El aire contiene aproximadamente un 78% de nitrógeno. Un sistema PSA aprovecha esta fuente disponible para reducir la dependencia de botellas, paquetes de cilindros o entregas de nitrógeno líquido. Normalmente integra tratamiento de aire comprimido, dos torres de adsorción, lechos CMS, válvulas neumáticas, colectores de acero inoxidable, análisis de gas y automatización PLC/HMI.
La pureza, el caudal y la presión se definen según el proceso. Los generadores PSA de Mentis pueden configurarse, según el proyecto, para producir nitrógeno con purezas entre 95% y 99,9995%.
• Entrada de aire comprimido: El aire del compresor se filtra, se seca y entra al sistema a presión controlada.
• Adsorción: El aire atraviesa el CMS de la primera torre. El material adsorbe el oxígeno más rápidamente que el nitrógeno.
• Ecualización y conmutación: Cuando el primer lecho se aproxima a la saturación, las válvulas controladas por PLC dirigen el aire a la segunda torre.
• Regeneración: Se reduce la presión de la torre saturada y se evacuan el oxígeno y los demás componentes adsorbidos.
• Producción continua: Una torre produce mientras la otra se regenera. El gas se analiza y se envía al proceso o al depósito cuando alcanza la pureza programada.
• Recipientes a presión certificados ASME y CE: Contienen el CMS y soportan los ciclos de presión.
• Lecho adsorbente CMS: Realiza la separación selectiva del oxígeno.
• Filtro de salida: Retiene posibles partículas en la línea de producto.
• Sensores de presión: Transmiten los datos del proceso al sistema de control.
• Alúmina activada: Ayuda a eliminar humedad en el secador desecante integrado.
• Panel con PLC y HMI de 7 pulgadas: Controla ciclos, válvulas, presiones, alarmas y estado.
• Bloque de válvulas neumáticas: Distribuye el aire piloto a los actuadores.
• Válvulas de pistón y colectores de acero inoxidable: Ofrecen conmutación rápida, bajas fugas y flujo estable.
• Válvulas de seguridad: Protegen los equipos presurizados frente a sobrepresión.
• Bancada y entrada de aire: Forman un conjunto compacto listo para instalar.
El CMS debe protegerse del vapor de agua, aerosoles de aceite y contaminantes. La tecnología patentada S-PSA de Mentis incorpora, antes de las torres principales, una etapa integrada de secado y filtración con alúmina activada y carbón activo. Esto favorece la vida del adsorbente y la estabilidad de pureza. Según el diseño y las condiciones de operación, puede reducir hasta un 15% el consumo de aire comprimido frente a configuraciones que requieren aire de purga independiente para un secador externo.
• Corte por láser y procesamiento de metales.
• Envasado en atmósfera modificada y bebidas.
• Blanketing, inertización y purga en química y petroquímica.
• Soldadura por reflujo y por ola en electrónica.
• Procesos farmacéuticos y biotecnológicos sensibles al oxígeno.
• Tratamiento térmico y metalurgia.
• Aplicaciones marinas, petróleo y gas.
• Producción de caucho, cables y plásticos.
La producción in situ reduce manipulación de botellas, programación de cisternas, alquileres, transporte y riesgo de retrasos. Permite generar solo la pureza necesaria y evitar el coste energético de una pureza excesiva. Un sistema bien dimensionado ofrece disponibilidad continua, coste unitario previsible, funcionamiento automático y menos movimientos logísticos.
Deben evaluarse conjuntamente el caudal en Nm³/h, pureza, presión, horas de trabajo, consumos punta, temperatura, altitud, calidad del aire y redundancia. Las aplicaciones de alta presión, como el corte láser, pueden requerir además un booster y almacenamiento a alta presión.
¿Qué pureza puede producir?
Depende del CMS y del ajuste del ciclo. Los sistemas Mentis pueden configurarse entre 95% y 99,9995%.
¿Puede trabajar las 24 horas?
Sí. Las dos torres se alternan: una produce y la otra se regenera. El compresor, el depósito y la redundancia deben dimensionarse correctamente.
¿Una pureza mayor consume más energía?
Normalmente sí. Puede exigir más aire comprimido o reducir el caudal útil. Conviene especificar la pureza realmente necesaria.
¿Qué mantenimiento requiere?
Filtros, válvulas, calibración del analizador, calidad del aire y control de fugas. El tratamiento correcto del aire protege el CMS.
¿PSA o nitrógeno líquido?
Depende del consumo, pureza, electricidad, logística y horas de operación. Para demanda continua o elevada, el PSA suele aportar un coste más estable. La decisión debe validarse con un análisis de coste del ciclo de vida y ROI.
Mentis Engineering dimensiona el generador, compresor, secado, almacenamiento y booster según las condiciones reales del proyecto. Solicite una selección técnica y un estudio de retorno de inversión.
