#nitrogen generator

Nitrogen Generator

Nitrogen Generator : เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน

เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนสำหรับงานอุตสาหกรรม ซึ่งให้ความประหยัดและปลอดภัยกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ก๊าซไนโตรเจนเหลวและหลอดบรรจุไนโตรเจนแบบสำเร็จรูป

ในอากาศมีก๊าซไนโตรเจนอยู่ประมาณ 78% มนุษย์จึงนำมาใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆกัน เพราะก๊าซไนโตรเจนมีคุณสมบัติเป็นก๊าซเฉื่อย ไม่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยาต่างๆ ดังนั้น ก๊าซไนโตรเจนจึงนิยมใช้เป็นก๊าซปกคลุม ป้องกันการทำปฏิกิริยาของสารเคมีกับอากาศ (การเกิดออกซิเดชั่น) ทำให้ชิ้นงานไม่เกิดสนิม เช่น งานอุตสาหกรรมเหล็ก อะลูมิเนียม โลหะ อิเล็กทรอนิกส์ ปิโตรเคมี ยานยนต์ เป็นต้น นอกจากนี้ ยังเป็นก๊าซที่นิยมใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร เพราะว่าเป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ละลายในน้ำและไขมันได้น้อยมาก จึงทำให้ลดการปฏิกิริยาออกซิเดชั่น และการเหม็นหืนของไขมันและน้ำมันในอาหาร จึงเหมาะกับการใช้ในการถนอมอาหาร เช่น การบรรจุอาหารจำพวกมันฝรั่งทอด และขนมขบเคี้ยวต่างๆ หรือผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว เช่นน้ำมันพืชเป็นต้นซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตสามารถยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ได้นานยิ่งขึ้น

ในปัจจุบัน มีผู้ผลิตก๊าซไนโตรเจนในรูปของก๊าซไนโตรเจนเหลวนั้นมีอยู่ประมาณ 3-4 บริษัท เพื่อส่งให้กับโรงงานต่างๆ โดยโรงงานที่มีปริมาณการใช้ก๊าซไนโตรเจนมาก จะมีราคาในการสั่งซื้อถูกกว่าโรงงานที่มีปริมาณการใช้เพียงเล็กน้อย อีกทั้งราคาของก๊าซไนโตรเจนเหลว ยังขึ้นอยู่กับการขนส่ง ราคาของน้ำมัน ที่มีแนวโน้มสูงขึ้น ดังนั้นทางบริษัทนิวแม็ก จึงได้เห็นความสำคัญของการผลิตก๊าซไนโตรเจนไว้ใช้เองในโรงงาน ซึ่งสามารถควบคุมได้ง่าย การบำรุงรักษาไม่ซับซ้อน โดยที่ราคาเริ่มต้นของการผลิตก๊าซไนโตรเจนใช้เอง เมื่อเปรียบเทียบกับไนโตรเจนที่เป็นแบบเหลวแล้ว จะมีต้นทุนที่ต่ำกว่า ส่งผลให้ผู้ใช้มีโอกาสสร้างผลกำไรได้มากกว่าในระยะยาว

เม็ดสารดูดซับแบบ CMS โดยด้านขวาเป็นภาพขยาย 2,000 เท่า

ความบริสุทธิ์และอัตราการไหล

เครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen generator) สามารถเลือกระดับค่าความบริสุทธิ์ (Purity) ของไนโตรเจนที่ต้องการผลิตเป็นสองระดับ คือ ความบริสุทธิ์มาตรฐาน (Standard purity) และความบริสุทธิ์สูง (High purity) โดยมีค่าความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนตั้งแต่95%, 97%, 98%, 99%, 99.5%,99.9% และ 99.995% ส่วนการเลือกค่าอัตราการไหล (Flow rate) ของไนโตรเจน สำหรับรุ่นความบริสุทธิ์มาตรฐาน ได้อัตราการไหล 0.6-831 Nm3/h ส่วนรุ่นความบริสุทธิ์สูง จะได้อัตราการไหล 0.7-1,067 Nm3/h

การทำงานของเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน

ข้อได้เปรียบของการผลิตก๊าซไนโตรเจนไว้ใช้เองจากเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน เมื่อเทียบกับการใช้จากถังบรรจุไนโตรเจนสำเร็จรูป เช่น ไนโตรเจนเหลว (Bulk liquid) หรือหลอดบรรจุไนโตรเจน (Nitrogen cylinder) มีดังต่อไปนี้

ข้อเปรียบเทียบ

การทำงานของเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจน เริ่มจากการนำลมอัดจากเครื่องอัดอากาศ (Air compressor) ซึ่งไหลผ่าน Air dryer เพื่อทำให้อากาศแห้งโดยกำหนดให้อุณหภูมิหยดน้ำค้าง (Dew point) อยู่ที่ 3 oC หลังจากนั้นลมจะถูกกรองด้วยตัวกรอง (Filter) ขนาด1, 0.01 ไมครอน และตัวกรองคาร์บอน(Carbon filter) อีกขั้นหนึ่งตามลำดับเพื่อให้ได้ลมมีคุณภาพที่ดีขึ้นโดยปราศจากไอของน้ำมัน (Oil free) อีกทั้งยังช่วยยืดอายุของตัวเม็ดสาร CMS(Carbon Molecular Sieve) ให้ยาวนานขึ้น ซึ่งปกติแล้วเม็ดสาร CMS จะมีอายุการใช้งานประมาณ 8-10 ปี จากนั้นลมอัดจะถูกส่งไปไว้ในถังพัก เพื่อรอนำไปใช้ในกระบวนการผลิตก๊าซไนโตรเจนต่อไปเครื่องผลิตก๊าซไนโตรเจนจะมีถังบรรจุเม็ดสาร CMS อยู่ 2 ถัง เพื่อทำหน้าที่ดูดซับออกซิเจนไว้ และแยกไนโตรเจนออกมา โดยถังทั้งสองจะทำงานสลับกันเมื่อถังแรกทำงาน (ดูดซับออกซิเจนไว้) ก๊าซไนโตรเจนที่ได้ จะถูกส่งไปเก็บไว้ ในถังพักไนโตรเจน ซึ่งก๊าซไนโตรเจนประมาณ 10% ที่ผลิตได้นั้น จะถูกส่งไปยัง ถังเม็ดสารอีกถังหนึ่ง เพื่อไล่ก๊าซออกซิเจน ออกจากเม็ดสาร และระบายสู่บรรยากาศ โดยที่ถังแรกดูดซับก๊าซออกซิเจน จนถึงค่าที่ผู้ผลิตกำหนด ก็จะสลับถังการทำงานไปยังถังที่สองก๊าซไนโตรเจนที่ผลิตได้และเก็บไว้ในถังพักนั้น ก่อนนำไปใช้งานก็จะถูกตรวจสอบ ค่าความบริสุทธิ์ ด้วยเครื่องวัดความบริสุทธิ์ ของก๊าซไนโตรเจน (Nitrogen Analyzer) ว่าได้ค่าความบริสุทธิ์ตามที่กำหนดหรือไม่