Compresor de nitrógeno a medida | Generación eficiente

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La demanda de nitrógeno de alta pureza para uso industrial ha aumentado considerablemente durante el último siglo, en sectores como la manufactura, los alimentos y bebidas, las industrias de procesamiento, la farmacéutica y la electrónica. Cabe señalar que el suministro mediante cilindros adecuados y almacenamiento a granel es costoso y problemático. Las plantas de compresión de nitrógeno listas para usar y autónomas resultan útiles. Estos sistemas incorporan un concepto novedoso: generan nitrógeno en el lugar de uso y, al mismo tiempo, pueden considerarse eficientes en el consumo de energía. En este artículo se explica cómo funciona el sistema, cuáles son sus ventajas frente al suministro convencional y cómo se puede personalizar. Al terminar de leerlo, comprenderá que la tecnología de generación de nitrógeno en sitio es una herramienta que salva vidas.

Introducción a la generación de nitrógeno a medida

Los sistemas de generación de nitrógeno a medida permiten a las empresas producir nitrógeno gaseoso en sus propias instalaciones, sin depender de entregas de nitrógeno líquido a granel ni de cilindros de alta presión. Estos sistemas utilizan diversas tecnologías, sobre todo la separación por membrana o la adsorción por cambio de presión (PSA), para producir nitrógeno en sitio. En esencia, el proceso genera nitrógeno con el grado de pureza que requiere cada usuario en aplicaciones como la medicina, la industria farmacéutica y el sector alimentario. Producir nitrógeno en las propias instalaciones elimina la dependencia total de los proveedores, permite ahorrar considerablemente y mejora tanto los procesos iniciales como los finales del negocio.

¿Qué es un sistema de generación de nitrógeno?

Un sistema de control programable para generar nitrógeno es una tecnología avanzada que produce nitrógeno, no óxidos de nitrógeno provenientes de gases residuales, sino a partir del aire ambiente. Estos sistemas funcionan según principios específicos, como la adsorción por cambio de presión o la separación por membrana, para alcanzar los niveles de pureza de nitrógeno deseados, que van del 95% al 99.999%. Los sistemas PSA utilizan tamices moleculares de carbón activado para eliminar el oxígeno y otras impurezas a distintas presiones. Por su parte, las membranas aprovechan la permeabilidad selectiva del polímero para separar el nitrógeno del aire.

Importancia de las soluciones a medida

Las soluciones diseñadas para usos específicos ofrecen grandes ventajas porque satisfacen las necesidades de distintos sectores y permiten que los sistemas y procesos funcionen plenamente. Diseñar sistemas de producción de nitrógeno a partir del aire para proyectos concretos ayuda a las empresas a cumplir requisitos como la pureza del gas, el caudal volumétrico y la integración de los sistemas en los procesos. Por ejemplo, una operación del sector farmacéutico puede necesitar nitrógeno de pureza ultraalta debido a sus estrictos límites de aplicación, mientras que el envasado de alimentos requiere uniformidad y precisión en el suministro para conservar los productos.

Estos diseños también mejoran la optimización de costos al eliminar elementos innecesarios del sistema y reducir el desperdicio de energía. En la práctica, estas soluciones específicas, que combinan tecnología y conocimientos industriales, permiten a las empresas definir sus expectativas con precisión y tener en cuenta las variaciones incompatibles con sus operaciones y objetivos.

Panorama del ahorro de costos y la eficiencia

La implementación de sistemas de compresión de nitrógeno a medida es fundamental para reducir los presupuestos operativos durante el ciclo industrial. A diferencia de otros sistemas que pueden adaptarse para resolver problemas puntuales, estos son adecuados para distintos entornos industriales y eliminan el desperdicio de energía al evitar una capacidad insuficiente o excesiva. Por ejemplo, la tecnología de accionamiento de velocidad variable (VSD), de bajo consumo energético, reduce el uso de energía al ajustar la salida del compresor a la demanda real. Así, los costos operativos pueden disminuir hasta un 35%.

Además, los equipos a medida reducen la necesidad de mantenimiento periódico y de paradas gracias a diseños mejorados que limitan el deterioro. Los filtros y el enfriamiento pueden prolongar la vida útil de los equipos fabricados para el cliente, al mantener el nivel de limpieza especificado y reducir los costos frecuentes de reemplazo y mantenimiento. El desarrollo de modelos operativos que analizan las variaciones del caudal ofrece mayor eficiencia energética, especialmente a las organizaciones con operaciones de gran escala, y permite reducir potencialmente los costos operativos.

Tipos de generadores de nitrógeno a medida

Generadores de nitrógeno por adsorción por cambio de presión (PSA) El generador de nitrógeno PSA separa el nitrógeno del aire mediante gránulos adsorbentes de tamiz molecular de carbón. Este tipo de generador ofrece numerosas ventajas, entre ellas un alto rendimiento y la producción de nitrógeno con purezas del 95%–99.999%. Por ello, es adecuado para aplicaciones en las que se utiliza nitrógeno, por ejemplo, en las industrias alimentaria, médica y electrónica.

Generadores de nitrógeno por membrana Los generadores de nitrógeno por membrana separan el aire mediante el paso selectivo del nitrógeno a través de membranas microporosas de fibra hueca. Son prácticos y fáciles de mantener, ya que tienen un diseño compacto y no presentan fugas de gas. Se utilizan en aplicaciones de concentración media de nitrógeno y en aquellas en las que la concentración no es crítica, como la protección contra incendios o el inflado de neumáticos.

Generadores criogénicos de nitrógeno Los generadores criogénicos enfrían el aire a temperaturas extremadamente bajas para obtener nitrógeno líquido y separarlo del aire. La amortización de los sistemas criogénicos es más lenta, pero estas unidades pueden suministrar nitrógeno de máxima pureza, adecuado para usos de gran volumen y aplicaciones como la producción química y metalúrgica.

Generadores de nitrógeno por membrana

Los generadores de nitrógeno por membrana se basan en la tecnología de separación selectiva de gases mediante membranas poliméricas avanzadas. Estas permiten tamizar las moléculas más pequeñas de oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua, mientras retienen las moléculas más grandes de nitrógeno, lo que deja un flujo constante de nitrógeno gaseoso. Reconocidos por su durabilidad, diseño compacto y capacidad de ajustarse a la pureza de nitrógeno deseada, estos sistemas se diseñan para niveles de pureza moderados, normalmente del 90% al 99.5%.

Las mejoras recientes en la ingeniería de membranas han aumentado la productividad y el rendimiento, así como la capacidad de impulso y separación en los procesos de separación de gases. También han permitido reducir el consumo de energía y prolongar la vida útil de los sistemas de membrana. Estos avances han impulsado su uso en el envasado de alimentos, el aislamiento farmacéutico y la electrónica, incluidos los sistemas de suministro de nitrógeno por membrana que satisfacen la demanda de nitrógeno gaseoso en sitio sin recurrir al almacenamiento criogénico ni a recargas frecuentes. Por último, las mejoras en el control de procesos han aumentado la automatización y reducido los errores manuales, lo que ayuda a mantener la pureza del nitrógeno conforme a normas industriales específicas.

Generadores de nitrógeno PSA

Los generadores de nitrógeno PSA se basan en el uso de tamices moleculares de carbón para separar el nitrógeno del aire comprimido. El aire comprimido se dirige alternativamente a dos torres, donde los tamices moleculares de carbón (CMS) adsorben el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad. Así, el nitrógeno seco pasa a la siguiente etapa. Su capacidad para suministrar nitrógeno con purezas de alrededor del 95% hasta más del 99.999% hace que las plantas PSA sean versátiles para aplicaciones industriales como la fabricación de pinturas, la producción de objetos metálicos y la industria alimentaria.

Recientemente, se ha puesto el foco en mejorar la eficiencia de los nuevos sistemas PSA y reducir sus costos asociados. Los avances en materiales adsorbentes y su integración en sistemas modulares permiten aprovechar al máximo el consumo de aire y reducir el costo por volumen de nitrógeno. Además, los generadores de nitrógeno PSA modernos son más inteligentes y cuentan con sistemas de control avanzados basados en controladores lógicos programables, que permiten supervisar la generación de nitrógeno en tiempo real y ajustar el caudal de salida a los cambios en los requisitos de la aplicación. Gracias a estas mejoras, los generadores de nitrógeno PSA se han extendido a muchas industrias como solución para la producción de nitrógeno en sitio.

Comparación de los tipos de generadores de nitrógeno

Tipo	Mecanismo de funcionamiento	Niveles de pureza	Costos operativos	Industrias principales	Ventajas	Desventajas
PSA	Adsorción del oxígeno en tamices moleculares de carbón	Hasta 99.999%	Moderados	Alimentos, bebidas, industria farmacéutica y electrónica	Alta pureza y caudal de salida flexible	Requiere mantenimiento periódico
Membrana	Separación del oxígeno mediante membranas permeables	Hasta 99.5%	Bajos	Petróleo y gas, sector marítimo y prevención de incendios	Menores costos y diseño compacto	Rango de pureza limitado
Criogénico	Licuefacción del aire a bajas temperaturas	>99.999%	Altos	Industria química, aeroespacial y médica	Pureza muy alta y capacidad para manejar grandes volúmenes	Altos costos de instalación y energía
Electroquímico	Separación electrolítica del nitrógeno y el oxígeno	Hasta 99.9%	Moderado	Laboratorios y análisis	Compacto, ecológico y de bajo mantenimiento	Escalabilidad limitada

Componentes clave de un sistema de compresión de nitrógeno

Unidad de compresión

Este subsistema comprime el aire a temperatura ambiente hasta los niveles de presión necesarios para los procesos posteriores del ciclo de producción de nitrógeno. Los compresores de alta calidad ayudan a gestionar los procesos de manera eficaz y eficiente.

Sistema de filtración de aire

Elimina el polvo, el aceite y la humedad, y mantiene limpios los equipos rotativos para evitar fallas operativas.

Unidad de separación de nitrógeno

El nitrógeno se separa de otros gases del aire, como el oxígeno, mediante membranas avanzadas o la tecnología de adsorción por cambio de presión (PSA).

Tanque de almacenamiento

Almacena nitrógeno y permite el llenado automático o manual por parte del operador para evitar interrupciones cuando el nivel de nitrógeno del sistema es bajo, así como reducir la presión del nitrógeno cuando podría causar problemas.

Panel de control

Ofrece ventajas para la gestión de la supervisión del sistema y sus parámetros operativos, y ayuda a garantizar un funcionamiento preciso y eficiente.

Sistema de enfriamiento

Conjunto de unidades que controla la temperatura durante la operación. Su función principal es evitar el sobrecalentamiento cuando el sistema se sobrecarga, alcanza una temperatura peligrosa u ocurre una situación similar.

Comprender la tecnología de compresión

En los últimos años, los sistemas de compresión han incorporado innovaciones para mejorar la eficiencia, reducir el consumo de energía y limitar el impacto ambiental. Se han desarrollado máquinas de vanguardia. Uno de los avances más interesantes es la incorporación de accionamientos de velocidad variable en esta industria. La tecnología VSD permite ajustar las revoluciones por minuto de los motores de los compresores según las variaciones de carga, lo que ayuda a los usuarios a ahorrar energía frente a los compresores tradicionales de velocidad fija. Además, los nuevos fabricantes han desarrollado compresores sin aceite para proporcionar el aire limpio y seco que requieren algunas aplicaciones críticas, como las farmacéuticas y electrónicas.

Otros avances en materiales y diseño han permitido utilizar componentes de alto rendimiento y piezas de precisión. Como resultado, las piezas críticas sufren menos daños físicos y duran más. Los sistemas de supervisión inteligente también han avanzado: ahora permiten incorporar funciones predictivas a los compresores y optimizar la eficiencia del sistema completo gracias a los datos en tiempo real que proporcionan. Esto refleja la adaptación constante de los compresores desde el punto de vista técnico para satisfacer las necesidades industriales y contribuir al concepto moderno de sostenibilidad.

Equipos esenciales para un funcionamiento eficiente

Las operaciones industriales eficientes dependen de distintas máquinas diseñadas para lograr resultados positivos y reducir el tiempo de inactividad y el consumo de recursos. Entre ellas se encuentran sistemas avanzados, como los de filtración, que ayudan a mantener el entorno y proteger la maquinaria al retener impurezas que no deben acumularse. También desmienten la idea extendida de que aumentar la velocidad de cada máquina, como un compresor, siempre incrementa la producción.

Por ejemplo, gracias a las tecnologías y los procedimientos de mantenimiento modernos, ahora es posible evitar el aumento de la fricción y el desgaste de los componentes móviles, sin dañarlos cuando se producen condiciones climáticas adversas o una sobrecarga. Por ello, este sistema industrial es eficiente cuando se combina con técnicas avanzadas de supervisión del estado de los equipos y tecnologías modernas. Al incorporar estos elementos necesarios, las empresas pueden cumplir los requisitos relacionados con la idoneidad de las plantas, la rentabilidad de sus operaciones y las normas ambientales.

Consideraciones sobre confiabilidad y mantenimiento

La confiabilidad y el funcionamiento de los sistemas industriales suelen depender de diversas estrategias para prevenir y atender fallas potenciales. El mantenimiento predictivo, que utiliza sensores o dispositivos habilitados para el internet de las cosas (IoT), suele destacarse como una solución que facilita la supervisión remota y proporciona información sobre el estado de los equipos mediante simulaciones y notificaciones en tiempo real. Por ejemplo, las mediciones de vibraciones, la termografía infrarroja y el análisis de aceite permiten predecir fallas que podrían causar ineficiencias o deterioro del rendimiento del sistema.

En un aspecto aún más crítico, las soluciones de mantenimiento automatizado han mejorado notablemente la ejecución de tareas en las organizaciones, al facilitar actividades versátiles como la gestión de órdenes de trabajo, el seguimiento y la programación de tareas, y la supervisión del rendimiento declarado de los activos. Según el análisis de esta tendencia, las empresas que aplican mantenimiento predictivo y preventivo registran menos tiempo de inactividad y menores costos de reparación que aquellas que utilizan únicamente técnicas de detección. Asimismo, las organizaciones pueden eliminar el riesgo de incumplimiento mediante operaciones anuales de mantenimiento del sistema, que en teoría deberían ajustarse a los requisitos de mantenimiento descritos en ISO 55000.

Aplicaciones de los sistemas de generación de nitrógeno a medida

Industria de alimentos y bebidas: Los alimentos se envasan de una manera específica para conservar su calidad y seguridad. Un ejemplo de este tipo de envasado es el sistema de envasado en atmósfera modificada (MAP).
Campos farmacéutico y médico: Las ciencias farmacéuticas y biomédicas requieren altos estándares de limpieza y esterilidad durante la fabricación de medicamentos, la criopreservación y los procedimientos de esterilización quirúrgica.
Procesamiento químico: En la industria, especialmente en el sector químico, el nitrógeno es muy importante por sus funciones asfixiantes e inertizantes.
Industria aeroespacial: En la industria aeroespacial, las unidades de generación de nitrógeno también satisfacen los requisitos de nitrógeno de alta pureza de diversos sistemas, como los de prueba y fabricación, así como los sistemas de combustible de las aeronaves.
Fabricación de componentes electrónicos: En las fábricas de electrónica, el nitrógeno gaseoso ayuda a reducir la oxidación de los productos y a mejorar la calidad de las soldaduras.
Aplicaciones de laboratorio y análisis: En los laboratorios y en las actividades de análisis técnico, el suministro de nitrógeno facilita la cromatografía, la espectroscopia de absorción atómica y otras aplicaciones de alta precisión.

Aplicaciones industriales

La creciente adopción de plantas de fabricación de nitrógeno PSA y por membrana a medida en distintos sectores ha sido clave para mejorar la productividad, la economía y las operaciones. Mientras los gases se suministraban a las industrias en cilindros, estas debían afrontar problemas de transporte y también sufrían interrupciones en la cadena de suministro. Por ello, estos sistemas generadores de gas buscan producir una cantidad determinada de gas con una pureza, presión y caudal específicos.

La confiabilidad de los proveedores de nitrógeno también es un factor clave, especialmente en los sectores de procesamiento de alimentos y bebidas, donde se espera que la tecnología y la producción mejoren. El proveedor siempre opera dentro de ciertos plazos y suministra el gas que solicita el consumidor. Los envases llenos de nitrógeno pueden conservar la calidad de los alimentos, reducir la oxidación de los alimentos preparados y mejorar su sabor. A veces, los alimentos preparados se colocan en cajas llenas de nitrógeno, lo que ayuda a evitar que se echen a perder o que el oxígeno de la caja reduzca su frescura.

Además, el uso de sistemas de nitrógeno a medida contribuye a la protección ambiental, ya que el transporte tradicional de gas genera cierto nivel de emisiones de carbono. En operaciones como las de la industria del petróleo y el gas, donde el nitrógeno se utiliza ampliamente para la recuperación mejorada de petróleo (EOR) y la limpieza de tuberías, estos sistemas ofrecen soluciones seguras y eficaces de alta pureza, con capacidad para ampliarse y responder a distintos desafíos. Por eso, la tecnología de generación de nitrógeno es muy importante para las industrias actuales, que priorizan la precisión, la confiabilidad y la seguridad ecológica.

Usos médicos y farmacéuticos

Las soluciones personalizadas para generar nitrógeno constituyen, por así decirlo, la base de importantes áreas de actividad, como el ámbito médico y la industria farmacéutica, donde se requiere nitrógeno de calidad y pureza uniformes, esenciales para diversos tipos de operaciones (en realidad, para todos). Otra aplicación importante se encuentra en las plantas de llenado y fabricación de medicamentos, donde el nitrógeno crea un entorno sin oxígeno y, por lo tanto, evita la oxidación, la polimerización y la degradación posterior de los ingredientes activos y los principios farmacéuticos activos. Además de las aplicaciones de diagnóstico en clínicas, por ejemplo, se rompe una gota congelada. Las bajas temperaturas son esenciales para congelar otras muestras biológicas o medicamentos.

Para reducir la degradación de productos farmacéuticos y de grado médico, es habitual introducir nitrógeno en el envasado en atmósfera modificada (MAP). Los avances en MAP son fundamentales en este campo, ya que garantizan la esterilidad del producto y lo aíslan de fuentes de daño que podrían contaminarlo. Además, la mayoría de los servicios médicos se prestan dentro de instalaciones, mediante tuberías que llevan el gas hasta el lugar de trabajo para facilitar las intervenciones quirúrgicas y otros procedimientos de emergencia.

El uso de plantas personalizadas para generar nitrógeno ha permitido a las empresas incurrir únicamente en costos y, al mismo tiempo, aumentar la eficiencia del proceso de fabricación al evitar el tiempo de inactividad asociado con quedarse sin gas; también elimina la necesidad de depender de proveedores externos. Esto ha facilitado que cualquier empresa aproveche con mayor eficiencia las fluctuaciones de la producción. Como cabe esperar, los precios de los proyectos de plantas de nitrógeno en las instalaciones varían mucho y no son bajos. Gracias a los tratamientos biológicos y otras técnicas creativas, los generadores de nitrógeno instalados en las instalaciones son los más eficientes tanto en diseño como en prácticas de aplicación. Estas tecnologías facilitarán la mejora continua de las normas de higiene médica y funcional en todo el mundo.

Industria de alimentos y bebidas

Los generadores de nitrógeno instalados en las instalaciones son fundamentales en el sector de alimentos y bebidas, ya que mejoran la calidad del producto, prolongan la vida útil y ayudan a cumplir plenamente los requisitos de seguridad. Entre otras aplicaciones industriales, los equipos personalizados pueden realizar el envasado en atmósfera modificada (MAP), que consiste en reemplazar el oxígeno del envase de alimentos por nitrógeno para evitar la oxidación y la contaminación microbiana. Este método permite prolongar la vida útil de los alimentos, especialmente de productos como carne, cultivos, botanas y productos de pastelería.

Sin embargo, el nitrógeno es indispensable en la fabricación de bebidas y se utiliza principalmente para eliminar el oxígeno de botellas o latas, especialmente durante el llenado. De lo contrario, el oxígeno presente en la bebida embotellada o enlatada puede provocar su oxidación y deteriorar el producto en cuanto a sabor, aroma y calidad general. El proceso de uso de bebidas nitrogenadas, como el café infusionado con cerveza nitrogenada, es otra muestra de las etapas de la comercialización de productos en las que se recurre a la innovación como estrategia empresarial para buscar el crecimiento del mercado.

Los sistemas actuales de generación de nitrógeno de última generación ofrecen ahorro de costos y capacidad de expansión. Pueden volver obsoleta la práctica, normalmente costosa y perjudicial para el medioambiente, de transportar gas a granel, ya que los proveedores pueden producir en sus instalaciones su propio nitrógeno más limpio. Además, el análisis de peligros y puntos críticos de control (HACCP), que se aplica en la industria alimentaria, farmacéutica o cosmética, no funciona muy bien porque, aunque es necesario cumplir con los doce elementos del diagrama de flujo para determinar si se adaptaron los cambios en el flujo de alimentos o no, ni siquiera los miembros de los grupos focales cuentan con mediciones estrictas; la norma de seguridad alimentaria BRC se centra principalmente en productos farmacéuticos, nuevos diagnósticos e incluso seguridad alimentaria.

Ventajas de la generación de nitrógeno en las instalaciones

Eficiencia de costosEste nivel de eficiencia, ya sea gracias a la innovación o a la evolución misma de la industria, convierte la generación de nitrógeno en una medida que aporta valor a la industria de alimentos y bebidas en la era de las empresas eficientes y sostenibles.

Confiabilidad operativaLa generación de nitrógeno según se requiere garantiza que las instalaciones puedan operar continuamente y reduce al mínimo la posibilidad de interrupciones que, con el tiempo, se traducirían en tiempo de inactividad de la producción.

Mayor sostenibilidadEstos sistemas reducen las emisiones de gases de efecto invernadero al disminuir el transporte de gas. De este modo, se evita el uso y la eliminación innecesarios de recursos.

Mayor control y cumplimientoLas instalaciones que adoptan métodos de producción de nitrógeno en sus propias instalaciones pueden regular el contenido de nitrógeno y cumplir las normas de la industria, como los requisitos de la FDA o de HACCP.

Personalización y escalabilidadCon la producción de nitrógeno bajo demanda, las empresas pueden usar sistemas que proporcionen los niveles de pureza o capacidad requeridos, lo que les permite gestionar las operaciones de forma eficaz y ampliar el negocio sin añadir maquinaria ni equipos pesados.

Eficiencia de costos y ahorros

La producción de nitrógeno en las instalaciones ofrece una ventaja muy importante al permitir pasar de los métodos tradicionales de suministro —que implican usar tanques de nitrógeno, contenedores o distribuidores— a configuraciones bien planificadas de generación de nitrógeno gaseoso en las propias instalaciones. Por este motivo, las instalaciones con sistemas de almacenamiento y manejo de gas licuado a alta presión (un mínimo de 1200 psi) o de gas a alta presión en cilindros pueden ahorrar costos. Estos sistemas instalados en las instalaciones reducen el tiempo de inactividad, ya que permiten suministrar nitrógeno gaseoso de forma ininterrumpida hasta el punto de uso. Como resultado directo, aumenta la productividad del sistema.

Los estudios demuestran que las industrias pueden reducir sus gastos hasta a la mitad al depender del nitrógeno suministrado. El mantenimiento de estas instalaciones cuesta muy poco, ya que las plantas están construidas para durar mucho tiempo, incluso sin reparaciones frecuentes. Además, la generación de nitrógeno en las instalaciones permite a los productores fabricarlo solo cuando se necesita, lo que reduce la sobreproducción y los residuos. Es fácil ajustar los niveles de producción de nitrógeno según los programas operativos y, en ambos casos, los sistemas garantizan que se tome el volumen necesario de nitrógeno y nada más. Así, los requisitos de pureza ultraalta y de suministro y distribución estratégicos de los que dependen muchas industrias pueden cumplirse de manera muy competitiva en comparación con otras alternativas, mediante la producción de nitrógeno en las instalaciones.

Mayor confiabilidad del suministro

Cabe destacar que la producción de nitrógeno in situ mejora la confiabilidad del suministro al eliminar la necesidad de depender de terceros externos y los riesgos derivados del tránsito o de las discrepancias en la licuefacción que surgen al eliminar las divisiones. De este modo, las plantas pueden producir nitrógeno cuando lo necesitan, lo que significa que las operaciones no tienen que detenerse porque se haya interrumpido la práctica de suministro o por dificultades logísticas. Las nuevas instalaciones con unidades de separación de aire por PSA o membrana se configuran para que siempre esté disponible un caudal determinado de nitrógeno, correspondiente a una clase de pureza específica habitual en esa rama de la industria.

Además, la presencia de equipos de respaldo y las disposiciones para el control automático permiten resolver cuanto antes problemas de funcionamiento de la planta. Por este y otros factores, la generación de nitrógeno in situ es una opción agotadora hacia una solución innovadora, principalmente para los problemas de los sistemas de producción relacionados con la cadena de suministro, es decir, aquellos en los que no se aceptan interrupciones debidas a sucesos, como el envasado de alimentos, los medicamentos y la electrónica.

Consideraciones medioambientales

La capacidad de producir nitrógeno en las propias instalaciones se considera muy beneficiosa, ya que los métodos de producción y entrega que utilizan la generación de nitrógeno tienen un impacto medioambiental inferior. El suministro local de nitrógeno gaseoso reduce la demanda de vehículos que utilizan combustibles fósiles y, por tanto, disminuye muchas emisiones a la atmósfera. Además, se ha observado que las actividades operativas asociadas con la producción de nitrógeno gaseoso en las instalaciones se reducen gracias a equipos de bajo consumo energético, como algunos modelos de generadores indirectos de nitrógeno gaseoso que utilizan técnicas de PSA o membrana.

Muchas tecnologías actuales se centran en materiales reutilizables para los componentes de adsorción y separación, en consonancia con las tendencias modernas de sostenibilidad en los sectores industriales. Abandonar un sistema programado de transportes frecuentes y control de inventario, y adoptar un sistema de fabricación y uso de existencias solo cuando se necesitan, contribuye inevitablemente a proteger el medioambiente. Entre los ejemplos extremos de soluciones innovadoras se encuentra el equipo de generación de nitrógeno, que puede ser único porque estos sistemas funcionan con energía residual y ofrecen aún más opciones para ahorrar recursos naturales.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cómo proporciona un sistema personalizado de generación de nitrógeno un suministro confiable de nitrógeno en las instalaciones?

Un generador de nitrógeno autosuficiente puede adaptarse, conectarse a los compresores de aire y compresores elevadores de presión existentes y utilizarse para producir nitrógeno in situ cuando se necesite. Esto reduce los costos de entrega y el gasto anual en comparación con las fuentes habituales de nitrógeno, que están disponibles en formato móvil e incluso pueden instalarse en el suelo para ahorrar espacio de instalación y reducir la congestión en las instalaciones. Los generadores también permiten lograr mayores ahorros de costos, que deben aplicarse a una actividad comercial o un tipo de negocio específicos. Para aclarar cuál es la opción más adecuada y rentable para el uso de ese equipo en dicha actividad, solo hace falta consultar sobre la tecnología.

¿Puede una solución basada en un compresor generar N2 para mi aplicación industrial?

Es cierto que una solución basada en un compresor puede producir nitrógeno mediante un compresor de aire que suministre aire a una tecnología de generación de nitrógeno por PSA o membrana. Por lo general, estos equipos se fabrican de modo que puedan integrarse con otros equipos disponibles, lo que evita tener que trasladar cilindros de un lugar a otro y permite realizar el suministro en las instalaciones. Los fines generales de arrastre, como la inertización, la cobertura y la purga, pueden lograrse con un suministro mínimo de nitrógeno de servicio, según los requisitos de nitrógeno. En la transferencia de polvo, esto puede ser dross flats o consorcios.

¿Cuáles son las especificaciones habituales de un compresor de nitrógeno y un sistema de suministro de nitrógeno personalizados?

Al diseñar una solución personalizada de compresión y suministro de nitrógeno, las especificaciones del proyecto incluyen la pureza de nitrógeno necesaria, el caudal, la presión requerida y los puntos de conexión para la regulación. Durante el diseño del sistema, los ingenieros deben tener en cuenta que, en teoría, lo anterior puede estar sujeto a restricciones específicas y que el espacio disponible puede ser limitado; muy a menudo, estos requisitos pueden cumplirse mediante un compresor elevador de presión que permita alcanzar alta presión con las soluciones actuales. Tanto las expectativas futuras como las relaciones también indicarán dónde debe ubicarse el generador de nitrógeno del proyecto, ya sea en el proyecto general o como equipo independiente.

¿Cómo se comparan las soluciones de nitrógeno con el transporte y suministro tradicionales de nitrógeno?

Se prefieren las soluciones de producción de nitrógeno en las instalaciones al suministro tradicional con entrega, ya que eliminan la necesidad de transporte, reducen el riesgo de daños y mejoran la seguridad. Además de reducir los costos, estos equipos también ayudan a disminuir el daño medioambiental al evitar las entregas frecuentes en vehículos de cilindros transportados de forma individual o a granel. Asimismo, este método de manejo del nitrógeno permite soportar y adaptarse a las variaciones de las condiciones, ya que ofrece un suministro más constante que cuando se hacen pedidos por internet.

Fuentes de referencia

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Aspectos seleccionados del diseño y la operación de la primera unidad residencial polaca de microcogeneración basada en pilas de combustible de óxido sólido Leer más aquí
Compresores de nitrógeno
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