Kompakten membranski generator dušika za laboratorij

V aplikacijah za-ločevanje plinov v laboratorijskem merilu so Dewarjeve posode s tekočim dušikom in plini iz jeklenk že dolgo služili kot običajne možnosti oskrbe. Vendar pa lahko pri rutinskih operacijah pogoste menjave jeklenk, izgube zaradi izhlapevanja zaradi shranjevanja tekočega dušika in omejitve neprekinjenosti dobave povzročijo nepotrebne prekinitve postopka. Kompakten membranski generator dušika za laboratorij ponuja bolj neposredno alternativo za reševanje teh operativnih vprašanj.

Načelo delovanja: selektivna permeacija-na podlagi fizičnega ločevanja

Glavni operativni mehanizem temelji na značilnostih selektivne permeacije sklopov membran iz votlih vlaken. Pod diferenčnim parcialnim tlakom gonilnih sil »hitre« plinske komponente-vključno s kisikom in vodno paro-izkazujejo višje stopnje raztapljanja-difuzije skozi matriko stene membrane v primerjavi s »počasnimi« komponentami, kot je dušik. Ko ustrezno filtriran in kondicioniran stisnjen zrak prehaja skozi izvrtino membrane pri določenih pogojih tlaka in temperature, plini, ki prednostno prehajajo, difundirajo navzven skozi steno membrane, medtem ko se molekule dušika zadržijo v lumnu in se koncentrirajo vzdolž poti pretoka, da tvorijo tok produkta.

Za razliko od procesov adsorpcije s nihanjem tlaka ali kriogene destilacije, ta metoda ločevanja ne zahteva kroženja tlaka ali zunanjih virov hlajenja. Kontinuirano ločevanje je doseženo z intrinzičnimi razlikami v stopnjah prepustnosti plina skozi material membrane. Posledično ostaja konfiguracija sistema kompaktna z minimalnim številom gibljivih komponent, kar omogoča trajno dostavo dušika brez posredovanja operaterja. Relativno nizke akustične in vibracijske emisije kompaktnega membranskega generatorja dušika za laboratorije so prav tako vredne omembe za laboratorijske nastavitve, kjer bi lahko prišlo v poštev nadzor hrupa v okolju.

Referenčni razponi zmogljivosti

Naslednji parametri predstavljajo tipična delovna okna za ta razred opreme. Dejanske vrednosti se razumno razlikujejo glede na kakovost dovodnega zraka in pogojev temperature okolja:

Med stopnjo čistosti in razpoložljivo efektivno stopnjo pretoka obstaja ne-linearna povezava. Na primer, zvišanje zahtev glede čistosti z 99 % na 99,5 % običajno povzroči opazno zmanjšanje uporabne količine plina v produktu. Odločitve o izbiri bi zato morale temeljiti na dejanskih pragovih čistosti uporabe in ne na prizadevanju za največjo možno čistost. Za analitske instrumente, ki zahtevajo posebne stopnje čistosti dušika, se lahko na nižji stopnji vključijo dodatni čistilni moduli.

Značilnosti porabe energije in obratovalnih stroškov

Poraba energije membranskih sistemov za proizvodnjo dušika se v prvi vrsti pripisuje komponentam zračnega kompresorja in hladilnega sušilnika. V primerjavi z metodami oskrbe z uparjanjem tekočega dušika pri enakovrednih specifikacijah čistosti in pretoka -proizvodnja na kraju samem prek membranskega ločevanja na splošno doseže 40–60-odstotno zmanjšanje obsežnih stroškov oskrbe s plinom. Ta gospodarska prednost izhaja iz odsotnosti vnosa toplotne energije za sam proces ločevanja, skupaj z odpravo dnevnih izgub zaradi izhlapevanja zaradi shranjevanja tekočega dušika in s tem povezanih stroškov transporta. Za laboratorije z zmernimi zahtevami glede čistosti (95 %–99 %) je kompaktni membranski generator dušika za laboratorije pogosto najbolj stroškovno-učinkovit-pristop dobave na kraju samem.

Kontekst industrijske uporabe

Znotraj industrijskih in raziskovalnih infrastruktur se ti sistemi običajno uporabljajo v naslednjih aplikacijah:

• Nosilni plin za plinsko kromatografijo: Zagotavlja neprekinjen, stabilen vir nosilnega plina za detektorje
• Pomožni plin spektrometra ICP: izpolnjevanje zahtev glede pretoka in tlaka za nebulatorje in stabilizacijo plazme
• Izhlapevanje in čiščenje topila: Zagotavlja inertno zaščito pred čiščenjem med pripravo vzorca
• Površinska obdelava materiala: Sodelovanje pri-nizkotemperaturnem ozračju za poskuse spreminjanja površine

Ker metoda oskrbe ne vključuje procesov zgorevanja ali kemične absorpcije, ne vnaša nobenih dodatnih nečistoč ali stranskih produktov reakcije, kar lahko pozitivno prispeva k stabilnosti izhodišča in ponovljivosti meritev v analitičnih delovnih tokovih.

Tehnični vidiki

Upoštevati je treba, da se izpustni tlak kompaktnega membranskega generatorja dušika za laboratorij naravno zmanjšuje z naraščajočo čistostjo izdelka. Če oprema na nižji stopnji zahteva sorazmerno visok vhodni tlak-na primer, je treba med fazo načrtovanja za generatorjem vgraditi na primer ojačevalno ali vmesno posodo za nekatere modele plinske kromatografije, ki določajo 0,6 MPa ali več-. Poleg tega je učinkovitost ločevanja membrane odvisna-od temperature. Povišane vstopne temperature pospešijo premike hitrosti prepustnosti skozi material membrane, zato je na splošno priporočljivo vzdrževati temperaturo dovodnega zraka v območju od 20 do 40 stopinj, da se zagotovi stabilnost izhodne čistosti.

Shenger Gas ponuja sistemske konfiguracije, ki jih je mogoče prilagoditi za specifične laboratorijske postavitve in vzorce porabe. Možnosti prilagajanja vključujejo ravni predhodne obdelave dovodnega zraka, priključne vmesnike za odvod, določbe za spremljanje rosišča in več{1}}razporeditve distribucije. Storitve tehnične podpore obsegajo-ocenjevanje dovodnega zraka na lokaciji, preverjanje velikosti linije, nadzor namestitve in načrtovanje načrtovanega vzdrževanja za membranske sklope na podlagi dejanskih delovnih pogojev.

Priljubljena oznake: kompaktni membranski generator dušika za laboratorij, Kitajska kompaktni membranski generator dušika za laboratorij proizvajalci, dobavitelji, tovarna