Γεννήτριες αζώτου: Τα οφέλη για τις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών
Το άζωτο είναι αδρανές, άχρωμο και άοσμο αέριο και χρησιμοποιείται ευρέως στις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών. Μπορεί να αντικαταστήσει το οξυγόνο, το οποίο ευθύνεται για αλλοιώσεις λόγω της οξείδωσης που προκαλεί η αντίδρασή του με συστατικά όπως τα σάκχαρα και το λίπος. Για παράδειγμα, σε μια συσκευασία πατατάκια, το άζωτο παίρνει τη θέση του οξυγόνου στο σακουλάκι, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του προϊόντος και δημιουργώντας ένα «μαξιλάρι» προστασίας για την ακεραιότητά του.
Βιομηχανία τροφίμων & άζωτο
Οι εφαρμογές του αζώτου στη βιομηχανία τροφίμων (π.χ. ψάρια, ξηροί καρποί, καφές, λαχανικά, σνακ, έτοιμα προς κατανάλωση προϊόντα, κ.ά.) είναι ποικίλες και αφορούν κυρίως την επεξεργασία και τη συσκευασία τους.
Ειδικότερα, με τη χρήση αζώτου, οι βιομηχανίες εξασφαλίζουν για τα προϊόντα τους:
– Παράταση της διάρκειας ζωής
– Διατήρηση της γεύσης και της ποιότητας
– Διατήρηση της φρεσκάδας και της ακεραιότητας
– Προστασία των θρεπτικών συστατικών
– Αποφυγή ανάπτυξης μικροβίων
Άζωτο και στην παραγωγή ποτών
Μια ακόμη βιομηχανία που επωφελείται από τη χρήση αερίου αζώτου είναι αυτή των ποτών. Για παράδειγμα, στην οινοποιία, το άζωτο επιτρέπει μεγαλύτερο χρόνο αποθήκευσης, ενώ διατηρεί την οξύτητα, το χρώμα, τα αρώματα και τη γεύση του κρασιού.
Άλλες εφαρμογές αζώτου στη βιομηχανία ποτών περιλαμβάνουν τον ελεγχόμενο ψεκασμό υγρών, την εμφιάλωση και κονσερβοποίηση, αλλά και τον καθαρισμό δεξαμενών και δοχείων.
Τα πλεονεκτήματα της «in-house» παραγωγής του αερίου
Βάσει των παραπάνω, γίνεται εμφανές ότι τέτοιες βιομηχανίες έχοντας τη δυνατότητα παραγωγής αερίου αζώτου σε επαρκείς όγκους εντός των εγκαταστάσεών τους, αποκτούν συγκριτικό πλεονέκτημα γιατί: (α) Γίνονται περισσότερο αυτόνομες αφού δεν βασίζονται σε τρίτο προμηθευτή, (β) μειώνουν τα κόστη τους και (γ) διασφαλίζουν την απρόσκοπτη λειτουργία παραγωγής τους 24/7.
Είναι γεγονός, λοιπόν, πως -είτε μέσω συστοιχιών φιαλών, είτε μέσω δεξαμενών- η διαδικασία ανεξάρτητης παραγωγής αζώτου ήρθε για να μείνει στους βιομηχανικούς κλάδους.
Στο σημείο αυτό αξίζει να τονιστεί ότι κάθε βιομηχανία πρέπει να προσδιορίσει πρώτα από όλα τον σκοπό που θέλει να εξυπηρετήσει με την αυτόνομη παραγωγή αζώτου. Έτσι, όταν αποφασίσει να το κάνει, θα χρειαστεί να έχει συλλέξει τις εξής πληροφορίες:
1. Μέγιστη κατανάλωση αζώτου (m3/h)
2. Καθαρότητα του αζώτου (%)
3. Πίεση λειτουργίας (bar)
4. Συνθήκες περιβάλλοντα χώρου (θερμοκρασία, υγρασία, αερισμός)
5. Ώρες λειτουργίας κατά τη διάρκεια του 24ώρου
Οι τεχνολογίες των γεννητριών αζώτου
Με τις γεννήτριες αζώτου επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός του αζώτου από τα άλλα αέρια. Οι δύο κυρίαρχες τεχνολογίες στις γεννήτριες αζώτου περιλαμβάνουν τον διαχωρισμό αζώτου με χρήση μεμβράνης για χαμηλή έως μέτρια καθαρότητα (95%-99%) και με προσρόφηση πίεσης για μέτρια έως υψηλή καθαρότητα (99,5%-99,999%). Η επιλογή της τεχνολογίας εξαρτάται από τις απαιτήσεις ροής και την ανάγκη για υψηλή ή όχι καθαρότητα.
Γεννήτριες αζώτου μεμβράνης
Το κύριο μέρος μιας γεννήτριας μεμβράνης είναι η μονάδα μεμβράνης (~10 cm σε διάμετρο), γεμάτη με μικρές, κοίλες ίνες πολυμερούς, που λόγω της δομής τους συγκεντρώνουν στο εξωτερικό τους διαφορετικά συστατικά του εισερχόμενου πεπιεσμένου αέρα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διείσδυση. Κατά τη διάρκεια αυτής, η υγρασία και το οξυγόνο εξέρχονται από τις πλευρές της μεμβράνης των ινών. Στο τέλος μένει μόνο καθαρό άζωτο, ενώ η υπάρχουσα οπή διείσδυσης αποτρέπει τυχόν υπερπίεση μέσα στο περίβλημα της μεμβράνης.
Ο αέρας πριν εισέλθει στη μεμβράνη πρέπει να είναι καθαρός και ξηρός. Επομένως, είναι απαραίτητη η χρήση ξηραντή και φίλτρων, ώστε να μην επηρεαστεί αρνητικά η μεμβράνη και να εξασφαλιστεί η μεγάλη διάρκεια ζωής της.
Γεννήτριες αζώτου προσροφητικού τύπου (Pressure Swing Absorption – PSA)
Μια γεννήτρια PSA έχει τη δυνατότητα να απομονώνει το άζωτο από τα άλλα αέρια (οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, κ.ά.). Μάλιστα, αποτελεί την πιο συχνή επιλογή για ανεξάρτητη παραγωγή αζώτου.
Μια τέτοια γεννήτρια διαθέτει δύο ξεχωριστά δοχεία πίεσης (πύργος Α και πύργος Β), όπου το κάθε ένα εμπεριέχει ένα μοριακό κόσκινο άνθρακα. Σε αυτά, η διαδικασία διαχωρισμού εναλλάσσεται με τη διαδικασία αναγέννησης, με στόχο τη συνεχή παραγωγή αζώτου στο επιθυμητό επίπεδο καθαρότητας.
Ειδικότερα, καθαρός και ξηρός πεπιεσμένος αέρας εισέρχεται στον πύργο Α. Τα μόρια οξυγόνου περνούν μέσα από τους πόρους του κόσκινου και εκλύονται στην ατμόσφαιρα. Στον αντίποδα, τα μόρια αζώτου, που είναι μεγαλύτερα από αυτά του οξυγόνου, δεν περνούν από τους πόρους, παρακάμπτουν το κόσκινο, και έτσι απομένει άζωτο υψηλής καθαρότητας. Αυτή η φάση ονομάζεται φάση προσρόφησης ή διαχωρισμού. Το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου που παράγεται στον πύργο Α εξέρχεται από το σύστημα, έτοιμο για άμεση χρήση στην παραγωγή ή αποθήκευση. Στη συνέχεια, ένα μικρό μέρος του παραγόμενου αζώτου ρέει στον πύργο Β προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Για τη σωστή επεξεργασία του αέρα και για να ολοκληρωθεί η διαδικασία παραγωγής του αζώτου, απαιτείται εξοπλισμός, ο οποίος σε μια τυπική διάταξή του περιλαμβάνει:
– Κοχλιοφόρο αεροσυμπιεστή για την τροφοδότηση πεπιεσμένου αέρα
– Αεροφυλάκιο για την αποθήκευση του πεπιεσμένου αέρα
– Ξηραντή ψυκτικού τύπου για την απομάκρυνση συμπυκνωμάτων του αέρα
– Φίλτρα γραμμής για τη συγκράτηση στερεών σωματιδίων και σταγόνων λαδιού
– Πύργο άνθρακα για τη συγκράτηση ιχνών λαδιού
Αισθητήρες πίεσης, θερμοκρασίας και σημείου δρόσου μπορούν επίσης να εγκατασταθούν για ακόμη περισσότερη ασφάλεια.
Η Airblock διαθέτει γεννήτριες αζώτου για καθαρότητα έως 99,999% αναλαμβάνοντας την μελέτη, την τοποθέτηση και τη συντήρηση μιας ανάλογης πλήρους εγκατάστασης.
#AskTheExpAIRts σήμερα για μια ολοκληρωμένη και αποδοτική λύση και κερδίστε σε χρόνο και χρήμα!