Výroba dusíku ze stlačeného vzduchu je jednou z nových oblastí, kterou se díky spolupráci se společností Parker Hannifin Corp. společnost SEALL v. o. s., zabývá. Výroba dusíku generátory (vyvíječi) nabývá v současné době stále větší důležitosti, protože provozovateli přináší především značné úspory provozních nákladů oproti klasickým technologiím (VT láhve, kapalné zásobníky). Základní strukturu výroby dusíku generátorem lze rozdělit do čtyř hlavních částí: výroba stlačeného vzduchu, úprava stlačeného vzduchu, výroba dusíku, případné dotlačení dusíku na požadovaný tlak. V rámci této koncepce lze dodávat dusík o tlaku 3 až 300 bar. Při výrobě dusíku z vyčištěného stlačeného vzduchu je zásadním krokem oddělení dvou hlavních složek vzduchu, dusíku a kyslíku, a to na základě různé velikosti molekul těchto dvou plynů. Uvažujeme-li o ideálních kulových molekulách, má molekula dusíku průměr 0,370 nm a molekula kyslíku má průměr 0,346 nm. GENERÁTORY SE SYSTÉMEM TLAKOVÉ CYKLICKÉ ADSORPCE PSA Typický PSA generátor dusíku obsahuje dvě nádoby naplněné speciálním molekulovým sítem na bázi karbonu (Carbon Molecular Sieve – CMS). Při procesu tlakové cyklické adsorpce se na molekulovém sítu v 1. nádobě zachycují menší molekuly, jako je kyslík a voda, zatímco větší molekuly dusíku procházejí kolem CMS a stávají se výstupním produktem. Potom se celý proces přepne na 2. nádobu ještě předtím, než se zadržovací schopnost CMS vyčerpá. Uvolněním tlaku v 1. nádobě do atmosféry se tlakové rozdíly obrátí a adsorbované molekuly plynu se z CMS uvolní, takže se jeho adsorpční kapacita obnoví na původní úroveň a proces přípravy dusíku může pokračovat. MEMBRÁNOVÉ GENERÁTORY Postup dělení plynů u tzv. dusíkových membránových generátorů využívá jejich různé prostupnosti. Membránové generátory dusíku se skládají ze svazku velmi tenkých dutých vláken, v nich je použita polopropustná difuzní vrstva o tloušťce jen několika nanometrů. Molekuly kyslíku a vlhkosti procházejí touto difuzní vrstvou rychleji než molekuly dusíku. Zvýšení tlaku uvnitř této membrány vede k rozdílu koncentrace a ke vzniku hnací síly difuze, takže na konci vlákna vystupuje suchý plyn (dusík s velmi nízkým obsahem kyslíku). ČISTOTA DUSÍKU U přípravy dusíku na místě lze dosáhnout čistot plynu v širokém rozsahu. Dle informací od různých výrobců PSA generátorů dusíku lze obsah dusíku nastavit od 5,0 % do 0,0001 %. Na konkrétní čistotě dusíku závisejí nároky na energii potřebnou pro jeho výrobu. NÁSLEDNÉ STLAČENÍ A SKLADOVÁNÍ Pro potřeby vysokotlakého dusíku musí být vyrobený plyn návazně stlačen na požadovanou tlakovou úroveň, k čemuž se obvykle používají olejem mazané pístové kompresory. VYSOKOTLAKÁ FILTRACE Vedle nízkého obsahu kyslíku je životně důležitým faktorem absolutní nepřítomnost olejových aerosolů a částic v dusíku. Filtrací je tedy potřeba odstranit prachové částice z potrubí, zbytková množství oleje emitovaná kompresorem a další nečistoty.
