실험실 전용 질소 제조기

실험실 전용 질소 제조기의 핵심 기능은 공기 중에서 고순도 질소를 효율적으로 분리하는 것이다. 주류 기술 경로는 변압 흡착법 (PSA) 과 막 분리법 두 종류로 나뉜다. 그 중 PSA법은 순도 조절 범위가 넓고 가스 생산 안정 등 특징으로 인해 실험실 장면에서 광범위하게 응용된다.

　　실험실 전용 질소 제조기의 핵심 기능은 공기 중에서 고순도 질소를 효율적으로 분리하는 것이다. 주류 기술 경로는 변압 흡착법 (PSA) 과 막 분리법 두 종류로 나뉜다. 그 중 PSA법은 순도 조절 범위가 넓고 가스 생산 안정 등 특징으로 인해 실험실 장면에서 광범위하게 응용된다.두 기술은 비록 원리가 다르지만, 모두"선택적 분리"의 핵심 논리를 둘러싸고 공기 성분에 대한 정확한 선별을 통해 질소의 고효율 제조를 실현한다.

PSA법 실험실 질소제조기의 작업흐름은 흡착, 해흡, 균일압 등 3개 순환단계로 나눌수 있으며 핵심은 고성능탄소분자체의 선택적흡착특성에 의존한다.먼저 초효려과를 거친 공기는 무유공압기에 들어가 0.6-0.8MPa로 가압되였다. 무유설계는 질소의 순도를 보장하는 관건으로서 유증기가 후속시스템을 오염시키지 않도록 할수 있다.가압된 공기는 정밀 필터를 통해 수분과 먼지를 제거한 후 흡착탑에 들어간다. 흡착탑 안에 채워진 탄소 분자체는 산소에 대한 흡착력이 질소보다 훨씬 강하다. 압력 작용 하에 산소, 이산화탄소 등 불순물은 분자체 표면에 단단히 흡착된다. 질소는"비흡착성분"으로 탑 꼭대기에서 흘러나와 완충탱크를 거쳐 압력을 안정시킨 후 순도가 99.99% -999% 에 달하는 질소 제품을 형성한다.흡착탑내의 분자체는 포화상태에 이르렀을 때 시스템은 자동적으로 다른 흡착탑으로 전환되여 작업하고 포화된 흡착탑은 강압배기를 통해 분자체재생을 실현하며 두개의 흡착탑이 교체되여 작업하여 질소의 지속적인 출력을 확보하며 전반 순환주기는 60~120초밖에 걸리지 않아"즉시 생산"하는 련속적인 가스공급을 실현한다.

막분리법실험실 전용 질소 제조기고분자 중공 섬유막의 침투 차이를 이용해 분리한다.압축공기는 정화를 거친 후 필름 부품에 들어가고, 산소, 수분 등 소분자 성분은 침투 속도가 빠르기 때문에 필름 벽을 빠르게 통과하여 배출된다;질소 분자의 침투 속도가 느려서 필름 부품의 수출에 풍부하게 집적되어 제품의 질소를 형성한다.이런 기술은 경로구조가 더욱 치밀하고 유지보수가 더욱 간편하여 질소가스순도에 대한 요구가 상대적으로 안정된 (일반적으로 95% -99.9%) 의 실험실장면에 적합하다. 례를 들면 일반적인 견본보존, 크로마토그래피가스 적재 등이다.

랩 전용 패브릭: 작은 크기에 고정밀 기능 탑재

실험실 질소제조기의 구조설계는 과학연구장면의 특수성에 충분히 부합되며 모듈화집성방안을 채용하여 복잡한 질소제조시스템을 0.3-1 ㎡ 의 부지면적내로 압축하여 실험실 작업대 옆, 통풍장 측 또는 계기부대구역에 직접 설치할수 있으며 전용기계실이 필요하지 않다.그 핵심구조는 공기예처리단위, 질소제조핵심단위, 질소가스순화단위, 통제시스템 등 4대 모듈로 구성되며 각 모듈은 협동작업하여 질소가스의 품질과 운행안정성을 확보한다.

공기예비처리단위는 질소가스의 순도를 보장하는 방어선으로서 초효려과기와 무유공압기외에 랭동건조기와 흡착식건조기를 배치하여 압축공기의 이슬점을 -40 ℃ 이하로 낮추는 동시에 탄화수소, 황화물 등 미량의 불순물을 제거한다. 이런 불순물이 후속시스템에 진입하면 질소를 오염시킬뿐만아니라 흡착탑이나 막부품을 막아 설비의 수명에 영향을 줄수 있다.질소제조 핵심단위는 기술경로에 따라 PSA 흡착탑조 또는 막부품으로 나뉘는데 그중 PSA기종의 흡착탑은 경량화설계를 채용하고 고비례표면적의 전용탄소분자체를 충전하여 흡착효률과 재생속도를 확보한다.필름 분리 기종의 중공 섬유 필름은 수입 고분자 재료를 사용하여 오염 방지, 침투 안정성이 강한 등의 특징을 가지고 있다.

고정밀 실험 수요에 대해 일부 실험실 질소 제조기는 질소 순화 단위를 장착하여 탈산소제, 촉매 등을 통해 질소 중의 미량 산소 (0.1ppm 이하로 떨어질 수 있음) 를 한층 더 제거하여 반도체 재료 테스트, 초고순도 실험 등 가혹한 요구를 만족시킨다.제어 시스템은 PLC 스마트 제어 방안을 채택하여 터치 디스플레이를 장착하고 질소 순도, 유량, 압력 등 파라미터의 실시간 모니터링과 원클릭 조절을 지원하며 동시에 고장 경보 (예를 들면 압력 이상, 순도 미달), 자동 정지 보호 등 기능을 갖추고 있으며 일부 모델은 실험실 LIMS 시스템과 도킹을 지원하여 실험 데이터와 설비 운행 데이터의 연동 관리를 실현한다.

핵심 기술 우위: 과학 연구 수요에 맞는 정확한 능력 부여

전통적인 병용 질소 가스 공급 모델에 비해 실험실 질소 제조기는 순도 제어, 운행 원가, 조작 편리성 등 방면에서 현저한 우세를 보여 실험실 과학 연구의 다양한 수요에 적합하다.순도와 유량 조절 방면에서, 그 질소 순도는 실험 수요에 따라 유연하게 조절할 수 있다. PSA 모델의 순도 범위는 99.9% -99.9995%, 필름 분리 모델은 95% -99.9%, 유량은 0.1-10m3/h 사이에서 정확하게 조절할 수 있다. 예를 들어 기상 크로마토그래프 실험에서 질소 순도를 99.999% 이상으로 안정시켜 적재로 크로마토그래프 피크의 분리도와 검측 정밀도를 확보할 수 있다.일반 샘플 건조에서는 순도 95% 의 질소를 사용하여 수요를 충족시키고 에너지 소비를 효과적으로 줄일 수 있습니다.

운행 원가의 우세는 실험실 질소 제조기 보급의 관건적인 요소이다.전통적인 병에 든 질소는 세제곱미터당 구매 원가가 약 15-25위안이며, 운송 과정에서 10~15% 의 휘발 손실이 존재한다;그러나 실험실 질소제조기는 공기를 원료로 하고, 주요 원가는 전기료와 소모품 교체이다. 유량 1m3/h, 순도 99.999% 의 PSA 기종을 예로 들면, 입방미터당 질소가스 제조원가는 0.5-1위안에 불과하며, 연간 사용원가는 기존 모델의 1/10에 못 미친다.이밖에 현장질소제조모식은 병에 담긴 질소를 운송, 운반하는 번거로움을 피면하고 가스병에 저장하는 안전우환도 제거하여 특히 고주파에서 질소를 사용하는 실험실에 적합하다.

운영 및 유지 관리의 용이성으로 더욱 향상된 사용 편의성현대 실험실 질소제조기는 보편적으로"원클릭 가동"기능을 지원하며, 전원을 켠 후 인공 간섭 없이 자동으로 가스를 생산할 수 있으며, 순도가 설정치에 도달하면 자동으로 실험 설비에 가스를 공급한다;소모품의 교체주기가 길고 탄소분자체의 사용수명이 3~5년에 달하며 려과기려과심은 3~6개월에 한번씩 교체되며 일반실험인원은 간단한 훈련을 거쳐 유지보수조작을 완성할수 있다.동시에 장치 작동 소음은 50-65dB(A) 사이, 부분음소거 모델은 50dB(A) 이하로 떨어지며 실험실의 정상적인 작업 환경을 방해하지 않습니다.