Kriogēnā gaisa atdalīšana slāpekļa ražošanai
Kriogēnā gaisa atdalīšana ir tradicionāla slāpekļa iegūšanas metode, kuras vēsture aptver vairākus gadu desmitus. Tā kā izejvielu izmanto gaisu; pēc saspiešanas un attīrīšanas gaiss siltuma apmaiņas ceļā tiek sašķidrināts šķidrā gaisā. Šķidrais gaiss galvenokārt ir šķidrā skābekļa un šķidrā slāpekļa maisījums. Izmantojot viršanas punktu atšķirību-vienā standarta atmosfērā, skābekļa viršanas temperatūra ir -183 grādi, bet slāpekļa viršanas temperatūra ir -196 grādi -, abas sastāvdaļas tiek atdalītas, rektificējot šķidro gaisu, lai iegūtu slāpekļa gāzi. Kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas ir sarežģītas, aizņem lielas platības, rada lielas infrastruktūras izmaksas un ievērojamus sākotnējos kapitālieguldījumus, kā arī augstas ekspluatācijas izmaksas. Turklāt gāzes ražošanas cikls ir salīdzinoši lēns (no 12 līdz 24 stundām), un uzstādīšanas process ir saistīts ar stingrām prasībām un ilgu laika grafiku. Vispusīgi novērtējot tādus faktorus kā aprīkojums, uzstādīšana un infrastruktūra sistēmām, kuru jauda ir mazāka par 3500 Nm³/h, līdzvērtīgas specifikācijas PSA (Pressure Swing Adsorption) vienībai nepieciešamie ieguldījumi parasti ir par 20% līdz 50% mazāki nekā kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtai. Līdz ar to, lai gan kriogēnās gaisa atdalīšanas iekārtas ir labi piemērotas liela mēroga rūpnieciskai slāpekļa ražošanai, tās izrādās ekonomiski neizdevīgas vidēja un maza mēroga lietojumiem.
Gaisa atdalīšana ar molekulāro sietu slāpekļa ražošanai
Šī metode izmanto gaisu kā izejvielu un oglekļa molekulāros sietus kā adsorbentu. Piemērojot spiediena svārstību adsorbcijas (PSA) principu,{1}}kas izmanto oglekļa molekulāro sietu selektīvās adsorbcijas īpašības pret skābekli un slāpekli, lai panāktu to atdalīšanu, tiek iegūta slāpekļa gāze. Šo metodi parasti sauc par PSA slāpekļa ģenerēšanu. Tā ir jauna slāpekļa ražošanas tehnoloģija, kas strauji attīstījās 1970. gados. Salīdzinot ar tradicionālajām slāpekļa ražošanas metodēm, PSA piedāvā vairākas atšķirīgas priekšrocības: vienkāršotu procesa plūsmu, augstu automatizācijas pakāpi, ātru gāzes ražošanu (parasti 15 līdz 30 minūšu laikā) un zemu enerģijas patēriņu. Turklāt produkta gāzes tīrību var regulēt plašā diapazonā, lai atbilstu īpašām lietotāju prasībām. Iekārtu ir viegli darbināt un uzturēt, tā ir saistīta ar zemākām ekspluatācijas izmaksām un demonstrē spēcīgu pielāgošanās spēju dažādiem apstākļiem. Līdz ar to tas ir ļoti konkurētspējīgs slāpekļa ražošanas iekārtu segmentā ar jaudu zem 1000 Nm³/h; gūstot arvien lielāku popularitāti vidēja{14}} un maza mēroga-slāpekļa patērētāju vidū, PSA slāpekļa iegūšana tagad ir kļuvusi par iecienītāko metodi šo nozaru lietotājiem.
Membrānas gaisa atdalīšana slāpekļa ražošanai
Šajā metodē kā izejmateriāls tiek izmantots gaiss un īpašos spiediena apstākļos tiek panākta skābekļa un slāpekļa atdalīšana, izmantojot šo gāzu atšķirīgos caurlaidības ātrumus,{0}}kurām ir atšķirīgas fizikālās īpašības-, tām izejot cauri atdalīšanas membrānai. Salīdzinot ar citām slāpekļa ģenerēšanas iekārtām, tam ir vairākas priekšrocības: vienkāršāka struktūra, kompaktāks nospiedums, pārslēgšanas vārstu trūkums, samazinātas apkopes prasības, ātrāka gāzes ražošana (mazāk nekā 3 minūtes) un jaudas paplašināšanas vienkāršība. Tas ir īpaši labi-piemērots maziem-līdz-vidēja mēroga-slāpekļa lietotājiem, kuriem nepieciešama slāpekļa tīrība, kas ir mazāka par vai vienāda ar 98%, piedāvājot optimālu cenas{10}}veiktspējas attiecību. Tomēr, ja slāpekļa tīrības prasības pārsniedz 98%, tā izmaksas ir par vairāk nekā 15% augstākas nekā PSA slāpekļa ģeneratoram ar līdzvērtīgām specifikācijām.
