อุตสาหกรรมมีสามประเภท ได้แก่ การแยกอากาศด้วยความเย็น การแยกอากาศด้วยตะแกรงโมเลกุล (PSA) และการแยกอากาศแบบเมมเบรน
การแยกอากาศด้วยความเย็นเพื่อการผลิตไนโตรเจน
การแยกอากาศด้วยความเย็นเพื่อการผลิตไนโตรเจนเป็นวิธีการผลิตไนโตรเจนแบบดั้งเดิมที่มีประวัติยาวนานเกือบหลายทศวรรษ โดยจะใช้อากาศเป็นวัตถุดิบ ผ่านการบีบอัดและทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวให้เป็นอากาศของเหลว อากาศเหลวส่วนใหญ่เป็นส่วนผสมของออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลว ด้วยการใช้จุดเดือดที่แตกต่างกันของออกซิเจนเหลวและไนโตรเจนเหลว (ที่ 1 บรรยากาศ จุดแรกมีจุดเดือดที่ -183 องศา ในขณะที่จุดเดือดอย่างหลังมีจุดเดือด -196 องศา ) ทั้งสองจึงถูกแยกออกจากกัน ผ่านการกลั่นด้วยอากาศเหลวเพื่อให้ได้ก๊าซไนโตรเจน อุปกรณ์การผลิตไนโตรเจนแบบแยกอากาศแบบไครโอเจนิกส์มีความซับซ้อน ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ มีค่าใช้จ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐานสูง ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในอุปกรณ์ มีต้นทุนการดำเนินงานสูง ผลิตก๊าซได้ช้า (12-24ชม.) มีการติดตั้งสูง ความต้องการและมีวงจรที่ยาวนาน เมื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น อุปกรณ์ที่ครอบคลุม การติดตั้ง และโครงสร้างพื้นฐาน ขนาดการลงทุนของหน่วย PSA ที่มีข้อกำหนดเดียวกันสำหรับอุปกรณ์ที่ต่ำกว่า 3500Nm3/ชม. จะต่ำกว่าหน่วยแยกอากาศแบบไครโอเจนิก 20% ถึง 50% หน่วยผลิตไนโตรเจนแบบแยกอากาศแบบแช่แข็งเหมาะสำหรับการผลิตไนโตรเจนในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ในขณะที่การผลิตไนโตรเจนขนาดกลางและขนาดเล็กดูไม่ประหยัด
การแยกอากาศแบบตะแกรงโมเลกุลเพื่อการผลิตไนโตรเจน
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตไนโตรเจนแบบดั้งเดิม มีข้อดีคือการไหลของกระบวนการอย่างง่าย ระบบอัตโนมัติในระดับสูง การผลิตก๊าซที่รวดเร็ว (15-30 นาที) การใช้พลังงานต่ำ ปรับความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ได้ในช่วงกว้างตามความต้องการของผู้ใช้ สะดวก การดำเนินงานและการบำรุงรักษา ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์ที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงมีการแข่งขันสูงในอุปกรณ์การผลิตไนโตรเจนที่ต่ำกว่า 1,000Nm3/h และได้รับความนิยมมากขึ้นในหมู่ผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดเล็กและขนาดกลาง การผลิตไนโตรเจน PSA กลายเป็นวิธีการที่นิยมสำหรับผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดเล็กและขนาดกลาง
การแยกอากาศแบบเมมเบรนเพื่อการผลิตไนโตรเจน
การใช้อากาศเป็นวัตถุดิบภายใต้สภาวะความดันบางอย่าง ก๊าซต่างๆ ที่มีคุณสมบัติต่างกัน เช่น ออกซิเจนและไนโตรเจน จะถูกใช้เพื่อแยกออกซิเจนและไนโตรเจนในเมมเบรนด้วยอัตราการซึมผ่านที่แตกต่างกัน เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์การผลิตไนโตรเจนอื่นๆ มีข้อดีคือมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า ปริมาตรน้อยกว่า ไม่มีวาล์วสวิตชิ่ง การบำรุงรักษาน้อยกว่า การผลิตก๊าซเร็วขึ้น (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 3 นาที) และการขยายกำลังการผลิตที่สะดวก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ไนโตรเจนขนาดเล็กและขนาดกลางที่มีความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 98% และมีอัตราส่วนราคาที่เหมาะสมที่สุด เมื่อความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนสูงกว่า 98% ราคาของมันจะสูงกว่าอุปกรณ์การผลิตไนโตรเจน PSA ที่มีคุณสมบัติเดียวกันมากกว่า 15%
