Unit pemisahan udara

Jenis Unit Pemisah Udara

Industri gas yang besar melayani banyak sektor. Permintaan gas murni seperti oksigen, nitrogen, argon, dan lainnya telah meningkat secara signifikan. Terdapat pengembangan dan kemajuan teknologi untuk memenuhi permintaan unsur gas tersebut. Salah satu teknologi terbaru yang telah digunakan adalah Unit Pemisah Udara (ASU). Unit Pemisah Udara adalah proses di mana udara atmosfer dipisahkan untuk menghasilkan oksigen, nitrogen, dan argon murni.

ASU dapat menghasilkan berbagai volume unsur gas. Ia berfungsi dengan setidaknya tiga teknik: distilasi kriogenik, adsorpsi ayun tekanan, dan distilasi ayun tekanan vakum.

• ASU Berbasis Distilasi Kriogenik: Dalam metode ini, udara atmosfer dikumpulkan dan didinginkan hingga suhu yang sangat rendah. Dengan melakukan ini, udara menjadi cair, kemudian didistilasi untuk memisahkan komponen udara individual. Biasanya yang terjadi adalah udara mencair, dan ketika mencair, komponen yang berbeda menguap pada titik suhu yang berbeda. Inilah cara nitrogen, oksigen, dan argon dipisahkan.
• Adsorpsi Ayun Tekanan (PSA): Metode ini melibatkan penggunaan adsorben zeolit untuk memisahkan nitrogen dari oksigen. Adsorben zeolit memiliki sifat unik yang memungkinkan mereka untuk menarik oksigen lebih dari nitrogen ketika udara atmosfer melewatinya. Setelah tekanan diberikan pada adsorben, nitrogen dilepaskan, meninggalkan oksigen murni.
• VPSA (Adsorpsi Ayun Tekanan Vakum): Teknik ini mirip dengan PSA karena menggunakan adsorben untuk memisahkan nitrogen dan oksigen. Namun, adsorben dalam hal ini berbeda. Mereka bisa berupa saringan molekul karbon atau adsorben lainnya yang memungkinkan oksigen lewat tetapi menahan nitrogen dan gas lainnya. Setelah tekanan berkurang, oksigen dilepaskan bersama dengan komponen lain yang ditahan oleh adsorben.

Spesifikasi & Pemeliharaan

Spesifikasi untuk unit pemisah udara bervariasi tergantung pada desain, konfigurasi, dan aplikasi yang dituju. Berikut adalah beberapa spesifikasi umum untuk berbagai jenis ASU.

• Unit Pemisah Udara Membran:

  Aplikasi: biasanya digunakan dalam memproduksi gas industri seperti oksigen dan nitrogen pada tingkat kemurnian rendah hingga sedang.

  Ukuran Modul: (panjang, lebar, tinggi) 20 inci, 10 inci, 17 inci.

  Permeabilitas Gas: Ini mengacu pada jumlah gas yang dapat melewati area membran per unit waktu. Hal ini dinyatakan dalam Barrer (1 Barrer = 1*10-10 cm3 STP / cm2 / s / cm). Misalnya, permeabilitas oksigen adalah 1000 Barrer, dan permeabilitas nitrogen adalah 500 Barrer.

  Tekanan Operasional: 0,1 MPa-1,0 MPa.

  Tingkat Kemurnian: Nitrogen (kemurnian 90%-99%) Oksigen (kemurnian 20%-40%)

• Generator Oksigen PSA:

  Aplikasi: digunakan untuk memproduksi oksigen dengan kemurnian tinggi untuk aplikasi medis, dirgantara, laboratorium, dan industri.

  Tekanan Sistem: biasanya dioperasikan pada rentang tekanan 0,4 MPa hingga 0,8 MPa.

  Laju Aliran: Laju aliran adalah volume atau massa gas yang dapat dihasilkan generator dalam waktu tertentu. Misalnya, laju aliran dapat dinyatakan dalam satuan Nm3/h atau L/min.

  Kemurnian Oksigen: Kemurnian adalah persentase oksigen dalam gas keluaran, dinyatakan sebagai persentase. Misalnya, kemurnian mungkin berada di antara 90-95%.

• Generator Nitrogen VPSA:

  Aplikasi: digunakan untuk memproduksi gas nitrogen untuk berbagai aplikasi industri, kimia, dan manufaktur.

  Tekanan Sistem: beroperasi pada rentang tekanan 0,4 MPa hingga 0,8 MPa.

  Laju Aliran: Laju aliran adalah volume atau massa nitrogen yang dapat dihasilkan generator dalam waktu tertentu, dinyatakan dalam satuan Nm3/h atau L/min.

  Kemurnian Nitrogen: Kemurnian adalah persentase nitrogen dalam gas keluaran, dinyatakan sebagai persentase. Misalnya, kemurnian mungkin lebih besar dari 99%.

Perlu dicatat bahwa selain spesifikasi di atas, ada lebih banyak spesifikasi untuk unit pemisah udara kriogenik. Produsen dapat memberikan pilihan dan kustomisasi sesuai dengan kebutuhan pelanggan.

Berikut adalah beberapa persyaratan pemeliharaan rutin untuk unit pemisah udara:

• Inspeksi Harian:

  Periksa kolom pemisahan, kompresor, ekspander, penukar panas, katup, pipa, dan peralatan serta sistem lainnya untuk pemisahan udara untuk memastikan tidak ada kebocoran, bagian yang longgar, atau ketidakteraturan. Selain itu, pastikan setiap tingkat oli, air, gas, atau media lainnya berada dalam rentang yang sesuai.

• Pemeliharaan Mingguan:

  Sesuai dengan operasi dan lingkungan, putuskan untuk membersihkan filter dan penukar panas dalam peralatan dengan benar. Perhatikan untuk menghindari penurunan kinerja setelah pembersihan.

• Penggantian Rutin:

  Ganti secara rutin bahan habis pakai unit pemisah udara, seperti filter, membran, gasket, dll. Ini memastikan operasi dan kinerja perangkat yang stabil.

Skenario Unit Pemisah Udara

Berbagai macam industri memanfaatkan ASU di seluruh dunia. Statistik pasar UEA menunjukkan bahwa unit pemisah udara berkontribusi besar terhadap ekonomi. Pertama, ASU menghasilkan nitrogen, oksigen, dan argon murni yang digunakan oleh industri. Salah satu alasan utama unit pemisah udara populer adalah fleksibilitasnya. Berikut adalah beberapa skenario penggunaan utama:

• Industri Kimia: Industri kimia merupakan sebagian besar pangsa pasar global unit pemisah udara. ASU menyediakan gas penting seperti oksigen, nitrogen, dan argon untuk berbagai proses kimia, termasuk pembakaran, oksidasi, dan reaksi sintesis. Proses-proses ini menghasilkan produksi bahan kimia, plastik, dan pupuk, antara lain. Misalnya, Amonia adalah elemen kunci dalam produksi pupuk.
• Industri Metalurgi: Proses metalurgi menggunakan sekitar 70% unit pemisah udara dunia. Oksigen dari unit pemisah udara mendukung pembakaran dan meningkatkan efisiensi ekstraksi logam. Ini juga meningkatkan kualitas produk logam. Nitrogen bertindak sebagai gas pelindung untuk mencegah oksidasi logam selama pengelasan dan pemotongan. Selain itu, Argon berfungsi sebagai gas pelindung untuk menjaga kualitas produk logam selama pengelasan. Unit pemisah udara juga menghasilkan gas metalurgi seperti hidrogen, karbon monoksida, dan asetilena.
• Industri Baja: Unit pemisah udara berkontribusi signifikan pada industri baja. Oksigen murni yang dihasilkan oleh unit tersebut meningkatkan pembakaran bahan bakar. Ini juga meningkatkan efisiensi reduksi bijih besi untuk mendapatkan besi murni untuk produksi baja. Di sisi lain, nitrogen mengontrol komposisi dan sifat baja. Ini juga mencegah baja teroksidasi selama pemrosesan. Argon meningkatkan kualitas baja dengan menghilangkan kotoran.
• Industri Kesehatan dan Makanan: Dalam industri kesehatan, ASU menyediakan oksigen murni yang digunakan untuk terapi, anestesi, dan pemantauan pasien. Ini juga menawarkan nitrogen yang digunakan untuk pengawetan kriogenik dan mengontrol komposisi anestesi. Industri pengolahan dan pengawetan makanan menggunakan oksigen untuk pengemasan untuk meningkatkan masa simpan. Nitrogen menjaga kualitas produk makanan dengan mencegah oksidasi. Ini juga mengawetkan produk makanan dengan menggantikan oksigen dalam kemasan.
• Industri Energi: Unit pemisah udara meningkatkan produksi dan konsumsi energi. Oksigen dari unit tersebut meningkatkan pembakaran bahan bakar selama produksi energi. Ini juga meningkatkan efisiensi reaksi kimia dalam baterai. Nitrogen memainkan peran utama dalam produksi energi dengan mencegah reaksi oksidasi yang menyebabkan kehilangan energi. Ini juga meningkatkan efisiensi proses penyimpanan energi seperti produksi baterai.

Cara Memilih Unit Pemisah Udara

Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan oleh pembeli bisnis saat membeli unit pemisah udara:

• Skala Proyek: Ini mengacu pada kemampuan produksi yang dibutuhkan oleh bisnis. Pembeli bisnis perlu menentukan volume dan kemurnian gas yang dibutuhkan. Jika bisnis ingin memproduksi sejumlah besar gas, mungkin lebih baik memilih ASU skala besar. Di sisi lain, ASU skala kecil cocok untuk proyek yang lebih kecil atau ketika keterbatasan ruang ada.
• Kemurnian dan Kualitas Gas: Unit pemisah udara bekerja dengan memisahkan oksigen, nitrogen, dan argon. Tergantung pada industri dan aplikasi, pembeli perlu memikirkan kemurnian dan kualitas gas spesifik yang mereka butuhkan. Ini juga akan menentukan jenis unit pemisah udara yang akan mereka gunakan.
• Pemilihan Teknologi: Pembeli bisnis memiliki pilihan untuk memilih antara ASU kriogenik, yang menggunakan suhu rendah untuk memisahkan gas, atau ASU non-kriogenik, yang menggunakan teknologi adsorpsi ayun tekanan (PSA). Yang pertama cocok untuk memproduksi oksigen dengan kemurnian tinggi, sementara yang terakhir ideal untuk memproduksi oksigen dengan kemurnian hingga 95% atau 96%.
• Efisiensi Energi dan Biaya Operasional: Efisiensi unit pemisah udara dalam memproduksi gas akan berdampak pada biaya operasional unit. Saat memilih ASU yang paling sesuai dengan kebutuhan bisnis, pertimbangkan efisiensi energi dan biaya operasional. Ada baiknya memiliki anggaran dalam pikiran.
• Infrastruktur dan Logistik: Infrastruktur dan logistik bisnis juga perlu dipertimbangkan, karena akan memainkan peran penting dalam proses instalasi dan pengoperasian unit pemisah udara. Pertimbangkan hal-hal seperti ruang yang tersedia untuk ASU, sistem transportasi yang ada untuk gas, dan proyek atau proses lain yang mungkin terpengaruh oleh pengoperasian ASU.
• Evaluasi dan Dukungan Pemasok: Ada baiknya untuk mempertimbangkan reputasi, rekam jejak, dan dukungan pelanggan pemasok. Pilih pemasok yang memiliki rekam jejak yang baik dan dikenal karena peralatan yang andal dan dukungan purna jual yang sangat baik. Pembeli juga harus mempertimbangkan ketersediaan pemasok ASU. Seberapa cepat pemasok dapat menanggapi masalah teknis atau menyediakan suku cadang?

Unit Pemisah Udara Tanya Jawab

T1: Berapa banyak unit pemisah udara yang ada di dunia?

J1: Ada lebih dari 300 ASU di seluruh dunia.

T2: Siapa produsen unit pemisah udara terbesar?

J2: Linde PLC memiliki pangsa pasar yang mengesankan sebesar 21,7%, menjadikannya produsen dan pemasok unit pemisah udara terbesar di dunia.

T3: Bagaimana masa depan unit pemisah udara?

J3: Ukuran pasar global unit pemisah udara bernilai sekitar USD 6,1 miliar pada tahun 2022. Diproyeksikan tumbuh pada CAGR 5,3% menjadi sekitar USD 10,03 miliar pada tahun 2032.