. Par conséquent, il est nécessaire de mettre en place une bonne solution de séparation de l'eau en amont du générateur, un sécheur frigorifique par exemple. Prendre soin de l'air d'admission du générateur protège la membrane et garantit une longue durée de vie.
L'adsorption est le processus par lequel les atomes, les ions ou les molécules d'une substance (l'air comprimé dans ce cas) adhèrent à la surface d'un adsorbant.
Un générateur d'azote PSA isole l'azote, tandis que les autres gaz du flux d'air comprimé (oxygène, CO2 et vapeur d'eau) sont adsorbés, laissant derrière eux de l'azote essentiellement pur.
La technologie des générateurs d'azote PSA est une approche simple, fiable et économique de la production d'azote,
permettant d'obtenir un débit d'azote haute capacité continu au niveau de pureté requis.Le PSA piège l'oxygène du flux d'air comprimé lorsque les molécules se lient elles-mêmes à un tamis moléculaire de carbone. Cela se produit dans deux réservoirs de pression distincts (tour A et tour B), chacun rempli d'un tamis moléculaire de carbone, qui permutent entre un processus de séparation et un processus de régénération. De l'air comprimé propre et sec pénètre dans la tour A.
Les molécules d'oxygène, étant plus petites que les molécules d'azote, elles traversent les pores du tamis. Les molécules d'azote ne peuvent pas passer à travers les pores ; elles contournent donc le tamis, produisant de l'azote de la pureté souhaitée. Cette phase est appelée phase d'adsorption ou de séparation. La majeure partie de l'azote produit dans la tour A quitte le système, prêt à être utilisée ou stockée directement. Ensuite, une petite partie de l'azote généré est envoyée dans la tour B dans le sens opposé.
Ce débit refoule l'oxygène qui a été capturé dans la phase d'adsorption précédente de la tour B. En relâchant la pression dans la tour B, les tamis moléculaires de carbone perdent leur capacité à retenir les molécules d'oxygène, qui se détachent des tamis et sont transportées par le petit débit d'azote provenant de la tour A. Ce processus de « nettoyage » permet de fixer de nouvelles molécules d'oxygène aux tamis lors de la phase d'adsorption suivante. Le système PSA à deux tours bascule entre la séparation et la régénération pour fournir une production continue d'azote à un niveau de pureté souhaité. Le générateur d'azote NGP+ d'Atlas Copco offre tous les avantages de la technologie PSA dans une solution prête à l'emploi, fiable et efficace.
Il est important de comprendre le niveau de pureté requis pour chaque application afin de produire de l'azote sur site. Néanmoins, il existe certaines exigences générales concernant l'air d'admission. L'air comprimé doit être propre et sec avant d'entrer dans le générateur d'azote, car cela affecte positivement la qualité de l'azote et empêche également l'endommagement du CMS par l'humidité.
Pour traiter l'air correctement, il doit y avoir un sécheur entre le compresseur et le générateur. Si l'air d'admission est généré par un compresseur lubrifié à l'huile, l'installation d'un filtre à huile coalescent et à charbon élimine toutes les impuretés avant que l'air comprimé n'atteigne le générateur d'azote.
Les capteurs de point de rosée sous pression, de température et de pression peuvent être installés dans les générateurs comme étant sécurisés, empêchant l'air contaminé de pénétrer dans le système PSA et, par conséquent, garantissant une longue durée de vie.
PURETÉ RÉALISABLE
JUSQU'À 99.999 %
JUSQU'À 99.5 %
EFFICACITÉ
PLUS HAUT
ÉLEVÉE
PERFORMANCES PAR RAPPORT À TEMP.
PLUS FAIBLE À HAUTE TEMP.
PLUS ÉLEVÉE À HAUTE TEMP.
COMPLEXITÉ DU SYSTÈME
MOYENNE
FAIBLE
INTENSITÉ DE SERVICE
TRÈS FAIBLE
STABILITÉ DE LA PRESSION
STABLE AVEC RÉSERVOIRS SUPPLÉMENTAIRES
STABLE SANS RÉSERVOIR SUPPLÉMENTAIRE
STABILITÉ DU DÉBIT
VITESSE DE DÉMARRAGE APRÈS ARRÊT
RAPIDE
SENSIBILITÉ À L'EAU (VAPEUR)
FAIBLE (PAS D'EAU LIQUIDE)
SENSIBILITÉ À L'HUILE
NON AUTORISÉ (<0,01 mg/m3)
NIVEAU DE BRUIT
POIDS
