Máy làm nitơ đặc biệt cho phòng thí nghiệm

Chức năng cốt lõi của máy làm nitơ đặc biệt trong phòng thí nghiệm là tách nitơ có độ tinh khiết cao từ không khí một cách hiệu quả. Đường dẫn công nghệ chính được chia thành hai loại: phương pháp hấp phụ biến áp (PSA) và phương pháp tách màng, trong đó phương pháp PSA được sử dụng rộng rãi trong các tình huống phòng thí nghiệm do phạm vi điều chỉnh độ tinh khiết rộng, ổn định sản xuất khí, v.v.

　　Máy làm nitơ đặc biệt cho phòng thí nghiệmChức năng cốt lõi là tách nitơ có độ tinh khiết cao từ không khí một cách hiệu quả, đường dẫn công nghệ chính được chia thành hai loại phương pháp hấp phụ biến áp (PSA) và phương pháp tách màng, trong đó phương pháp PSA được sử dụng rộng rãi trong các cảnh phòng thí nghiệm do phạm vi điều chỉnh độ tinh khiết rộng, ổn định sản xuất khí. Cả hai công nghệ, mặc dù nguyên tắc khác nhau, đều xoay quanh logic cốt lõi của "tách chọn lọc", thông qua sàng lọc chính xác các thành phần không khí để đạt được sự chuẩn bị nitơ hiệu quả cao.

Quy trình làm việc của máy làm nitơ trong phòng thí nghiệm phương pháp PSA có thể được chia thành ba giai đoạn chu kỳ hấp phụ, giải hấp và đồng nhất. Lõi phụ thuộc vào đặc tính hấp phụ chọn lọc của sàng phân tử carbon hiệu suất cao. Không khí đầu tiên sau khi lọc tác dụng ban đầu vào máy nén khí không dầu, được điều áp đến 0,6-0,8MPa, thiết kế không dầu là chìa khóa để đảm bảo độ tinh khiết nitơ, có thể tránh ô nhiễm hơi dầu trong hệ thống tiếp theo. Không khí sau khi áp lực được loại bỏ độ ẩm và bụi thông qua bộ lọc chính xác, sau đó đi vào tháp hấp phụ - khả năng hấp phụ oxy của sàng phân tử carbon được lấp đầy trong tháp hấp phụ mạnh hơn nhiều so với nitơ, dưới tác động của áp lực, oxy, carbon dioxide và các tạp chất khác được hấp phụ vững chắc trên bề mặt sàng phân tử, trong khi nitơ chảy ra từ đỉnh tháp như "thành phần không hấp phụ", sau khi áp suất ổn định của bể đệm, độ tinh khiết có thể đạt 99,9% -99,9995% sản phẩm khí nitơ. Khi sàng phân tử trong tháp hấp phụ đạt đến độ bão hòa, hệ thống sẽ tự động chuyển sang tháp hấp phụ khác để làm việc, tháp hấp phụ bão hòa sau đó nhận ra sự tái sinh của sàng phân tử bằng cách giảm khí thải, và hai tháp hấp phụ làm việc luân phiên để đảm bảo sản lượng nitơ liên tục. Toàn bộ chu kỳ chu kỳ chỉ mất 60-120 giây để đạt được nguồn cung cấp không khí liên tục "bật và sản xuất".

Phương pháp tách màngMáy làm nitơ đặc biệt cho phòng thí nghiệmSau đó, sự khác biệt thẩm thấu của màng sợi rỗng polymer được sử dụng để đạt được sự tách biệt. Sau khi làm sạch không khí nén vào thành phần màng, oxy, độ ẩm và các thành phần phân tử nhỏ khác được làm trống do tốc độ thẩm thấu nhanh và nhanh chóng đi qua thành màng; Và tốc độ thấm phân tử nitơ chậm, làm giàu trong đầu ra của các thành phần màng để hình thành sản phẩm nitơ. Con đường kỹ thuật này có cấu trúc nhỏ gọn hơn và bảo trì dễ dàng hơn, phù hợp với các tình huống phòng thí nghiệm có yêu cầu tương đối ổn định về độ tinh khiết nitơ (thường là 95% -99,9%), chẳng hạn như bảo quản mẫu thông thường, mang khí sắc ký, v.v.

Cấu trúc phòng thí nghiệm độc quyền: khối lượng nhỏ mang chức năng chính xác cao

Thiết kế cấu trúc của máy làm nitơ phòng thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với tính đặc thù của kịch bản nghiên cứu khoa học. Nó sử dụng sơ đồ tích hợp mô-đun để nén hệ thống sản xuất nitơ phức tạp vào một dấu chân 0,3-1㎡. Nó có thể được đặt trực tiếp bên cạnh bàn thí nghiệm, bên tủ hút hoặc khu vực hỗ trợ dụng cụ, không cần phòng máy đặc biệt. Cấu trúc cốt lõi của nó bao gồm bốn mô-đun lớn là đơn vị tiền xử lý không khí, đơn vị lõi sản xuất nitơ, đơn vị tinh khiết nitơ và hệ thống điều khiển. Mỗi mô-đun làm việc cùng nhau để đảm bảo chất lượng nitơ và ổn định hoạt động.

Bộ phận tiền xử lý không khí là phòng tuyến để đảm bảo độ tinh khiết của nitơ, ngoài bộ lọc tác dụng ban đầu và máy nén khí không dầu, nó cũng được trang bị máy sấy đông lạnh và máy sấy hấp phụ, giảm điểm sương của khí nén xuống dưới -40 ℃, đồng thời loại bỏ hydrocarbon, sulfide và các tạp chất khác dấu vết - những tạp chất này nếu đi vào hệ thống tiếp theo, không chỉ gây ô nhiễm nitơ, mà còn có thể làm tắc nghẽn tháp hấp phụ hoặc các thành phần màng, ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị. Các đơn vị lõi sản xuất nitơ được chia thành các nhóm tháp hấp phụ PSA hoặc các thành phần màng theo các đường dẫn kỹ thuật khác nhau, trong đó tháp hấp phụ của mô hình PSA được thiết kế nhẹ, lấp đầy màn hình phân tử carbon đặc biệt với diện tích bề mặt cụ thể cao, đảm bảo hiệu quả hấp phụ và tốc độ tái tạo; Màng sợi rỗng của mô hình tách màng sử dụng vật liệu polymer nhập khẩu, có đặc điểm chống ô nhiễm và ổn định thẩm thấu mạnh.

Đối với nhu cầu thí nghiệm độ chính xác cao, một số máy làm nitơ trong phòng thí nghiệm cũng được trang bị đơn vị tinh khiết nitơ, tiếp tục loại bỏ dấu vết oxy trong nitơ (có thể giảm xuống dưới 0,1 ppm) bằng chất khử oxy, chất xúc tác, v.v., đáp ứng các yêu cầu khắt khe như kiểm tra vật liệu bán dẫn, thí nghiệm độ tinh khiết cực cao và các yêu cầu khác. Hệ thống điều khiển sử dụng sơ đồ điều khiển thông minh PLC, được trang bị màn hình cảm ứng, hỗ trợ giám sát thời gian thực và điều chỉnh một phím của các thông số như độ tinh khiết nitơ, lưu lượng và áp suất. Đồng thời, nó có chức năng báo lỗi (chẳng hạn như áp suất bất thường, độ tinh khiết không đạt tiêu chuẩn), bảo vệ tắt máy tự động, v.v. Một số mô hình cũng hỗ trợ kết nối với hệ thống LIMS trong phòng thí nghiệm để thực hiện quản lý liên kết dữ liệu thí nghiệm và dữ liệu vận hành thiết bị.

Lợi thế công nghệ cốt lõi: Khả năng chính xác để phù hợp với nhu cầu nghiên cứu khoa học

So với chế độ cung cấp nitơ đóng chai truyền thống, máy làm nitơ trong phòng thí nghiệm cho thấy lợi thế đáng kể về kiểm soát độ tinh khiết, chi phí vận hành và dễ vận hành, phù hợp với nhu cầu đa dạng của nghiên cứu khoa học trong phòng thí nghiệm. Về độ tinh khiết và điều chỉnh dòng chảy, độ tinh khiết nitơ của nó có thể được điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu thí nghiệm, phạm vi tinh khiết của mô hình PSA bao gồm 99,9% -99,9995%, mô hình tách màng bao gồm 95% -99,9%, dòng chảy có thể được kiểm soát chính xác giữa 0,1-10m3/h - ví dụ, trong thí nghiệm sắc ký khí, độ tinh khiết nitơ có thể được ổn định trên 99,999% làm khí mang, đảm bảo độ tách và độ chính xác phát hiện của đỉnh sắc ký; Trong quá trình sấy mẫu thông thường, sử dụng khí nitơ tinh khiết 95% có thể đáp ứng nhu cầu và giảm tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả.

Lợi thế chi phí vận hành là một yếu tố quan trọng trong sự phổ biến của máy làm nitơ trong phòng thí nghiệm. Nitơ đóng chai truyền thống chi phí mua khoảng 15-25 RMB mỗi mét khối, và có tổn thất bay hơi 10% -15% trong quá trình vận chuyển; Trong khi máy làm nitơ phòng thí nghiệm lấy không khí làm nguyên liệu, chi phí chính là tiền điện và vật tư tiêu hao thay thế, lấy một mô hình PSA lưu lượng 1m3/h, độ tinh khiết 99,999% làm ví dụ, chi phí chuẩn bị nitơ cho mỗi mét khối chỉ 0,5-1 nhân dân tệ, chi phí sử dụng hàng năm không bằng 1/10 mô hình truyền thống. Ngoài ra, mô hình sản xuất nitơ tại chỗ tránh sự rườm rà của việc vận chuyển nitơ đóng chai, xử lý và cũng loại bỏ các mối nguy hiểm về an toàn của việc lưu trữ xi lanh, đặc biệt thích hợp cho các phòng thí nghiệm sử dụng nitơ tần số cao.

Tính thuận tiện của thao tác và bảo trì tiếp tục nâng cao tính thích hợp của nó. Máy làm nitơ trong phòng thí nghiệm hiện đại thường hỗ trợ chức năng "khởi động một phím". Nó có thể tự động sản xuất khí mà không cần sự can thiệp của con người sau khi bật nguồn. Tự động cung cấp khí cho thiết bị thí nghiệm sau khi độ tinh khiết đạt đến giá trị đặt; Chu kỳ thay thế vật tư tiêu hao dài, tuổi thọ của màn hình phân tử carbon có thể lên đến 3-5 năm, phần tử lọc được thay thế mỗi 3-6 tháng. Nhân viên thí nghiệm thông thường có thể hoàn thành hoạt động bảo trì bằng cách đào tạo đơn giản. Đồng thời, tiếng ồn hoạt động của thiết bị được kiểm soát trong khoảng 50-65dB (A), một phầnCác mô hình im lặng thậm chí có thể giảm xuống dưới 50dB (A) mà không ảnh hưởng đến môi trường làm việc bình thường của phòng thí nghiệm.