10 langkah menuju produksi yang ramah lingkungan dan lebih efisien

Pengurangan karbon untuk produksi ramah lingkungan - semua hal yang perlu Anda ketahui
10 langkah untuk produksi udara terkompresi ramah lingkungan

Semua yang perlu Anda ketahui tentang proses pneumatic conveying

Lihat bagaimana Anda bisa menciptakan proses pneumatic conveying yang lebih efisien.
3D images of blowers in cement plant
Tutup

Menghasilkan Nitrogen dengan Teknologi Pressure Swing Adsorption (PSA)

Pembuatan gas Generator nitrogen membran Teknologi Wiki Udara Terkompresi Nitrogen Adsorpsi ayunan tekanan Nitrogen PSA Teori Dasar

Memiliki kemampuan untuk membuat nitrogen sendiri berarti mengendalikan sepenuhnya pasokan N2 Anda. Hal ini dapat menguntungkan bagi banyak perusahaan yang memerlukan nitrogen setiap hari. Apa artinya ini bagi perusahaan Anda? Jika nitrogen dapat diproduksi secara internal, Anda tidak perlu mengandalkan pasokan dari pihak ketiga, dan karena itu akan menghilangkan kebutuhan akan biaya pemrosesan, pengisian ulang, dan pengiriman. Salah satu cara dalam memproduksi nitrogen adalah melalui Pressure Swing Adsorption. 

Bagaimana cara kerja Pressure Swing Adsorption?

Saat memproduksi nitrogen Anda sendiri, Anda harus mengetahui dan memahami tingkat kemurnian yang ingin diperoleh. Beberapa aplikasi memerlukan tingkat kemurnian yang rendah (antara 90 dan 99%), seperti pengisian udara ban dan alat pemadam kebakaran, sementara aplikasi yang lain, seperti aplikasi pada industri makanan dan minuman atau molding plastik, memerlukan tingkat kemurnian yang tinggi (dari 97 hingga 99,999%). Dalam kasus ini, teknologi PSA merupakan cara yang ideal dan termudah untuk digunakan. Pada dasarnya, generator nitrogen bekerja dengan memisahkan molekul nitrogen dari molekul oksigen dalam udara kompresi. Pressure Swing Adsorption melakukan pemisahan ini dengan menangkap oksigen dari aliran udara kompresi menggunakanpenyerapan. Penyerapan terjadi ketika molekul terikat pada adsorben, dalam hal ini molekul oksigen menempel pada saringan molekul karbon (CMS). Penyerapan terjadi dalam dua wadah tekanan terpisah, masing-masing diisi dengan CMS yang bekerja secara bergantian antara proses pemisahan dan proses regenerasi. Untuk sementara, kita bisa menyebutnya dengan tower A dan tower B. Untuk permulaan, udara terkompresi yang bersih dan kering akan memasuki tower A dan karena molekul oksigen lebih kecil daripada molekul nitrogen, molekul oksigen ini akan memasuki melalui pori-pori saringan karbon. Sebaliknya, molekul nitrogen tidak dapat memasuki pori-pori, sehingga akan mem-bypass saringan molekul karbon. Hasilnya, Anda akan mendapatkan nitrogen dengan kemurnian yang diinginkan. Fase ini disebut fase penyerapan atau pemisahan. Namun, prosesnya tidak berhenti di sini saja. Sebagian besar nitrogen yang dihasilkan di tower A akan keluar dari sistem (siap untuk digunakan langsung atau untuk disimpan), sementara sebagian kecil dari nitrogen yang dihasilkan dialirkan ke tower B dalam arah berlawanan (dari atas ke bawah). 

Aliran ini diperlukan untuk mendorong keluar oksigen yang tertangkap pada fase penyerapan sebelumnya di tower B. Dengan melepaskan tekanan ke tower B, saringan molekul karbon akan kehilangan kemampuannya untuk menahan molekul oksigen. Molekul oksigen akan terlepas dari saringan dan terbawa keluar oleh aliran kecil nitrogen dari tower A. Lalu, sistem akan membuat ruang untuk molekul oksigen baru agar menempel di saringan dalam tahap penyerapan berikutnya. Kita menyebut proses “membersihkan” ini sebagai regenerasi tower jenuh oksigen.

Apakah yang dimaksud dengan Pembentukan Gas Pressure Swing Adsorption

PSA merupakan singkatan dari Pressur Swing Adaption. Ini adalah teknologi yang dapat digunakan untuk menghasilkan nitrogen atau oksigen untuk kebutuhan profesional.

Gambar yang menunjukkan proses penghasilan nitrogen. Pertama-tama, tangki A berada pada fase penyerapan saat tangki B melakukan regerenerasi. Pada tahap kedua, kedua wadah akan menyamakan tekanan setelah tangki A mulai melakukan regenerasi sementara tangki B menghasilkan nitrogen.

Pertama-tama, tangki A berada pada fase penyerapan, sementara saat tangki B melakukan regenerasi. Pada tahap kedua, kedua wadah akan menyamakan tekanan untuk peralihan. Setelah peralihan, tangki A akan mulai melakukan regenerasi, sementara tangki B akan menghasilkan nitrogen.

Pada titik ini, tekanan di kedua tower akan sama dan fasenya berubah dari penyerapan menjadi regenerasi dan sebaliknya. CMS di tower A akan menjadi jenuh, sementara tower B, akibat tekanan udara, akan menjalankan ulang proses penyerapan. Proses ini juga disebut dengan 'tekanan ayun', yang berarti bahwa gas tertentu ditangkap saat tekanan lebih tinggi dan dilepaskan saat tekanan lebih rendah. Sistem PSA dua tower ini memungkinkan nitrogen dihasilkan secara berkelanjutan dengan tingkat kemurnian yang diinginkan.

Kemurnian nitrogen dan persyaratan udara yang masuk

Anda harus memahami tingkat kemurnian yang diperlukan untuk setiap aplikasi untuk menghasilkan nitrogen sesuai seperti yang diinginkan. Akan tetapi, ada beberapa persyaratan umum terkait udara masuk. Udara kompresi harus bersih dan kering sebelum memasuki generator nitrogen, karena hal ini akan berpengaruh positif pada kualitas nitrogen dan juga mencegah CMS mengalami kerusakan akibat kelembapan. Selain itu suhu dan tekanan udara masuk harus dikontrol antara 10 dan 25 derajat C, sembari tetap mempertahankan tekanan antara 4 dan 13 bar. Untuk dapat menangani udara dengan tepat, harus ada pengering di antara kompresor dan generator. Jika udara masuk dihasilkan melalui kompresor yang dilumasi oli, Anda juga harus memasang filter karbon dan pemisah oli untuk menyingkirkan kotoran sebelum udara kompresi mencapai generator nitrogen. Di sebagian besar generator terpasang sensor tekanan, suhu, dan titik pengembunan tekanan sebagai fail-safe yang akan mencegah udara terkontaminasi memasuki sistem PSA dan merusak komponennya.

Instalasi yang umum: Kompresor udara, pengering, filter, penerima udara, generator nitrogen, penerima nitrogen. Nitrogen dapat dikonsumsi langsung dari generator atau melalui tangki pendukung tambahan (tidak ditampilkan).

Aspek penting lainnya dalam menghasilkan pembuatan nitrogen PSA adalah faktor udara. Faktor udara adalah salah satu parameter yang paling penting dalam sistem generator nitrogen karena menentukan udara kompresi yang diperlukan untuk mendapatkan aliran nitrogen tertentu. Oleh karena itu, faktor udara menunjukkan efisiensi generator; faktor udara yang lebih rendah menunjukkan efisiensi yang lebih tinggi dan menurunkan biaya pengoperasian secara keseluruhan.

Memilih antara generator PSA dan membran

 

PSA

MEMBRAN

KEMURNIAN YANG DAPAT DICAPAI

SECARA EFISIEN HINGGA 99,999%

SECARA EFISIEN HINGGA 99,9%

EFISIENSI

LEBIH TINGGI

PERFORMA

TINGGI VS. SUHU

LEBIH RENDAH SAAT SUHU TINGGI.

LEBIH TINGGI SAAT SUHU TINGGI.

KOMPLEKSITAS SISTEM

MENENGAH

RENDAH

INTENSITAS LAYANAN

RENDAH

SANGAT RENDAH

STABILITAS TEKANAN

FLUKTUASI INLET/OUTLET

STABIL

STABILITAS ALIRAN

FLUKTUASI INLET/OUTLET

STABIL

KECEPATAN PENYALAAN

MENIT/JAM

DETIK

SENSITIVITAS (UAP) AIR

PDP MAKS. 8°C

TANPA AIR CAIR

SENSITIVITAS OLI

TIDAK DIIZINKAN (< 0,01 mg/m³)

TIDAK DIIZINKAN (< 0,01 mg/m³)

TINGKAT KEBISINGAN

TINGGI (puncak blow-off)

SANGAT RENDAH

BERAT

MENENGAH

RENDAH

Artikel terkait