مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه

در کاربردهای جداسازی گاز در مقیاس آزمایشگاهی، دیوارهای نیتروژن مایع و گازهای سیلندر مدت‌هاست که به عنوان گزینه‌های عرضه معمولی عمل می‌کنند. با این حال، در عملیات معمول، تعویض مکرر سیلندر، تلفات تبخیری ناشی از ذخیره‌سازی نیتروژن مایع و محدودیت‌های تداوم عرضه می‌تواند باعث ایجاد وقفه‌های غیرضروری شود. یک مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه جایگزین مستقیم تری برای پرداختن به این ملاحظات عملیاتی ارائه می دهد.

اصل عملیات: نفوذ انتخابی-جدایی فیزیکی مبتنی بر

مکانیسم عملیاتی اصلی بر ویژگی‌های نفوذ انتخابی مجموعه‌های غشای فیبر توخالی متکی است. تحت نیروهای محرک فشار جزئی دیفرانسیل، اجزای گاز «سریع»-از جمله اکسیژن و بخار آب-در مقایسه با اجزای «آهسته» مانند نیتروژن، سرعت انحلال{3}}بیشتری را در ماتریس دیواره غشا نشان می‌دهند. هنگامی که هوای فشرده به اندازه کافی فیلتر شده و مطبوع از سوراخ غشاء در شرایط فشار و دمای مشخص عبور می کند، گازهای نفوذ پذیر ترجیحاً از طریق دیواره غشاء به بیرون پخش می شوند، در حالی که مولکول های نیتروژن در داخل مجرا حفظ می شوند و در طول مسیر جریان متمرکز می شوند تا جریان محصول را تشکیل دهند.

متمایز از فرآیندهای جذب نوسان فشار یا تقطیر برودتی، این روش جداسازی نیازی به چرخه فشار یا منابع تبرید خارجی ندارد. جداسازی پیوسته از طریق تفاوت های ذاتی در نرخ نفوذ گاز در سراسر مواد غشایی به دست می آید. در نتیجه، پیکربندی سیستم فشرده باقی می ماند، با حداقل اجزای متحرک، که تحویل نیتروژن پایدار را بدون دخالت اپراتور امکان پذیر می کند. انتشار نسبتاً کم صوتی و ارتعاشی یک مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه نیز برای تنظیمات آزمایشگاهی که کنترل نویز محیط ممکن است مورد توجه قرار گیرد، قابل توجه است.

محدوده مرجع عملکرد

پارامترهای زیر پنجره های عملیاتی معمولی را برای این کلاس تجهیزات نشان می دهد. مقادیر واقعی بسته به کیفیت هوای خوراک و شرایط دمای محیط در معرض تغییرات معقول هستند:

یک رابطه غیر خطی بین سطح خلوص و نرخ جریان موثر موجود وجود دارد. به عنوان مثال، افزایش نیازهای خلوص از 99٪ به 99.5٪ معمولاً منجر به کاهش قابل توجه در حجم گاز قابل استفاده محصول می شود. بنابراین تصمیمات انتخاب باید بر اساس آستانه خلوص واقعی برنامه باشد نه پیگیری حداکثر خلوص قابل دستیابی. برای ابزارهای تحلیلی که نیاز به درجه های خلوص نیتروژن خاص دارند، ممکن است ماژول های تصفیه اضافی در پایین دست گنجانده شوند.

ویژگی های مصرف انرژی و هزینه عملیاتی

مصرف برق سیستم های تولید نیتروژن غشایی در درجه اول به کمپرسور هوا و اجزای خشک کن تبرید بالادست نسبت داده می شود. در مقایسه با روش های تامین تبخیر نیتروژن مایع با خلوص و مشخصات جریان معادل، تولید در سایت از طریق جداسازی غشایی به طور کلی به کاهش 40% تا 60% در هزینه های تامین گاز جامع منجر می شود. این مزیت اقتصادی ناشی از عدم وجود ورودی انرژی حرارتی برای خود فرآیند جداسازی، همراه با حذف تلفات تبخیر روزانه از ذخیره سازی نیتروژن مایع و هزینه های حمل و نقل مرتبط است. برای آزمایشگاه‌هایی که نیاز به خلوص متوسط ​​(95٪-99٪) دارند، یک مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه اغلب مقرون‌به‌صرفه‌ترین-رویکرد عرضه-در سایت را نشان می‌دهد.

زمینه کاربرد صنعتی

در زیرساخت های صنعتی و تحقیقاتی، این سیستم ها معمولاً در کاربردهای زیر مستقر می شوند:

• گاز حامل کروماتوگرافی گازی: ارائه یک منبع گاز حامل مداوم و پایدار برای آشکارسازها
• گاز کمکی طیف سنج ICP: برآورده کردن جریان و فشار مورد نیاز برای نبولایزر و تثبیت پلاسما
• تبخیر حلال و پاکسازی: تامین حفاظت پاکسازی بی اثر در طول آماده سازی نمونه
• درمان سطح مواد: شرکت در تهویه هوای با دمای پایین-برای آزمایش‌های اصلاح سطح

از آنجایی که روش تامین شامل فرآیندهای احتراق یا جذب شیمیایی نمی‌شود، هیچ ناخالصی اضافی یا محصولات جانبی واکنش را معرفی نمی‌کند، که ممکن است به پایداری پایه و تکرارپذیری اندازه‌گیری در جریان‌های کاری تحلیلی کمک مثبتی داشته باشد.

ملاحظات فنی

لازم به ذکر است که فشار تخلیه یک مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه به طور طبیعی با افزایش خلوص محصول کاهش می یابد. اگر تجهیزات پایین دستی به فشار ورودی نسبتاً بالایی نیاز دارند-برای مثال، مدل‌های کروماتوگرافی گازی خاصی که 0.6 مگاپاسکال یا بالاتر را مشخص می‌کنند-باید آرایش مخزن تقویت‌کننده یا بافر در پایین دست ژنراتور در مرحله طراحی گنجانده شوند. علاوه بر این، راندمان جداسازی غشاء بستگی به دما دارد. افزایش دمای ورودی باعث تسریع تغییرات نرخ نفوذ در سراسر مواد غشایی می شود و به طور کلی توصیه می شود دمای هوای خوراک در محدوده 20-40 درجه حفظ شود تا از ثبات خلوص خروجی اطمینان حاصل شود.

Shenger Gas پیکربندی‌های سیستمی را ارائه می‌کند که می‌توانند برای رسیدگی به طرح‌بندی‌های آزمایشگاهی و الگوهای مصرف خاص تطبیق داده شوند. گزینه های سفارشی سازی شامل سطوح پیش تصفیه هوای خوراک، رابط های اتصال خروجی، مقررات نظارت بر نقطه شبنم، و ترتیبات توزیع چند جریانی است. خدمات پشتیبانی فنی شامل-ارزیابی هوای خوراک سایت، تأیید اندازه خط، نظارت بر نصب، و برنامه‌ریزی نگهداری برنامه‌ریزی شده برای مجموعه‌های غشایی بر اساس شرایط خدمات واقعی می‌شود.

تگ های محبوب: مولد نیتروژن غشایی فشرده برای آزمایشگاه، ژنراتور نیتروژن غشایی فشرده چین برای تولید کنندگان، تامین کنندگان، کارخانه آزمایشگاهی