Lượng khí Nitơ chiếm đến 80% trong không khí và được ứng dụng rộng rãi ở các hệ thống nhà máy sản xuất. Chúng được ứng dụng trong các ngành nghề như: thực phẩm, y tế, dược phẩm, điện tử,…
Khí Nitơ được lấy từ 2 nguồn chính:
– Đến từ bình Nitơ đóng sẵn: Chúng được sản xuất và đóng sẵn để đem phân phối. Với hình thức này sẽ giúp tiết kiệm chi phí đầu tư, linh hoạt trong cách sử dụng và giá cả phải chăng. Tuy nhiên, độ tinh khiết của bình Nitơ còn hạn chế.
– Đến từ máy tạo khí Nitơ: Với hình thức này thì khả năng hoàn vốn sẽ chỉ sau 2-3 năm sử dụng. Chất lượng khí được đảm bảo và số lượng khí sản xuất là vô hạn.
1.2. Máy tạo khí Nitơ là gì?
– Các tên gọi khác: máy sản xuất khí Nitơ, máy nén khí Nitơ và máy tạo Nitơ.
– Chúng có nhiệm vụ sản xuất và cung cấp khí Nitơ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau của người dùng.
1.3. Điều kiện bảo quản khí Nitơ
Nitơ dạng lỏng cần được lưu trữ và bảo quản theo các tiêu chuẩn cụ thể. Thông thường, quá trình chế tạo đến từ việc khí N2 chuyển thành trạng thái lỏng. Sau khi hoàn tất, khí Nitơ lỏng được phân thành hai loại:
– Loại 1: Nitơ có chất lượng bình thường, với tỷ lệ khí N2 thường lớn hơn 99.95%.
– Loại 2: Nitơ có chất lượng cao với độ tinh khiết lớn, tỷ lệ N2 chiếm 99.9998%.
Bạn cần bảo quản khí trong bình thép để đảm bảo an toàn, vì có thể gây cháy nổ. Trường hợp vận chuyển với lượng lớn, hãy bảo quản Nitơ dưới dạng hoá lỏng trong các bình chứa siêu lạnh.
2. Phân loại máy tạo khí Nitơ
Sản phẩm gồm 2 loại với 2 công nghệ khác nhau là máy khí dạng màng và máy công nghệ PSA.
2.1. Máy tạo khí Nitơ dạng màng
2.1.1. Nguyên lý hoạt động
Máy tạo khí Nitơ dạng màng hoạt động bằng cách tách khí N₂ trong nguồn cung cấp khí từ máy nén. Khí nén được đẩy qua màng FBRE sợi rỗng để tách Nitơ khỏi các thành phần khác. Oxy và hơi nước khuếch tán sẽ thông qua các thành sợi và được xả ra. Quá trình này chỉ giữ lại khí nitơ ở dạng rất khô bên trong sợi. Sau đó, lượng khí này được đưa ra đầu kia của màng, sẵn sàng để sử dụng.
Do hoạt động dựa trên nguyên lý thẩm thấu qua thành sợi, khi áp suất quá lớn bên trong vỏ màng sẽ làm các sợi bị tắc nghẽn và giảm hiệu quả thẩm thấu đáng kể. Để tránh tình trạng đó, có một khe hở trong vỏ lỗ thông hơi, chỗ mà các khí thải: H2O, oxy, Argon có thể thoát ra.
Độ tinh khiết của Nitơ và những yêu cầu đối với khí nạp:
– Không khí nạp phải sạch và khô trước khi đi vào màng. Hãy đảm bảo được như vậy, nếu không các sợi lông sẽ dễ bị tắc nghẽn. Để ngăn điều này xảy ra, phải lắp đặt hệ thống xử lý không khí chính xác của khí cấp.
– Ở một số trường hợp, không nên lắp thêm bộ lọc giữa máy nén và máy phát điện. Các sợi của màng có thể xử lý hơi nước mà không gặp nhiều vấn đề. Tuy nhiên, không khí không chứa nước lỏng, nó sẽ có tác động bất lợi đến màng. Vì vậy, cần đưa ra giải pháp tách nước tốt ở đầu nguồn của máy phát điện, như: máy sấy chất làm lạnh. Chăm sóc khí nạp của máy phát điện sẽ bảo vệ màng lọc và đảm bảo tuổi thọ bền lâu.
2.1.2. Ưu, nhược điểm
– Ưu điểm của máy là có kích thước ngang, gọn nhẹ và chiếm ít diện tích. Việc lắp đặt cũng có chi phí khá rẻ.
– Nhược điểm:
+ Máy sử dụng nhiều nguyên liệu hơn các dòng PSA.
+ Độ tinh khiết của Nitơ không cao do bộ phận màng không tách triệt để được các phân tử khác.
+ Sản phẩm khá nhạy cảm với các yếu tố môi trường bên ngoài như nhiệt độ, không khí, ánh sáng,…
2.2. Máy tạo khí Nitơ công nghệ PSA
2.2.1. Nguyên lý hoạt động
– PSA viết tắt của cụm từ Pressure Swing Adsorption, có nghĩa là hấp thụ áp suất chuyển đổi. Đây là công nghệ tách khí nitơ từ hỗn hợp không khí dựa vào tính năng hấp thu đặc biệt của phân tử cacbon CMS để tách khí nitơ trong áp suất cao. – Đây là quy trình vận hành siêu sạch và sử dụng “nguyên liệu thô” duy nhất là không khí có ngay tại nơi đặt máy, tạo nên nguồn cung cấp khí nitơ tinh khiết cao liên tục không gián đoạn. Hấp phụ áp suất chuyển đổi dùng để tách một hoặc một vài loại khí ra khỏi hỗn hợp, dựa trên đặc tính của vật liệu hấp phụ ở áp suất cho trước và hấp phụ khí ở áp suất thấp hơn nhất định. Quy trình công nghệ liên tục thay đổi qua lại giữa hai quá trình hấp phụ ở áp suất cao hơn và áp suất thấp hơn, do vậy mà tên gọi của nó có cụm từ “chuyển đổi”. Tuổi thọ trung bình được sử dụng để tái sinh của rây phân tử là trên 40.000 giờ hoạt động. – Quy trình PSA bao gồm 2 bình chứa đầy Sàng phân tử cacbon và Alumina hoạt tính.
Phân tử cacbon CMS là có khả năng hấp thu không phân cực, hấp thu khí oxi và khí Nitơ với tỷ lệ khác nhau. Khi đưa một luồng khí tự nhiên vào máy với áp suất đủ lớn, khí oxi (Z=8) có số hiệu nguyên tử lớn hơn so với khí nitơ (Z=7). Do sự tác động của lực hút điện từ vào lớp vỏ electron, làm cho kích thước phân tử khí nitơ lớn hơn so với phân tử khí oxi. Nhờ vào sự khác biệt này, các phân tử khí oxi sẽ nhanh chóng đi vào lớp mao quản của bộ phận CMS với tốc độ cao hơn nhiều so với phân tử khí nitơ và bị hấp thụ. Trong khi đó, luồng khí còn lại qua CMS sẽ là một luồng khí giàu nitơ và được nén ở áp suất cao. Khí oxi bị hấp thụ sẽ được xả khỏi bộ phận CMS để CMS tái tạo và sẵn sàng cho vòng hấp thụ tiếp theo. Khi các hạt hấp thụ trong CMS đã ngâm đủ khí oxi, luồng khí nitơ được tạo ra sẽ chuyển đến bình tiếp theo và quá trình làm tinh nồng độ khí nitơ tiếp tục bằng phương pháp tương tự. Các phân tử khí oxi có trong dòng khí sẽ tiếp tục bị hấp thụ một lần nữa. Chu kỳ hấp thụ, xả oxi được lặp lại giữa bình 1 và bình 2 cho đến khi dòng khí đạt được nồng độ nitơ cần thiết theo yêu cầu.
+ Tiết kiệm nhiên liệu hơn so với các dòng máy khác trên thị trường, giúp giảm tiêu thụ điện năng.
+ Tách triệt để các phân tử, khí Nitơ đạt độ tinh khiết cao 99,9%.
+ Sản xuất bằng nguyên liệu không gỉ sét phù hợp với nhiều môi trường, giúp bảo quản tốt khí Nitơ trong bình chứa (do khí Nitơ dễ nhạy cảm với độ ẩm, nhiệt độ và ảnh hưởng từ nguồn khí khác như hóa chất hoặc độ mặn của không khí gần biển…).
+ Chiếm ít diện tích về không gian sản xuất.
– Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với nhiều loại máy khác.
Máy tạo khí Nitơ gồm các bộ phận chính như sau: Hai bồn chứa thụ A và B chứa các hạt carbon, hạt CMS; một bình chứa khí Nitơ; hệ thống van xilanh; hệ thống van điện tử từ V1 đến V5; đầu dò độ thuần khiết khí Nitơ; hệ thống bảng điều khiển; đồng hồ đo áp; van lưu lượng;…
Hình mô phỏng các bộ phận của máy tạo khí Nitơ
4. Máy tạo khí Nitơ trong hệ thống khí nén
Máy tạo khí nitơ có màng hoặc máy tạo khí nitơ PSA được kết nối với máy nén. Việc phân tách các phân tử nitơ với các phân tử oxy trong khí nén để tạo ra nguồn khí nitơ tinh khiết. Điều này cho phép các doanh nghiệp kiểm soát lượng khí nitơ họ muốn tạo với mức áp suất và độ tinh khiết như mong muốn.
Tự tạo khí nitơ tại chỗ mà không phải đi mua từ bên thứ ba đem đến nhiều lợi ích cho doanh nghiệp như:
– Tiết kiệm chi phí mỗi đơn vị nitơ.
– Cho ra đúng độ tinh khiết và lượng nitơ mà bạn cần dùng.
– Tiết kiệm tối đa diện tích vì không cần bảo quản các bình chứa nitơ cồng kềnh.
– Bỏ đi nỗi lo về logistics (đặt hàng, xử lý, bảo quản Nitơ đã mua).
– Đảm bảo an toàn khi loại bỏ mối nguy từ các chai tăng áp hoặc khí lỏng tại doanh nghiệp bạn.
– Quá trình tạo khí nitơ tại chỗ kết hợp với các tùy chọn thu hồi năng lượng trên máy nén, cho phép bạn tự tạo khí nitơ xanh thực sự.
5. Các thương hiệu máy tạo khí Nitơ trên thị trường
Có thể kể đến một số thương hiệu như sau: Máy tạo khí Nitơ cao cấp NGP + PSA, Oxymat N225 ECO, WON-HI-TECH Hàn Quốc, VM-1650, YS-SIR, DONGFENG, PEAK Anh Quốc,…
5.1. Máy tạo khí Nitơ YS-SIR Đài Loan
Máy tạo khí nitơ YS-SIR Đài Loan nhập khẩu hạt cacbon từ hãng AIR Water INC của Nhật, vì chúng có lực hút tốt nhất và tuổi thọ sử dụng cao. Thiết bị Van hơi được nhập khẩu của hãng BURKER Đức. Đây cũng là hai bộ phận quan trọng nhất của máy tạo khí Nitơ.
Đặc điểm của máy:
– Bảng điều khiển của máy được trang bị theo dạng vi mạch xử lý tuần hoàn, giúp quá trình điều chỉnh linh hoạt.
– Thời gian làm việc của máy được hiển thị rõ ràng trên màn hình kỹ thuật số LCD.
– Hệ thống lọc cao cấp gồm: bộ lọc dầu và lọc nước được nhập khẩu từ Italy. Chúng có chức năng tách dầu, lọc nước hiệu quả và tự động thải chất bẩn.
– Khi mở máy, không khí đi vào và bắt đầu quá trình tạo khí nitơ. Còn khi đóng máy không khí bị nghẹt và lắng xuống dưới máy để đảm bảo không gây ảnh hưởng tới chất lượng khí nitơ.
– Máy hoạt động dựa trên nguyên lý giải tích và áp lực hấp thụ. Điều này sẽ cho ra khí Nitơ với lưu lượng lớn, nồng độ cao và nhiệt độ điểm sương thấp.
– Công tắc điều chỉnh ba giai đoạn có khả năng tự động điều chỉnh. Khi nồng độ khí nitơ trong bình chứa không đủ, máy sẽ tự động bổ sung đến khi đạt đủ lượng sẽ tự động tắt máy.
– Máy đều có thể sử dụng khí từ máy nén khí thường và máy nén khí cao áp để tạo khí nitơ.
– Máy có khả năng tạo ra lượng khí nitơ với nồng độ theo yêu cầu sử dụng.
– Khi nồng độ nitơ không đạt yêu cầu, nút báo sẽ sáng lên và dừng quá trình tạo khí nitơ. Còn khi nồng độ đạt được mức yêu cầu, máy sẽ tiếp tục tạo khí nitơ để sử dụng.
5.2. Máy tạo khí Nitơ WON-HI-TECH Hàn Quốc
– Đặc điểm của máy:
+ Máy gọn nhẹ, dễ dàng lắp đặt cũng như di chuyển.
+ Máy chỉ cần 5 phút để khởi động.
+ Thời gian thay chất hấp phụ của máy lên đến 15 năm.
+ Khả năng tạo khí Nitơ với nhiều nồng độ khác nhau: 95%, 97%, 99%, 99.9%, và 99.99%.
– Nguyên lý hoạt động:
+ Khi áp suất của khí đủ lớn, các phân tử khí oxy sẽ đi vào mao quản của CMS và xảy ra quá trình hấp phụ. Các phân tử còn lại trong luồng khí đi qua CMS và hình thành một luồng khí giàu khí nén nitơ. CMS sẽ giải phóng khí oxy khi hệ thống giảm áp.
+ CMS có dạng hạt nhỏ màu đen với kích thước khoảng 1.0×2.0 mm và khối lượng riêng xấp xỉ 650g/l. Độ bão hòa thường xảy ra trong khoảng 60 giây dưới áp lực của 0,8 Mpa (116 psi). Độ tinh khiết của khí nén Nitơ đạt được dưới áp suất nhất định tùy thuộc vào khối lượng CMS và có thể đạt từ 98,5% – 99% Nitơ với lưu lượng 1.05 SCFM (khoảng 30 lít mỗi phút) khi dùng tầm 40 kg CMS loại H.
Với 13 năm kinh nghiệm trong ngành khí nén, cũng là đơn vị cung cấp máy tạo khí Nitơ chính hãng. Khí nén Á Châu đã được rất nhiều khách hàng tin tưởng lựa chọn sử dụng sản phẩm do chúng tôi cung cấp nhờ vào những lý do sau:
– Tất cả các dòng máy luôn sẵn có.
– Hệ thống giao hàng nhanh chóng, thuận tiện, uy tín.
– Hỗ trợ lắp đặt sản phẩm tại nơi cho khách hàng.
– Được hỗ trợ đổi trả nếu sản phẩm không đúng mô tả, hay có lỗi từ nhà sản xuất.
– Khi mua sản phẩm bạn sẽ nhận được sự quan tâm bởi đội ngũ chăm sóc khách hàng giàu tâm huyết.
– Thời gian bảo hành theo thời gian của nhà sản xuất.
Bên cạnh đó, chúng tôi còn cung cấp dịch vụ máy nén khí, phụ tùng và sản phẩm máy nén khí từ nhiều thương hiệu nổi tiếng trên toàn thế giới. Chúng tôi hoạt động cả online và trực tiếp, cũng như giao hàng trên toàn quốc. Nếu bạn quan tâm, vui lòng liên hệ với Công ty qua thông tin dưới đây:
CÔNG TY TNHH KHÍ NÉN Á CHÂU
Địa chỉ: L23 KĐT Việt Hòa, Phường Việt Hòa, Thành phố Hải Dương, Tỉnh Hải Dương
