Comment fonctionnent les générateurs d azote – Adsorption par inversion de pression (PSA)
Le processus de séparation de gaz dans les générateurs d’azote PSA se base sur l’aptitude de fixer plusieurs composants gazeux avec des particules par une substance physique solide. C’est ce qu’on appelle adsorbants.
Adsorption dans les générateurs d’azote
Le processus de séparation de gaz dans les générateurs d’azote PSA se base sur l’aptitude de fixer plusieurs composants gazeux avec des particules par une substance physique solide. C’est ce qu’on appelle adsorbants.
Illustration du processus de PSA
Les générateurs d’azote PSA
La technologie de transformation d’air en azote par le processus d’adsorption dans les générateurs d’azote est bien étudiée et largement appliquée dans les installations industrielles destinées à récupérer de l’azote pur. Elle est utilisée dans de nombreux secteurs allant de l’emballage aux équipements industriels tels que la chromatographie en phase liquide spectrométrie de masse (LC-MS) et chromatographie en phase gazeuse (GC).
Les générateurs d’azote pour ces usages scientifiques sont conçus pour produire de l’azote à haute pureté en contrôlant l’adsorption gazeuse et la régénération d’adsorbant par le changement de pressions dans les deux vaisseaux d’adsorbeur-adsorbant. Ce processus exige une température constante, proche de la température ambiante.
Le processus d’inversion d’adsorbant dans chacun de ces deux adsorbeurs se fait en deux phases se déclenchant par intervalle de quelques minutes. Pendant la phase d’adsorption d’oxygène, l’humidité et les molécules de dioxyde de carbone se diffusent dans la structure poreuse de l’adsorbant tandis que les molécules d’azote peuvent circuler à travers le vaisseau d’adsorbeur-adsorbant avant d’être transformées en azote de haute pureté à utiliser.
Les avantages des générateurs d’azote PSA
Qualité du gaz d’azote
Les générateurs d’azote permettent de produire un azote de haute pureté à partir de l’atmosphère ambiante. Celle-ci peut fournir jusqu’à 99.9995% d’azote en fonction du système de générateur d’azote.
Fiabilité du générateur d’azote
Les générateurs d’azote peuvent fonctionner sans interruption pendant 7 jours/ 7 et 24h/24, vous fournissant un flux continu de gaz quand vous en avez besoin.
Flexibilité dans l’approvisionnement d’azote
L’utilisation de l’azote gazeux peut être multiple et rapidement modifiée. Tant que le générateur d’azote peut satisfaire les besoins d’utilisation en termes de flux et de pureté, cela peut être modifié d’un jour à l’autre sans le moindre problème.
Faible coût de possession
En remplaçant la technologie déjà obsolète de cylindre, la production sur site d’azote fait économise beaucoup plus de 50 % du coût pour une utilisation typique LC-MS. Le coût net de l’azote produit par les générateurs d’azote est beaucoup plus faible que celui d’une bouteille d’azote ou de l’azote liquide.
Approvisionnement d’azote pour une longue durée
Les générateurs sur site sont hautement résistants aux chocs et vibrations. De plus, ils sont chimiquement inertes face aux graisses et humidité. Avec une bonne maintenance régulière et effectuée comme il faut, une fois par an dans la plupart des cas, un générateur peut facilement fonctionner pendant une décennie, voire plus.
Les inconvénients des générateurs d’azote PSA
Capital d’investissement
L’achat d’un générateur de gaz demande un gros investissement au départ. Toutefois, on peut rapidement récupérer ce coût initial à travers les économies réalisées sur l’achat des gaz alternatifs (comme les cylindres d’azode) en moins de 12 mois.
Le débit
La pureté est directement liée au débit. Les générateurs produisant de l’azote de haute pureté à haut débit sont plus couteux. Ceci dit, cette solution restera moins chère sur le long terme comparée avec l’achat en gros de gaz.
Un générateur d’azote PSA propose de l’azote à meilleur coût pour les laboratoires d’analyses que les traditionnelles bouteilles de gaz ou les méthodes d’approvisionnent en gros. Désormais, il n’est plus nécessaire de faire des dépenses régulières dans l’achat des bouteilles de gaz. Fini le temps dépensé dans les renouvellements des commandes et les changements de vieilles bouteilles.