Kompakt membrán nitrogéngenerátor laboratóriumba

A laboratóriumi-léptékű gázleválasztó alkalmazásokban a folyékony nitrogén dewar és a palackos gázok régóta szolgálnak hagyományos ellátási lehetőségként. A rutin műveletek során azonban a gyakori palackcserék, a folyékony nitrogén tárolásából származó párolgási veszteségek és az ellátás folytonossági korlátai szükségtelen eljárási megszakításokat okozhatnak. A laboratóriumi használatra szánt kompakt membrán nitrogéngenerátor közvetlenebb alternatívát kínál ezeknek a működési szempontoknak a megoldására.

Működési elv: Szelektív permeáció{0}}alapú fizikai elkülönítés

A mag működési mechanizmusa az üreges szálas membránszerelvények szelektív permeációs tulajdonságaira támaszkodik. Különböző parciális nyomású hajtóerők hatására a "gyors" gázkomponensek -beleértve az oxigént és a vízgőzt- nagyobb oldódási-diffúziót mutatnak a membránfalmátrixon keresztül, mint a "lassú" komponensek, például a nitrogén. Ha megfelelően szűrt és kondicionált sűrített levegő halad át a membrán furaton meghatározott nyomás- és hőmérsékleti feltételek mellett, akkor a preferáltan átszivárgó gázok a membrán falán keresztül kifelé diffundálnak, miközben a nitrogénmolekulák a lumenben maradnak, és az áramlási útvonal mentén koncentrálódnak, így keletkezik a termékáram.

Különbözik a nyomásingadozásos adszorpciós vagy a kriogén desztillációs folyamatoktól, ez az elválasztási módszer nem igényel nyomásciklust vagy külső hűtőforrást. A folyamatos elválasztást a membránanyagon keresztüli gázáteresztési sebesség belső különbségei révén érik el. Következésképpen a rendszer konfigurációja kompakt marad, minimális mozgó alkatrészekkel, ami lehetővé teszi a nitrogén folyamatos szállítását a kezelő beavatkozása nélkül. A laboratóriumi használatra szánt kompakt membrán nitrogéngenerátor viszonylag alacsony akusztikus és vibrációs kibocsátása szintén figyelmet érdemel olyan laboratóriumi beállításoknál, ahol a környezeti zaj szabályozása megfontolandó.

Teljesítmény referencia tartományok

A következő paraméterek tipikus működési ablakokat képviselnek ebben a berendezésosztályban. A tényleges értékek ésszerű eltérések lehetnek a betáplált levegő minőségétől és a környezeti hőmérséklettől függően:

Nem{0}}lineáris kapcsolat van a tisztasági szint és a rendelkezésre álló effektív áramlási sebesség között. Például a tisztasági követelmények 99%-ról 99,5%-ra történő emelése jellemzően a felhasználható termékgáz mennyiségének jelentős csökkenését eredményezi. A kiválasztási döntéseknek ezért a tényleges felhasználási tisztasági küszöbértékeken kell alapulniuk, nem pedig a maximális elérhető tisztaságra való törekvésen. A meghatározott nitrogén-tisztasági fokozatokat igénylő analitikai műszerek esetében további tisztítási modulok is beépíthetők az áramlás irányába.

Energiafogyasztási és működési költség jellemzők

A membrán nitrogéntermelő rendszerek energiafogyasztása elsősorban a légkompresszornak és az upstream hűtőszárító alkatrészeinek tulajdonítható. A folyékony nitrogén elpárologtatásával egyenértékű tisztaságú és áramlási előírásokkal összehasonlítva a membránleválasztással végzett helyszíni előállítás általában 40–60%-kal csökkenti az átfogó gázellátási költségeket. Ez a gazdasági előny abból fakad, hogy magának az elválasztási folyamatnak nincs hőenergia-bevitele, valamint kiküszöböli a folyékony nitrogén tárolásából származó napi párolgási veszteséget és a kapcsolódó szállítási költségeket. A mérsékelt tisztasági követelményeket (95%–99%) igénylő laboratóriumok esetében gyakran a kompakt membrán nitrogéngenerátor a laboratóriumok számára a legköltséghatékonyabb-helyszíni ellátási megközelítés.

Ipari alkalmazási kontextus

Az ipari és kutatási infrastruktúrákon belül ezeket a rendszereket általában a következő alkalmazásokban alkalmazzák:

• Gázkromatográfiás vivőgáz: Folyamatos, stabil vivőgáz forrást biztosít a detektorokhoz
• ICP spektrométer segédgáz: megfelel a porlasztókra és a plazmastabilizálásra vonatkozó áramlási és nyomási követelményeknek
• Oldószer elpárologtatása és öblítés: Inert öblítés elleni védelem biztosítása a minta előkészítése során
• Anyagfelület-kezelés: Részvétel alacsony{0}}hőmérsékletű légköri kondicionálásban felületmódosítási kísérletekhez

Mivel a betáplálási módszer nem tartalmaz égési vagy kémiai abszorpciós folyamatokat, nem vezet be további szennyeződéseket vagy reakciók melléktermékeit, ami pozitívan hozzájárulhat az alapvonal stabilitásához és a mérési reprodukálhatósághoz az analitikai munkafolyamatokban.

Műszaki szempontok

Meg kell jegyezni, hogy a laboratóriumi kompakt membrán nitrogéngenerátor kisülési nyomása természetesen csökken a termék tisztaságának növekedésével. Ha az utánfutó berendezés viszonylag nagy bemeneti nyomást igényel,{1}}például, bizonyos gázkromatográfiás modelleket, amelyek 0,6 MPa vagy nagyobb nyomást írnak elő,-gyorsító- vagy puffertartály-elrendezést kell beépíteni a generátor után a tervezési szakaszban. Ezenkívül a membránleválasztás hatékonysága a hőmérséklet{5}}függő. A megemelkedett bemeneti hőmérséklet felgyorsítja a membránanyagon keresztüli áthatolási sebesség eltolódását, és általában ajánlott a betáplált levegő hőmérsékletét a 20-40 fokos tartományban tartani a kimeneti tisztaság stabilitásának biztosítása érdekében.

A Shenger Gas olyan rendszerkonfigurációkat biztosít, amelyek hozzáigazíthatók az adott laboratóriumi elrendezésekhez és fogyasztási mintákhoz. A testreszabási lehetőségek közé tartoznak a betáplált levegő előkezelési szintjei, a kimeneti csatlakozási interfészek, a harmatpont-felügyeleti rendelkezések és a több-áramú elosztási elrendezések. A műszaki támogatási szolgáltatások magukban foglalják a -helyszíni betáplált levegő értékelését, a vonal méretének ellenőrzését, a telepítés felügyeletét és a membránszerelvények ütemezett karbantartási tervezését a tényleges szolgáltatási feltételek alapján.

Népszerű tags: kompakt membrán nitrogén generátor laboratóriumhoz, Kína kompakt membrán nitrogén generátor laboratóriumi gyártók, beszállítók, gyár számára