N2 generation & storage

LN2 tank piping

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vacuum-insulated double wall tank는 2개의 vessel로 구성되며 내부 tank는 SS이고 외부 jacket tank는 CS이며 방식 primer와 top coating되어 있으며 두 탱크 사이에는 진공이며 perlite로 채워져 있다.

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inner vessel의 MAWP는 18~36barg이며 설계온도는 -196~20도이고, space를 감안하여 vertical로 설치된다. 운전압력은 MAWP의 90%까지 가능하며 pressure building coil과 regulator에 의해 일정하게 유지된다.​

PBC (pressure building coil)

 

 

아울러 small vaporizer일 경우 tank mounted clip-on air heated type을 설치하고, 1,000Nm3/h보다 클 경우 별도로 설치된다.

LN2 tank P&ID

 

 

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Nitrogen vaporizing package

 

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질소는 inert특성때문에 주로 purging이나 blanketing에 활용되며 compressor seal gas로도 사용된다. purity에 따라 다양한 곳에서 사용될 수 있다.​

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N2 production 시스템으로 많이 이용되고 있는 type이 PSA와 membrane이다. PSA의 CMS (Carbon Molecular Sieve)를 통해 산소를 흡착하고 질소를 product로 분리한다. CMS의 pore size는 산소보다는 크고 질소분자 크기보다는 작다.​

Carbon Molecular Sieve

 

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Typical schematic diagram of pressure swing adsorption nitrogen generator

 

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membrane system은 선택적 가스 permeation 원리로 분리를 하며 membrane module에는 수천개의 hollow fiber가 설치되어 있다.

Hollow fiber in nitrogen generator

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Typical schematic of membrane type nitrogen generator system ​

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적절한 type을 선택하기 위해서는 핵심 요소가 purity와 capacity이다. 이를 기준으로 아래 표를 참조하여 적절한 N2 generator type을 선정할 수 있다.​

Selection of nitrogen generation system

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​insulated cryogenic truck을 통해 storage tank내의 액화질소가 custormer에 공급이 된다.​

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액화질소는 운전조건에 맞게 액상으로 저장이 되며 질소의 경우 대기압에서 -196C로 유지된다.​

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액체질소는 vacuum insulated tank내에 초저온으로 저장되며 적정 압력을 유지하여 user에 delivery가 될 수 있도록 한다.​

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