азотная станция для чего нужна
Применение азотных станций
Современные азотные станции используются во многих отраслях промышленности. В зависимости от объемов и чистоты требуемого газа, а также масштабов предприятия, применяется оборудование различного типа. НПК «Грасис» предлагает наиболее востребованные виды азотных установок или станций. В зависимости от способа получения газа данные системы бывают:
Кроме того, у нас можно заказать мобильные установки и передвижные азотные компрессорные системы, которые обеспечат необходимые объемы производства газа в любых условиях.
За время работы на рынке газоразделительного оборудования (с 2001 года) НПК «Грасис» вышла на высочайший уровень обслуживания. Нам доверяют крупнейшие производственные компании не только России, но и стран СНГ, Восточной Европы. Территориальное распространение и отраслевое применение нашего азотного оборудования увеличиваются в масштабах с каждым годом. Мы гарантируем выгодные условия сотрудничества, поставку наиболее современных и высокотехнологичных установок, а также индивидуальный подход к каждому клиенту.
Применение азотных установок в нефтегазовой отрасли
Эффективность и функциональная целесообразность азотной газоразделительной станции в каждом конкретном случае обусловлены свойствами газа. Газообразное вещество легко добывается из атмосферного воздуха, т. к. является основной его составляющей. Чистый (до 99%) азот представляет собой инертный газ, который, соответственно, способен создать пожаробезопасную среду. Благодаря этому свойству, станции нашли широчайшее применение в нефтедобывающей и перерабатывающей отрасли.
В нефтегазовой сфере азотные установки и станции используются для:
Кроме предотвращения пожаро- и взрывоопасных ситуаций немаловажно в данной отрасли иметь средства быстрого и эффективного тушения. Азотные станции зарекомендовали себя как оптимальное оборудование, с помощью которого создается среда с минимально возможным содержанием кислорода. При резком дефиците кислорода прекращается возгорание. Это простой, безвредный, безопасный и экономически выгодный способ тушения пожаров.
Практически на любом этапе нефте- и газодобычи, а также в процессе переработки природных ископаемых, требуется создание инертной среды. Именно это важное условие и выполняется посредством азотной станции мембранного типа от НПК «Грасис». Выбор конкретной установки происходит с учетом производственных задач, объемов необходимого газа, а также экономических условий предприятия.
Другие области использования азотных систем
Кроме нефтегазовой отрасли к применению азотной станции все чаще приходят промышленные предприятия других сфер. НПК «Грасис» является поставщиком газоразделительного оборудования для следующих отраслей хозяйства:
На предприятиях тяжелой промышленности, металлургической, угольной и химической сфер, так же, как и в нефтегазовой отрасли, широко применяется азотное оборудование для создания инертной среды при различных техпроцессах. Также тушение возгораний при помощи данного газа остается одним из наиболее эффективных и безопасных способов.
Практически на любом производстве требуется создание инертной среды, с чем безукоризненно справляются наши станции. Так, лакокрасочные предприятия химической отрасли используют такую среду для предотвращения полимеризации масел. В фармацевтике азотную среду создают в емкостях с продуктами, чтобы не допустить развития нежелательных процессов. В пищевой промышленности использование станций обусловлено обеспечением техпроцессов при упаковке продуктов, а также необходимостью транспортировки или обвалки сырья с нежелательным допуском большого объема кислорода. Таким образом значительно продлевается срок хранения продукции.
Кроме того, азотные установки используются для защиты различных типов металлов во время отжига и закалки. А в электронике они помогают предотвратить окислительные процессы, которые могут возникнуть в ходе производства полупроводников и цепей.
Мы представили наиболее распространенные сферы эксплуатации газоразделительного оборудования, производимого НПК «Грасис». Примеров его использования в разы больше, и они охватывают практически все отрасли промышленности. Без современной высокотехнологичной азотной станции сегодня не обойдется ни одно крупное предприятие.
Более подробно об использовании и применении воздухо-и газоразделительного оборудования «Грасис» Вы можете прочитать на странице.
Позвоните нам по телефону (495) 777-77-34, и Вы получите наиболее полную консультацию и ответы на все вопросы об интересующем вас оборудовании. Развивайте свое предприятие вместе с НПК «Грасис»!
Узнать более подробно о выполненных проектах компании
Генератор азота: преимущества использования на производстве
Азот – инертный газ, использующийся во многих технологических циклах, например, для питания хроматографов. Использование газа в баллонах высокого давления сопряжено со многими трудностями и приводит к большим расходам. Генератор азота позволяет исследователю получать нужное количество вещества и полностью контролировать весь процесс. В этой статье будут разобраны особенности использования оборудования, а также:
Принцип работы генератора азота
В промышленных условиях данный газ можно получить тремя способами:
Но только последний способ позволяет получать большие объемы вещества и подавать его под нужным давлением. Работа генераторов азота основана именно на этой технологии. В воздухе содержится около 78% инертного газа, и его выделение из атмосферы – экономичное и практичное решение. В генераторе воздух проходит через адсорбент, удерживающий молекулы кислорода, и пропускающий азот. Газы разделяются и могут использоваться в промышленных целях.
Схема устройства генератора азота
Конструкция оборудования, его технические параметры и эксплуатационные возможности определяются производителем и видом модели. Например, генератор азота, от производителя НПФ «Мета-хром», вырабатывает до 18 литров газа в час при его чистоте не менее 99,999%, что является очень высоким показателем.
В задачи первого блока входит сжатие подаваемого воздуха до нужных значений (не менее 6 атм.) и его предварительная очистка. Перед газоразделителем поток проходит через фильтр, улавливающий частицы воды и масла. Сам генератор азота представляет собой модульную систему из алюминиевых колонн с углеродными молекулярными ситами.
Сначала разделение идет в первом модуле: сито удерживает углекислый газ и кислород, а азот подается в резервуар. Затем колонка очищается от накопленных веществ, в то время как адсорбция протекает во втором модуле. Так обеспечивается непрерывность технологического процесса.
Все режимы работы отражаются на дисплее установки, оператор полностью контролирует выработку инертного газа, его давление, подачу.
Описание рабочего процесса
Доступный для многих предприятий и лабораторий азотный генератор, открывает большие преимущества: стоимость технологических процессов снижается за счет отказа от закупок сжатого газа. Но для достижения экономической выгоды важно, чтобы оборудование работало в нужном режиме: производило достаточное количество вещества определенной чистоты, не требовало сложного подключения или обслуживания, было безопасным и долговечным. Рабочий процесс устройства, соответствующего этим критериям, выглядит следующим образом:
Преимущества современных генераторов азота
При выборе оборудования потребитель учитывает его мощность, степень очистки газа, максимальную производительность генератора азота, а также ряд особенностей установки:
Качество газа и области применения установки
Многие промышленные предприятия и лаборатории решают применять генератор азота не только для хроматографических исследований. Газ используется в качестве носителя или для создания инертной среды при выполнении многих операций и на производстве. Например, его используют при:
При этом каждый процесс нуждается в определенной чистоте азота. Современные генераторы практически полностью удаляют примеси О2, СО2, паров воды, обеспечивая стабильно высокое качество газоразделения. Поэтому установки могут применяться в любой отрасли промышленности.
Компактность устройства, его простая пусконаладка, высокая производительность, отсутствие сложного или дорогостоящего обслуживания – ключевые преимущества современных моделей. Это надежный выбор и продуманное решение для каждой компании.
Принцип работы генератора азота
Генераторы азота — промышленное оборудование компактных размеров, предназначенное для образования из атмосферного воздуха концентрированного высокопроцентного азота с частотой до 99, 9999%. Функционирование устройства предусматривает селективное впитывание фильтрующим материалом кислорода из проникающего воздуха за счет короткоцикловой адсорбции без нагрева. Агрегат имеет 2 адсорбера, азотный ресивер и специальные приспособления для управления.
Через фильтр из ресивера для накопления сжатая воздушная масса поступает в 1-й адсорбер. Кислород остается в адсорбенте, а чистый азот транспортируется к ресиверу азотного типа. Работает генератор короткими циклами, длительностью по 60 секунд. Цикличность объясняется тем, что материал является фильтром и ежеминутно осуществляется смена колонн, которые задействуются для прохождения подготовленная воздушная масса. Периодичность циклов (может меняться) зависит от технических особенностей и нужной концентрации. При его функционировании не требуется использовать расходники, а только следует позаботиться об оптимальных эксплуатационных условиях, которые предусматривают температуру воздуха не ниже +5 °C и не выше +40 °C.
Генераторы
и модульные
азотные станции
Особенности работы генератора
Адсорбционное деление воздуха является повторяющимся процессом. Восстановление высокодисперсного материала осуществляется благодаря уменьшению общего давления. Такое действие считается короткоцикловым поглощением.
Метод образования азота базируется на явлениях физического характера:
В виде поглотителя генератора задействуется вещество с твердой структурой и большим количеством пор. Оно предрасположено к впитыванию молекул газов. Отдельно взятый газ обладает определенными физическими свойствами и отличается способностью адсорбционной величиной. Для данных веществ предназначен конкретный материал с хорошими поглощающими способностям. Что касается азота, то для его получения идеально подходят молекулярные сита синтетически-углеродного типа.
Получение азота. Генератор азота, азотная установка адсорбционного типа
Получение азота. Изготовление, сборка, тестирование и испытание генераторов азота (азотных установок) адсорбционного типа
производится на заводах в Швейцарии, Германии, Франции, Турции, США, Японии и Кореи
Компания в России Интех ГмбХ / LLC Intech GmbH на рынке инжиниринговых услуг с 1997 года, официальный дистрибьютор различных производителей промышленного оборудования, предлагает Вашему вниманию различные генераторы азота, азотные установки.
Общее описание и способы получения азота
Одним из самых известных, распространённых на нашей планете элементов является азот. Его содержание в атмосфере составляет более 78%. Это вещество может быть в связанном состоянии как органическим, так и неорганическим. Соединения азота важны для использования в сельском хозяйстве и промышленности. Каким способом следует получать азот, обусловлено необходимой чистотой данного элемента.
В промышленности получают азот следующими способами:
Такой способ получения азота обеспечивает ежегодное производство многих миллионов тонн азота. Далее азот идёт на последующую переработку для производства аммиака, роль которого в качестве сырья состоит в получении сельскохозяйственных и промышленных соединений, содержащих азот. Чистая азотная атмосфера может быть использована также в случае необходимости полного отсутствия кислорода.
Посредством дистилляции фракций есть возможность получить и «атмосферный азот».
Для получения этого вещества в промышленности широкое применение находят азотные установки, так называемые азотогенераторы, в которых используются различные методы газоразделения. Благодаря наличию новых современных технологий концентрация выпускаемого азота может достигать 10 ppm (99.999%).
Лабораторные условия предполагают получение азота несколькими способами.
1) Самый известный способ его получения это реакция, основанная на разложении нитрита аммония:
Эта реакция протекает экзотермически, в ходе её протекания выделяется 80 ккал и требуется охлаждение ёмкости (сосуда). Однако в начале реакции нитрит аммония необходимо нагреть. При дальнейшем протекании реакции в насыщенный и нагретый раствор сульфата аммония по каплям добавляют раствор нитрита натрия, тоже насыщенный. Происходит реакция обмена, в ходе которой моментально разлагается нитрит аммония. Полученный при этом газ загрязнён оксидом азота, аммиаком и кислородом. От этих примесей он очищается при последовательном пропускании его через растворы сульфата железа, серной кислоты, а также его пропускают над раскалённой медью. Очищенный азот затем осушают.
2) Также можно получить азот лабораторным способом, который состоит в нагревании смеси в пропорции 1:2 по массе, состоящей, соответственно, из сульфата аммония и дихромата калия. Следующие уравнения отображают ход реакции:
3) При помощи разложения азидов металлов можно получить самый чистый азот:
4) Смесь благородных газов с азотом под названием «азот атмосферный» или «воздушный» можно получить путём реакции раскалённого кокса с воздухом:
Получается при этом, как его ещё называют, газ «генераторный» или «воздушный». Это, в принципе, сырьё, применяемое в качестве топлива или для химических синтезов. При поглощении монооксида углерода из этого сырья можно, при необходимости, выделить азот.
5) Следующий лабораторный способ, применяемый для получения азота, состоит в том, что аммиак пропуска над оксидом меди. Делается это при температуре около 700 °C:
Его (аммиак) берут из насыщенного нагреваемого аммиачного раствора. Количество окиси меди должно быть больше расчётного в 2 раза. Делается это непосредственно перед использованием: очищение азота от примесей аммиака и кислорода происходит при пропускании его над медью и оксидом меди (как мы упоминали выше при описании процесса разложения нитрита аммония), а затем его высушивают сухой щёлочью и при помощи серной кислоты (концентрированной). Это весьма медленный процесс, однако, он себя оправдывает: получаемый газ обладает достаточно хорошими показателями по чистоте.
6) А вот чистый азот или «химический» получают в лабораториях при добавлении хлорида аммония NH4Cl (при нагревании и насыщенного раствора) к нитриту натрия NaNO2 (твёрдому):
В зависимости от оснащённости лабораторий оборудованием, в лабораториях можно получать азот посредством его выделения из других веществ в ходе определённых химических реакций или при разложении или распаде последних, например:
1) с взрывом разлагается нитрит аммония (твёрдый):
2) при реакции окисления аммиака получаем:
3) при взаимодействии металла с азотной кислотой в разбавленном виде:
4) азид лития при термическом разложении даёт:
Шахта без пожаров, или зачем нужны азотные станции
В течение последних лет в России наблюдается рост производства в добывающих и перерабатывающих отраслях промышленности. Ряд техногенных аварий приводит к пожарам, а в замкнутых пространствах, при высокой концентрации взрывоопасных веществ, пожар может привести к взрыву. Особенно это актуально для угледобывающих предприятий.
Однако количество аварий в шахтах постепенно сокращается: во-первых, следует отдать должное ужесточившимся требованиям промышленной безопасности; во-вторых, положительная динамика прослеживается в связи с разработкой и внедрением технологий, обеспечивающих противоаварийную защиту шахт.
Таким образом действуют азотные станции «Вэлтекс». Это инженерное решение разрабатывалось специально для профилактики и ликвидации пожаров на угольных предприятиях. Всего за 7 лет существования компания наладила сотрудничество уже со многими кузбасскими предприятиями, но в дальнейшем планирует распространить технологию по всей России.
На уличной экспозиции выставки «Уголь России и Майнинг 2021» представлен полноразмерный образец азотной установки АГС-500.0. Специалисты компании-партнёра «Вэлтекс» «АГМ-Сервис» провели экскурсию по станции и подробно рассказали о том, как она работает.
«При вскрытии угольных пластов атмосферный воздух заполняет пустые пространства, что неизбежно приводит к процессу окисления полезного ископаемого кислородом с выделением двуокиси углерода. Уголь некоторых марок, в особенности коксующихся, при контакте с кислородом склонен к самовозгоранию.
Добавьте к этому высокие температуры, обилие угольной пыли, примеси опасных газов — все эти факторы в совокупности способствуют возникновению эндогенных пожаров. Излишки кислорода в пространстве шахт можно заместить другим газообразным веществом — естественно, не наносящим вреда шахтёрам, а также не влияющим на работу техники и оборудования», — объяснил нам заместитель директора по развитию «АГМ-Сервис» Евгений Филимонов.
Собственно, эту задачу и выполняют азотные установки «Вэлтекс». Станция размещается на поверхности определённого участка шахты, для подачи азота бурится скважина. Пространство выработки изолируется специальными переборками, после чего через скважину поступает азот, который нейтрализует взрывоопасную среду, сводя к минимуму возможность воспламенения угля.
«Азот непрерывно закачивается в изолированный участок выработки под избыточным давлением, заполняя всё пространство — он попадает даже в мельчайшие трещины пластов. В результате образуется так называемый «атмосферный щит», который из-за разницы давлений исключает попадание больших объёмов атмосферного воздуха.
Количество кислорода должно быть непропорционально объёмам пространства для предотвращения химической реакции, то есть процесса горения. Сам по себе азот полностью безопасен — это инертный газ, который не вступает в реакцию с другими веществами», — продолжил Евгений Филимонов.
Пока наш собеседник раскрывал суть технологии, мы успели рассмотреть станцию со всех ракурсов. Установка представляет собой компактное помещение, выполненное в виде блок-контейнера. По бокам внешней части модульного здания размещены камеры наружного видеонаблюдения, а также антенна для приёма GPS-сигнала.
Кроме того, АГС-500.0 оснащена съемными панелями, которые предназначены для обслуживания фильтров вентиляции, размещенной внутри станции для защиты оборудования от вредного воздействия пыл и газов. Панели предоставляют легким доступом к оборудованию, что делает обслуживание станции более удобным и оперативным.
Поблизости виднеется выход для подключения пожарного шланга, через который закачивается азот. Рядом, отмечает г-н Филимонов, сделаны выводы для слива конденсата и отводы для подключения кабелей и силовых частей.
Внутри установки «Вэлтекс» разместил газоразделительный модуль собственного производства, компрессор, систему подготовки сжатого воздуха, внутримодульный рекуператор тепла для запуска компрессорной установки и поддержания температуры в холодное время, а также систему подогрева линии конденсата.
«Современные азотные установки «Вэлтекс» принципиально отличаются от тех, что мы выпускали в 2015-2016 годах. Да, «скелет» оборудования остался прежним, но внутренности претерпели значительные изменения. Одно из главных преимуществ последних инженерных решений — максимальная энергоэффективность и высокая степень автоматизации. Раньше для обслуживания только одной азотной установки нужно было иметь штат из 3-4 специалистов. Сейчас же они работают в полностью автономном режиме.
Наши специалисты удалённо контролируют процесс закачки азота в выработки, а также следят за сопутствующими операциями. Мониторинг позволяет поддерживать стабильную работу станции и предотвращать разного рода неисправности. Система передаёт все данные о работе установки нашим специалистам. И если возникают проблемы, мастера незамедлительно выезжают на объект и оперативно исправляют ситуацию», — рассказал замглавы по развитию «АГМ-Сервис».
Он пояснил, что после поставки и монтажа станции компания предоставляет весь комплекс услуг по эксплуатации, обслуживанию и ремонту. Фактически специалисты «АГМ-Сервис» управляют процессами закачки азота на протяжении всего жизненного цикла установки. Более того, для удобства клиентов сформировано отдельное сервисное подразделение, которое отвечает за стабильную работу комплекса оборудования.
Первые азотные установки в России начали поступать на кузбасские шахты УК «Прокопьевскуголь», «АТП», и «Южкузбассуголь». Сегодня в регионе действует более 30 станций, компания тесно сотрудничает с такими крупнейшими угольными компаниями, как «СУЭК», «Мечел» и «ЕВРАЗ». Технология настолько прочно вошла в обиход, что в Кемеровской области разработаны правила безопасности и инструкции по эксплуатации при работе в шахтах с применением азотных установок.
Как признался Евгений Филимонов, в других регионах азотным установкам пока не уделяют должного внимания, поэтому в компании продолжают продвигать инженерное решение, в том числе в рамках «Уголь России и Майнинг». За констатацию необходимости технологий и высокую оценку установки АГС-500.0 «АГМ-Сервис» получила диплом и золотую медаль выставки.