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壓縮空氣通過中空纖維膜,由于不同氣體分子直徑不同,當空氣通過膜的時候,分子直徑較小的氧氣、二氧化碳和水蒸汽會通
過中空纖維膜管道上的小孔,進而排到大氣中去。在膜的出口,大分子直徑的氮氣分子和惰性氣體氬氣都被收集起來,輸送到應(yīng)
用設(shè)備。這種氮氣分離提取技術(shù)簡單有效,無需任何移動部件。分離提取出來的氮氣最高純度能達到99.5%。
變壓吸附技術(shù)大家都知道傳統(tǒng)而技術(shù)穩(wěn)定的變壓吸附制氮的填充材料是碳分子篩,是一種多孔疏松的棒狀碳顆粒,當壓縮空氣通過碳分子篩時,同樣也
是根據(jù)氣體分子直徑的不同,碳分子篩會吸附水汽和氧氣,但是,氮氣不會被吸附,從而被分離。變壓吸附的過程包括吸附解壓
-重生階段。
兩者有什么區(qū)別變壓吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)來生產(chǎn)氮氣,各有優(yōu)勢。畢克氣體的氮氣發(fā)生器根據(jù)不同型號,分別采用膜分離技術(shù)和變壓吸附技
術(shù)。如果用戶對某一種技術(shù)青睞有加,畢克可根據(jù)客戶的喜好來推薦合適的型號。但是,對于某些特定的應(yīng)用設(shè)備,使用其中的
一種分離技術(shù)比另一種更有優(yōu)勢。具體使用哪種技術(shù)更好更合適要取決于應(yīng)用和流速要求,不能一概而論。而需要強調(diào)的是,氮
氣膜和碳分子篩都不是消耗品,都無需定期更換。另外還要注意的是,不管是氮氣膜還是碳分子篩,對進氣的潔凈度都有要求,
要進行前端處理,也都要定期進行維護保養(yǎng),如果不定期進行維護或者前端除油除水效果不佳,碳分子篩和氮氣膜的分離效果會
隨著使用年限的增加而慢慢失效,可能就會出現(xiàn)大的維修問題,也會對質(zhì)譜有很大的影響。
下面詳細的來對兩種技術(shù)做個對比,用數(shù)據(jù)來說話。誰更勝一籌。實驗臺下,這些對于空間很有限的實驗室而言無疑是完美的選擇。
噪音:膜分離技術(shù)不產(chǎn)生任何噪音,變壓吸附技術(shù)在碳分子篩柱泄壓放氣的時候,會有很大的放氣聲音產(chǎn)生,這也就意味著膜分離氮氣發(fā)生器能放在應(yīng)用儀器旁邊,安靜地工作,無需將發(fā)生器放在另外一個房間,從而減少了管道延長所產(chǎn)生的額外費用,也避免了
管道漏氣的風險。
純度:氮氣在不同分析儀器中所起的作用不同,所以對純度的需求也不同,lc-ms所用的氮氣主要作為霧化氣及保護氣,純度95%就完全能滿足需求,而gc對氮氣的純度要求就比較高。理想化狀態(tài)下,變壓吸附所能達到的最大純度要優(yōu)于膜分離技術(shù)。但變壓吸附
所產(chǎn)生的氮氣純度與進氣量、壓力、氣源質(zhì)量都有很大的關(guān)系,如果氣源不潔凈或者氣量壓力不夠,那純度會大大降低,不能單
純認為變壓吸附純度一定高。
露點、含水量:理論上看,變壓吸附的除水能力較優(yōu)于膜分離,決定氮氣露點含水量的因素,除了分離技術(shù)外,進氣質(zhì)量和過濾系統(tǒng)也至關(guān)重要。對于碳分子篩的變壓吸附,如果前端處理不當,不僅除水能力下降,而且會污染碳分子篩,久而久之碳分子篩就失去了吸附的能
力。對于膜分離,如果有較好的前端處理和除水設(shè)計,同樣可以有效除水,降低露點。
空壓機的負荷:膜分離和變壓吸附對空氣氣量的需求不同。對于膜分離,純度越高,需要的空氣越多,空壓機負荷越大。對于變壓吸附,會有反吹現(xiàn)象,所以用氣量要遠高于理論值,不能簡單的按照空氮比得出實際空氣量,相應(yīng)空壓機負荷也大于理想情況。
維護保養(yǎng):膜分離技術(shù)移動部件少,所以維護簡單。一旦發(fā)生器出了問題,小而輕的氮氣膜占用空間小,讓發(fā)生器的維護以及零配件的更換都非常方便,同時,也降低了維護和維修成本,節(jié)約了時間。另外氮氣膜的工作無需很多電子部件的管理和控制,所以可以將更
多的電子部件用于監(jiān)控核心技術(shù)參數(shù),保證了發(fā)生器的穩(wěn)定性。變壓吸附相對移動部件、電子控件都多,所以維修維護較為繁瑣。
綜上而言,在選擇氮氣發(fā)生器時,不能單一根據(jù)是膜分離技術(shù)還是變壓吸附技術(shù)決定好與壞,要根據(jù)實際情況和具體應(yīng)用合理選
擇。