AZOT NEDİR?
Azot diğer adıyla nitrojen, periyodik cetvelde N simgesi ile gösterilen bir elementtir. Azot’un atom numarası 7′dir. Tatsız, kokusuz, renksiz bir soy gazdır. Azot, atmosferin yaklaşık %78′ini oluşturur ve tüm canlı hücrelerinde bulunur. Azot amino asit, nitrik asit, siyanür, amonyak gibi önemli bileşikler de oluşturur. Azot, daha çok havanın sıvılaştırılması ve ayrıştırılması yöntemi ile elde edilir.
Azot sıvı ve/veya gaz fazlarında ticari olarak bulunur. Gaz halde basınçlı tüpler ve manifoldlu tüp paletleri (MTP), sıvı halde likit tüpler içinde veya büyük tüketimler için dökme sıvı olarak tedarik edilebilir. Diğer bir sunum şekli ise müşteri sahasında üretimin sağlandığı yerinde tedarik (azot jeneratörü) sistemleridir. TSE standartlarına göre sıvı/gaz azotun birinci sınıfının safiyeti minimum %99.999, ikinci sınıfının safiyeti minimum % 99.99 olmalıdır.
KULLANIM ALANLARI
Lazer kesimde
Amonyak sentezinde
Kimya, tekstil, gıda, boya sanayinde inert atmosfer sağlamada
Aşırı yanıcı sıvıların azot basıncı altında transferinde
Elektronik sanayinde, ampul imalatında
Gıda sanayinde yiyeceklerin şoklanması ve uzun süre muhafaza ile nakillerinde Nükleer reaktörlerde
Yenilebilen yağların oksidasyonunun önlenmesinde
Tanker, boru hattı ve rafinerilerin temizlenmesinde
Tahıl silolarında
Isıl işlem fırınlarında kontrollü atmosfer sağlanmasında
Cam ve çelik yapımında
Kömür madenlerinin güvenliğinde ve yangın söndürmede
Fermantasyonda
Gıda ve hassas nesnelerin paketlenmesinde (Modifiye paketleme)
Petrol ve gaz kuyularının tahriklendirilmesinde
Doku dondurma ve saklamada
Metallerin sıkı geçme işlemlerinde
Kalıplamada,
Film ekstrüzyonda ve proses ekipmanlarında soğutucu olarak Proses solventlerinin geri kazanımında
Kimyasal ayıraç ve ayıraç taşıyıcı olarak
Azot gazı genelde iklimdirme sektöründe kullanılan bir gazdır. Bakır boruların oksitlenmemesi için en ideal gazdır. Otel iklimlendirmelerinde ortalama 40-50 tüp kullanılır. 1 tüp fiyatı yaklaşık olarak 80 tldir. Peki bu gazı nasıl üretebiliriz? Bu gazı üretmemiz için azot jenaratörüne sahip olmamız gerekiyor. Piyasada istediğiniz özellikte azot jenaratörü bulmanız kolay, bu jeneratörler sayesinde azot gazını çok daha düşük bir maliyetle üretebilirsiniz.
BASINÇLI TÜP VEYA DÖKME SIVI SATIN ALARAK AZOT TEDARİĞİ
Atmosferde bulunan hava, büyük ayrıştırma tesislerinde soğutulup sıvılaştırıldıktan sonra içindeki oksijen, argon ve azotun kaynama sıcaklıkları arasındaki farktan yararlanarak ayrıştırma yapılır. Bu şekilde elde edilen azot, gaz veya sıvı haldedir. Buna kriyojenik azot da denir. Sıvı azot çok soğuk olduğu için (-196 C) özel ısıl yalıtımlı tanklarda depolanır.
Sıvı azot alımlarında özel imal edilmiş sıvı azot tankerleriyle müşterilere nakliye yapılır. Müşteride mevcut bulunan sıvı azot tanklarına basınç eşitlenerek dolum yapılır. Eşitleme için atmosfere gaz verilir. Dolum yapıldıktan sonra tankın çıkışındaki sıvı azot ısıtılarak sisteme verilir. Müşteri azot sirkülasyonu sürekli değilse eğer azot tankının ortam şartlarına bağlı olarak ısınması dolayısıyla içindeki sıvı azot gaz fazına geçer. Azot gazı basıncının tank tasarım basıncını geçmemesi için belli basınçlarda fazla gaz atmosfere bırakılır.
Tüple azot gazı alımlarında ise kriyojenik tesiste gaz haline dönüştürülen azot, yüksek basınç kompresörlerle 230 barlık tüplere doldurularak müşterilere sevk edilir. Müşteri adresinde regülatörle istenen basınca düşürülerek kullanılır. Tüple, ayarlanan basıncın altına geldiğinde kullanılamayacağından içinde kalan gazla birlikte tekrar dolum yapılmak üzere geri gönderilir. Tüpteki vana sonuna kadar açılırsa atmosferik hava tüp içine girer ve tekrar dolum esnasında vakumlama yapılmazsa içine konulan gazın saflığı düşer.
AZOT JENERATÖRÜ İLE YERİNDE ÜRETEREK AZOT TEDARİĞİ
Müşteri adresinde kurulacak sistem ile atmosferden emilen havanın kompresör vasıtasıyla 10 bara çıkarılması ve sonrasında kuru ve temiz basınçlı havanın azot jeneratörüne gönderilerek istenilen saflıklarda azot gazının üretilmesiyle gaz tedarik edilir. Burada gaz moleküllerinin farklı büyüklükte ve aktiflikte olmalarından yararlanılarak membranlı veya psa’lı tip azot jeneratörleri kullanılmaktadır.
Membranlı tip azot jeneratörlerinde özel polimerlerden yapılmış ve azot moleküllerinin geçemeyip oksijen, argo ve diğer gaz moleküllerinin geçebileceği büyüklükte gözeneklere sahip membranlar kullanılır. Hava membrana basınçla uygulandığında oksijen ve diğer gazlar öbür tarafa geçerken azot bu tarafta kalır.
PSA tip azot jeneratörlerinde ise karbon moleküler elek (MKE) adı verilen, oksijen ve diğer gazları absorbe edip azotu serbest bırakan gözenekleri bulunan karbon granüller kullanılmaktadır. MKE ile dolu bir tanka hava basıldığında azot serbest kalırken diğer gazlar absorbe olur.
Bu iki yöntemle istenilen saflıkta üretilen azot gazı 10barda olup istenildiği taktirde sisteme ilave edilecek booster kompresörle 40bar’a, yüksek basınç kompresörlerle ise 230 bara kadar çıkarılmaktadır.
DEBİ VE SAFLIĞA GÖRE MAKUL AZOT GAZI TEDARİĞİ
PSA AZOT JENERATÖRÜ ÇALIŞMA PRENSİBİ
Gaz halindeki azotun atmosferdeki havadan ayrıştırılması işlemi, CMS’nin (Carbon Molecular Sieve) ayrıştırma özellikleri prensibine dayanmaktadır. Çift yataklı CMS ile doldurulmuş adsorber sistemi, dönüşümlü olarak basınçlı havayla beslenir. Adsorberlerden birisi azot üretirken, diğer yatağın basıncı atmosfer basıncına düşürülerek rejenerasyonu yapılır. Rejenerasyon süresi tamamlandığında her iki adsorber yatağındaki basınç eşitlenir ve böylece basınçlı hava maksimum verimlilikte kullanılır. Daha sonra diğer yatak devreye girerek azot üretmeye başlar. Bu ayrıştırma metodu PSA (Pressue Swing Adsorption) olarak adlandırılır.
MEMBRANLI AZOT JENERATÖRÜ ÇALIŞMA PRENSİBİ
Membran sisteminde, azot ve oksijeni ayrıştırmak için yarı geçirgen fiberler kullanılır. Sistemde, farklı gazların kendine has ayrıştırma özelliğinden yararlanılır. Her bir gazın kendine özgü nüfuz etme hızı vardır. Azotun membran yüzeylerde nüfuz etme hızı yavaşken, oksijen ve su buharınınki hızlıdır.Membran modullerine beslenen basınçlı hava, çıkışta saf azot halini alır ve oksijen havaya atılır. Azot saflığı % 95 ila % 99.9 arasında değişir. Yüksek safiyette ürün elde etmek için, daha fazla sayıda membran modulü ve daha fazla basınçlı hava gerekir. Bunun sonucunda yatırım ve işletme maliyeti artar. Doğru gaz spesifikasyonlarının belirlenmesi maksimum düzeyde tasarruf sağlamak için gereklidir.
(ENKE’den alıntılar vardır.)
