Generator nitrogen menggunakan saringan molekuler karbon berkualitas tinggi sebagai adsorben dan menggunakan adsorpsi ayunan tekanan

Generator nitrogen menggunakan saringan molekuler karbon berkualitas tinggi sebagai adsorben dan menggunakan prinsip adsorpsi ayunan tekanan (PSA) pada suhu kamar untuk memisahkan udara dan menghasilkan nitrogen dengan kemurnian tinggi.

Biasanya, dua menara adsorpsi dihubungkan secara paralel, dengan katup pneumatik masukan yang dikontrol PLC beroperasi secara otomatis. Mereka secara bergantian melakukan adsorpsi tekanan dan regenerasi dekompresi untuk menyelesaikan pemisahan nitrogen-oksigen dan memperoleh nitrogen dengan kemurnian tinggi yang dibutuhkan.

Prinsip pembangkitan nitrogen PSA: Molekul karbon dapat secara bersamaan menyerap oksigen dan nitrogen dari udara, dan kapasitas adsorpsi meningkat seiring dengan peningkatan tekanan. Selain itu, saringan molekuler karbon menyerap oksigen dengan sangat cepat, mencapai lebih dari 90% adsorpsi dalam waktu sekitar satu menit; pada titik ini, kapasitas adsorpsi nitrogen hanya sekitar 5%, sehingga mayoritas gas yang terserap adalah oksigen, dan sisanya sebagian besar adalah nitrogen.

Alur kerja generator nitrogen dicapai oleh pengontrol logika terprogram (PLC) yang mengontrol tiga katup solenoid pilot 2 posisi 5 arah, yang pada gilirannya mengontrol pembukaan dan penutupan delapan katup pipa pneumatik. Tiga katup solenoid pilot 2 posisi 5 arah mengontrol keadaan hisap kiri, pemerataan, dan hisap kanan. Urutan waktu untuk hisap kiri, pemerataan tekanan, dan hisap kanan disimpan dalam pengontrol terprogram. Dalam keadaan mati, gas pilot dari ketiga katup solenoid pilot 2 posisi 5 arah terhubung ke port tertutup katup pipa pneumatik. Ketika proses berada dalam keadaan hisap kiri, katup solenoid yang mengontrol hisap kiri diberi energi, dan gas pilot menghubungkan port pembukaan katup masukan hisap kiri, katup generator gas hisap kiri, dan katup pembuangan kanan, menyebabkan ketiga katup ini terbuka dan menyelesaikan proses hisap kiri. Secara bersamaan, menara adsorpsi kanan mengalami desorpsi. Ketika proses berada dalam keadaan pemerataan tekanan, katup solenoid yang mengontrol pemerataan tekanan diberi energi, dan katup lainnya tertutup. Gas pilot menghubungkan port pembukaan katup pemerataan tekanan atas dan bawah, menyebabkan kedua katup ini terbuka dan menyelesaikan proses pemerataan tekanan. Ketika proses berada dalam keadaan hisap kanan, katup solenoid yang mengontrol hisap kanan diberi energi, dan gas pilot menghubungkan port pembukaan katup masukan hisap kanan, katup generator gas hisap kanan, dan katup pembuangan kiri, menyebabkan ketiga katup ini terbuka dan menyelesaikan proses hisap kanan. Secara bersamaan, menara adsorpsi kiri mengalami desorpsi. Di setiap segmen proses, semua katup kecuali yang seharusnya terbuka harus tertutup. Untuk memastikan pelepasan oksigen yang lengkap dari saringan molekuler selama dekompresi ke atmosfer, gas nitrogen digunakan untuk membersihkan menara desorpsi melalui katup backflush yang biasanya terbuka, mengeluarkan oksigen dari menara. Proses ini, yang disebut backflush, terjadi bersamaan dengan desorpsi.

Generator nitrogen di pabrik kami beroperasi menggunakan pengontrol terprogram Siemens S7-200. Pengontrol ini pertama-tama mengontrol katup solenoid, yang kemudian mengontrol pembukaan dan penutupan delapan katup pipa pneumatik di menara A dan B. Urutan waktu katup solenoid disimpan dalam pengontrol terprogram. Selama bertahun-tahun pengoperasian generator nitrogen kami, masalah utama adalah tekanan produksi gas rendah dan kandungan oksigen tinggi.

1. Tekanan gas masukan yang rendah secara alami menghasilkan tekanan produksi yang tidak mencukupi.
2. Konsumsi gas di lokasi yang tinggi, menyebabkan produksi yang tidak mencukupi dan peningkatan tekanan.
3. Filter dan katup yang tersumbat di pipa gas masukan mengurangi aliran gas, menghasilkan produksi nitrogen jauh lebih sedikit dari konsumsi dan tekanan sistem yang rendah.
4. Kebocoran di jaringan pasokan gas semakin mengurangi tekanan.
5. Kontrol abnormal pada sirkuit katup generator nitrogen atau macet mekanis.

1. Tekanan udara terkompresi asli yang rendah menyebabkan efek adsorpsi ayunan tekanan (PSA) yang buruk dan deoksigenasi yang tidak efektif.
2. Kerusakan katup solenoid pilot atau katup pneumatik yang mengontrol menara kiri dan kanan. Misalnya, beberapa katup mungkin memiliki waktu pembukaan dan penutupan yang tertunda atau macet. Ini akan menyebabkan kebocoran udara, yang menyebabkan operasi kedua menara tidak teratur, pembangkitan nitrogen yang buruk, dan kandungan oksigen yang tinggi.
3. Kontrol konsumsi udara yang tepat sangat penting. Aliran udara yang berlebihan juga akan menghasilkan pembangkitan nitrogen yang buruk.
4. Kegagalan mengganti saringan molekuler karbon dan elemen filter dalam waktu lama juga akan menyebabkan kandungan oksigen yang tinggi.
5. Kerusakan sirkuit kontrol menyebabkan kegagalan katup solenoid, yang mengakibatkan ketidakmampuan untuk membuka atau menutup dengan benar dan menyebabkan masalah kandungan oksigen.