在现代工业与科研领域,氮气的重要性不言而喻,从食品保鲜到电子制造,从化工生产到医疗制药,它都扮演着特别的角色。氮气富集膜技术作为一种创新的气体分离手段,凭借其原理与显著优势,为高效获取氮气开辟了新路径。
气体分子在膜中的渗透过程可以分为吸附、溶解、扩散、脱溶和逸出几个步骤。不同气体分子由于大小、形状、极性等特性的差异,在膜材料中的溶解度和扩散速率不同。在压力驱动下,当空气通过膜时,氧气、二氧化碳和水蒸气等气体分子的渗透速率较快,能够快速透过膜壁进入膜的另一侧被富集;而氮气分子的渗透速率相对较慢,从而在膜的滞留侧被富集,实现了氮气与其他气体的分离。
氮气富集膜技术的核心部件是气体分离膜,常见的为中空纤维膜形式。这种膜通常由有机高分子材料制成,如聚砜、聚酰亚胺,其具有无数根极细的中空纤维丝,每根纤维丝就像一个微小的“筛子",能提供极大的分离面积。
采用膜法富氮技术可以产出浓度在95%到99.9%的氮气,膜分离制氮系统具备以下特点:
l 膜组件使用寿命长。
l 设备结构简单,维护方便。
l 系统运行成本低,占地面积小。
l 分离过程无相变,氮气压力损失小,能耗低。
l 重量轻,结构紧凑,节省空间、无需基建投资。
l 操作弹性大,可根据需要调节富氮气体浓度和流量
l 通过增加膜组件的数量,可很容易扩大系统的产氮气量。
l 易于安装、开/停车方便迅速,启动后几分钟内即可生产出稳定的富氮气体。
应用领域
l 石油和天然气行业:用于油田的开采和管道吹扫,提高油气回收率,防止管道腐蚀。
l 化工行业:用于保护反应器中的催化剂,提高化学反应的效率和安全性。
l 食品和医药行业:用于食品包装和保存,防止食品氧化和变质;在医药生产中提供符合 GMP 标准的氮气。
l 电子行业:用于半导体生产中的晶圆制造和加工,提高产品质量。
l 金属热处理:用于光亮退火和保护气氛淬火,提高金属制品的性能和表面光洁度。
国初科技(厦门)有限公司自成立以来,以膜分离技术为核心,致力于新型分离技术推广,不断探索新型膜分离技术在生物制药、微电子、冶金、化工、机械、食品、乳品、饮料、环境等领域的新应用,根据不同客户的高度差异化需求,提供针对性的过滤及纯化综合解决方案,提高产品的品质,满足客户的需求。