Un compresseur d’azote est un composant d’un système permettant de purifier l’azote de l’air ordinaire et de le stocker sous pression dans une chambre cylindrique. La plupart des systèmes de compresseur d’azote à partir de 2011 fonctionnent sur le modèle d’adsorption modulée en pression (PSA), bien que d’autres méthodes commercialement viables existent également. Les produits chimiques adsorbants dans le processus réagissent avec d’autres éléments dans l’air tels que l’oxygène pour les séparer de l’azote présent, qui est ensuite canalisé sous une forme pure dans une chambre de compresseur d’azote. Dans le procédé PSA, environ 30 à 35 % de l’air sous pression qui traverse le système est renvoyé dans l’environnement environnant, qui est principalement composé d’oxygène, et l’azote restant peut être pur jusqu’à 99.9995 %.
Un système PSA typique utilise un tamis moléculaire au carbone pour adsorber l’oxygène et tracer les gaz inertes présents dans l’air normal. Cet air est pressurisé et canalisé à travers deux tours d’adsorption connectées avant que l’azote purifié ne soit complètement éliminé et stocké dans un troisième réservoir de compresseur d’azote de taille égale. Le processus est assez simple car l’atmosphère ordinaire contient déjà 78% d’azote et 21% des 22% restants de gaz sont de l’oxygène.
Le tamis moléculaire en carbone utilisé pour l’adsorption des gaz a la forme d’une série de fibres creuses imbriquées qui fonctionnent pour évacuer l’eau et l’oxygène, qui peuvent ensuite être évacués vers l’environnement extérieur. L’augmentation de la vitesse du processus de séparation au fur et à mesure que le gaz passe sur le tamis peut réduire la pureté du produit final d’azote gazeux jusqu’à 90 %, et cela en fonction des besoins de l’industrie qui l’utilise en termes de pureté et de volume. Le produit final du gaz du compresseur d’azote est généralement stocké à une plage de pression de 102 à 123 livres par pouce carré (703 à 848 kilopascals). Une purification supplémentaire du gaz du compresseur d’azote peut également être effectuée en le passant sur un catalyseur chauffé dans le procédé PSA, qui brûle tous les hydrocarbures, les réduisant à un niveau inférieur à 0.1 partie par million.
La compression de l’azote gazeux est devenue une caractéristique courante et économique de nombreuses industries et est considérée comme une solution plus rentable que l’achat de bouteilles d’azote liquéfié elles-mêmes. L’industrie pétrolière utilise de l’azote comprimé comme gaz inerte pour empêcher les explosions dans les zones où l’oxygène et d’autres gaz inflammables seraient autrement présents. L’azote gazeux est également utilisé pour tremper et braser les métaux en métallurgie, pour les applications de nettoyage industriel et comme agent de refroidissement dans la production de verre.