Máquina de nitrogênio para laboratório

A função principal da máquina de fabricação de nitrogênio dedicada ao laboratório é a separação eficiente de nitrogênio de alta pureza do ar, o caminho tecnológico principal é dividido em dois tipos de método de adsorção de pressão (PSA) e método de separação de membrana, onde a regulação da pureza da feina PSA é ampla, a estabilidade da produção de gás e outras características, amplamente aplicadas em cenários de laboratório.

　　Máquina de nitrogênio para laboratórioA função principal é a separação eficiente de nitrogênio de alta pureza do ar, o caminho tecnológico principal é dividido em dois tipos de método de adsorção de pressão (PSA) e separação de membrana, com uma ampla gama de regulação da pureza da feina PSA, estabilidade da produção de gás e outras características, amplamente aplicadas em cenários de laboratório. Ambas as técnicas, embora em princípio diferente, giram em torno da lógica central da "separação seletiva", que permite a preparação eficiente do nitrogênio através da triagem precisa dos componentes do ar.

O fluxo de trabalho da máquina de fabricação de nitrogênio de laboratório do método PSA pode ser dividido em três estágios de ciclo de adsorção, desabsorção e pressão média, o núcleo depende das propriedades de adsorção seletiva da seta molecular de carbono de alto desempenho. O ar filtrado inicialmente entra no compressor de ar sem óleo, é pressionado até 0,6-0,8 MPa, o projeto sem óleo é a chave para garantir a pureza do nitrogênio, evitando a poluição do vapor de óleo. O ar pressurizado elimina a umidade e a poeira através de filtros de precisão e, em seguida, entra na torre de adsorção - a capacidade de adsorção da seta molecular de carbono preenchida na torre de adsorção do oxigênio é muito maior do que o nitrogênio, sob o efeito da pressão, o oxigênio, o dióxido de carbono e outras impurezas são firmemente adsorvidas na superfície da seta molecular, enquanto o nitrogênio flui do topo da torre como um "componente não adsorente", após a estabilização da pressão do tanque tampão, a pureza do produto pode chegar a 99,9% -99,9995% de nitrogênio. Quando a seta molecular dentro da torre de adsorção atinge a saturação, o sistema muda automaticamente para trabalhar em outra torre de adsorção, a torre de adsorção saturada realiza a regeneração da seta molecular por meio do escape de pressão reduzida, as duas torres de adsorção trabalham alternadamente para garantir a saída contínua de nitrogênio, o ciclo completo leva apenas 60-120 segundos para alcançar o fornecimento contínuo de gás "pronto para ser aberto".

Método de separação de membranaMáquina de nitrogênio para laboratórioA separação é realizada usando a diferença de penetração da membrana de fibra cavidade do polimero. O ar comprimido é purificado para entrar no componente da membrana, e os componentes moleculares pequenos como oxigênio e umidade são esvaziados rapidamente através da parede da membrana devido à rápida taxa de penetração; Enquanto a taxa de penetração das moléculas de nitrogênio é lenta, o nitrogênio do produto é enriquecido na saída dos componentes da membrana. Este caminho tecnológico é mais compacto e fácil de manter e é adequado para cenários de laboratório em que os requisitos de pureza do nitrogênio são relativamente estáveis (geralmente entre 95% e 99,9%), como conservação de amostras convencionais, carregamento cromatográfico de gás, etc.

Estrutura exclusiva do laboratório: funções de alta precisão em pequenos volumes

O projeto estrutural da máquina de fabricação de nitrogênio de laboratório se encaixa plenamente nas especificidades do cenário de pesquisa científica, usando um esquema de integração modular para comprimir o sistema de fabricação de nitrogênio complexo para uma área de 0,3-1 ㎡, que pode ser colocada diretamente ao lado da mesa de trabalho do laboratório, do lado do armário de ventilação ou da área de apoio do instrumento, sem necessidade de uma sala de máquinas específica. Sua estrutura principal consiste em quatro módulos de pré-tratamento de ar, unidade de núcleo de nitrogênio, unidade de purificação de nitrogênio e sistema de controle, cada módulo trabalha em conjunto para garantir a qualidade do nitrogênio e a estabilidade operacional.

A unidade de pré-tratamento do ar é a linha de defesa para garantir a pureza do nitrogênio, além do filtro de efeito inicial e do compressor de ar sem óleo, também está equipada com secador congelado e secador de adsorção, reduzindo o ponto de orvalho do ar comprimido a menos de -40 ° C, ao mesmo tempo que elimina hidrocarbonetos, sulfetos e outras microimpurezas - essas impurezas, se entrarem no sistema de seguimento, não só contaminam o nitrogênio, mas também podem bloquear a torre de adsorção ou os componentes de membrana, afetando a vida útil do equipamento. A unidade de núcleo de nitrogênio é dividida em grupos de torres de adsorção PSA ou componentes de membrana de acordo com o caminho técnico, onde a torre de adsorção do modelo PSA é projetada com um design leve para preencher uma tela molecular de carbono dedicada com uma área de superfície de alta proporção para garantir a eficiência de adsorção e a velocidade de regeneração; A membrana de fibra vazia do modelo de separação de membrana usa materiais poliméricos importados, com características de poluição e estabilidade de penetração.

Para as necessidades experimentais de alta precisão, algumas máquinas de fabricação de nitrogênio de laboratório também estão equipadas com unidades de purificação de nitrogênio para remover ainda mais as traces de oxigênio do nitrogênio (que podem ser reduzidas a menos de 0,1 ppm) por meio de desoxidantes, catalisadores e outros, para atender aos requisitos rigorosos do teste de materiais semicondutores e experimentos de pureza ultra-alta. O sistema de controle adota o esquema de controle inteligente PLC, equipado com tela de toque, suporta a pureza do nitrogênio, fluxo, pressão e outros parâmetros em tempo real e ajuste com um clique, ao mesmo tempo com alarme de falha (como pressão anormal, pureza não está em conformidade com o padrão), proteção automática de parada e outras funções, alguns modelos também suportam o acoplamento com o sistema LIMS do laboratório para realizar a gestão de dados experimentais e dados operacionais do dispositivo.

Vantagens tecnológicas essenciais: capacitação precisa para atender às necessidades de pesquisa científica

Em comparação com o modelo de fornecimento de nitrogênio engarrafado tradicional, as máquinas de nitrogênio de laboratório mostram vantagens significativas em termos de controle de pureza, custos operacionais e facilidade operacional, adaptando-se às diversas necessidades da pesquisa científica de laboratório. Em termos de pureza e regulação de fluxo, a pureza do nitrogênio pode ser ajustada de acordo com as necessidades experimentais, a faixa de pureza do modelo PSA cobre 99,9% -99,9995%, o modelo de separação de membrana cobre 95% -99,9%, e o fluxo pode ser controlado com precisão entre 0,1-10m3 / h - por exemplo, em experimentos de cromatografia de gás, a pureza do nitrogênio pode ser estabilizada em mais de 99,999% como gás transportador, garantindo a separação do pico cromatográfico e a precisão da detecção; Na secagem de amostras convencional, o uso de nitrogênio puro de 95% pode satisfazer a demanda e reduzir eficazmente o consumo de energia.

A vantagem dos custos operacionais é um fator-chave na popularidade das máquinas de nitrogênio de laboratório. O custo de aquisição de nitrogênio engarrafado tradicional por metro cúbico é de cerca de 15-25 yuans, e há perda volátil de 10% -15% durante o transporte; A máquina de nitrogênio de laboratório usa o ar como matéria-prima, o principal custo é a substituição da eletricidade e dos materiais de consumo, com um modelo PSA de fluxo de 1m3 / h, pureza de 99,999%, o custo de preparação de nitrogênio por metro cúbico é apenas 0,5-1 yuan, o custo de uso anual é inferior a 1/10 do modelo tradicional. Além disso, o modo de fabricação de nitrogênio no local evita o transporte e a manipulação de nitrogênio engarrafado e elimina os riscos de segurança do armazenamento de cilindros, especialmente adequados para laboratórios com uso frequente de nitrogênio.

A facilidade de operação e manutenção melhora ainda mais a sua aplicabilidade. A máquina moderna de nitrogênio de laboratório suporta geralmente a função de "inicialização com um clique", a produção automática de gás após a inicialização sem intervenção manual, a pureza atinge o valor definido para o fornecimento automático de gás para o equipamento experimental; O ciclo de substituição de consumíveis é longo, a vida útil da tela molecular de carbono pode chegar a 3-5 anos, o filtro do filtro é substituído a cada 3-6 meses, o pessoal experimental comum pode completar a operação de manutenção com treinamento simples. Ao mesmo tempo, o controle de ruído de funcionamento do dispositivo está entre 50-65dB (A), parcialmenteOs modelos silenciosos podem chegar até abaixo de 50 dB(A), sem interferir com o ambiente de trabalho normal do laboratório.