Vergleich der Membrantrennung und der PSA-Druckschwingadsorption

Das Prinzip eines Stickstoffgenerators lässt sich in einem Satz zusammenfassen:die Sticke aus der Luft zu extrahieren und andere Gase zu entfernen.Die Luft besteht zu 78% aus Stickstoff, zu 21% aus Sauerstoff und die restlichen 1% aus Argon, Kohlendioxid, Wasserdampf usw. Der Generator benötigt keine chemischen Rohstoffe, nur Strom und Luft,auf physische Trennung angewiesen, um die Stickstoffkonzentration zu erhöhen.

Allerdings gibt es zwei völlig unterschiedliche technische Ansätze, wie man "Screens" mit sehr unterschiedlichen Effizienz und anwendbaren Szenarien.

Weg 1: Membrantrennung

Grundsatz:Die Kernkomponente istmit einer Breite von mehr als 20 mm,Wenn Druckluft durch das Innere des Membranrohrs fließt, dringen verschiedene Gasmoleküle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch die Membranwand.und Kohlendioxid sind "schnelle Gase" und dringen schnell in die Außenseite der Membran ein und werden ausgestoßenDer Stickstoff ist ein "langsames Gas" und verbleibt im Membranrohr bis zum Ausgang.

Umwandlungseffizienz:Der Stickstoff macht 78% der Einlassluft aus, und die Membrantrennung kann die Stickstoffkonzentration am Auslass auf 95% bis 99,5% erhöhen.Die Extraktionsrate (Ausstoß von Stickstoff/Ausstoß von Stickstoff in der Eingangsluft) liegt in der Regel zwischen 30% und 50%Für einen Kubikmeter 99,5% Stickstoff sind etwa 2,5 bis 3,5 Kubikmeter Druckluft erforderlich.

Eigenschaften:

• Keine beweglichen Teile, leiser Betrieb (45-52 dB), wartungsfrei
• Das Gas wird sofort nach dem Starten freigesetzt, ohne Vorheizung.
• Die Reinheitsgrenze beträgt 99,5%, sie kann nicht höher gehen.
• Membranmodule sind Verbrauchsmaterialien mit einer Lebensdauer von 3-5 Jahren.

Anwendbare Szenarien: LC-MSSpritzgas/Gardengas (Recht auf Reinheit 99,5%), Spritzgas ELSD,ICPGas zur Reinigung.

Route zwei:PSA-Druckschwing-Adsorption

Grundsatz:Die Kernkomponente ist ein Adsorptionsturm, gefüllt mitKohlenstoffmolekulare SiebeDie beiden Türme arbeiten in der Regel abwechselnd.Das Kohlenstoffmolekülsiebe adsorbiert vorzugsweise Sauerstoffmoleküle (weil Sauerstoffmoleküle kleiner sind als Stickstoffmoleküle und leichter in die Mikroporen des Molekülsiebes gelangen können)Während ein Turm Stickstoff adsorbiert und produziert, drückt der andere Turm den adsorbierten Sauerstoff ab, um die Regeneration abzuschließen.Die beiden Türme wechseln und wechseln, um eine kontinuierliche Gasförderung zu erreichen.

Umwandlungseffizienz:PSA kann die Stickstoffreinheit auf 99,999% oder sogar 99,9999% erhöhen. Je höher die Reinheit ist, desto geringer ist die Extraktionsrate..Mit anderen Worten, um die höchste Reinheit zu erreichen, muss mehr Druckluft verbraucht werden.

Eigenschaften:

• Hohe Reinheit (bis zu 99,9999%)
• Molekulare Siebe haben eine lange Lebensdauer (mehr als 10 Jahre).
• Es entsteht ein Schaltgeräusch des Ventils (55-65 dB), das lauter ist als die Membrantrennung.
• Die Struktur ist komplex und die Wartungsbedürfnisse höher.

Anwendbare Szenarien:GC-Trägergas (99,999%),GC-MSTrägergas (99,9999%) und Anforderungen an hochreines Gas.

Vergleich der Effizienz der beiden Strecken

Ein oft übersehener Effizienzmörder

Unabhängig von der gewählten Technologie,Die Qualität der Frontluftquelle bestimmt direkt den tatsächlichen WirkungsgradWenn die Druckluft aus dem Luftkompressor übermäßige Mengen an Öl und Wasser enthält, wird das Membranmodul kontaminiert und das molekulare Sieb wird vergiftet.Dies kann zu einer verringerten Reinheit oder, in schweren Fällen, vorzeitige Ausfall der Kernkomponenten.

Viele Labors sind der Meinung, dass ihre Generatoren im Laufe der Zeit "weniger rein" werden.Investitionen in ein gutes Lufteinlasssystem können die Lebensdauer von Kernkomponenten um 40% bis 60% verlängern, eine viel lohnenswertere Investition als die Verfolgung höherer Reinheitsparameter.

Auswahl in einem Satz

Wenn es 99,5% heißt, wählen Sie Membrantrennung, wenn es 99,999%, wählen Sie PSA.Und komm nicht mit der falschen Technologie auf KompromisseWenn Sie das richtige Prinzip wählen, werden Effizienz und Kosten natürlich folgen.