LYZD-A Series PSA nitrogen generator dirancang untuk produksi nitrogen di lokasi dengan menggunakan compressed air sebagai feed gas. Dibandingkan mengandalkan pengiriman tabung nitrogen atau bulk liquid nitrogen, sistem PSA memisahkan nitrogen secara langsung dari compressed air dan memasok product gas secara kontinu sesuai kapasitas dan purity yang dibutuhkan.
Bagi pengguna yang mengevaluasi LYZD-A Series, nominal nitrogen purity saja tidak cukup. Feed-air pressure, kapasitas produksi nitrogen, effective air consumption, fungsi kontrol, konfigurasi sistem, dan product purity yang dibutuhkan semuanya memengaruhi pemilihan peralatan akhir.
Untuk informasi tingkat produk, pengguna juga dapat melihat rangkaian PSA nitrogen generator Lingyu.
How the LYZD-A PSA Nitrogen Generator Works
LYZD-A Series menggunakan teknologi Pressure Swing Adsorption (PSA) dengan dua adsorption towers yang beroperasi secara bergantian.
Setiap tower diisi dengan Carbon Molecular Sieve (CMS). Ketika compressed air memasuki adsorption tower, molekul oksigen lebih dahulu diadsorpsi oleh CMS, sementara nitrogen melewati adsorption bed dan dikumpulkan sebagai product gas.
Ketika Tower A menghasilkan nitrogen, Tower B menjalani depressurization dan regeneration. Oksigen yang sebelumnya diadsorpsi oleh CMS dilepaskan dan dibuang ke atmosfer dengan bantuan sejumlah kecil nitrogen purge gas.
Setelah Tower A mencapai kapasitas adsorption yang telah ditentukan dan Tower B menyelesaikan regenerasi, sistem kontrol menukar fungsi kedua tower. Tower B mulai melakukan adsorption sementara Tower A menjalani regenerasi.
Proses bergantian ini memungkinkan produksi nitrogen secara kontinu dengan automatic PLC control.
Standard Operating Conditions
Kondisi operasi standar PSA nitrogen generator adalah:
| Parameter | Specification |
|---|---|
| Inlet air temperature | ≤40°C |
| Inlet air pressure | 0.5–0.8 MPa |
| Nitrogen purity | 95%–99.999% |
| Nitrogen dew point | ≤−40°C |
| Ambient temperature | ≤40°C |
| Switching cycle | 45–60 seconds |
| Power supply | 220 V / 50 Hz |
| Noise level | ≤75 dB |
Parameter tersebut penting karena kinerja PSA sangat bergantung pada kondisi pasokan compressed air. Sistem mendukung rentang purity yang dapat dikonfigurasi dan tidak beroperasi hanya pada satu tingkat purity tetap.
Why Nitrogen Purity Must Be Defined Before Capacity Selection
Nitrogen purity dan kapasitas produksi tidak dapat dievaluasi secara terpisah.
Nitrogen purity yang lebih tinggi umumnya mengharuskan sistem adsorption menahan lebih banyak oksigen sebelum gas mencapai product outlet. Akibatnya, hubungan antara konsumsi feed air dan output nitrogen yang dapat digunakan berubah sesuai purity yang dibutuhkan.
Konfigurasi teknis yang tersedia mencakup nitrogen purity 99.0%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, dan 99.999%, dengan konfigurasi akhir ditentukan berdasarkan kebutuhan proyek.
Oleh karena itu, hanya menentukan “high-purity nitrogen” tidaklah cukup. Kebutuhan purity aktual harus ditentukan sebelum melakukan system sizing.
Menentukan purity yang jauh lebih tinggi daripada kebutuhan proses dapat meningkatkan konsumsi compressed air dan biaya sistem secara tidak perlu.
LYZD-A Series Capacity and Effective Air Consumption
Dalam kondisi referensi yang dinyatakan, LYZD-A Series mencakup kapasitas produksi nitrogen dari 20 hingga 600 m³/h.
| Model | Nitrogen Production | Effective Air Consumption | Dimensions |
| LYZD-A20 | 20 m³/h | 0.66 m³/min | 1500×850×500 mm |
| LYZD-A50 | 50 m³/h | 1.67 m³/min | 1900×1000×600 mm |
| LYZD-A100 | 100 m³/h | 3.33 m³/min | 2230×1700×800 mm |
| LYZD-A200 | 200 m³/h | 6.67 m³/min | 2750×1750×900 mm |
| LYZD-A300 | 300 m³/h | 10.0 m³/min | 2807×2100×1050 mm |
| LYZD-A400 | 400 m³/h | 13.33 m³/min | 2890×2200×1200 mm |
| LYZD-A500 | 500 m³/h | 16.67 m³/min | 2900×2500×1350 mm |
| LYZD-A600 | 600 m³/h | 20.00 m³/min | 2900×2500×1400 mm |
Data kapasitas tersebut didasarkan pada kondisi desain dengan adsorption pressure 0.8 MPa(g), suhu ambien 20°C, dan relative humidity feed air 80%. Oleh karena itu, system sizing aktual harus mempertimbangkan kondisi lokasi dan tidak boleh langsung menggunakan tabel tanpa koreksi.
Control Features of the LYZD-A PSA System
LYZD-A Series dilengkapi beberapa fungsi kontrol dan monitoring yang ditujukan untuk menstabilkan produksi nitrogen serta mengurangi intervensi manual.
Fully Automatic Operation
Automatic start, stop, dan pergantian adsorption cycle memungkinkan sistem beroperasi secara kontinu tanpa pergantian tower secara manual.
PLC-Controlled Pneumatic Valves
PLC mengontrol pneumatic valves sesuai urutan yang dibutuhkan, mengoordinasikan adsorption, depressurization, regeneration, pressure equalization, dan pergantian tower.
Real-Time Nitrogen Monitoring
Nitrogen purity dan flow rate dipantau secara online.
PSA nitrogen generator tidak hanya harus menghasilkan nitrogen, tetapi juga harus memverifikasi bahwa product gas memenuhi persyaratan operasi yang telah ditentukan.
Off-Spec Nitrogen Protection
Jika nitrogen purity turun di bawah nilai yang ditetapkan, sistem akan mengaktifkan alarm.
Jika kondisi off-spec berlanjut melebihi periode yang telah ditentukan, sistem dapat secara otomatis berhenti untuk perlindungan, sehingga membantu mencegah pengiriman nitrogen yang tidak terkendali dan tidak memenuhi purity yang ditetapkan.
Digital Touchscreen Monitoring
Touchscreen menampilkan informasi operasi utama seperti tekanan sistem, nitrogen purity, nitrogen flow, dan status operasi.
Automatic CMS Compaction and Why It Matters
Carbon Molecular Sieve merupakan material adsorption utama dalam PSA nitrogen generator.
Selama operasi siklik jangka panjang, pressurization dan depressurization yang berulang dapat menyebabkan pergerakan di dalam CMS bed. Oleh karena itu, mempertahankan kepadatan pengisian yang sesuai penting untuk menjaga kestabilan kinerja adsorption.
Desain LYZD-A mencakup automatic CMS compaction system yang ditujukan untuk mempertahankan kepadatan pengisian yang sesuai dan mengurangi pulverization CMS akibat pergerakan bed.
Hal ini lebih berguna untuk perencanaan maintenance daripada menetapkan satu masa pakai tetap yang berlaku secara universal untuk CMS.
Kondisi aktual CMS dapat dipengaruhi oleh kualitas feed air, kontaminasi oli, kelembapan yang memasuki adsorption towers, operating pressure, switching frequency, pergerakan bed, dan jam operasi aktual.
Oleh karena itu, kondisi CMS harus dievaluasi berdasarkan kinerja operasi dan kondisi sistem, bukan diganti hanya berdasarkan interval kalender tetap.
Energy Efficiency: Look at Effective Air Consumption
Untuk PSA nitrogen generation, energy efficiency tidak boleh dievaluasi hanya berdasarkan daya listrik yang dikonsumsi langsung oleh nitrogen generator.
Sebagian besar input energi berasal dari produksi compressed feed air sehingga effective air consumption menjadi parameter penting dalam pemilihan sistem.
Untuk kondisi referensi 98%, angka representatif meliputi:
| Nitrogen Production | Effective Air Consumption |
| 20 m³/h | ≈0.66 m³/min |
| 100 m³/h | ≈3.33 m³/min |
| 300 m³/h | ≈10.0 m³/min |
| 600 m³/h | ≈20.0 m³/min |
Data tersebut menunjukkan mengapa nitrogen generator dan compressor system harus dievaluasi secara bersama-sama, bukan sebagai dua peralatan yang terpisah.
Sistem LYZD-A juga menggunakan optimized unequal-pressure equalization process yang meningkatkan nitrogen recovery efficiency dan memberikan pengurangan tidak langsung sekitar 5% pada konsumsi energi keseluruhan dalam kondisi desain yang dimaksud.
Feed-Air Treatment Is Part of the Nitrogen System
PSA nitrogen generator biasanya tidak beroperasi secara langsung menggunakan untreated compressor discharge air.
Konfigurasi lengkap dapat mencakup air compressor, air receiver, refrigerated air dryer, buffer tank, nitrogen generator, nitrogen buffer tank, komponen pressure control, peralatan analisis nitrogen/oxygen, dan upstream filtration.
Hal ini penting karena kelembapan, air cair, oil aerosols, dan partikel yang memasuki CMS bed dapat memengaruhi kinerja adsorption dan keandalan sistem.
Precision compressed-air filtration yang sesuai harus dipertimbangkan sebagai bagian dari keseluruhan nitrogen-generation system, bukan sebagai aksesori yang tidak berkaitan.
How to Size an LYZD-A Nitrogen Generator
Model yang sesuai tidak boleh dipilih hanya berdasarkan nitrogen flow. Required nitrogen flow, purity, feed-air pressure, feed-air temperature, dan nitrogen dew point harus dievaluasi secara bersama-sama.
Required Nitrogen Flow
Tentukan konsumsi nitrogen normal dan kebutuhan simultan maksimum.
Proses yang secara kontinu membutuhkan 80 m³/h mungkin memerlukan konfigurasi berbeda dari proses yang biasanya menggunakan 40 m³/h tetapi sesekali mencapai puncak mendekati 80 m³/h.
Required Nitrogen Purity
Tentukan purity aktual yang dibutuhkan oleh proses.
Perbedaan antara 99%, 99.9%, 99.99%, dan 99.999% sangat signifikan dari perspektif desain sistem PSA.
Pengguna yang membutuhkan konfigurasi tertentu juga dapat melihat 99% nitrogen generator, 99.5% nitrogen generator, dan 99.99% nitrogen generator Lingyu.
Feed-Air Pressure
Rentang inlet pressure standar adalah 0.5–0.8 MPa.
Oleh karena itu, tekanan compressor yang tersedia harus dikonfirmasi sebelum equipment sizing.
Feed-Air Temperature
Spesifikasi inlet-air temperature adalah ≤40°C.
Pendinginan di bagian hulu dan pengolahan compressed air yang tepat harus dipertahankan agar PSA nitrogen generator menerima udara dalam kondisi operasi yang dibutuhkan.
Nitrogen Dew Point
Spesifikasi nitrogen dew point standar adalah ≤−40°C.
Jika proses membutuhkan spesifikasi kelembapan yang berbeda, kebutuhan tersebut harus ditentukan sebelum keseluruhan sistem dikonfigurasi.
Where the LYZD-A Series Can Be Used
Aplikasi PSA nitrogen generator yang tepat harus ditentukan berdasarkan purity, flow, dew point, pressure, dan tujuan proses yang dibutuhkan, bukan dengan menempatkan setiap sistem pada daftar industri umum yang sama.
Sebagai contoh, pengguna yang mengevaluasi nitrogen untuk modified-atmosphere atau aplikasi proses lainnya dapat melihat halaman food and beverage application, sedangkan pengguna di sektor farmasi dapat melihat bagian pharmaceutical and biopharmaceutical application Lingyu.
Pemilihan peralatan LYZD-A harus tetap berfokus pada spesifikasi nitrogen dan kebutuhan proses aktual, bukan hanya berdasarkan nama industri.
What If the Required Purity Is 99.999%?
Kebutuhan ini harus ditangani dengan hati-hati karena PSA nitrogen production dan proses pemurnian nitrogen lanjutan tidak selalu menggunakan konfigurasi sistem yang sama.
Konfigurasi PSA nitrogen generator dapat mencapai tingkat purity yang berbeda. Sistem carbon-based deoxygenation purification yang terpisah juga dapat meningkatkan nitrogen PSA sekitar 99.9% menjadi nitrogen ≥99.999%.
Proses pemurnian tersebut mengurangi residual oxygen melalui carbon-based deoxygenation, kemudian menghilangkan CO₂, kelembapan, dan partikel.
Oleh karena itu, proyek dengan kebutuhan purity yang ketat tidak boleh mengasumsikan bahwa setiap konfigurasi PSA mencapai target melalui susunan peralatan yang sama.
Keseluruhan nitrogen system harus dipilih berdasarkan:
Required purity + flow + dew point + oxygen specification + feed-air condition
Information to Prepare Before Requesting a System
Sebelum memilih konfigurasi LYZD-A, siapkan required nitrogen flow, required nitrogen purity, nitrogen pressure, required dew point, jam operasi, tekanan compressed air yang tersedia, feed-air temperature, kondisi ambien, dan perkiraan fluktuasi kebutuhan.
Parameter tersebut memungkinkan nitrogen generator, air-treatment equipment, kapasitas compressor, buffer storage, dan monitoring system dievaluasi sebagai satu sistem lengkap.
Untuk kebutuhan purity, kapasitas, atau kondisi operasi khusus, konfigurasi teknis yang disesuaikan dapat dievaluasi.
Conclusion
LYZD-A PSA Nitrogen Generator menggunakan dua adsorption towers yang diisi dengan Carbon Molecular Sieve untuk memisahkan nitrogen secara kontinu dari compressed air melalui siklus adsorption dan regeneration yang berlangsung secara bergantian.
Karakteristik utamanya mencakup configurable nitrogen purity 95%–99.999%, nitrogen dew point ≤−40°C, inlet pressure 0.5–0.8 MPa, inlet-air temperature ≤40°C, switching cycle 45–60 detik, power supply 220 V/50 Hz, noise level ≤75 dB, automatic PLC control, online purity and flow monitoring, off-spec protection, automatic CMS compaction, serta rentang kapasitas standar 20–600 m³/h.
Untuk pemilihan yang tepat, pengguna harus berfokus pada hubungan antara required purity, kebutuhan nitrogen, effective compressed-air consumption, kualitas feed air, dan kondisi operasi, bukan memilih generator hanya berdasarkan nominal nitrogen capacity.
