¿Por qué un generador de nitrógeno requiere mantenimiento?
Un generador de nitrógeno por adsorción por cambio de presión (PSA) utiliza un tamiz molecular de carbono (CMS) como adsorbente y funciona según el principio de adsorción presurizada y desorción por despresurización para separar el oxígeno del aire y producir así nitrógeno.
El tamiz molecular de carbono (CMS) es un adsorbente granular cilíndrico y negro, fabricado principalmente a partir de carbón mediante procesos como molienda, oxidación, moldeo, carbonización y tratamiento especializado de la estructura porosa. Su superficie e interior contienen una extensa red de microporos que permite la separación cinética del oxígeno y el nitrógeno en función de sus diferentes velocidades de difusión molecular.
La distribución del tamaño de poro del CMS permite que diferentes gases se difundan en sus microporos a velocidades variables sin excluir ningún componente de la mezcla de aire. El mecanismo de separación se basa en la ligera diferencia en los diámetros cinéticos de las moléculas de oxígeno y nitrógeno:
El oxígeno (O₂) tiene un diámetro cinético más pequeño, lo que conduce a una difusión más rápida en los microporos.
El nitrógeno (N₂) tiene un diámetro cinético mayor, lo que resulta en una difusión más lenta.
Además, el vapor de agua (H₂O) y el dióxido de carbono (CO₂) del aire comprimido presentan velocidades de difusión similares a las del oxígeno, mientras que el argón (Ar) se difunde más lentamente. Como resultado, el gas enriquecido y descargado de la torre de adsorción es principalmente una mezcla de nitrógeno (N₂) y argón (Ar).
Sin embargo, el funcionamiento prolongado puede alterar la estructura microporosa del CMS, reduciendo así su eficiencia de adsorción. Además, si el aire comprimido contiene aceite o humedad, estos contaminantes pueden bloquear o alterar los microporos, lo que reduce el rendimiento del CMS y la pureza del nitrógeno.
Por lo tanto, el mantenimiento regular del generador de nitrógeno es esencial para garantizar un rendimiento óptimo y la longevidad del tamiz molecular de carbono.
