Un compresor de nitrógeno es un componente de un sistema para purificar nitrógeno del aire ordinario y almacenarlo en un estado presurizado en una cámara cilíndrica. La mayoría de los sistemas de compresores de nitrógeno a partir de 2011 funcionan con el modelo de adsorción por cambio de presión (PSA), aunque también existen otros métodos comercialmente viables. Los productos químicos adsorbentes en el proceso reaccionan con otros elementos en el aire, como el oxígeno, para separarlos del nitrógeno presente, que luego se canaliza en forma pura a una cámara de compresor de nitrógeno. En el proceso de PSA, aproximadamente del 30% al 35% del aire presurizado que pasa a través del sistema se expulsa al entorno circundante, que está compuesto principalmente de oxígeno, y el nitrógeno restante puede tener una pureza de hasta el 99.9995%.
Un sistema típico de PSA utiliza un tamiz molecular de carbono para adsorber el oxígeno y trazar los gases inertes presentes en el aire normal. Este aire se presuriza y se canaliza a través de dos torres de adsorción conectadas antes de que el nitrógeno purificado se elimine por completo y se almacene en un tercer tanque compresor de nitrógeno de igual tamaño. El proceso es bastante simple porque la atmósfera ordinaria ya contiene un 78% de nitrógeno y el 21% del 22% restante de los gases es oxígeno.
El tamiz molecular de carbono que se utiliza para la adsorción de gas tiene la forma de una serie de fibras huecas entrelazadas que trabajan para permear el agua y el oxígeno, que luego se pueden ventilar al ambiente exterior. Aumentar la velocidad del proceso de separación a medida que el gas pasa por el tamiz puede reducir la pureza del producto final del gas nitrógeno hasta un 90%, y esto se hace en función de las necesidades de la industria que lo utiliza en términos de pureza y volumen. El producto final de gas del compresor de nitrógeno se almacena generalmente a un intervalo de presión de 102 a 123 libras por pulgada cuadrada (703 a 848 kilopascales). También se puede realizar una purificación adicional del gas del compresor de nitrógeno pasándolo sobre un catalizador calentado en el proceso de PSA, que quema los hidrocarburos, reduciéndolos a un nivel de menos de 0.1 partes por millón.
La compresión de gas nitrógeno se ha convertido en una característica común y económica de muchas industrias, y se considera una solución más rentable en lugar de comprar cilindros de nitrógeno licuado. La industria del petróleo utiliza nitrógeno comprimido como gas inerte para evitar explosiones en áreas donde de otro modo estarían presentes oxígeno y otros gases inflamables. El gas nitrógeno también se utiliza para templar y soldar metales en la metalurgia, para aplicaciones de limpieza industrial y como agente refrigerante en la producción de vidrio.