膜分离氮气发生器是一种重要的实验室设备,用于产生高纯度、高效率的氮气。在科学研究和实验室分析中使用氮气的需求日益增加,而本设备能够满足这个需求,因此膜分离氮气发生器已经成为化学和生物实验室的设备。
膜分离氮气发生器的工作原理是采用膜分离技术将空气分离出氮气和氧气。首先,通过压缩机将空气压缩到较高的压力,然后将其送入分离膜中。由于氢、氦、氖等稀有气体的渗透速率比氧气快,因此在膜中通常设置孔径非常细微的隔离层来阻挡稀有气体的通量,使得氧气的通量占到分子量比例的80%左右,而氮气的通量只占20%左右。分子筛技术是一种基于选择性吸附原理的技术,可以使气态混合物中的某些成分被吸附或排斥。它利用分子筛吸附的方法使用高纯度空气除去其水汽和其他杂质,这有助于产生高质量的氮气。
膜分离氮气发生器的工作流程可以简单表述为:
1、空气压缩:将环境空气通过压缩机压缩到5-10bar左右的压力。
2、压缩空气冷却:通过管道、水冷器等方式将压缩空气冷却,并除去其中的水汽。
3、分子筛吸附:将临界状态冷却过程中的压缩空气经过分子筛,各种杂质被吸附,只保留高纯度的氮气。
4、膜分离:将吸附后的氧气从分子筛中释放出来,然后在特制的膜分离装置中,将氮气与剩余的氧气进行分离。
5、净化氮气:产品为高纯度、低含氧气的氮气,可用于科研实验或工业生产应用。
膜分离氮气发生器在各个领域的应用越来越广泛。以下是几个具体的应用场景:
1、医药制造:高纯度的氮气可用于制备医药中间体、提取和干燥药品等。
2、食品加工:氮气通常被用作食品包装的惰性气体,具有防潮、防氧化等效果,可保持食品的新鲜度和营养成分。
3、电子行业:氮气可以使用在半导体晶体管生产过程中,起到防止杂质气体对器件的污染作用。