Bagaimana cara kerja generator nitrogen - Atlas Copco Indonesia
Atlas Copco Indonesia - Kompresor
Solusi kami
Alat & Solusi Rakitan
Solusi
Power Technique
Solusi
Kompresor
Solusi
Produk dan solusi
Solusi
Bor
Produk dan solusi
Pembangkit tenaga listrik

Bagaimana cara kerja generator nitrogen

Dari seluruh udara yang kita hirup, 78% di antaranya adalah nitrogen, tapi nitrogen dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi memiliki manfaat luas pada berbagai aplikasi praktis di banyak industri. Perusahaan yang memproduksi nitrogennya sendiri bisa mendapatkan keuntungan lebih

Hubungi kami untuk informasi lebih lanjut

2022 Maret 21

Perkiraan waktu baca: 5 menit

Memproduksi nitrogen secara internal

Gambar animasi yang menampilkan simbol nitrogen
Nitrogen merupakan kendaraan yang memungkinkan oksigen menunjang kehidupan di planet kita. Namun, karakteristik nitrogen juga ideal digunakan untuk berbagai aplikasi industri, sehingga menjadikannya lebih dari “sekadar” penunjang kehidupan. Pada dasarnya, nitrogen adalah gas inert yang lambat bereaksi dengan zat lain. Karakteristik ini membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi yang mencegah proses oksidasi yang lambat (misalnya korosi papan sirkuit di industri elektronik) atau oksidasi yang cepat (misalnya ledakan atau kebakaran). Selain itu, nitrogen juga tidak berbau dan tidak berwarna sehingga bisa menjadi media ideal untuk digunakan di industri makanan dan minuman – misalnya untuk memperpanjang tanggal kedaluwarsa produk makanan. Berkat berbagai karakteristik ini, tidak heran nitrogen menjadi semakin banyak dibutuhkan oleh berbagai sektor – dari industri otomotif dan kimia hingga budi daya air dan injeksi molding.

Nitrogen: gas yang paling berlimpah di dunia

Untungnya, nitrogen tersedia dalam jumlah yang melimpah dan merupakan bagian besar dari udara yang kita hirup. Meski begitu, tidak berarti bahwa nitrogen siap digunakan di semua aplikasi industri yang disebutkan sebelumnya. Nitrogen dapat diperoleh dengan tiga cara. Perusahaan bisa menyewa tangki nitrogen di lokasi kerja, mengandalkan suplai botol bertekanan tinggi, atau memproduksinya sendiri. Banyak perusahaan yang dengan cepat menyadari bahwa dua opsi pertama (yang bergantung pada pemasok pihak ketiga) tidak praktis, tidak efisien, dan mahal. Untungnya, ada beberapa cara untuk memproduksi nitrogen sendiri dan mengontrol jumlah, kemurnian, dan tekanannya untuk berbagai aplikasi. Cara ini juga memastikan bahwa produsen memiliki pasokan nitrogen tak terbatas setiap saat.

 

Oleh karena itu, memproduksi nitrogen secara internal dapat meningkatkan fleksibilitas produksi. Dikarenakan tidak ada pemasok pihak ketiga yang terlibat, Anda bisa dapat menghilangkan proses pemesanan yang memakan waktu, biaya pengisian ulang dan pengiriman, dan penyediaan ruang yang diperlukan untuk menyimpan botol nitrogen.

Bagaimana cara kerja generator nitrogen

Pada dasarnya, beginilah cara kerja generator nitrogen: generator memisah molekul nitrogen dari molekul oksigen dalam udara terkompresi untuk menghasilkan pasokan nitrogen yang dimurnikan. Memproduksi nitrogen dapat dilakukan dengan generator nitrogen membran atau generator nitrogen PSA (Pressure Swing Adsorption) yang dihubungkan ke kompresor. Tetapi teknologi apa yang dapat digunakan? Hal ini tergantung pada kualitas nitrogen yang Anda butuhkan. Misalnya, jika Anda hanya perlu mengisi ban atau menggunakan nitrogen untuk mencegah/memadamkan kebakaran, nitrogen dengan kemurnian rendah di kisaran 90-99% dan generator nitrogen membran sudah memadai. Sebaliknya, generator nitrogen PSA diperlukan untuk memperoleh kemurnian sangat tinggi sekitar 99,999% atau 10 PPM (bagian per sejuta) dan lebih tinggi – misalnya untuk industri makanan atau untuk pencetakan plastik.

 

Selain memungkinkan perusahaan untuk mengontrol jumlah nitrogen yang ingin diproduksi dan dengan tekanan dan tingkat kemurnian yang diinginkan, memproduksi nitrogen sendiri juga memberikan keuntungan lain. Perusahaan tidak perlu lagi bergantung pada fluktuasi harga pasar, dapat menghemat biaya transportasi, dan mencegah penundaan. Selain itu, perusahaan yang memproduksi nitrogennya sendiri tidak menghadapi risiko keselamatan ketika menangani silinder bertekanan tinggi, tidak lagi boros akibat kerugian selama proses “boil-off” atau harus mengembalikan botol bertekanan tinggi yang tidak boleh dikosongkan sepenuhnya. Seiring berjalannya waktu, investasi awal untuk generator nitrogen akan terbayar karena biaya pengoperasian secara signifikan lebih rendah bila dibandingkan dengan menerima pasokan nitrogen dari pihak ketiga.

 

Tonton video ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang nitrogen

Generator nitrogen membran

Gambar menunjukkan aplikasi solusi udara terkompresi dan nitrogen
Teknologi ini memisahkan udara menjadi gas komponen dengan menyalurkan udara terkompresi yang tidak mahal melalui membran semi-berpori yang terdiri dari kumpulan beberapa serat berongga. Setiap seratnya sangat kecil, memiliki penampang lintang yang melingkar sempurna dan lubang yang seragam di bagian tengahnya. Di salah satu ujung modul, udara terkompresi dialirkan ke serat dan mengenai membran saat mengalir melalui lubang serat. Oksigen, uap air, dan aliran gas lainnya dengan mudah menembus serat membran dan dilepaskan, tapi nitrogen ditahan di dalam membran dan mengalir melalui lubang outlet. Uap air menembus melalui membran, sehingga aliran gas nitrogen yang dihasilkan pun sangat kering, dengan titik embun rendah hingga -50°C (-58°F).

Teknologi membran ini simpel dan efisien, dengan unit terintegrasi yang memerlukan pemeliharaan ringan dan bebas biaya operasional. Teknologi ini ideal untuk aplikasi dengan aliran nitrogen yang diperlukan relatif rendah dan tingkat kemurnian tidak melebihi 99%. Investasi awal untuk teknologi membran lebih rendah dibandingkan teknologi aliran tinggi/kemurnian tinggi seperti Pressure Swing Adsorption (PSA).

Generator nitrogen Pressure Swing Adsorption (PSA)

Gambar yang menampilkan aplikasi generator nitrogen di pabrik
Adsorpsi adalah proses ketika atom, ion, atau molekul dari suatu zat (dalam hal ini, udara terkompresi) melekat pada permukaan penyerap. Generator PSA mengisolasi nitrogen, dan menyerap gas lain dalam aliran udara terkompresi (oksigen, CO2, dan uap air), sehingga hanya meninggalkan nitrogen murni. PSA menangkap oksigen dari aliran udara terkompresi ketika molekul terikat pada saringan molekuler karbon. Proses ini terjadi dalam dua tabung tekanan terpisah (tower A dan tower B), masing-masing berisi saringan molekuler karbon, yang akan berganti antara proses pemisahan dan proses regenerasi.

Udara terkompresi yang bersih dan kering masuk ke dalam tower A. Molekul oksigen lebih kecil daripada molekul nitrogen, sehingga molekul oksigen ini melewati pori-pori saringan. Molekul nitrogen tidak dapat melewati pori-pori saringan, sehingga memintas saringan dan menghasilkan nitrogen dengan kemurnian yang diinginkan. Fase ini disebut dengan fase adsorpsi atau pemisahan. Sebagian besar nitrogen yang dihasilkan di tower A keluar dari sistem, siap untuk langsung digunakan atau disimpan.

Selanjutnya, sebagian kecil dari nitrogen yang dihasilkan dialirkan ke tower B dengan arah yang berlawanan. Aliran ini mendorong oksigen yang ditangkap pada tahap adsorpsi sebelumnya di tower B. Dengan melepaskan tekanan di tower B, saringan molekul karbon akan kehilangan kemampuan untuk menahan molekul oksigen yang terlepas dari saringan dan terbawa oleh aliran nitrogen kecil yang berasal dari tower A. Proses ‘pembersihan’ ini memberi ruang untuk molekul oksigen yang baru untuk menempel pada saringan pada fase adsorpsi berikutnya.

Teknologi PSA memungkinkan aliran nitrogen dengan kapasitas tinggi dan berkelanjutan untuk aplikasi yang rumit dengan tingkat kemurnian hingga 99,999%. Generator PSA memiliki biaya investasi awal yang lebih tinggi daripada generator membran, tetapi generator ini lebih unggul karena menawarkan aliran dan tingkat kemurnian yang lebih tinggi yang dibutuhkan oleh beberapa industri dan aplikasi.

Tanyakan kepada ahli sistem udara kami tentang solusi terbaik untuk memproduksi nitrogen secara internal.

Perlakuan udara dan gas Teknik kompresor NGM⁺ Kompresor udara Sistem pembangkit nitrogen Sistem pembuatan nitrogen dan oksigen NGM