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générateur d'azote , également connu sous le nom de générateur d'azote gazeux, fonctionne en séparant l'azote gazeux (N2) de l'air ambiant, qui est composé d'environ 78 % d'azote et 21 % d'oxygène, ainsi que de traces d'autres gaz. Il existe deux méthodes principales par lesquelles les générateurs d'azote réalisent cette séparation : l'adsorption modulée en pression (PSA) et la séparation par membrane. Voici comment fonctionne chaque méthode :
1. Adsorption modulée en pression (PSA) :
Le procédé PSA repose sur les caractéristiques d'adsorption différentielle des gaz sur un matériau adsorbant solide, généralement des tamis moléculaires en carbone. Voici une explication étape par étape du fonctionnement d'un générateur d'azote PSA :
Phase d'adsorption : Le processus commence par une paire de colonnes d'adsorption remplies de tamis moléculaires en carbone. Pendant cette phase, de l'air comprimé (contenant de l'oxygène, de l'azote et d'autres gaz) est introduit dans une colonne, tandis que l'autre colonne reste inactive.
Adsorption sélective : Les tamis moléculaires en carbone ont une plus grande affinité pour l'oxygène et les autres impuretés que pour l'azote. En conséquence, les tamis adsorbent l’oxygène et d’autres gaz traces, permettant à l’azote de passer relativement librement.
Production d'azote : le gaz enrichi en azote est ensuite collecté à partir de la colonne active et livré comme gaz produit. Cet azote est d'une grande pureté, allant généralement de 95 % à 99,999 % selon l'application et la conception du générateur.
Changement de colonne : après un temps prédéterminé ou lorsque la colonne active est saturée de gaz adsorbés, les colonnes changent de rôle. La colonne précédemment active entre dans la phase de désorption, tandis que l'autre colonne devient active pour la production d'azote.
Phase de désorption : Durant cette phase, les gaz adsorbés sont libérés de la colonne saturée en réduisant la pression. Ce processus, appelé désorption ou régénération, prépare la colonne pour le prochain cycle d'adsorption.
Fonctionnement continu : le générateur alterne entre les phases d'adsorption et de désorption de manière cyclique, assurant un approvisionnement continu en azote gazeux de haute pureté.
2. Séparation membranaire :
Les générateurs d'azote à membrane utilisent un principe différent pour séparer l'azote de l'air en fonction des différences de perméabilité aux gaz à travers une membrane semi-perméable. Voici comment fonctionne un générateur d'azote à membrane :
Matériau de la membrane : Le générateur contient une membrane constituée d'un matériau à perméabilité sélective. Cette membrane permet aux molécules d’azote de passer plus facilement que les molécules d’oxygène et d’autres gaz.
Compression d'air : L'air comprimé est fourni d'un côté de la membrane. Cet air comprimé contient un mélange d'oxygène et d'azote.
Séparation des gaz : lorsque l'air circule à travers la membrane, les molécules d'azote se diffusent à travers la membrane plus facilement que les molécules d'oxygène. Cette perméation sélective se traduit par un flux d'azote enrichi d'un côté de la membrane et un flux enrichi en oxygène de l'autre côté.
Collecte d'azote : le gaz enrichi en azote est collecté du côté de la membrane où il a pénétré, tandis que le flux enrichi en oxygène peut être libéré ou traité davantage selon les besoins.
Fonctionnement continu : les générateurs d'azote à membrane fournissent un approvisionnement continu en azote gazeux tant que de l'air comprimé est fourni au système.
Les générateurs d'azote PSA et à membrane offrent des sources fiables d'azote gazeux avec différents niveaux de pureté et de débits, ce qui les rend adaptés à un large éventail d'applications industrielles, commerciales et scientifiques. Le choix entre ces méthodes dépend de facteurs tels que la pureté requise, le débit et les exigences spécifiques de l'application.
