PSA (Pressure Swing Adsorption) Generator nitrogen dengan kapasitas 1000 Nm3/h dan tekanan pelepasan 0,3 ∼0,6 MPa

Generator Nitrogen PSA (Pressure Swing Adsorpsi) dengan kapasitas 1000 Nm³/jam dan tekanan pelepasan 0,3–0,6 MPa merupakan sistem industri yang menghasilkan gas nitrogen dari udara bertekanan menggunakan teknologi Carbon Molecular Sieve (CMS). Sistem ini banyak digunakan untuk produksi nitrogen di lokasi secara terus-menerus, bukan silinder nitrogen atau penyimpanan nitrogen cair.

Udara atmosfer mengandung kira-kira:

• 78% Nitrogen
• 21% Oksigen
• Argon, CO₂, dan kelembapan dalam jumlah kecil

Sistem PSA memisahkan nitrogen dari udara terkompresi dengan menggunakan tingkat adsorpsi oksigen dan nitrogen yang berbeda pada bahan CMS.

Udara sekitar dikompresi hingga sekitar 0,7–1,0 MPa menggunakan kompresor udara industri.

Udara terkompresi melewati:

• Pra-filter
• Pengering berpendingin atau pengering
• Filter penghilang oli

Ini menghilangkan:

• kelembaban
• Minyak
• Partikel debu

Udara yang bersih dan kering sangat penting karena CMS dapat rusak karena kontaminasi minyak atau air.

Udara terkompresi memasuki menara adsorpsi pertama yang diisi CMS.

Menyerap CMS:

• Oksigen
• CO₂
• Uap air

Molekul nitrogen melewatinya karena berdifusi lebih lambat.

Nitrogen dengan kemurnian tinggi keluar dari menara dan memasuki tangki penyimpanan nitrogen.

Kisaran kemurnian tipikal:

• 95% hingga 99,9995%

Saat Menara A jenuh:

• Menara B memulai adsorpsi
• Menara A mengalami penurunan tekanan dan regenerasi

Peralihan siklik ini disebut Adsorpsi Ayunan Tekanan.

Prosesnya sepenuhnya otomatis dan dikendalikan oleh PLC.

Menyediakan pasokan udara terkompresi.

Persyaratan umum:

• Kompresor ulir bebas oli atau rendah oli
• Tekanan: 0,7–1,0 MPa

Menghilangkan kelembapan untuk melindungi CMS.

Titik embun yang khas:

• ≤ −40°C hingga −45°C

Menghapus:

• Aerosol minyak
• Debu
• Hidrokarbon

Dua wadah vertikal berisi CMS.

Fungsi:

• Adsorpsi
• Regenerasi

Bahan pemisahan inti.

Properti:

• Secara selektif menyerap oksigen
• Umur panjang (5–10+ tahun)

Menstabilkan:

• Mengalir
• Tekanan
• Kemurnian

Kontrol:

• Peralihan katup
• Regulasi tekanan
• Pemantauan kemurnian
• Sistem alarm

PLC umum:

• Siemens S7-1200 / S7-1500

Ini adalah persyaratan yang paling penting.

Diperlukan:

• Membersihkan
• Kering
• Bebas minyak

Kualitas udara yang buruk merusak CMS dan mengurangi kemurnian nitrogen.

Direkomendasikan:

• Tekanan pelepasan kompresor 0,7–0,8 MPa

Tekanan rendah mengurangi:

• Laju aliran
• Stabilitas kemurnian

Ruang generator harus memiliki:

• Aliran udara yang baik
• Debu rendah
• Suhu terkontrol

Perawatan umum:

• Ganti filter
• Periksa katup
• Periksa kompresor
• Kalibrasi alat analisa oksigen

Biaya pemeliharaan biasanya rendah (<1% dari biaya modal per tahun).

Perkiraan kebutuhan udara bertekanan:

• 6.000–8.000 Nm³/jam udara bertekanan
• (tergantung pada persyaratan kemurnian)

Kemurnian nitrogen yang lebih tinggi memerlukan:

• Udara lebih terkompresi
• Tempat tidur CMS yang lebih besar

Total daya sistem yang umum:

• 250–500kW
• (tergantung pada efisiensi kompresor)

Instalasi tipikal meliputi:

• Ruang kompresor
• Selip pengering/filter
• selip PSA
• Tangki penyimpanan

Perkiraan jejak kaki:

• 80–200 m²

• Listrik
• Tenaga industri 380V / 50Hz
• Pendinginan
• Kompresor berpendingin udara atau berpendingin air
• Instrumen Udara
• Untuk pengoperasian katup pneumatik

Generator nitrogen PSA banyak digunakan karena nitrogen adalah:

• Lembam
• Tidak mudah terbakar
• Tahan oksidasi

Digunakan untuk:

• Pengemasan atmosfer yang dimodifikasi (MAP)
• Kemasan makanan ringan
• Kemasan kopi

Mencegah oksidasi dan memperpanjang umur simpan.

Digunakan di:

• Penyolderan gelombang
• Oven reflow
• Manufaktur semikonduktor

Memberikan suasana bebas oksigen.

Aplikasi:

• Selimut tangki
• Membersihkan saluran pipa
• Pencegahan ledakan

Digunakan untuk:

• Anil
• Sintering
• Perlindungan tungku

Mencegah oksidasi logam.

Nitrogen dengan kemurnian tinggi digunakan sebagai gas pembantu untuk:

• Pemotongan baja tahan karat
• Pemotongan aluminium

Digunakan untuk:

• Reaktor inerting
• Kemasan
• Perlindungan kelembaban

Digunakan untuk:

• Pembersihan pipa
• Pengujian tekanan
• Pencegahan kebakaran

• Pasokan nitrogen di lokasi secara terus-menerus
• Biaya pengoperasian lebih rendah dibandingkan silinder
• Sepenuhnya otomatis
• Kemurnian tinggi dapat dicapai
• Memulai dengan cepat
• Perawatan yang rendah
• Lebih aman dibandingkan penanganan nitrogen cair

• Membutuhkan udara bertekanan berkualitas tinggi
• Konsumsi energi kompresor signifikan
• Kinerja CMS menurun jika terkontaminasi
• Kemurnian yang lebih tinggi mengurangi aliran keluaran

Sistem PSA modern meliputi:

• Alat analisa oksigen
• Sensor tekanan
• Pengukur aliran
• Kontrol kemurnian otomatis
• Penutupan darurat
• Alarm tekanan tinggi/rendah
• Layar sentuh PLC HMI

Sistem tingkat lanjut juga dapat mencakup:

• Pemantauan jarak jauh
• Integrasi SCADA
• Diagnostik IoT