隨著(zhù)氮氣發(fā)生器的應用越來(lái)越廣泛,公司為了自己的產(chǎn)品更有特色,開(kāi)始開(kāi)發(fā)氮氣發(fā)生設備的更多新的技術(shù)。而氮氣發(fā)生器的氣體分離技術(shù)就是各公司研究的重心。該儀器用膜分離技術(shù)和變壓吸附技術(shù)來(lái)生產(chǎn)氮氣,如果顧客對某一種技術(shù)青睞有加,可以根據客戶(hù)的喜好來(lái)推薦合適的型號。但是,對于某些特定的應用設備,使用其中的一種分離技術(shù)比另一種更有優(yōu)勢。
膜分離技術(shù):讓壓縮空氣通過(guò)中空纖維膜,當空氣通過(guò)膜的時(shí)候,空氣中的氧氣,二氧化碳和水蒸汽會(huì )通過(guò)中空纖維膜管道上的小孔,進(jìn)而排到大氣中去。在膜的出口,大尺寸的氮氣分子和惰性氣體氬氣都收集起來(lái),輸送到應用設備。這種氮氣分離提取技術(shù)簡(jiǎn)單有效,無(wú)需任何移動(dòng)部件。分離提取出來(lái)的氮氣較高純度能達到99.9995-99.9999%。
變壓吸附技術(shù)是通過(guò)固體介質(zhì)來(lái)分離氣體混合物中的單一組分,用變壓吸附技術(shù)來(lái)分離空氣中的氮氣,所需的固體介質(zhì)是碳分子篩,碳分子篩對空氣中的氧氣選擇性吸附,從而在加壓的情況下分離了空氣中的氮氣和氧氣。
碳分子篩其實(shí)就是多孔疏松的棒狀碳顆粒,當對填充滿(mǎn)了碳分子篩顆粒的氮氣純化密封柱中充入壓縮空氣(主要成分是氮氣,氧氣和惰性氣體氬氣和少量水汽)時(shí),碳分子篩會(huì )吸附水汽,氧氣,但是,氮氣不會(huì )被吸附。這主要是因為氮氣和氧氣的分子尺寸不一樣,碳分子篩顆粒上的小孔能讓分子尺寸小的氧氣進(jìn)入,卻不能讓氮氣進(jìn)入,因為氮氣的分子尺寸大于氧氣;從而,氮氣和氧氣被分離開(kāi)了。
氮氣發(fā)生器中變壓吸附這一過(guò)程包含兩個(gè)步驟和階段:
1.吸附階段,壓縮空氣中氧氣,水汽,二氧化碳被碳分子篩柱子吸附,氮氣被收集起和儲藏起來(lái)。
2.重生階段,將碳分子篩柱的壓力釋放到大氣中去,吸附了氧氣,二氧化碳,水汽的碳分子篩顆粒釋放掉吸附的氧氣,二氧化碳和水汽,從而為下一次吸附做好準備。
變壓吸附這一個(gè)過(guò)程需要維持一個(gè)穩定的溫度,這個(gè)溫度通常情況下和實(shí)驗室的環(huán)境溫度接近(20-25℃)。變壓吸附技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的氮氣,純度較高能達到99.999%,純度越高,生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗的空氣就越多。
變壓吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)來(lái)生產(chǎn)氮氣,各有利弊。具體使用哪種方法來(lái)生產(chǎn)氮氣要取決于應用和流速要求。在市面上,某些人說(shuō)氮氣膜和碳分子篩是消耗品,需要定期更換,這是不對的。如果用戶(hù)的除油和除水過(guò)濾器效果不佳,碳分子篩和氮氣膜的分離效果會(huì )隨著(zhù)使用年限的增加而慢慢失效。
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