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大流量氮?dú)獍l(fā)生器之膜分離技術(shù)和變壓吸附技術(shù)對(duì)比
大流量氮?dú)獍l(fā)生器作為實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備之一，作為氮?dú)夤庠矗猛緩V泛。其中，對(duì)質(zhì)譜和氣相色譜的正常運(yùn)行起到重要作用。那么，該如何選擇合適的氮?dú)獍l(fā)生器呢？膜分離技術(shù)和變壓吸附技術(shù)是現(xiàn)今氮?dú)獍l(fā)生器的兩種主要制氮技術(shù)。兩種制氮技術(shù)各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
膜分離技術(shù)介紹
壓縮空氣通過(guò)中空纖維膜，由于不同氣體分子直徑不同，當(dāng)空氣通過(guò)膜的時(shí)候，分子直徑較小的氧氣、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，大分子直徑的氮?dú)夥肿雍投栊詺怏w氬氣都被收集起來(lái)，輸送到應(yīng)用設(shè)備。這種氮?dú)夥蛛x提取技術(shù)簡(jiǎn)單有效，無(wú)需任何移動(dòng)部件。
變壓吸附技術(shù)介紹
變壓吸附制氮的填充材料是碳分子篩，是一種多孔疏松的棒狀碳顆粒，當(dāng)壓縮空氣通過(guò)碳分子篩時(shí)，同樣也是根據(jù)氣體分子直徑的不同，碳分子篩會(huì)吸附水汽和氧氣，但是，氮?dú)獠粫?huì)被吸附，從而被分離。變壓吸附的過(guò)程包括吸附解壓-重生階段。
變壓吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)來(lái)生產(chǎn)氮?dú)猓饔袃?yōu)勢(shì)。但是，對(duì)于某些特定的應(yīng)用設(shè)備，使用其中的一種分離技術(shù)比另一種更有優(yōu)勢(shì)。具體使用哪種技術(shù)更好更合適要取決于應(yīng)用和流速要求，不能一概而論。而需要強(qiáng)調(diào)的是，氮?dú)饽ず吞挤肿雍Y都不是消耗品，都無(wú)需定期更換。
大流量氮?dú)獍l(fā)生器兩種技術(shù)對(duì)比：
1.尺寸和重量
氮?dú)饽こ叽缧?，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，更輕盈小巧，甚至發(fā)生器能放在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)下，這些對(duì)于空間很有限的實(shí)驗(yàn)室而言無(wú)疑是好的選擇。
2.噪音
膜分離技術(shù)不產(chǎn)生任何噪音，這也就意味著膜分離氮?dú)獍l(fā)生器能放在應(yīng)用儀器旁邊，安靜地工作，無(wú)需將發(fā)生器放在另外一個(gè)房間，從而減少了管道延長(zhǎng)所產(chǎn)生的額外費(fèi)用，也避免了管道漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。
3.純度
氮?dú)庠诓煌治鰞x器中所起的作用不同，所以對(duì)純度的需求也不同，LC-MS所用的氮?dú)庵饕鳛殪F化氣及保護(hù)氣，純度95%就*能滿足需求。理想化狀態(tài)下，變壓吸附所能達(dá)到的zui大純度要優(yōu)于膜分離技術(shù)。但變壓吸附所產(chǎn)生的氮?dú)饧兌扰c進(jìn)氣量、壓力、氣源質(zhì)量都有很大的關(guān)系，如果氣源不潔凈或者氣量壓力不夠，那純度會(huì)大大降低，不能單純認(rèn)為變壓吸附純度一定高。
4.露點(diǎn)，含水量
決定氮?dú)饴饵c(diǎn)含水量的因素，除了分離技術(shù)外，進(jìn)氣質(zhì)量和過(guò)濾系統(tǒng)也至關(guān)重要。對(duì)于碳分子篩的變壓吸附，如果前端處理不當(dāng)，不僅除水能力下降，而且會(huì)污染碳分子篩，久而久之碳分子篩就失去了吸附的能力。對(duì)于膜分離，如果有較好的前端處理和除水設(shè)計(jì)，同樣可以有效除水，降低露點(diǎn)。
5.空壓機(jī)的負(fù)荷
膜分離和變壓吸附對(duì)空氣氣量的需求不同。對(duì)于膜分離，純度越高，需要的空氣越多，空壓機(jī)負(fù)荷越大。對(duì)于變壓吸附，會(huì)有反吹現(xiàn)象，所以用氣量要遠(yuǎn)高于理論值，不能簡(jiǎn)單的按照空氮比得出實(shí)際空氣量，相應(yīng)空壓機(jī)負(fù)荷也大于理想情況。
6.維護(hù)保養(yǎng)
膜分離技術(shù)移動(dòng)部件少，所以維護(hù)簡(jiǎn)單。一旦發(fā)生器出了問(wèn)題，小而輕的氮?dú)饽ふ加每臻g小，讓發(fā)生器的維護(hù)以及零配件的更換都非常方便，同時(shí)，也降低了維護(hù)和維修成本，節(jié)約了時(shí)間。另外氮?dú)饽さ墓ぷ鳠o(wú)需很多電子部件的管理和控制，所以可以將更多的電子部件用于監(jiān)控核心技術(shù)參數(shù)，保證了發(fā)生器的穩(wěn)定性。變壓吸附相對(duì)移動(dòng)部件、電子控件都多，所以維修維護(hù)較為繁瑣。