O princípio de funcionamento de um gerador de nitrogênio (tomando como exemplo a adsorção por oscilação de pressão atualmente usada): O gerador de nitrogênio usa ar comprimido como matéria-prima e peneira molecular de carbono como adsorvente. Sob uma certa pressão, a adsorção de oxigênio no ar pela peneira molecular de carbono é muito maior que a do nitrogênio. Portanto, a maior parte do oxigênio do ar será adsorvida, enquanto o nitrogênio será deixado para trás e entrará no sistema através da tubulação de exaustão. De acordo com as diferentes características das peneiras moleculares de carbono em termos de capacidade de adsorção de gases adsorvidos sob diferentes pressões, a adsorção de oxigênio nas peneiras moleculares diminuirá sob condições de baixa pressão. Ao reduzir a pressão dentro do adsorvedor, a adsorção de oxigênio nas peneiras moleculares é reduzida, liberando o oxigênio adsorvido, que é o processo de regeneração das peneiras moleculares. Ao utilizar o controle programável de abertura e fechamento de válvulas pneumáticas, pode-se conseguir uma circulação alternada entre as torres A e B, com adsorção pressurizada e regeneração descompressiva para completar a separação do nitrogênio do oxigênio e obter nitrogênio qualificado. Deve-se notar que as peneiras moleculares de carbono podem adsorver simultaneamente oxigênio e nitrogênio no ar, e sua capacidade de adsorção também aumenta com o aumento da pressão. Além disso, não há diferença significativa na capacidade de adsorção de equilíbrio de oxigênio e nitrogênio à mesma pressão. Portanto, é difícil conseguir uma separação eficaz de oxigênio e nitrogênio apenas com base nas mudanças de pressão. Se for dada mais atenção à velocidade de adsorção, as características de adsorção de oxigênio e nitrogênio podem ser efetivamente distinguidas. O diâmetro das moléculas de oxigênio é menor que o das moléculas de nitrogênio. Portanto, a taxa de difusão é centenas de vezes mais rápida que a do nitrogênio, então a taxa de adsorção de oxigênio nas peneiras moleculares de carbono também é muito rápida, atingindo mais de 90% em cerca de um minuto; Neste ponto, a quantidade de adsorção de nitrogênio é de apenas cerca de 5%, portanto, neste ponto, a maior parte do oxigênio adsorvido é oxigênio, enquanto o nitrogênio restante é principalmente nitrogênio. Desta forma, se o tempo de adsorção for controlado dentro de 1 minuto, o oxigênio e o nitrogênio podem ser separados preliminarmente. Em outras palavras, a adsorção e a dessorção são alcançadas pela diferença de pressão, ocorrendo a adsorção quando a pressão aumenta e a dessorção ocorrendo quando a pressão diminui. A distinção entre oxigênio e nitrogênio é conseguida controlando o tempo de adsorção, que é muito curto. O oxigênio foi totalmente adsorvido, enquanto o nitrogênio ainda não teve tempo de ser adsorvido e o processo de adsorção é interrompido. Portanto, a produção de nitrogênio por adsorção com oscilação de pressão requer uma mudança na pressão e o tempo deve ser controlado dentro de 1 minuto 4. Entenda outros tipos de geradores de nitrogênio 1. Geradores de nitrogênio com separação de ar de resfriamento profundo: Os geradores de nitrogênio com resfriamento profundo podem não apenas produzir nitrogênio, mas também líquido nitrogênio, atendendo aos requisitos de processo para nitrogênio líquido. Eles também podem ser armazenados em tanques de armazenamento de nitrogênio líquido. Quando há uma carga intermitente de nitrogênio ou pequenos reparos no equipamento de separação de ar, o nitrogênio líquido no tanque de armazenamento entra no vaporizador e é aquecido antes de ser enviado para a tubulação de nitrogênio do produto para atender à demanda de nitrogênio da unidade de processo. A separação profunda do ar frio para a produção de nitrogênio utiliza o ar como matéria-prima, que é comprimido, purificado e depois liquefeito em ar líquido por meio da troca de calor. O ar líquido é principalmente uma mistura de oxigênio líquido e nitrogênio líquido. Ao utilizar os diferentes pontos de ebulição do oxigênio líquido e do nitrogênio líquido (a 1 pressão atmosférica, o primeiro tem um ponto de ebulição de -183 grau, enquanto o último tem um ponto de ebulição de -196 grau), o nitrogênio é obtidos separando-os por destilação no ar líquido. O equipamento criogênico de produção de nitrogênio com separação de ar é complexo, cobre uma grande área, tem altos custos de infraestrutura, tem um grande investimento único, altos custos operacionais, produção lenta de gás (12-24 horas), altos requisitos de instalação e um ciclo longo. O dispositivo criogênico de produção de nitrogênio com separação de ar é adequado para locais com produção industrial de nitrogênio em grande escala e requisitos de nitrogênio líquido, enquanto a produção de nitrogênio em média e pequena escala parece antieconômica.
