Cara Kerja Generator Nitrogen: Hal Penting yang Perlu Anda Ketahui

Selama bertahun-tahun, botol nitrogen yang dipasok oleh perusahaan gas telah menjadi norma bagi bisnis yang membutuhkan nitrogen untuk bahan aplikasi mereka. Namun, tren ini hal ini tidak efisien dari segi bisnis. Operasi Anda harus terikat kontrak tahunan dan lagi, dapat terjadi fluktuasi harga gas yang tidak sesuai dengan kebutuhan saat produksi.  Lalu, apa yang dapat menggantikan penggunaan botol gas sitrogen? Pembuatan nitrogen secara mandiri langsung di pabrik Anda!

Menghasilkan nitrogen Anda sendiri di tempat secara mandiri memberikan manfaat bagi banyak aplikasi & industri, termasuk fasilitas pemotongan laser, kemasan makanan, industri pengecatan, aplikasi kimia dan farmasi, hingga industri minyak dan gas. Menghasilkan nitrogen di tempat menawarkan lima keuntungan berbeda daripada membawa tangki dan botol nitrogen: biaya keseluruhan yang lebih rendah, tidak ada waktu tunggu, kemurnian terjamin, peningkatan keamanan, dan keramahan lingkungan.

Lalu bagaimana cara kerja generator nitrogen? Pada dasarnya generator nitrogen tidak benar-benar membuat nitrogen, tetapi menggunakan nitrogen yang sudah ada di udara dan memusatkannya dengan menghilangkan molekul tambahan. Komposisi udara adalah 78 persen nitrogen dan 21 persen oksigen. Ada juga molekul lain dalam jumlah yang lebih sedikit, termasuk karbon dioksida, argon dan air.

Dalam menentukan teknologi yang ideal untuk aplikasi Anda, langkah pertama adalah menilai kebutuhan aliran, tekanan, dan kemurnian gas Anda. Berdasarkan data ini, Anda bisa menganalisis solusi mana yang paling sesuai dengan aplikasi Anda yaitu teknologi membran semi permeabel atau teknologi PSA.

Ada dua metode utama untuk mengeluarkan molekul ekstra dari udara. Salah satunya adalah teknologi pressure swing adsorption (PSA), yang menyaring molekul yang tidak diinginkan (yaitu non-nitrogen). Cara kerjanya sederhana: ketika udara ditarik melalui katup intake, udara tersebut dikirim melalui saringan molekul karbon (CMS). CMS memiliki pori-pori kecil di permukaannya yang merupakan ukuran sempurna untuk molekul oksigen. Dikarenakan molekul nitrogen lebih besar dari molekul oksigen, mereka tidak teradsorpsi ke materi dan diturunkan tanpa melalui CMS. (Dalam berbagai percobaan, molekul nitrogen telah ditemukan memiliki diameter sekitar 0,2 Angstrom lebih panjang dari oksigen. Sebuah Angstrom adalah sekitar satu per sepuluh miliar meter).

Mirip dengan beberapa pengering, generator nitrogen PSA memiliki dua ruang: satu dengan CMS segar untuk proses adsorpsi saat ini, dan yang lain bergantung pada tekanan rendah untuk menyerap oksigen dari CMS jenuh. Generasi nitrogen PSA dapat menghasilkan hingga 99,999 persen nitrogen murni.

Udara bertekanan harus bersih dan kering sebelum masuk ke generator nitrogen, karena hal ini berdampak positif pada kualitas nitrogen dan juga mencegah peralatan dari kerusakan akibat kelembapan. Selain itu, suhu dan tekanan udara masuk harus dikontrol untuk mempertahankan tekanan antara 4 dan 13 bar.

Untuk mengolah udara dengan benar, harus ada pengering antara kompresor dan generator. Jika udara masuk dihasilkan oleh kompresor yang dilumasi oli, maka perlu juga memasang filter karbon yang menyatu untuk menghilangkan semua kotoran sebelum udara terkompresi mencapai generator.

Sebagian besar generator PSA memiliki sensor tekanan, suhu dan titik embun yang terpasang, yang berfungsi sebagai sistem yang aman dari kegagalan, mencegah udara yang terkontaminasi masuk ke dalam sistem PSA, yang akan merusak komponen.

01. Kompresor berpelumas oli

02. FX refrigeration dryer 

03. DD fine filter

04. PD extra fine filter

05. QDT coal tower

06. PD extra fine filter

07. Tangki udara terkompresi

08. Nitrogen Generator NGP / NGP +

09. Tangki Nitrogen

10. PD extra fine filter (N2)

11. Katup periksa

12. Separator air/minyak untuk ISO 14.000 (opsional)

Metode yang kedua untuk "menghasilkan" nitrogen adalah membrane nitrogen generation. Membran adalah seikat kecil, serat polimer berongga dengan pori-pori kecil dipermukaan. Dikarenakan oksigen lebih kecil dari nitrogen, maka secara mudah melewati pori-pori ini, akhirnya hanya menyisakan nitrogen. Proses ini disebut permeasi dan dapat menyediakan aliran hingga 500 Nm³/jam. Teknologi membran dapat menghasilkan hingga 99,5 persen nitrogen murni.

Sangatlah penting bahwa udara yang masuk harus bersih dan kering sebelum memasuki membran. Jika tidak demikian, serat yang dangkal akan cepat tersumbat. Demi mencegah hal ini terjadi, pengolahan udara suplai yang memadai harus dipasang. Dalam beberapa kasus, filter yang diperlukan sudah ada di dalam generator itu sendiri.

01. Kompresor berpelumas oli

02. FX refrigeration dryer 

03. Tangki udara terkompresi

04. Nitrogen generator NGM (termasuk DD/PD/QDT/PD)

05. Tangki nitrogen

06. PD extra fine filter (N2)

07.  Separator air/minyak untuk ISO 14.000 (opsional)

Nitrogen generator PSA lebih efisien dan menghasilkan biaya operasi yang lebih rendah, tetapi ada juga beberapa keuntungan penting untuk menggunakan nitrogen generator membran.

Keuntungan pertama adalah prinsip operasi yang lebih sederhana, sehingga mempengaruhi biaya perawatan dan menghasilkan emisi instalasi yang lebih kecil. Generator ini juga memulai mesin lebih cepat dan jauh lebih tenang daripada generator PSA.

Keuntungan terakhir ini membuat generator nitrogen membran lebih cocok untuk berbagai tempat di mana banyak orang bekerja. 

Oleh karena itu, ketika memilih jenis generator yang tepat, akan bijaksana untuk melihat aplikasi yang akan digunakan, pertimbangkan semua kelebihan dan kekurangannya, dan kemudian tentukan pilihannya.  

Jika Anda membutuhkannya, andalkan bantuan para ahli kami dalam tugas ini!

Gas nitrogen cryogenic memang memiliki tingkat kemurnian yang tetap dan sangat tinggi, tetapi akan menjadi berlebihan untuk aplikasi tertentu. Ini berarti Anda akan membayar untuk fitur lain yang tidak Anda perlukan. Kemurnian nitrogen dari generator dapat disesuaikan agar sesuai dengan preferensi Anda. Hubungi tim kami untuk konsultasi lebih lanjut.