Generador compacte de nitrogen de membrana per a laboratori

A les aplicacions de separació de gasos a escala de laboratori-, els dewars de nitrogen líquid i els gasos de cilindres han servit durant molt de temps com a opcions de subministrament convencionals. No obstant això, en les operacions rutinàries, els canvis freqüents de cilindre, les pèrdues per evaporació de l'emmagatzematge de nitrogen líquid i les restriccions de continuïtat del subministrament poden introduir interrupcions de procediment innecessàries. Un generador de nitrogen de membrana compacte per al laboratori ofereix una alternativa més directa per abordar aquestes consideracions operatives.

Principi de funcionament: separació física basada en la permeació selectiva{0}}

El mecanisme operatiu bàsic es basa en les característiques de permeació selectiva dels conjunts de membranes de fibra buida. Sota forces motrius de pressió parcial diferencial, els components de gas "ràpids"-inclosos l'oxigen i el vapor d'aigua-exhibeixen velocitats de difusió de dissolució- més altes a través de la matriu de la paret de la membrana en comparació amb components "lents" com el nitrogen. Quan l'aire comprimit filtrat i condicionat adequadament passa a través del forat de la membrana a unes condicions de pressió i temperatura especificades, els gasos que penetren preferentment es difonen cap a l'exterior a través de la paret de la membrana, mentre que les molècules de nitrogen es mantenen dins del lumen i es concentren al llarg del camí del flux per formar el flux de producte.

A diferència dels processos d'adsorció de canvi de pressió o de destil·lació criogènica, aquest mètode de separació no requereix cicles de pressió ni fonts de refrigeració externes. La separació contínua s'aconsegueix mitjançant diferències intrínseques en les taxes de permeació del gas a través del material de la membrana. En conseqüència, la configuració del sistema segueix sent compacta, amb components mòbils mínims, la qual cosa permet un lliurament sostingut de nitrogen sense intervenció de l'operador. Les emissions acústiques i vibracionals relativament baixes d'un generador de nitrogen de membrana compacta per al laboratori també val la pena destacar per a entorns de laboratori on el control del soroll ambiental pot ser una consideració.

Intervals de referència de rendiment

Els paràmetres següents representen finestres operatives típiques per a aquesta classe d'equips. Els valors reals estan subjectes a variacions raonables segons la qualitat de l'aire d'alimentació i les condicions de temperatura ambient:

Hi ha una relació no-lineal entre el nivell de puresa i el cabal efectiu disponible. Per exemple, augmentar els requisits de puresa del 99% al 99,5% normalment es tradueix en una reducció notable del volum de gas del producte utilitzable. Per tant, les decisions de selecció s'han de basar en els llindars reals de puresa de l'aplicació més que en la recerca de la puresa màxima possible. Per als instruments analítics que requereixen graus de puresa de nitrogen específics, es poden incorporar mòduls de purificació addicionals aigües avall.

Característiques de consum d'energia i cost d'explotació

El consum d'energia dels sistemes de generació de nitrogen de membrana s'atribueix principalment al compressor d'aire i als components de l'assecador de refrigeració amunt. En comparació amb els mètodes de subministrament de vaporització de nitrogen líquid amb especificacions de puresa i flux equivalents, la generació al lloc- mitjançant la separació de membrana aconsegueix, generalment, una reducció del 40% al 60% dels costos globals de subministrament de gas. Aquest avantatge econòmic prové de l'absència d'entrada d'energia tèrmica per al propi procés de separació, juntament amb l'eliminació de les pèrdues diàries per evaporació de l'emmagatzematge de nitrogen líquid i les despeses de transport associades. Per als laboratoris amb requisits de puresa moderats (95%–99%), un generador de nitrogen de membrana compacte per al laboratori sovint representa l'enfocament de subministrament al lloc-més rendible.

Context d'aplicació industrial

Dins de les infraestructures industrials i de recerca, aquests sistemes es despleguen habitualment en les aplicacions següents:

• Gas portador de cromatografia de gasos: proporciona una font de gas portador constant i estable per als detectors
• Gas auxiliar de l'espectròmetre ICP: complint els requisits de flux i pressió per als nebulitzadors i l'estabilització de plasma
• Evaporació i purga de dissolvents: subministrament de protecció de purga inert durant la preparació de la mostra
• Tractament de la superfície del material: participar en el condicionament d'atmosfera a baixa-temperatura per a experiments de modificació de superfícies

Com que el mètode de subministrament no implica processos de combustió ni d'absorció química, no introdueix impureses ni subproductes de reacció addicionals, que poden contribuir positivament a l'estabilitat de la línia de base i la reproductibilitat de la mesura en els fluxos de treball analítics.

Consideracions tècniques

Cal tenir en compte que la pressió de descàrrega d'un generador de nitrogen de membrana compacta per al laboratori disminueix de manera natural amb l'augment de la puresa del producte. Si l'equip aigües avall requereix una pressió d'entrada relativament alta-per exemple, alguns models de cromatografia de gasos que especifiquen 0,6 MPa o més-s'hauria d'incorporar una disposició de vas de reforç o amortidor aigües avall del generador durant la fase de disseny. A més, l'eficiència de separació de la membrana depèn de la temperatura-. Les temperatures d'entrada elevades acceleren els canvis de velocitat de permeació a través del material de la membrana i, en general, es recomana mantenir la temperatura de l'aire d'alimentació dins del rang de 20 a 40 graus per garantir l'estabilitat de la puresa de sortida.

Shenger Gas proporciona configuracions del sistema que es poden adaptar per abordar dissenys específics de laboratori i patrons de consum. Les opcions de personalització inclouen nivells de pretractament de l'aire d'alimentació, interfícies de connexió de sortida, disposicions de monitorització del punt de rosada i arranjaments de distribució de múltiples-corrents. Els serveis d'assistència tècnica inclouen l'avaluació de l'aire d'alimentació del lloc-, la verificació de la mida de la línia, la supervisió de la instal·lació i la planificació del manteniment programat dels conjunts de membranes en funció de les condicions reals del servei.

Etiquetes populars: generador de nitrogen de membrana compacta per a laboratori, generador de nitrogen de membrana compacta de la Xina per a fabricants de laboratori, proveïdors, fàbrica