Machine spéciale de fabrication d'azote de laboratoire

La fonction principale de la machine spéciale de fabrication d'azote de laboratoire est la séparation efficace de l'azote de haute pureté de l'air, la voie principale de la technologie est divisée en deux catégories de méthode d'adsorption à pression variable (PSA) et de méthode de séparation par membrane, où la méthode PSA est largement appliquée dans Les scénarios de laboratoire en raison de la large gamme de réglage de la pureté, de la stabilisation de la production de gaz et d'autres caractéristiques.

　　Machine spéciale de fabrication d'azote de laboratoireLa fonction principale est la séparation efficace de l'azote de haute pureté de l'air, la voie principale de la technologie est divisée en deux catégories de méthode d'adsorption à pression variable (PSA) et de méthode de séparation par membrane, où la méthode PSA a une large gamme de réglage de la pureté, la stabilisation de la production de gaz et d'autres caractéristiques, largement appliquées dans les scénarios de laboratoire. Les deux techniques, bien que différentes dans leurs principes, s'articulent autour de la logique de base de la « séparation sélective» et permettent une préparation efficace de l'azote grâce à un criblage précis des composants de l'air.

Le flux de travail de la machine de fabrication d'azote de laboratoire de la méthode PSA peut être divisé en trois phases de cycle d'adsorption, de désorption et de pression moyenne, le noyau s'appuyant sur les caractéristiques d'adsorption sélective du tamis moléculaire de carbone haute performance. L'air d'abord filtré par l'effet initial entre dans le compresseur d'air sans huile, qui est pressurisé à 0,6 - 0,8 MPa, la conception sans huile est la clé pour garantir la pureté de l'azote, peut éviter la pollution du système de suivi par la vapeur d'huile. L'air pressurisé élimine l'humidité et la poussière à travers un filtre de précision, puis entre dans la tour d'adsorption - la capacité d'adsorption de l'oxygène du tamis moléculaire de carbone rempli à l'intérieur de la tour d'adsorption est beaucoup plus forte que celle de l'azote, sous l'effet de la pression, l'oxygène, le dioxyde de carbone et d'autres impuretés sont fermement adsorbées sur la surface du tamis moléculaire, tandis que l'azote sort du Sommet de la tour en tant que "composant non adsorbant", après stabilisation de la pression par le réservoir tampon, formant de l'azote produit avec une pureté allant jusqu'à 99, Lorsque le tamis moléculaire à l'intérieur de la tour d'adsorption atteint la saturation, le système passe automatiquement à une autre tour d'adsorption pour fonctionner, la tour d'adsorption saturée réalise alors la régénération du tamis moléculaire par l'échappement abaisseur de pression, les deux tours d'adsorption fonctionnent alternativement pour assurer une sortie continue d'azote, le cycle complet du cycle ne prend que 60 à 120 secondes, ce qui permet une alimentation continue en gaz "prêt à l'emploi".

Méthode de séparation par membraneMachine spéciale de fabrication d'azote de laboratoireEnsuite, la séparation est réalisée en utilisant les différences de perméation des membranes de fibres creuses macromoléculaires. Après la purification de l'air comprimé dans l'assemblage de membrane, l'oxygène, l'humidité et d'autres composants de petites molécules en raison du taux de pénétration rapide, rapidement à travers la paroi de la membrane est vidé; Alors que la vitesse de pénétration moléculaire de l'azote est lente, l'enrichissement en sortie de l'assemblage membranaire forme de l'azote produit. Cette voie technique est plus compacte, plus facile à entretenir et convient aux scénarios de laboratoire où les exigences de pureté de l'azote sont relativement stables (généralement 95% - 99,9%), telles que la conservation conventionnelle des échantillons, les gaz porteurs de chromatographie, etc.

Structure exclusive du laboratoire: petit volume portant des fonctions de haute précision

La conception structurelle de la machine de fabrication d'azote de laboratoire s'adapte pleinement aux particularités du scénario de recherche scientifique, adopte un schéma d'intégration modulaire pour compresser le système complexe de fabrication d'azote dans une surface au sol de 0,3 - 1㎡, peut être placée directement à côté de la table de travail de laboratoire, du côté de l'armoire de ventilation ou de la zone d'accompagnement de l'instrument, sans salle des machines dédiée. Sa structure de base se compose de l'unité de prétraitement de l'air, de l'unité centrale de production d'azote, de l'unité de purification de l'azote, du système de contrôle de quatre modules principaux, chacun travaillant ensemble pour assurer la qualité de l'azote et la stabilité opérationnelle.

L'unité de prétraitement de l'air est une ligne de défense pour garantir la pureté de l'azote, en plus du filtre à effet initial et du compresseur d'air sans huile, elle est également équipée d'un lyophilisateur et d'un sécheur par adsorption, ce qui réduit le point de rosée de l'air comprimé à moins de - 40 ° c tout en éliminant les impuretés traces telles que les hydrocarbures, les sulfures et autres - ces impuretés peuvent non seulement contaminer l'azote si elles entrent dans le système suivant, mais peuvent également obstruer la colonne d'adsorption ou les composants membranaires, affectant la durée de vie de l'équipement. L'unité centrale de production d'azote est divisée en groupes de colonnes d'adsorption PSA ou en composants membranaires en fonction du chemin technologique, où les colonnes d'adsorption du modèle PSA adoptent une conception légère, remplissent un tamis moléculaire de carbone dédié à haute surface spécifique, assurant l'efficacité d'adsorption et la vitesse de régénération; La membrane de fibre creuse du modèle de séparation de membrane adopte alors des matériaux macromoléculaires importés, avec des caractéristiques telles que la résistance à la pollution et la stabilité osmotique forte.

Pour les besoins expérimentaux de haute précision, certaines machines de fabrication d'azote de laboratoire sont également équipées d'une unité de purification d'azote pour éliminer davantage les traces d'oxygène dans l'azote (qui peuvent être réduites à moins de 0,1 ppm) grâce à un désoxygénant, un catalyseur, etc., pour répondre aux exigences strictes des tests de matériaux semi - conducteurs, des expériences ultra - pures et autres. Le système de contrôle adopte le système de contrôle intelligent PLC, équipé d'un écran tactile, prend en charge la surveillance en temps réel de la pureté de l'azote, du débit, de la pression et d'autres paramètres et la régulation à un clic, tout en ayant des fonctions telles que l'alarme de défaut (par exemple, l'anomalie de pression, la pureté non conforme), la protection automatique contre les temps d'arrêt, certains modèles prennent également en charge l'amarrage avec le système LIMS de laboratoire pour réaliser la gestion de la liaison des données expérimentales avec les données opérationnelles de l'équipement.

Avantages technologiques de base: habilitation de précision correspondant aux besoins de la recherche scientifique

Comparé au modèle traditionnel d'approvisionnement en azote en bouteille, la machine de fabrication d'azote de laboratoire présente des avantages significatifs dans le contrôle de la pureté, les coûts d'exploitation, la facilité d'utilisation et d'autres aspects, s'adaptant aux divers besoins de la recherche scientifique en laboratoire. En termes de pureté et de régulation du débit, sa pureté d'azote peut être ajustée de manière flexible en fonction des besoins expérimentaux, la gamme de pureté du modèle PSA couvre 99,9% - 99995%, le modèle de séparation par membrane couvre 95% - 99999%, le débit peut être contrôlé avec précision entre 0,1 - 10 m3 / H - par exemple, dans l'expérience de chromatographie en phase gazeuse, la pureté d'azote peut être stabilisée à plus de 99999% en tant que gaz porteur, assurant la séparation des pics chromatographiques et la précision de détection; Dans le séchage d'échantillon conventionnel, l'utilisation d'azote pur à 95% peut répondre à la demande et réduire efficacement la consommation d'énergie.

L'avantage des coûts d'exploitation est un facteur clé dans la popularité de la machine de fabrication d'azote de laboratoire. L'azote en bouteille traditionnel coûte environ 15 - 25 yuans par mètre cube d'achat, et il y a 10% - 15% de perte volatile pendant le transport; Et la machine de préparation d'azote de laboratoire utilise l'air comme matière première, le coût principal est la facture d'électricité et le remplacement des consommables, en prenant un flux de 1m3 / h, la pureté 99999% du modèle PSA comme exemple, le coût de préparation d'azote par mètre cube est seulement 0,5 - 1 yuan, le coût annuel d'utilisation est inférieur à 1 / 10 du mode traditionnel. En outre, le mode de production d'azote sur site évite la lourdeur du transport d'azote en bouteille, de la manutention et élimine également les risques de sécurité liés au stockage des bouteilles de gaz, particulièrement adapté aux laboratoires utilisant de l'azote à haute fréquence.

La facilité d'utilisation et de maintenance améliore encore son applicabilité. La machine de fabrication d'azote de laboratoire moderne prend généralement en charge la fonction de « démarrage en une seule touche», la production automatique de gaz sans intervention humaine après le démarrage, l'alimentation automatique en gaz de l'équipement expérimental après que la pureté ait atteint la valeur de consigne; Le cycle de remplacement des consommables est long, la durée de vie du tamis moléculaire au carbone peut atteindre 3 à 5 ans, la cartouche du filtre est remplacée tous les 3 à 6 mois, les expérimentateurs ordinaires peuvent effectuer des opérations de maintenance avec une formation simple. Pendant ce temps, le contrôle du bruit de fonctionnement de l'appareil est entre 50 - 65db (A), partiellementLes modèles silencieux peuvent même descendre en dessous de 50 DB (A) sans perturber l'environnement de travail normal du laboratoire.