Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí

Nói đến khí Nitơ công nghiệp, khí công nghiệp là cả một lĩnh vực sâu và rộng, có bề dày lịch sử và có kiến thức chiều sâu. Điều này đôi khi làm khó cho người dùng phổ thông khi không biết phải tìm hiểu lĩnh vực này từ đâu.

Hôm nay trong bài viết này Tín Thành Phát xin được giới thiệu 8 điều cần biết về khí Nitơ công nghiệp.

Xem thêm bài viết:

Sự phát triển của ngành khí công nghiệp

Phương pháp phân phối và cung cấp khí công nghiệp

Mục Lục

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
bình chuyên dụng chứa khí công nghiệp

Nói về khí công nghiệp, không chỉ với oxy hay nito là những sản phẩm thường thấy, mà như một bài viết trước đây của TTP đã đề cập đến, khí công nghiệp bao gồm tất cả các loại khí được tìm thấy và sản xuất để đáp ứng cho những nhu cầu ứng dụng trong nền công nghiệp, sản xuất và cuộc sống.

Khí công nghiệp có thể hiểu một cách đơn giản hơn đó là các chất khí được sản xuất một cách công nghiệp.

Khí Công Nghiệp: Một số điểm lưu ý khác

Điều thứ 2: Khí Nitơ công nghiệp

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
phân tử khí ni tơ

Nitơ là một nguyên tố hóa học có ký hiệu N, là một chất khí không màu, không mùi, không vị và khá trơ và tồn tại dưới dạng phân tử N2 ở môi trường bình thường.

Nitơ trong bầu khí quyển có tỉ lệ chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất.

Nitơ là thành phần cấu thành tạo ra nhiều hợp chất quan trọng như các loại axít amin, axít nitric.

Khí Nitơ công nghiệp được tạo ra từ các máy tạo khí Nitơ chuyên dụng.

Mời bạn xem thêm: máy tạo khí Nitơ

Điều thứ 3: Tính chất của khí Nitơ (N2)

Nitơ là một phi kim, ở dạng tinh khiết là một chất khí không màu và chỉ tham gia phản ứng hóa học ở nhiệt độ phòng khi nó phản ứng với Liti.

Nitơ hóa lỏng ở nhiệt độ 77 K (-196 °C) trong điều kiện áp suất khí quyển.

Nitơ đóng băng ở 63 K (-210 °C).

Điều thứ4: Sản Xuất Khí Nitơ Công Nghiệp

Khí Nitơ công nghiệp được sản xuất khối lượng và thể tích lớn bằng các máy sản xuất chế tạo khí Nitơ chuyên dụng, thường gọi là loại máy PSA, sử dụng các màng lọc bằng hạt CMS để lọc tách khí Nitơ ra khỏi hỗn hợp khí từ môi trường thiên nhiên.

Điều thứ 5: Ứng Dụng Của Khí Nitơ

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
công nghệ hàn sử dụng khí ni tơ

  • Bảo quản thực phẩm.
  • Dùng làm môi chất trong ngành phân tích mẫu.
  • Dùng làm chất tẩy các đường ống.
  • Thay thế oxy trong ngành hàn công nghiệp.
  • Ứng dụng trong ngành luyện kim.
  • Ứng dụng trong ngành sản xuất các linh kiện điện tử.
  • Ứng dụng để làm lạnh container vận chuyển thực phẩm xuyên quốc gia.
  • Trong y học dùng để làm lạnh và bảo quản tinh trùng và trứng, các mẫu và chế phẩm sinh học.
  • Làm gaz lạnh trong ngành điều hòa.

Điều thứ 6: Chất Lượng Khí Nitơ Công Nghiệp

Tuỳ thuộc vào phương thức sử dụng mà sử dụng các độ tinh khiết sau:

  • Loại thứ 1: Khí nitơ 4.0 (49) tinh khiết 99.99%
  • Loại thứ 2: Khí argon 5.0, 5.2, 5.5 tinh khiết 99.999%, 99.9992%, 99.9995%

Loại khí Nitơ 49 thường được dùng bảo quản thực phẩm, hàn, xả xì đường ống

Loại khí Argon 52 thường được dùng trong y tế, các ngành công nghiệp đòi hỏi độ tinh khiết gần như tuyệt đối.

Điều thứ 7: Phương Thức Đóng Gói Cung Cấp Khí Nitơ Công Nghiệp

Hiện nay khí Ni-tơ công nghiệp có thể được đóng gói dạng chai với nhiều loại thể tích hoặc đóng gói trong bồn và cung cấp trực tiếp đến cho nơi có nhu cầu sử dụng.

Điều thứ 8: Nhà Cung Cấp Giải Pháp Tạo Khí Nitơ Công Nghiệp

Hiện nay công ty Tín Thành Phát TTP đang là nhà cung cấp các giải pháp liên quan đến khí Ni-tơ như: tư vấn thiết kế lắp đặt hệ thống tạo khí Nitơ, máy tạo khí Nitơ, sửa chữa máy tạo khí Nitơ, cung cấp máy tạo khí Nitơ, bán khí Nitơ dưới dạng đóng chai hoặc bồn chứa…

Với những phương thức cung cấp khí Nitơ linh hoạt và đa dạng, công ty chúng tôi tự tin sẽ phục vụ tốt nhất cho quý khách hàng.

Máy tạo khí ni tơ – nguyên lý hoạt động máy tạo khí ni tơ thường chỉ có chuyên gia kỹ thuật mới nắm được, tuy nhiên trong bài viết này chúng tôi xin giới thiệu những điểm căn bản đơn giản để quý vị có thể nắm bắt.

1/ Giới thiệu sơ lược về máy tạo khí ni tơ

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
Giới thiệu máy tạo khí nito

Máy tạo khí nitơ là một thiết bị máy móc vẫn còn khá xa lạ đối với đại đa số bộ phận người dùng trong nước. Trong bài viết hôm nay, TTP sẽ giới thiệu với các bạn một số thông tin cơ bản nhất về máy tạo khí nitơ này, để các bạn có thể nắm bắt được các đặc điểm ưu việt của thiết bị này và có thể ứng dụng cho nhu cầu của bản thân mình.

Trong bầu không khí tự nhiên của chúng ta, khí nitơ chiếm tỷ lệ rất cao, nó chiếm đến khoảng 78% thể tích bầu khí quyển của hành tinh này.

Máy tạo khí nitơ còn có những tên gọi khác như máy sản xuất khí nitơ, máy tạo nitơ, máy nén khí nitơ… chúng là những cỗ máy có nhiệm vụ tạo ra khí nitơ để phục vụ cho nhiều nhu cầu khác nhau như tinh chế kim loại, luyện kim, hàn đường ống, chữa cháy và nhiều ứng dụng khác.

Xem thêm:

Khắc Phục Và Sửa Chữa Máy Tạo Khí Nitơ Bị Lỗi Hụt Áp Suất Khí Đầu Vào

2/ Các thương hiệu máy tạo khí nitơ phổ biến

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
Một số thương hiệu máy tạo khí ni tơ

Hiện nay có rất nhiều các thương hiệu mấy tạo khí nito trên thì trường, chúng ta có thể điểm qua một số thương hiệu như:

  • Máy tạo khí nito cao cấp NGP + PSA
  • Máy tạo khí nito Oxymat N225 ECO
  • Máy bơm và tạo khí nito VM-1650
  • Máy tạo khí nito WON-HI-TECH Hàn Quốc
  • Máy tạo khí nito DONGFENG
  • Máy tạo khí nito YS-SIR
  • Máy tạo khí nito PEAK Anh quốc.

3/ Nguyên lý hoạt động của máy tạo khí nitơ

Máy tạo khí ni tơ

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
máy tạo khí nitơ

Để có thể tách được khí N2 trong không khí, chúng ta sẽ phải dùng máy tạo khí ni tơ.

Trong máy có 2 bình chứa, bình chứa này chứa đầy các hạt hấp thụ với các nguyên lý khí Oxy với điều kiện là thể tích Oxy nhỏ hơn thể tích khí N2,. Trong bình chưa thứ nhất, khi các hạt hấp thụ này đã ngậm đủ các khí Oxy thì chúng sẽ bắt đầu quá trình tạo ra khí Nito, quá trình này sẽ được chuyển sang bình thứ 2 để tiếp tục quá trình gia tăng độ tinh khiết của khí Nito. Quá trình này được thực hiện bằng cách cho những hạt hấp thụ khí Oxy ở lại, sau khi các hạt hấp thụ này giữ đủ khí Oxi thì chúng sẽ tái sinh trở lại bằng cách chúng ta sẽ cho khí nén thông qua bình 1 để có thể xả khí Oxy ra ngoài môi trường, khi bình thứ 2 đac hấp thụ đủ lượng Oxy thì quá trình này sẽ lại chuyển sang bình 1 và bình 2 sẽ chờ để được tái sinh trở lại. Và quá trình nàysẽ cứ được lặp đi lặp lại cho đến khí khí Nito N2 đạt được độ thuần khiết theo yêu cầu, thông thường thì để nồng độ của khí Nito đạt được độ tinh khiết 99,99% thì quá trình tạo khí sẽ phải mất khoảng 20 – 30 phút.

Xem thêm:

Khắc Phục Và Sửa Chữa Lỗi Máy Tạo Khí Nitơ Thành Phẩm Không Đủ Độ Tinh Khiết Tiêu Chuẩn

Lý thuyết máy nén khí tạo khí Nito hoạt động bằng phương pháp hấp thụ PSA

Cách đơn giản nào điều chế nito trong không khí
Nguyên lý tạo khí ni tơ

Sản xuất khí nén nito với PSA là công nghệ có thể tách khí Nito từ những hỗn hợp khí dưới áp suất dựa vào tính năng có thể hấp thụ có chọn lọc đặc biệt của những sàng phân tử cacbon CMS. Rây phân tử cacbon này là một vật liệu có thể hấp phụ được không phân cực, nó có nguồn gốc từ những vật chất chứa phân tử cacbon, tỷ lệ mà chúng hấp thụ khí Oxy và khí Nito là khác nhau. Khi áp suất khí đạt đến ngưỡng đã đủ lớn, các phân tử khí Oxy sẽ theo đó mà đi vào các mao quản của CMS vơi tốc độ nhanh hơn rất nhiều so với các phân tử khí Nito, xảy ra quá trình hấp phụ, còn các phân tử còn lại khi đi qua trong dòng khí CMS thì sẽ tạo thành một dòng khí rất giàu khí nén Nito. CMS sẽ nhả ra Oxy khi hệ thống bắt đầu giảm áp. Đó chính là quá trình để tái sinh CMS và chuẩn bị cho chu trình tiếp theo,chu trình làm giàu khí nén Nito.

Hình dạng của CMS là các hạt màu đen, kích cỡ nhỏ khoảng 1.0×2.0 mm và khối lượng riêng của chúng tầm khoảng 650g/l. Độ bão hòa của các hạt này thường đạt là gần 60 giây dưới áp lực của 0,8 Mpa (116 psi)., Dưới một áp suất nhất định, độ tinh khiết của khí nén Nito còn tùy vào khối lượng của các CMS. Với khoảng 40 kg CMS- H sẽ mang lại cho chúng ta từ 98,5- 99% Nito, với lưu lượng 1.05 SCFM (khoảng 30 l/ phút).

Nguyên lý hoạt động máy Nito

Cấu trúc CMS

S số hiệu nguyên tử của khí Oxi (Z=8) lớn hơn so với số hiệu nguyên tử của khí Nito (Z=7), điều này là do các lực hút điện từ đã tác động vào lớp vỏ của electron chính vì vậy nên đã làm cho kích thước của các phân tử khí Nito lớn hơn so với kích thước của phân tử khí Oxi. Dưới điều kiện áp suất, khí Nito sẽ đi vào các lỗ mao quản với tỉ lệ thấp hơn khí Oxy. Khí Oxi sẽ được nhả ra khi chúng ta tiến hành hạ áp. Khi khí nén giàu Nito đã ra khỏi lớp hấp phu thi khi chúng ta hạ áp, các phân tử Oxi được nhả ra bầu khí quyển.

4/ Ứng dụng phổ biến của máy tạo khí nitơ

Những nguyên lý hoạt động máy tạo khí ni tơ chất lượng cao được ứng dụng cho những ngành công nghiệp sau: