Unit Nitrogen Adsorpsi Ayunan Tekanan

Unit nitrogen adsorpsi ayunan tekanan memisahkan oksigen dari nitrogen berdasarkan perbedaan laju adsorpsi kinetik menggunakan saringan molekul karbon. Di bawah tekanan, molekul oksigen (diameter kinetik 0,346 nm) secara istimewa memasuki mikropori saringan molekuler, sedangkan molekul nitrogen (diameter kinetik 0,364 nm), dengan laju difusi yang lebih lambat, tetap berada dalam fase gas dan dikumpulkan sebagai gas produk. Setelah depresurisasi ke tekanan atmosfer atau sub-atmosfer, oksigen yang teradsorpsi dan komponen pengotor lainnya diserap dan dibuang, sehingga menghasilkan saringan molekuler.

Kirim permintaan

Obrolan Sekarang

perkenalan produk

Dua bejana penyerap bergantian antara siklus adsorpsi dan desorpsi, dengan rangkaian katup yang digerakkan secara pneumatik memungkinkan produksi nitrogen berkelanjutan. Sistem beroperasi mendekati suhu sekitar (biasanya 5–45 derajat ) tanpa perubahan fase, memerlukan waktu sekitar 10–30 menit untuk memulai, tanpa perlu periode pendinginan atau penundaan setelah dimatikan.

Rentang Referensi Kinerja

Data kinerja didasarkan pada kondisi referensi: tekanan masuk udara terkompresi 0,75–0,85 MPaG, suhu masuk kurang dari atau sama dengan 40 derajat, dan titik embun atmosfer kurang dari atau sama dengan -20 derajat.

Kemurnian Produk (vol%)	Rentang Aliran (Nm³/jam)	Titik Embun Atmosfer ( derajat )	Tekanan Keluar (MPaG)
99.9	10 – 3,000	-40 – -60	0.5 – 0.8
99.5	20 – 5,000	-40 – -60	0.5 – 0.8
99.0	30 – 6,000	-40 – -60	0.5 – 0.8
97.0	50 – 8,000	-40 – -60	0.5 – 0.8

Laju aliran dan kemurnian berkorelasi terbalik. Untuk setiap peningkatan kemurnian sebesar 0,5%, keluaran gas efektif dari bejana penyerap tertentu berkurang sekitar 8–12%. Tekanan keluar bergantung pada tekanan masuk dan penurunan tekanan sistem, biasanya 0,05–0,1 MPa di bawah tekanan masuk.

Referensi Konsumsi Energi

Kemurnian Produk	Rasio Konsumsi Udara (Udara/N₂ vol/vol)	Konsumsi Daya Spesifik (kWh/Nm³)
99.9%	7.5 – 8.5	0.26 – 0.36
99.5%	4.5 – 5.5	0.18 – 0.26
99.0%	3.8 – 4.5	0.15 – 0.21

Nilai energi menunjukkan total konsumsi daya sistem termasuk kompresor udara, pengering berpendingin, dan skid penghasil nitrogen (aktuasi dan instrumentasi katup), yang dihitung dalam operasi berkelanjutan-beban penuh. Untuk setiap peningkatan suhu udara masuk sebesar 5 derajat, kapasitas pelepasan kompresor berkurang sekitar 2–3%, yang juga diikuti dengan peningkatan konsumsi energi aktual.

Spesifikasi Teknis (Rentang Desain Standar)

Laju aliran nitrogen: 5 – 8.000 Nm³/jam (kereta tunggal); konfigurasi paralel multi-modul tanpa batas atas
Kisaran penyesuaian kemurnian: 95% – 99,999% (sisa oksigen yang sesuai 5% – 10 ppm)
Tekanan pengoperasian: 0,4 – 1,2 MPaG (udara bertekanan masuk)
Kisaran suhu sekitar: 5 derajat – 45 derajat; penelusuran panas dan isolasi diperlukan untuk area di bawah 0 derajat
Sistem kontrol: Kontrol urutan PLC (seri Siemens S7-1200 / Mitsubishi FX), HMI layar sentuh 7 inci, komunikasi MODBUS RTU/TCP
Jenis katup: Katup dudukan sudut pneumatik / katup kupu-kupu; waktu siklus 60–180 detik; umur desain Lebih besar dari atau sama dengan 2 juta siklus
Saringan molekul: Saringan molekul karbon yang dimodifikasi- atau kalsium-; masa pakai desain Lebih dari atau sama dengan 8 tahun (penurunan kapasitas adsorpsi Kurang dari atau sama dengan 2%/tahun dalam kondisi normal)
Tingkat kebisingan: Kurang dari atau sama dengan 80 dB(A) @ 1m (terutama dari peredam knalpot katup pneumatik)

Industri yang Berlaku dan Kondisi Pengoperasian

Kimia: Selimut nitrogen reaktor, inerting tangki, pembersihan pipa, perlindungan katalis
Penambangan batubara: Injeksi nitrogen bawah tanah untuk pencegahan kebakaran, inerting goaf
Manufaktur elektronik: Suasana pelindung penyolderan reflow / penyolderan gelombang, pencegahan oksidasi SMT
Pengolahan makanan: Pengemasan atmosfer yang dimodifikasi (MAP), tangki penyimpanan minyak nabati yang menyelimuti
Perlakuan panas logam: Suasana sintering anil cerah, mematri, metalurgi serbuk
Lingkungan: Injeksi nitrogen TPA untuk penekanan oksigen, pembersihan sistem pengolahan gas buang

Industri yang berbeda memiliki persyaratan yang berbeda-beda mengenai titik embun, sisa aerosol minyak, dan kebersihan partikulat, yang harus diatasi melalui konfigurasi sistem pemurnian{0}end front-end yang sesuai.

Kode Desain dan Dokumentasi Kepatuhan

Desain dan fabrikasi peralatan dapat dilaksanakan sesuai dengan standar berikut. Kode yang berlaku ditentukan berdasarkan lokasi proyek dan kebutuhan pengguna:

Desain bejana tekan: ASME Bagian VIII Div. 1 / GB 150 / PD 5500
Pengujian tekanan: Hidrostatis pada tekanan desain 1,5×; uji kebocoran pneumatik pada tekanan desain 1,0×
Perlindungan ledakan listrik: ATEX / IECEx / GB 3836 (opsi Ex d / Ex e)
Kualitas gas: ISO 8573-1 (partikel padat / air / minyak, tiga parameter)
Kepatuhan ekspor: CE/PED, GOST, stempel kode ASME (tergantung konfirmasi)

Kondisi Batas Integrasi Sistem

Unit nitrogen adsorpsi ayunan tekanan, sebagai bagian inti dari sistem penghasil nitrogen, memerlukan spesifikasi kualitas udara bagian depan-end berikut untuk pengoperasian normal:

Kandungan minyak udara terkompresi: Kurang dari atau sama dengan 0,01 mg/m³ (Kelas 1)
Partikulat padat: Kurang dari atau sama dengan 0,01 μm, konsentrasi Kurang dari atau sama dengan 0,1 mg/m³ (Kelas 1)
Suhu masuk: Kurang dari atau sama dengan 40 derajat (di outlet pengering berpendingin)
Fluktuasi tekanan: Setpoint ±0,03 MPa

Kegagalan untuk memenuhi kondisi pra-perlakuan di atas dapat mengakibatkan hilangnya kapasitas adsorpsi yang tidak dapat diubah karena kontaminasi aerosol minyak, atau penghancuran partikel akibat masuknya air cair, yang selanjutnya mempengaruhi kemurnian produk dan stabilitas aliran.

Pertimbangan Ukuran

Kemurnian, laju aliran, dan tekanan saling bergantung. Penentuan ukuran harus didasarkan pada kondisi batas "kemurnian minimum yang diperlukan + aliran sesaat maksimum", bukan nilai rata-rata. Untuk aplikasi hilir dengan fluktuasi permintaan siklis, tangki penyangga nitrogen (biasanya 0,5–2 kali kapasitas aliran menit) direkomendasikan untuk mencegah penyimpangan kemurnian yang disebabkan oleh seringnya transien beban pada penyerap.

Jika sistem distribusi udara bertekanan yang ada tersedia, kapasitas udara yang tersisa harus diverifikasi terhadap persyaratan konsumsi udara PSA. Jika tidak tersedia, pemilihan kompresor udara harus dimasukkan ke dalam rencana sistem secara keseluruhan.

Konfigurasi Peralatan

Konfigurasi standarnya adalah rakitan-yang dipasang di selip dengan bejana penyerap, tangki penyangga, manifold katup, dan kabinet kontrol listrik yang terintegrasi pada rangka dasar baja tunggal untuk pengangkutan dan pemasangan di lokasi. Untuk proyek-aliran tinggi atau ruang-terbatas, pengaturan terpisah (bejana penyerap dan tangki penyangga dipasang secara terpisah) atau konfigurasi paralel-baris ganda dapat diadopsi untuk mengurangi ketinggian masing-masing bejana.

Unit nitrogen adsorpsi ayunan tekanan dapat dilengkapi dengan penganalisis kemurnian nitrogen online (tipe paramagnetik atau zirkonia) dan pemancar titik embun untuk pemantauan kualitas gas produk secara berkelanjutan, dengan kontrol interlock untuk siklus katup atau pemicu alarm kemurnian.

Shenger Gas Equipment menyediakan dokumentasi teknik berdasarkan rekam jejak proyek yang telah terbukti mencakup spektrum aliran penuh dan kemurnian. Alat simulasi-internal dan rutinitas algoritmik mendukung konfigurasi desain non-standar. Setiap sistem harus menjalani pengujian operasional berkelanjutan sebelum pengiriman, dengan catatan pemeriksaan lengkap disimpan. Untuk kondisi lokasi tertentu, lembar data teknis, perkiraan konsumsi energi, dan gambar P&ID dapat diberikan setelah parameter dasar proyek disediakan.