Mikä on typpikompressori?

Typpikompressori on osa järjestelmää, jolla typpi puhdistetaan tavallisesta ilmasta ja varastoidaan paineistettuna lieriömäiseen kammioon. Useimmat typpikompressorijärjestelmät toimivat vuodesta 2011 lähtien paineenvaihtelun adsorptiomallilla (PSA), vaikka on olemassa myös muita kaupallisesti kannattavia menetelmiä. Prosessissa olevat adsorboivat kemikaalit reagoivat muiden ilmassa olevien elementtien, kuten hapen kanssa, erottaakseen ne läsnä olevasta typestä, joka sitten johdetaan puhtaassa muodossa typpikompressorikammioon. PSA -prosessissa noin 30-35% järjestelmän paineilmasta johdetaan takaisin ympäröivään ympäristöön, joka koostuu pääasiassa hapesta, ja jäljellä oleva typpi voi olla jopa 99.9995% puhdasta.

Tyypillinen PSA -järjestelmä käyttää hiilimolekyyliseulaa absorboimaan normaalin ilman hapen ja jäljittämään inertit kaasut. Tämä ilma paineistetaan ja kanavoidaan kahden yhdistetyn adsorptiotornin läpi ennen kuin puhdistettu typpi poistetaan kokonaan ja varastoidaan kolmanteen samankokoiseen typpikompressorisäiliöön. Prosessi on melko yksinkertainen, koska tavallinen ilmakehä sisältää jo 78% typpeä ja 21% jäljellä olevista 22% kaasuista on happea.

Hiilimolekyyliseula, jota käytetään kaasun adsorptioon, on muotoiltu sarjaksi onttoja, toisiinsa kytkeytyviä kuituja, jotka toimivat veden ja hapen läpäisemiseksi ja jotka voidaan sitten tuulettaa ulkoympäristöön. Erotusprosessin nopeuden lisääminen kaasun kulkiessa seulan yli voi alentaa typpikaasun lopputuotteen puhtauden 90 prosenttiin, ja tämä tehdään riippuen sen käyttäneen teollisuuden tarpeista puhtauden ja tilavuuden suhteen. Typpikompressorikaasun lopputuotetta säilytetään yleensä painealueella 102 – 123 kiloa neliötuumaa kohti (703 – 848 kiloa pascalia). Typpikompressorikaasun jatkopuhdistus voidaan tehdä myös johtamalla se lämmitetyn katalyytin päälle PSA -prosessissa, joka polttaa pois kaikki hiilivedyt ja vähentää ne alle 0.1 miljoonasosaan.

Typpikaasun puristamisesta on tullut yleinen ja taloudellinen piirre monilla teollisuudenaloilla, ja sitä pidetään kustannustehokkaampana ratkaisuna kuin itse nesteytettyjen typpipullojen ostamista. Öljyteollisuus käyttää puristettua typpeä inerttikaasuna räjähdysten estämiseksi alueilla, joilla happea ja muita syttyviä kaasuja olisi muuten läsnä. Typpikaasua käytetään myös metallien karkaisuun ja juottamiseen metallurgiassa, teollisissa puhdistustöissä ja jäähdytysaineena lasin valmistuksessa.