Като опитен доставчик на въглеродни молекулярни сита, свидетел съм от първа ръка критичната роля, която тези материали играят при генерирането на азот. Азотните генератори, базирани на молекулярни сита на въглерод, се използват широко в различни индустрии, от опаковане на храни до производство на електроника, поради тяхната ефективност и надеждност. Осигуряването на чистотата на произведения азот обаче е от изключително значение. В тази публикация в блога ще споделя някои поглед върху това как да тествам азотната чистота на азотните генератори на базата на въглеродни молекуляри.
Разбиране на основите на въглеродните молекулярни сита
Преди да се задълбочите в методите за тестване, е важно да разберете какви са сита на въглеродните молекулярни и как работят в азотните генератори. Въглеродните молекулярни сита са порести материали с уникална структура, която им позволява селективно да адсорбират различни газове въз основа на техния молекулен размер и форма. В азотните генератори те за предпочитане адсорбират кислород от въздуха, оставяйки след себе си поток азот с висока степен на чистота.
Ние предлагаме гама от висококачествени въглеродни молекулярни сита, катоВъглеродна молекулярна сито -330,Jxsep®lg - 610 въглеродни молекулярни ситоиВъглеродна молекулярна сито - JXSEP®HG - 110. Тези продукти са проектирани да осигуряват отлични характеристики при производството на азот, с висок капацитет на адсорбция и дълъг експлоатационен живот.
Значение на тестването за чистота на азота
Чистотата на азота, произведена от азотен генератор на базата на въглероден молекулен, може значително да повлияе на качеството на крайния продукт в много приложения. Например, в индустрията за опаковане на храни се използва азот с висока чистота за изместване на кислорода, което спомага за удължаване на срока на годност на хранителните продукти чрез предотвратяване на окисляването и растежа на микробите. Ако чистотата на азота не е достатъчно висока, храната може да се развали по -бързо, което води до загуби на продукта и потенциални рискове за здравето.
В индустрията за производство на електроника азотът се използва при запояване и други процеси за предотвратяване на окисляване на електронни компоненти. Нечистият азот може да причини дефекти в запояващите стави, което води до намалена надеждност на продукта и увеличаване на производствените разходи. Следователно, редовното тестване на чистотата на азот е от решаващо значение, за да се гарантира безпроблемната работа на тези процеси и качеството на крайните продукти.
Методи за тестване на азотната чистота
1. Кислородни анализатори
Един от най -често срещаните методи за тестване на чистотата на азот е чрез използване на кислороден анализатор. Кислородните анализатори работят чрез измерване на количеството кислород в азотния поток. Тъй като чистотата на азота често се изразява като процент на азот в газовата смес, а останалата част е главно кислород, измерването на съдържанието на кислород може косвено да определи чистотата на азота.
Налични са различни видове анализатори на кислород, включително електрохимични, парамагнитни и цирконични анализатори. Електрохимичните анализатори на кислород са сравнително евтини и лесни за използване, което ги прави популярен избор за много приложения. Те работят чрез измерване на електрическия ток, генериран от реакцията на кислород с електролит.
Парамагнитните анализатори на кислород са по -точни и имат по -бързо време за реакция в сравнение с електрохимичните анализатори. Те се основават на принципа, че кислородът е парамагнитен, което означава, че е привлечен от магнитно поле. Чрез измерване на промяната в магнитното поле, причинено от наличието на кислород, анализаторът може да определи концентрацията на кислород.
Циркония - базирани на кислородни анализатори са подходящи за приложения с висока температура и висока чистота. Те работят въз основа на проводимостта на кислородните йони в циркония керамичен електролит при високи температури.
2. Анализатори на термична проводимост
Анализаторите на термична проводимост също могат да се използват за измерване на чистотата на азота. Тези анализатори работят чрез измерване на топлинната проводимост на газовата смес. Различните газове имат различни термични проводимост и сравнявайки топлинната проводимост на пробния газ с този на референтен газ (обикновено чист азот), анализаторът може да определи чистотата на азота.
Анализаторите на термична проводимост са сравнително прости и разходи - ефективни. Те обаче са по -малко точни от анализаторите на кислород, особено когато газовата смес съдържа други компоненти, освен азот и кислород.
3. Газова хроматография
Газовата хроматография е по -сложен метод за анализ на състава на газова смес. Тя включва разделяне на различните компоненти на газовата смес въз основа на техните физически и химични свойства и след това откриване и количествено определяне на всеки компонент.
В газовата хроматография газовата проба се инжектира в колона, пълна със стационарна фаза. Докато газът пътува през колоната, различни компоненти се запазват за различни времена, в зависимост от взаимодействието им със стационарната фаза. В края на колоната детектор измерва количеството на всеки компонент, тъй като той се езеро от колоната.
Газовата хроматография може да предостави много точна и подробна информация за състава на газовата смес, включително наличието на следи примеси. Това обаче е по -сложен и скъп метод в сравнение с анализаторите на кислород и анализаторите на термична проводимост и изисква обучения персонал да работи.
Стъпки за провеждане на тест за чистота на азот
1. Вземане на проби
Първата стъпка при тестване на чистотата на азот е да се получи представителна проба от азотния поток. Точката на вземане на проби трябва да бъде внимателно подбрана, за да се гарантира, че пробата точно отразява състава на азота, използван в процеса. Препоръчва се да се вземе пробата надолу по течението на всякакви филтри или сушилни, за да се избегне замърсяване.
Устройството за вземане на проби трябва да бъде чисто и без всякаква влага или други замърсители. За събиране на газовата проба може да се използва неръждаема стомана или тефлонова проби за проби. Пробата трябва да се събира при стабилен дебит, за да се осигури точно измерване.
2. Калибриране на анализатора
Преди да проведе теста, анализаторът трябва да бъде калибриран с помощта на известен референтен газ. Това гарантира, че анализаторът дава точни и надеждни резултати. Калибриращият газ трябва да има известен състав и да бъде проследим до национален или международен стандарт.
Процесът на калибриране може да варира в зависимост от вида на използвания анализатор. Например, в случай на кислороден анализатор, анализаторът може да се наложи да бъде калибриран с нулев газ (обикновено чист азот) и обхват на газ (газ с известна концентрация на кислород).
3. Измерване
След като анализаторът е калибриран и пробата се събира, измерването може да се извърши. На анализатора трябва да се остави да се стабилизира за няколко минути, преди да предприеме измерването, за да се осигурят точни резултати. Измерването трябва да се повтаря няколко пъти, за да се гарантира последователността на резултатите.
4. Тълкуване на резултатите
След получаване на резултатите от измерването, чистотата на азота може да бъде изчислена въз основа на концентрацията на кислород или резултатите от анализа на газовата хроматография. Ако чистотата на азота не отговаря на необходимите спецификации, трябва да се предприемат подходящи действия, като например регулиране на работните параметри на азотния генератор или заместване на молекулярната сито на въглерод.
Поддръжка и отстраняване на неизправности
Редовната поддръжка на азотния генератор и тестовото оборудване е от съществено значение, за да се гарантира точно и надеждно тестване на чистота на азота. Въглеродният молекулен сито в азотния генератор трябва да се проверява редовно за признаци на износване и да се замени, ако е необходимо.
Тестовото оборудване, като анализатори на кислород и анализатори на термична проводимост, трябва да се калибрира редовно, за да се гарантира тяхната точност. Всяка неизправност или ненормално отчитане трябва да бъде проучено незабавно и оборудването трябва да бъде поправено или заменено, ако е необходимо.
Заключение
Тестването на азотната чистота на азотните генератори на азот на въглеродни молекуляри е от решаващо значение за осигуряването на качеството на произведения азот и безпроблемната работа на различни промишлени процеси. Използвайки подходящи методи за тестване, като например кислородни анализатори, анализатори на термична проводимост или газова хроматография и следвайки правилните процедури за тестване, можете точно да определите чистотата на азота и да предприемете подходящи действия за поддържане на необходимите нива на чистота.
Като водещ доставчик на молекулярни сита на въглерод, ние се ангажираме да предоставим на нашите клиенти продукти с високо качество и техническа поддръжка. Ако имате някакви въпроси относно тестването за чистота на азота или се нуждаете от помощ при избора на правилното сито за молекулярно въглерод за вашето приложение, моля не се колебайте да се свържете с нас за подробна дискусия. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да отговорим на вашите нужди за генериране на азот.
ЛИТЕРАТУРА
- Perry, Rh, & Green, DW (ред.). (2007). Наръчник за химически инженери на Пери. McGraw - Hill.
- Kohl, AL, & Nielsen, RB (1997). Пречистване на газ. Издателство на Персийския залив.
- Американско дружество за тестване и материали (ASTM). (2019). Стандартни методи за изпитване за анализ на газове. ASTM International.