A
penghasil nitrogen , juga dikenal sebagai generator gas nitrogen, bekerja dengan memisahkan gas nitrogen (N2) dari udara sekitar, yang terdiri dari sekitar 78% nitrogen dan 21% oksigen, serta sejumlah gas lainnya. Ada dua metode utama yang digunakan generator nitrogen untuk mencapai pemisahan ini: adsorpsi ayunan tekanan (PSA) dan pemisahan membran. Berikut cara kerja setiap metode:
1. Adsorpsi Ayunan Tekanan (PSA):
Proses PSA bergantung pada karakteristik adsorpsi diferensial gas pada bahan penyerap padat, biasanya saringan molekul karbon. Berikut penjelasan langkah demi langkah cara kerja generator nitrogen PSA:
Fase Adsorpsi: Prosesnya dimulai dengan sepasang kolom adsorpsi yang diisi dengan saringan molekul karbon. Selama fase ini, udara terkompresi (mengandung oksigen, nitrogen, dan gas lainnya) dimasukkan ke dalam satu kolom, sedangkan kolom lainnya tetap tidak aktif.
Adsorpsi Selektif: Saringan molekul karbon memiliki afinitas yang lebih besar terhadap oksigen dan pengotor lainnya dibandingkan nitrogen. Hasilnya, saringan menyerap oksigen dan gas sisa lainnya, sehingga nitrogen dapat melewatinya dengan relatif tanpa hambatan.
Produksi Nitrogen: Gas yang diperkaya nitrogen kemudian dikumpulkan dari kolom aktif dan dikirim sebagai gas produk. Nitrogen ini memiliki kemurnian tinggi, biasanya berkisar antara 95% hingga 99,999% tergantung pada aplikasi dan desain generator.
Pergantian Kolom: Setelah waktu yang telah ditentukan atau ketika kolom aktif jenuh dengan gas yang teradsorpsi, kolom berganti peran. Kolom yang sebelumnya aktif memasuki fase desorpsi, sedangkan kolom lainnya menjadi aktif untuk produksi nitrogen.
Fase Desorpsi: Selama fase ini, gas yang teradsorpsi dilepaskan dari kolom jenuh dengan mengurangi tekanan. Proses ini, yang dikenal sebagai desorpsi atau regenerasi, mempersiapkan kolom untuk siklus adsorpsi berikutnya.
Pengoperasian Berkelanjutan: Generator bergantian antara fase adsorpsi dan desorpsi secara siklik, memastikan pasokan gas nitrogen dengan kemurnian tinggi secara terus-menerus.
2. Pemisahan Membran:
Generator nitrogen membran menggunakan prinsip berbeda untuk memisahkan nitrogen dari udara berdasarkan perbedaan permeabilitas gas melalui membran semi permeabel. Berikut cara kerja generator nitrogen membran:
Bahan Membran: Generator berisi membran yang terbuat dari bahan dengan permeabilitas selektif. Membran ini memungkinkan molekul nitrogen lebih mudah melewatinya dibandingkan molekul oksigen dan gas lainnya.
Kompresi Udara: Udara terkompresi disuplai ke satu sisi membran. Udara bertekanan ini mengandung campuran oksigen dan nitrogen.
Pemisahan Gas: Saat udara mengalir melalui membran, molekul nitrogen lebih mudah berdifusi melalui membran daripada molekul oksigen. Permeasi selektif ini menghasilkan aliran nitrogen yang diperkaya di satu sisi membran dan aliran yang diperkaya oksigen di sisi lain.
Pengumpulan Nitrogen: Gas yang diperkaya nitrogen dikumpulkan dari sisi membran tempat ia meresap, sedangkan aliran yang diperkaya oksigen dapat dilepaskan atau diproses lebih lanjut sesuai kebutuhan.
Pengoperasian Berkelanjutan: Generator nitrogen membran menyediakan pasokan gas nitrogen secara terus-menerus selama udara bertekanan disuplai ke sistem.
Generator nitrogen PSA dan membran menawarkan sumber gas nitrogen yang andal dengan berbagai tingkat kemurnian dan laju aliran, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi industri, komersial, dan ilmiah. Pilihan antara metode ini bergantung pada faktor-faktor seperti kemurnian yang diperlukan, laju aliran, dan persyaratan aplikasi spesifik.
