Generación

Hay situaciones donde el proveedor de nitrógeno liquido se encuentra muy alejado del usuario lo que no hace costo efectiva la transportación de nitrógeno liquido en contenedores. De igual manera, hay algunos usuarios que prefieren independizarse y producir el nitrógeno liquido. Para ellos existen generadores de diferentes capacidades y caracterísiticas. En resumen, hay dos tipos principales de generadores:
  • Por compresión de Helio
El proceso tiene una primera etapa con un sistema PSA para la generación de nitrógeno en gas. El gas es pasado por un sistema de licuefacción donde helio comprimido se expande, lo que baja la temperatura en el sistema y licuifica el nitrógeno en gas que se encuentra en contacto con la superficie. Este sistema tiene un mínimo de piezas móviles y ofrece la posibilidad de operar 24 horas, siete (7) días a la semana con un consumo mínimo de energía y costos de mantenimiento menores a otros sistemas. Se utiliza mayormente en sistemas mas pequeños, (menos de 200 litros por hora).
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  • Por medio de turbinas
Este proceso tiende a tener un costo inicial menor. En este sistema se utiliza turbinas para la compresión de aire y luego el aire comprimido se expande, lo que produce una baja en temperatura y las subsiguiente liquefacción del aire. Estos sistemas tienden a tener problemas en el área de expansión y de turbina, especialmente en áreas cuya humedad es alta o donde hay polvo, arena o particulados en el ambiente. La turbina rota y particulado existente en el área cerca de la turbina entra a alta velocidad. El resultado es que la turbina se afecta y en muchos casos, la misma debe ser reemplazada. Por otro lado, la humedad tiende a formar hielo en el área de expansión, especialmente cuando la humedad en el ambiente es alta. Como resultado, estos sistemas se deban deshelar periódicamente, lo que impide que se pueda operar por largas horas.

Estos sistemas fueron desarrollados para alta producción (empezando en 200 litros por hora) pero algunas firmas lo están utilizando en producciones menores, dado su costo inferior. Sin embargo, el costo operacional es mucho mayor en comparación con otros métodos.


Almacenaje
Tanks - Dewars

El nitrógeno liquido se almacena en contenedores al vacío, estos varían en tamaño, desde pequeños termos para laboratorios o inseminación artificial hasta grandes tanques para procesos industriales. La pérdida por evaporación es afectada por la calidad del vacío del envase así como la presión interna del mismo. Es por ello que se recomienda el tener un tanque para uso de nitrógeno liquido y otro tanque de nitrógeno liquido cuya finalidad sea la conversión a nitrógeno en gas. Sin embargo, esta solución no siempre es costo efectiva, ya que el consumo de nitrógeno en gas es muy superior al nitrógeno liquido.

Dada las bajas temperaturas del nitrógeno liquido y sus características expansivas, es necesario que los envases tengan medidores de presión y válvulas de relevo en buen funcionamiento. Si se observa condensación en el tanque, esto es indicación de que el vacío del contenedor deber ser corregido o que el contenedor sea reemplazado. En muchas ocasiones no es costo efectivo el corregir el vacío.


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