Contato:   +55 (11) 94557.1298

tanque de nitrogênio e uma pessoa ao lado

Como produzir Gás Nitrogênio?

A composição do ar atmosférico é de 78% de Nitrogênio, um gás inerte amplamente utilizado na indústria. Os 22% restantes são constituídos por oxigênio e outros gases.

Um dos meios de aquisição deste gás por parte da indústria é via fornecimento externo, através de contratos em que normalmente, o usuário é obrigado a pagar por um volume mínimo, independente do seu consumo.

Como obter Gás Nitrogênio a partir do Ar Comprimido?

É possível gerar o gás nitrogênio em suas instalações a partir do ar comprimido obtido por um compressor de ar através de geradores. Usa-se, basicamente, a diferença de tamanho entre moléculas de Nitrogênio e Oxigênio para realizar a sua separação. Conforme é possível observar na figura abaixo, a molécula do Oxigênio é ligeiramente menor que a do Nitrogênio:

Como escolher um Gerador de Nitrogênio

Três premissas irão definir a correta escolha do equipamento para gerar Nitrogênio:

  1. A pureza necessária para a aplicação;
  2. Os valores de vazão média e de pico;
  3. A pressão do nitrogênio no processo.

Por ser o Nitrogênio um gás particularmente caro, as instalações de nitrogênio se pagam em um período razoavelmente curto.

O gerador também permite instalações pontuais ao lado de cada equipamento, evitando longas linhas de tubulação.

Outro fator a ser analisado é pureza do Nitrogênio. Quanto mais puro, mais cara será a geração, e nem sempre existe necessidade de um elevado grau de pureza.

Quais as vantagens de gerar seu próprio Nitrogênio?

  1. O preço do m3 é mais barato e não fica a cargo de terceiro;
  2. O que se gera está relacionado ao consumo do processo;
  3. Pode-se idealizar sua instalação de acordo com fases do seu processo;
  4. Fatores externos como transporte, acidentes e greves não atrapalham sua produção;
  5. O custo de manutenção é baixo.

Quais processos utilizam o Nitrogênio?

  • Inertização/Blanketing de produtos químicos;
  • Indústria farmacêutica;
  • Moldagem por injeção assistida por gases;
  • Tratamento térmico de materiais ferrosos ou não ferrosos;
  • Corte a laser;
  • Tornar inertes ambientes com líquidos inflamáveis;
  • Processamento de alimentos;
  • Prevenção de oxidação de metais, polímeros e agentes químicos;
  • Para prevenção de proliferação bacteriana (bebidas e gêneros alimentícios);
  • Reduz o risco de combustão e explosão (reações e processos químicos);
  • Calibragem de pneus de aeronaves e veículos.
  • Testes e pressurização de sistemas frigoríficos

A empresa que resolver gerar seu próprio Nitrogênio precisa lembrar que o ar comprimido precisa ser seco e livre de contaminantes como particulados, água ou óleo.

Lay-out de instalação de geração de Nitrogênio

Como funciona um Gerador de Nitrogênio?

Os geradores de nitrogênio utilizam o fenômeno da adsorção através do leito de um material adsorvente, o CMS (Carbon Molecular Sieve), que adsorve o Oxigênio do ar comprimido e o separa do Nitrogênio. O gerador é formado por duas colunas com material adsorvente (CMS) que funcionam através da seguinte maneira:

  1. Enquanto o ar comprimido entra na primeira coluna e flui através do material adsorvente, o oxigênio começa a sofrer o processo de adsorção (imagem1);
  2. Nitrogênio começa a fluir na saída da coluna e é enviado a um reservatório;
  3. Diretamente após a saturação da primeira coluna, a alimentação de ar comprimido é redirecionada para a segunda coluna, já regenerada, onde o mesmo processo do item 1 irá ocorrer (imagem2);
  4. Assim que o processo de troca de colunas se completa, a primeira coluna passará por regeneração, sofrendo purga e permitindo que o oxigênio capturado pelo material adsorvente seja liberado na atmosfera. Os processos de adsorção e regeneração em cada coluna ocorrem ao mesmo tempo e de maneira cíclica (imagem2);
  5. Para a completa regeneração das colunas, é utilizada uma pequena quantidade do nitrogênio gerado;
  6. Como os processos mencionados são cíclicos, o fornecimento de nitrogênio se dá de maneira contínua.

Imagem 1: processo de adsorção descrito em 1

Imagem 2: processo de alternância entre adsorção e purga de O2, descrito em 3. e 4

Siga, Curta, Compartilhe!