El generador de nitrógeno toma el aire que hay a nuestro alrededor y separa el nitrógeno del oxígeno. Este proceso de separación se lleva a cabo mediante la adsorción por oscilación de presión (PSA, por sus siglas en inglés).
La adsorción por oscilación de presión se basa en el principio de que ciertos materiales tienen una afinidad selectiva por ciertos gases. En este caso, se utilizan materiales llamados tamices moleculares, que son estructuras porosas con la capacidad de adsorber moléculas de gas.
El proceso se lleva a cabo en dos columnas llenas de tamices moleculares. Estas columnas funcionan de manera alternativa, es decir, mientras una columna está adsorbiendo oxígeno, la otra está liberando el nitrógeno previamente adsorbido.
La adsorción por oscilación de presión en un generador de nitrógeno se realiza en 5 etapas:
- Captación del aire
Se introduce aire comprimido en una de las columnas de tamices moleculares. Estos tamices tienen una estructura molecular que permite la adsorción preferencial de oxígeno sobre el nitrógeno. - Adsorción
Los tamices moleculares adsorben selectivamente el oxígeno del aire, dejando pasar el nitrógeno. La columna que está adsorbiendo oxígeno se llama «columna de adsorción». - Despresurización
Una vez que la columna de adsorción ha capturado una cantidad significativa de oxígeno, se reduce la presión en esa columna. Esta disminución de presión provoca la liberación del oxígeno adsorbido y regenera la columna para el siguiente ciclo. - Purga
La columna que ha liberado el oxígeno se somete a un proceso de purga con parte del nitrógeno producido en el ciclo anterior. Esto ayuda a eliminar cualquier residuo de oxígeno remanente en los tamices moleculares. - Alternancia
Mientras una columna está en la fase de adsorción, la otra está en la fase de despresurización y purga. Este ciclo se repite de manera continua para suministrar un flujo constante de nitrógeno puro.
En resumen, la adsorción por oscilación de presión en un generador de nitrógeno aprovecha la capacidad de ciertos materiales para adsorber selectivamente oxígeno, permitiendo la producción continua de nitrógeno puro mediante la alternancia de las fases de adsorción, despresurización y purga en dos columnas.
Este proceso garantiza una fuente constante de nitrógeno de alta pureza.
¿Qué sectores se pueden beneficiar de un generador de nitrógeno?
La utilización de generadores de nitrógeno ofrece una serie de beneficios en diversos sectores debido a las propiedades únicas del nitrógeno y a la capacidad de producirlo in situ. Aquí te presento algunos sectores que se benefician y los respectivos beneficios:
Industria Alimentaria
La inyección de nitrógeno se utiliza para modificar la atmósfera en envases de alimentos, extendiendo así la vida útil de los productos. También se utiliza en la congelación rápida y en la producción de alimentos secos.
Industria de Bebidas
El nitrógeno se utiliza para purgar y prevenir la oxidación en los tanques de almacenamiento y líneas de embotellado, asegurando la calidad del producto final y prolongando su vida útil.
Industria Química
Se utiliza en procesos de inertización para prevenir reacciones no deseadas o explosiones. Además, proporciona un entorno inerte en la fabricación de productos químicos sensibles al oxígeno.
Industria de Electrónica y Semiconductores
En la fabricación de semiconductores, el nitrógeno se utiliza para crear atmósferas inertes que evitan la formación de óxidos en las superficies, garantizando la calidad de los productos electrónicos.
Industria Metalúrgica
En la soldadura, el nitrógeno se utiliza para prevenir la oxidación y mejorar la calidad de las juntas soldadas. También se utiliza en tratamientos térmicos para evitar la decoloración de los metales.
Industria Farmacéutica
Se utiliza en aplicaciones donde se requiere un entorno inerte para proteger productos sensibles al oxígeno y para purgar sistemas de almacenamiento.
Industria del Petróleo y Gas
En la purga de tanques y oleoductos, el nitrógeno evita la oxidación y la formación de productos no deseados. También se utiliza en la fracturación hidráulica para generar nitrógeno espumante que ayuda en la extracción de petróleo y gas.
Industria de Neumáticos y Automoción
En la fabricación de neumáticos, el nitrógeno se utiliza para purgar y crear atmósferas inertes que mejoran la calidad y durabilidad de los productos.
Industria de Investigación y Laboratorios
Se utiliza en laboratorios para crear atmósferas controladas en experimentos sensibles al oxígeno y para almacenar y preservar muestras biológicas. Además ofrece un suministro constante de nitrógeno para análisis y pruebas, sin depender de cilindros o tanques.
Industria de Hospitales y Centros de Salud
En la generación de gases médicos, el nitrógeno se utiliza para producir mezclas gaseosas específicas utilizadas en terapias médicas y quirúrgicas.
En general, los beneficios incluyen la mejora de la calidad del producto, la prolongación de la vida útil, la prevención de la oxidación, la seguridad en procesos industriales y la eficiencia en diversas aplicaciones, todo ello gracias a la capacidad de producir nitrógeno in situ con generadores especializados.
