ตะแกรงโมเลกุลสำหรับทำไนโตรเจน

ในภาคอุตสาหกรรม เครื่องกำเนิดไนโตรเจนถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ก๊าซธรรมชาติเหลว โลหะ อาหาร ยา และอิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนจากเครื่องกำเนิดไนโตรเจนสามารถใช้เป็นก๊าซสำหรับเครื่องมือ และยังเป็นวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมและสารทำความเย็น ซึ่งเป็นอุปกรณ์สาธารณะที่จำเป็นในการผลิตทางอุตสาหกรรม กระบวนการของเครื่องกำเนิดไนโตรเจนแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ วิธีการแยกอากาศเย็นแบบลึก วิธีการแยกด้วยเมมเบรน และวิธีการดูดซับด้วยการเปลี่ยนความดันด้วยตะแกรงโมเลกุล (PSA)
วิธีการแยกอากาศเย็นลึก (Deep Cold Air) คือการใช้หลักการจุดเดือดที่แตกต่างกันของออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศ และการผลิตไนโตรเจนเหลวและออกซิเจนเหลวผ่านหลักการอัด การทำความเย็น และการกลั่นที่อุณหภูมิต่ำ วิธีการนี้สามารถผลิตไนโตรเจนเหลวและออกซิเจนเหลวที่อุณหภูมิต่ำได้ มีขนาดการผลิตขนาดใหญ่ ข้อเสียคือต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก โดยทั่วไปมักใช้กับความต้องการไนโตรเจนและออกซิเจนในอุตสาหกรรมโลหะและเคมี
วิธีการแยกเมมเบรนคือการใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ภายใต้สภาวะความดันที่กำหนด โดยใช้ออกซิเจนและไนโตรเจนในเมมเบรนที่มีอัตราการซึมผ่านต่างกัน เพื่อแยกออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากกัน วิธีการนี้มีข้อดีคือมีโครงสร้างเรียบง่าย ไม่มีวาล์วควบคุม ปริมาตรน้อย ฯลฯ แต่เนื่องจากวัสดุเมมเบรนส่วนใหญ่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ราคาปัจจุบันจึงค่อนข้างสูงและมีอัตราการซึมผ่านต่ำ จึงนิยมใช้ในงานเฉพาะทางที่มีอัตราการไหลต่ำ เช่น เครื่องผลิตไนโตรเจนแบบเคลื่อนที่
วิธีการดูดซับด้วยแรงดันด้วยตะแกรงโมเลกุล (PSA) คือการใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ใช้ตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนเป็นตัวดูดซับ ใช้หลักการดูดซับด้วยแรงดัน ใช้ตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนในการดูดซับออกซิเจนและไนโตรเจน และวิธีการแยกออกซิเจนและไนโตรเจน วิธีการนี้มีขั้นตอนการทำงานที่ง่าย เป็นระบบอัตโนมัติระดับสูง ใช้พลังงานต่ำ และมีความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนสูง และเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ก่อนที่อากาศจะเข้าสู่หอดูดซับ จะต้องทำให้น้ำในอากาศแห้งก่อนเพื่อลดการกัดเซาะของน้ำบนตะแกรงโมเลกุลและยืดอายุการใช้งานของตะแกรงโมเลกุล ในกระบวนการผลิตไนโตรเจน PSA ทั่วไป มักใช้หออบแห้งเพื่อกำจัดความชื้นในอากาศ เมื่อหออบแห้งอิ่มตัวด้วยน้ำ หออบแห้งจะถูกเป่ากลับด้วยอากาศแห้งเพื่อฟื้นฟูหออบแห้ง