Генератор подготовки азота для высокочистого мембранного разделения

Рабочее ядро генератора подготовки азота для разделения высокочистых мембран заключается в использовании высокомолекулярных полых волокнистых пленок для различных компонентов газа с разной скоростью проникновения, для достижения эффективного разделения компонентов воздуха, весь процесс производства азота не требует фазового перехода, может быть завершен только с помощью привода давления, с высоким коэффициентом использования энергии, кратким процессом.

Основной принцип: магия « селективного проникновения» высокомолекулярной мембраны

　　Генератор подготовки азота для высокочистого мембранного разделенияРабочее ядро состоит в том, чтобы использовать высокомолекулярную полую волокнистую пленку для различных компонентов газа с разной скоростью проникновения, для достижения эффективного разделения компонентов воздуха, весь процесс производства азота не требует фазового перехода, может быть завершен только с помощью привода давления, с высоким коэффициентом использования энергии, кратким процессом характеристик. Основная логика этой технологии проистекает из « селективности инфильтрации» - когда сжатый воздух протекает через мембранные компоненты, кислород, влага, углекислыйгаз и другие мелкие молекулярные газы в воздухе могут быстро пересекать мембранную стенку из - за сильной близости к мембранному материалу и быстрой скорости проникновения; Молекулы азота из - за большого молекулярного диаметра, слабой близости к мембранному материалу, медленной скорости проникновения, тем самым обогащаются на выходе мембранного компонента, образуя азот высокой чистоты.

Конкретный рабочий процесс можно разделить на три основных этапа: первый этап предварительной обработки воздуха, окружающий воздух через первичный воздушный фильтр для удаления пыли, частиц и других твердых примесей, в безмасляный компрессор под давлением 0,6 - 1,0 МПа. Безмасляное сжатие является ключом к обеспечению срока службы мембранных компонентов и чистоты азота, эффективно избегая загрязнения мембранных материалов масляным паром. Воздух под давлением затем поступает в морозильную сушилку и точный фильтр, охлаждающая сушилка снижает температуру воздуха до 2 - 5°C, так что вода в воздухе конденсируется в жидкую воду, которая выделяется, температура росы воздуха опускается ниже - 20°C; Прецизионные фильтры также удаляют в воздухе мелкие масляные туманы, углеводороды и другие примеси, обеспечивая чистоту воздуха, входящего в мембранные компоненты, в соответствии со стандартами ISO 8573 - 1Class1.

Глубоко очищенный сжатый воздух поступает в ядро мембранного сепаратора, состоящего из сотен или даже тысяч высокомолекулярных полых волокнистых пленок, диаметр которых составляет всего несколько сотен микрон, а внутренняя стенка имеет нанометровую микропористую структуру. Когда воздух течет внутри мембранной проволоки, кислород, углекислыйгаз и другие быстро проникающие компоненты проникают через мембранную стенку в зазор между мембранной проволокой и оболочкой, как « просачивающийся выхлопной газ», непосредственно вытесняется; В то время как азот, как « удерживающий газ», собирается в конце мембранной проволоки, после регулировки клапаном стабилизации давления образуется продукт азота с чистотой до 95% - 99,99%, который доставляется непосредственно в точку использования газа или хранится в буферном резервуаре для резервного использования. Весь процесс непрерывный и непрерывный, до тех пор, пока есть вход сжатого воздуха, вы можете продолжать производить азот, чтобы достичь « то есть открыть производство, подача газа по требованию».

Основные компоненты: конфигурация « жесткого ядра», поддерживающая высокоэффективную добычу газа

Преимущества и недостатки работы генератора азота с мембранным разделением напрямую зависят от качества основного компонента, его общая структура имеет модульную конструкцию, в основном состоит из четырех частей: системы предварительной обработки воздуха, системы разделения мембран, системы управления и вспомогательной системы, каждый компонент работает вместе, чтобы обеспечить стабильную и эффективную работу оборудования. Среди них мембранные компоненты являются основными компонентами, определяющими эффективность азота и чистоту азота. В настоящее время основным мембранным материалом является полиамид (PI), полисульфон (PSF) и другие высокомолекулярные материалы, эти материалы обладают хорошей химической стабильностью, высокой температурой и механической прочностью, могут работать в условиях высокого давления в течение длительного времени, срок службы до 3 - 5 лет.

Система предварительной обработки воздуха является « защитным барьером» оборудования, в дополнение к фильтру начального действия, безмасляному воздушному компрессору, но также оснащена адсорбционной сушилкой (некоторые модели) и фильтром активированного угля. Адсорбционная сушилка адсорбирует остаточную влагу в воздухе через молекулярное сито, опуская точку росы ниже - 40°C, избегая конденсации влаги в мембранных компонентах, влияющих на проницаемость; Фильтры с активированным углем предназначены для удаления органических паров и запахов в воздухе, особенно в пищевых продуктах, медицине и других областях с особыми требованиями к чистоте азота. Безмасляные компрессоры в основном используют бесшумную винтовую или поршневую конструкцию, управление эксплуатационным шумом ниже 65dB (A), адаптацию цехов, лабораторий и других чувствительных к шуму сред.

Система управления использует программируемый логический контроллер PLC в сочетании с сенсорным дисплеем для мониторинга ключевых параметров, таких как чистота азота, расход и давление в режиме реального времени, и поддерживает регулировку параметров в один клик. Когда чистота азота ниже заданного значения или аномальное давление в системе, устройство автоматически посылает акустическую и оптическую сигнализацию и запускает соответствующие защитные процедуры, такие как отключение впуска, снижение нагрузки и т. Д. Чтобы избежать воздействия неквалифицированного азота на производство или эксперимент. Некоторые модели также поддерживают функцию удаленного мониторинга, загружая данные о работе устройства на облачную платформу через модуль IoT, и пользователи могут просматривать состояние устройства в режиме реального времени с помощью мобильного телефона или компьютера для достижения удаленного обслуживания и диагностики неисправностей.

Вспомогательная система включает в себя азотные буферы, регуляторы давления, расходомеры и другие компоненты. Роль буфера заключается в стабилизации выходного давления азота, чтобы избежать колебаний давления, влияющих на газовое оборудование; Регулирующий клапан давления может точно регулировать давление выхода азота в соответствии с требованиями к газу, приспосабливаться к различным сценариям давления; Расходомер показывает производство азота в режиме реального времени, что облегчает пользователям учет затрат и управление использованием.

　　Генератор подготовки азота для высокочистого мембранного разделенияТехнологические преимущества: адаптация к основной конкурентоспособности в нескольких сценариях

По сравнению с традиционными методами производства азота и оборудованием для производства азота PSA, мембранный сепарационный азотный генератор демонстрирует уникальные преимущества с точки зрения структуры, производительности, эксплуатации и обслуживания, что делает его конкурентоспособным в сценариях спроса на азот средней и низкой чистоты. С точки зрения конструкции и развертывания, он характеризуется компактным и легким, благодаря системе переключения адсорбционной башни, которая не требует оборудования PSA, объем оборудования может быть уменьшен более чем на 30%, площадь составляет всего 0,2 - 0,8 м2, а легкая модель составляет всего несколько десятков килограммов, может быть размещена непосредственно рядом с производственной конвейерной линией, на стороне лабораторного рабочего стола или даже закреплена с помощью кронштейна, особенно для сцены с небольшим пространством. Некоторые мобильные модели также оснащены карданным колесом, которое может гибко перемещаться в соответствии с производственными потребностями для достижения многопозиционной совместной подачи газа.

Технология разделения мембран имеет значительные преимущества с точки зрения эксплуатационной стабильности и затрат на обслуживание. Устройство не имеет движущихся компонентов (за исключением компрессора), нет колебаний давления и ударов при переключении адсорбционной башни устройства PSA, работа более стабильна, скорость отказа может быть уменьшена более чем на 60%. Что касается технического обслуживания, его основные расходные материалы - это только фильтрующие фильтры и мембранные компоненты, фильтры заменяются каждые 3 - 6 месяцев, простая работа не требует профессионального и технического персонала; Мембранные компоненты имеют срок службы до 3 - 5 лет, что намного выше, чем молекулярное сито устройства PSA (1 - 2 года), а долгосрочные затраты на обслуживание ниже. В качестве примера возьмем модель с производительностью 10 м3 / ч, стоимость обслуживания составляет всего 2000 - 3000 юаней в год, что составляет менее 5% от стоимости покупки традиционного азота в бутылках.

Генераторы азота с мембранным разделением также хорошо работают с точки зрения регулирования параметров азота и адаптации к окружающей среде. Чистота азота может гибко контролироваться путем регулирования давления и расхода впуска, непрерывно регулируемого с 95% до 99,99% для удовлетворения потребностей различных сценариев, таких как упаковка пищевых продуктов с 95% чистотой, в то время как защита электронных компонентов требует 99,99% чистоты. С точки зрения адаптации к окружающей среде, оборудование может стабильно работать в широком диапазоне температур - 10°C - 45°C и в условиях относительной влажности от 30% до 90% без специального термостата; Некоторые модели наружного использования также имеют конструкцию защиты от ливней и пыли, могут адаптироваться к нефтяным месторождениям, шахтам и другим суровым условиям работы на открытом воздухе.