Nitrogen: What is it and where is it used?
21 April, 2022
Nitrogen is all around us. It is the biggest component of the air we breathe, but we don't use it. In this article we take a look at some of the many things it can be used for.
Memilih pasokan nitrogen yang tepat untuk bisnis Anda
Saat mencari pasokan nitrogen, solusi yang umum dipilih adalah pasokan gas industri dalam botol. Namun, ada alternatif yang lebih efisien, terutama yaitu produksi sendiri dengan PSA atau generator membran. Artikel ini akan membahas tentang berbagai opsi, sekaligus menjabarkan manfaatnya masing-masing.
Mendapatkan nitrogen melalui pemasok pihak ketiga
Nitrogen dalam botol
Pilihan pertama adalah membeli nitrogen dalam botol dari fasilitas produksi eksternal. Proses ini sangat sederhana. Anda hanya perlu memesan jumlah nitrogen yang diinginkan untuk aplikasi Anda, lalu pemasok akan mengirimkannya kepada Anda dalam kemasan botol besar yang berat.
N2O2, yang dibuat oleh pabrik nitrogen kriogenik, diubah menjadi gas dan dikemas dalam botol dengan tekanan yang sangat tinggi (300 bar). Artinya, digunakan banyak botol berukuran relatif kecil untuk menampung sejumlah volume gas nitrogen. Namun, untuk menahan tekanan tinggi tersebut, botolnya harus cukup tebal. Alhasil, beratnya pun bertambah.
Setelah digunakan, botol-botol ini ditempatkan di rak untuk disimpan sebelum kembali diangkut. Lagi-lagi, dibutuhkan ruang ekstra untuk penyimpanannya.
Keunggulan:
● Solusi mudah untuk fasilitas dengan penggunaan nitrogen dalam volume kecil.
● Nitrogen dapat segera tersedia untuk aliran puncak.
● Instalasi mudah.
Kekurangan:
● Mengingat ukuran dan berat botol, pengangkutannya tidak ramah lingkungan.
● Tekanan kerja harus lebih besar dari tekanan botol. Jika tidak, nitrogen terbuang sia-sia.
● Harganya relatif tinggi karena produksi dan biaya pengiriman.
● Diperlukan sistem perpindahan rak botol khusus demi kelancaran alur kerja.
● Masalah keselamatan (penanganan baja berat, tekanan tinggi).
● Ketergantungan pada pemasok nitrogen.
● Tidak cocok untuk penggunaan gas bervolume tinggi.
Pasokan nitrogen curah cair
Pilihan kedua yang melibatkan pihak ketiga adalah memasang tangki penyimpanan nitrogen cair yang diisi secara berkala oleh perusahaan gas. Tangki ini dapat disewa dari pemasok atau dibeli. Selain itu, evaporator diperlukan agar dapat menggunakan nitrogen gas.
Evaporator mengubah nitrogen dari bentuk cair ke gas. Sama seperti nitrogen dalam botol, pasokan nitrogen cair tetap membutuhkan pengangkutan. Namun, dalam hal ini, nitrogen diangkut truk tangki yang dilengkapi insulasi termal. Nitrogen cair kemudian dipompa dari truk ke dalam tangki penyimpanan yang juga terinsulasi.
Anda juga dapat memesan nitrogen cair dalam kaleng yang lebih kecil untuk penggunaan nitrogen dalam volume kecil. Tangki kecil ini disebut sebagai dewar. Sama seperti nitrogen dalam botol, nitrogen cair diproduksi oleh pabrik nitrogen kriogenik.
Keunggulan:
● Nitrogen dapat segera tersedia untuk aliran puncak.
● Umumnya lebih ekonomis dibandingkan nitrogen dalam botol.
● Kemudahan penyesuaian kapasitas dengan kebutuhan yang berubah-ubah atas nitrogen.
Kekurangan:
● Insulasi tangki tidak sempurna. Gas cair dapat memanas dan menguap, yang disebut sebagai boil-off loss*.
● Kontrak jangka panjang dengan perusahaan gas adalah praktik yang umum (biasanya 5-7 tahun).
● Diperlukan penyesuaian tambahan, termasuk fondasi khusus dan evaporator.
● Tidak ramah lingkungan.
● Masalah keselamatan (nitrogen cair bersuhu -196°C, terdapat risiko radang dingin saat bekerja dengan nitrogen cair).
● Evaporator dapat membeku saat penggunaan nitrogen Anda lebih tinggi daripada nominal atau ketika suhu di luar dingin.
*Boil-off loss merupakan sebuah bentuk kehilangan. Setiap kali Anda menggunakan lebih sedikit nitrogen daripada kapasitas tangki, tekanan dalam tangki akan naik sehingga menyebabkan boil-off loss. Jika gas sama sekali tidak digunakan, ada yang hilang sebesar 1% dari volume yang tersisa dalam tangki, per hari. Untuk mengatasinya, Anda harus mengisi tangki secara teratur (biasanya seminggu sekali).
Produksi sendiri dengan suhu rendah ekstrem
Produksi sendiri menggunakan suhu rendah ekstrem juga berkaitan dengan pasokan nitrogen cair. Jika penggunaan nitrogen Anda sangat tinggi, perusahaan gas mungkin akan memasang fasilitas nitrogen kriogenik berskala kecil. Generator tersebut sama seperti yang digunakan untuk membuat nitrogen dalam botol dan nitrogen yang disalurkan dengan truk tangki. Baca lebih lanjut tentang generator nitrogen kriogenik dalam artikel yang tertaut.
Membuat nitrogen sendiri
Berbeda dengan metode sebelumnya tentang pembelian dan pengantaran nitrogen, pembuatan nitrogen sendiri tidak melibatkan proses kriogenik. Generator nitrogen membran atau Pressure Swing Adsorption (PSA) pun tidak memerlukan suhu ekstrem. Peralatan jenis ini memisahkan udara ke dalam komponennya dengan cara yang berbeda.
Meski PSA dan membran merupakan dua teknologi yang jauh berlainan, keduanya memerlukan aliran udara terkompresi dalam menjalankan fungsinya. Selain itu, karena kedua generator ini tidak menggunakan suhu rendah ekstrem, komposisi gas yang dihasilkan akan berbeda.
Nitrogen kriogenik memiliki tingkat kemurnian yang tinggi dan tetap. Kemurnian nitrogen dari generator yang tersedia umum di pasaran dapat disesuaikan dengan preferensi Anda. Perlu diperhatikan bahwa generator membran dan PSA tidak efisien jika digunakan untuk menghasilkan tingkat kemurnian yang sama seperti yang dimiliki nitrogen kriogenik.
Dengan mesin tersebut, tingkat kemurnian yang lebih tinggi memerlukan lebih banyak daya sehingga meningkatkan biaya operasional. Artinya, tingkat kemurnian nitrogen dengan generator membran dan PSA sudah cukup untuk aplikasi secara umum. Pengguna juga dapat menghemat biaya per unit nitrogen dengan menghasilkan tingkat kemurnian yang tepat untuk aplikasinya, tidak perlu yang tertinggi. Baca lebih lanjut tentang kemurnian nitrogen di sini.
Keunggulan:
● Biasanya, membuat nitrogen sendiri adalah solusi yang paling ekonomis.
● Kemurnian dapat diatur sesuai kebutuhan. Penggunaan energi tergantung pada tingkat yang diinginkan.
● Tidak bergantung pada pemasok gas.
● Harga gas stabil.
● Pilihan yang aman.
● Tidak ada pemborosan.
● Pilihan yang paling ramah lingkungan.
Kekurangan:
● Diperlukan tindakan khusus harus diambil memungkinkan aliran puncak (misalnya tangki penyangga, tangki penyangga bertekanan tinggi, penyangga gas cair).
● Kurang dapat disesuaikan dengan perubahan kebutuhan nitrogen dibandingkan pasokan nitrogen cair atau nitrogen dalam botol.
● Memerlukan perawatan tambahan.
Lihat Lebih Dekat Generator PSA dan Membran
Generator Pressure Swing Adsorption (Penyerapan Fluktuasi Tekanan)
![Skematik generator PSA]()
Generator Pressure Swing Adsorption (Penyerapan Fluktuasi Tekanan)
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan teknologi PSA.
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan teknologi PSA.
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan teknologi PSA.
Generator Membran
![]()
Generator Membran
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan generator membran.
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan generator membran.
Pelajari lebih lanjut tentang membuat nitrogen menggunakan generator membran.
Artikel terkait