질소 발생기
PSA 질소 발생기
Technical Data
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| Model | Nitrogen Outlet Flow Rate(Nm³/hr) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 99.999% | 99.99% | 99.90% | 99.50% | 99% | 98% | |
| NGP-5 | 3 | 5 | 8 | 10 | 13 | 21 |
| NGP-10 | 6 | 10 | 16 | 21 | 26 | 43 |
| NGP-15 | 9 | 15 | 24 | 32 | 40 | 64 |
| NGP-20 | 12 | 20 | 32 | 43 | 53 | 86 |
| NGP-30 | 18 | 30 | 49 | 64 | 80 | 129 |
| NGP-40 | 24 | 40 | 65 | 86 | 107 | 172 |
| NGP-CR30 | 18 | 30 | 49 | 64 | 80 | 129 |
| NGP-CR40 | 24 | 40 | 65 | 86 | 107 | 172 |
| NGP-CR50 | 30 | 50 | 82 | 108 | 134 | 215 |
| NGP-CR60 | 36 | 60 | 98 | 129 | 161 | 258 |
| NGP-CR70 | 42 | 70 | 114 | 151 | 188 | 301 |
| NGP-CR80 | 48 | 80 | 131 | 173 | 215 | 344 |
| NGP-CR100 | 61 | 100 | 164 | 216 | 269 | 430 |
| NGP-CR120 | 73 | 120 | 196 | 259 | 322 | 516 |
| NGP-CR150 | 91 | 150 | 246 | 324 | 403 | 645 |
| NGP-CR200 | 122 | 200 | 328 | 433 | 537 | 860 |
| NGP-CR250 | 152 | 250 | 410 | 541 | 672 | 1075 |
| NGP-CR300 | 182 | 300 | 492 | 649 | 806 | 1291 |
| NGP-CR500 | 304 | 500 | 820 | 1082 | 1344 | 2151 |
Technical Data
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| Model | Inlet Air Required | ||
|---|---|---|---|
| Nitrogen Outlet Flow Rate 99.99%(Nm³/hr) | Inlet Air Required(Nm³/hr) | Desiccant Air Dryer Inlet Air Required(Nm³/hr) | |
| NGP-5 | 5 | 30.0 | 34.5 |
| NGP-10 | 10 | 60.0 | 69.0 |
| NGP-15 | 15 | 90.0 | 103.5 |
| NGP-20 | 20 | 120.0 | 138.0 |
| NGP-30 | 30 | 180.0 | 207.0 |
| NGP-40 | 40 | 240.0 | 276.0 |
Nitrogen Outlet Pressure : 0.5MPa
Minimum Air Inlet pressure : 0.75MPa
Ambient Temperature : 5℃ ~ 45℃
Inlet Air Quality : -20℃ Dew point | Particulate < 0.1 Micron | Oil < 0.01 mg/m³
PAS 정의
- PSA(Pressure Swing Adsorption)는 압력 변동 흡착의 약칭으로서 압력의 변동을 이용해서 기체 성분을 분리하는 장치를 일반적으로 PAS 장치라고 한다.
PAS Generator의 장점
경제성
- 원료(액체질소)의 구매, 운송, 보관, 관리(별도)등의 문제가 필요 없다.
- N₂ Generator 투자 비용에 대비 PAY-BACK(투자회수) 기간이 매우 빠르다.
안정성
- 저압운전(통상 5kg/㎠)으로 고압가스 취급법에 제한받지 않는다.
- 안전 관리자 선임 의무 제외
편리성
- 모든 운전이 자동으로 Control 되므로 무인 운전을 할 수 있고 연속적으로 원하는 질소를 공급받을 수 있다.
연간 운영경비(유지, 관리)의 최소화
- 장비에 적용한 구성품은 내구성과 신뢰성이 확보된 안전한 부품을 적용하여 전기, 기계적인 결함에 의한 손실을 억제하였다.
PSA N₂ Generator
국내 최초 에너지 절약형 ECO System 개발
- 질소 사용량 변동에 따른 Air량 자동 조절 기능(VSD Compressor 적용 시 약 50% 동력비 절감)
인버터 기능 특허출원
Sol/valve Test 기능 - System 이상 유무 진단
설정된 질소 순도 / 압력 변동 시 알람기능
- 최적의 질소 공급 가능
Group Control 제어(Option)
- PC와 System간 통신 이용 Main D.C.S 가능
- 순도, 압력, 유량 제어 가능
- Recording 기능
Touch Screen 기능
- 질소발생기 동작 상태확인
- Password 기능
- LCD Display
Flow Diagram of N₂ PSA
P.S.A
Air 구성도
PSA 공정
- 흡착타워는 2개 있으며 그 안에 CMS가 충진되어 있습니다.
- 먼저 흡착타워 A에 압축공기가 충진되면 가압 상태에서는 CMS에 산소, 탄산가스, 수분 등이 흡착되고 거의 흡착되지 않는 질소, 아르곤은 흡착타워를 통과합니다. (흡착공정)
- 통상 1~2분 경과 후 흡착타워 A는 흡착공정이 종료되며 이어서 흡착타워 B에 압축공기를 충진하여 같은 식으로 반복해서 고순도 질소를 계속 생산합니다. 흡착타워 B가 흡착공정을 하는 동안 흡착타워 A는 대기압 또는 진공으로 감압하여 흡착된 산소 등을 탈착시켜 CMS를 깨끗한 상태로 만듭니다. (재생공정)
- 이 흡착공정과 재생공정을 번갈아 반복함으로써 연속적으로 고순도 질소를 생산할 수 있습니다.
CMS(Carbon Molecular Sieve)
CMS(Carbon Molecular Sieve) : 탄소 분자체의 약칭
공기중의 분자를 선택 흡입해서 분리하는 것이 가능하며, PSA 장치의 주요 소재로서 야자 껍질을 주원료로 사용함
질소가스(N₂)
- 분자량 : 28.01
- 분자경 : 4.3×3.0Å
- 공기 중 성분 비율 : 78.09%
- 다른 물질과 결합하기 어렵고, 가격이 싸기 때문에 공업적 불활성 가스라고 불리고 있다.
산소가스(O₂)
- 분자량 : 31.99
- 분자경 : 3.9×2.8Å
- 공기중 성분비율 : 20.95%
- 다른 물질과 매우 결합하기 쉬우며, 조연성 가스라고 불리고 있다.
- * 세공으로의 확산 속도 차이에 의해 질소 분자(분자경 : 4.3×3.0Å)와 비교하여 산소분자(분자경: 3.9×2.8Å)가 보다 빨리 흡착되며, 30배 이상의 흡착 속도 차이를 이용하여 CMS법 질소 PSA를 제작.
PSA 방식 산소 / 질소 분리 구성도
1. CMS는 무수히 적은 구멍(Å)으로 되어 있습니다.
압축공기를 CMS로 보내면 분자경이 작은 산소부터 우선 흡착되고 반대로 분자경이 큰 질소는 흡착이 어렵게 됩니다.
2. 흡착되지 않은 질소가 제품 질소로 사용됩니다.
3. 흡착된 산소 분자는 대기압으로 방출시키고 다시 재생합니다,
4. 이 사이클의 반복으로 연속 사용이 가능합니다.
* 분자 지름이 큰 질소 분자는 CMS에 들어가기 어렵기 때문에 질소만 남게 됩니다.
Technical Data
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| 액화질소(LN₂) | 기체질소(N₂) | |||
|---|---|---|---|---|
| kg | Liter | 0℃(m³) | 15℃(m³) | 35℃(m³) |
| 1.00 | 1.23 | 0.80 | 0.84 | 0.90 |
| 0.80 | 1.00 | 0.64 | 0.68 | 0.72 |
| 1.25 | 1.54 | 1.00 | 1.05 | 1.12 |
| 1.18 | 1.46 | 0.94 | 1.00 | 1.06 |
| 1.10 | 1.37 | 0.88 | 0.93 | 1.00 |