בייצור גזים תעשייתיים מודרניים, מחולל חנקן נמצא בשימוש נרחב בכימיקלים, מטלורגיה, אלקטרוניקה ותעשיות אחרות. המסננת המולקולרית של רכיב הליבה מספקת ערבות אמינה להכנת- חנקן טוהר באמצעות מאפייני ספיחה והפרדה יעילים. עיקרון העבודה והביצועים הטכניים של המסננת המולקולרית עבור מחולל חנקן קובעים ישירות את היעילות והיציבות של מחולל החנקן, וחשיבותו עצמית- ניכרת.
עקרונות בסיסיים של מסננות מולקולריות
מסננת מולקולרית היא חומר אלומינט סיליקון עם מבנה נקבוביות רגיל. הייחודיות שלו היא שגודל הצמצם יכול להקרין מולקולות שונות, ולתעדף ספיחה בהתאם לגודל המולקולרי והקוטביות. תכונה זו הופכת את המסננים המולקולריים הנמצאים בשימוש נרחב בתחום הפרדת הגז והטיהור.
מדע קטן: שמות המסננת המולקולרית מקורו ביכולתה "למסך מולקולרי". לדוגמה, מסננות מולקולריות 13x המשמשות בדרך כלל במחולל חנקן, קוטר הנקבוביות שלו מתאים לספיגת חמצן ומים באוויר, ויכולת הספיחה של חנקן חלשה, כדי להשיג מימוש חנקן טהור.
מאפייני ספיחה של מסננים מולקולריים בגנרטורים חנקניים
1. מסננת ספיחה סלקטיבית מסננת מולקולרית יכולה לספוג ביעילות זיהומים כמו חמצן, אדי מים ופחמן דו חמצני באוויר, ויש להם יכולת ספיחה נמוכה יותר לחנקן. מאפייני ספיחה סלקטיביים זה הם המפתח להפרדת האוויר שנוצר על ידי מחולל החנקן.
2. ספיחה דינמית ונוגדן במהלך התרחשות חנקן, מסננים מולקולריים מבינים את מחזור הספיחה והפיוס באמצעות שינויי לחץ (טכנולוגיית PSA). כאשר הוא לוחץ, המסננת המולקולרית שואפת חמצן וזיהומים; במהלך הפירוק, המסננת המולקולרית משחררת את החומר הספיגה כדי להחזיר את יכולת הספיחה להשיג חנקן רציף.
3. מסננת מקרומולקולרית של יכולת ספיגה היא בעלת יכולת ספיחה גבוהה, שיכולה לספוג כמות גדולה של חמצן וזיהומים בפרק זמן קצר, שיפרה משמעותית את יעילות החנקן.
יתרונות טכניים של מסננות מולקולריות
- ביצועי הספיחה המדויקים של המסננת המולקולרית של חנקן החנקן הגבוה - פלט חנקן, מבטיחים כי מחולל החנקן יכול להפיק גבוה {}}} חנקן טוהר, בדרך כלל הטוהר יכול להגיע ליותר מ- 99.99%כדי לענות על צרכים תעשייתיים שונים.
- אנרגיה - חיסכון וגבוה - ניתן לספוג ולתאם בין שינויים בלחץ. צריכת האנרגיה נמוכה, תהליך הפעולה פשוט ויעיל, שהוא תוכנית הפרדת גז חסכונית.
- הרחבת ביצועי היציבות ואנטי - יכולת שחיקה של מסננת מולקולרית חיי ציוד יכולה להפחית את הצטברות הזיהומים הפנימיים ולהפחית את קצב הכישלון של הציוד, ובכך להרחיב את חיי מחולל החנקן.
- תהליך ההתחדשות של המסננת המולקולרית הידידותית לסביבה רק צריך להשתנות באמצעות לחץ, אין צורך להשתמש בריגנטים כימיים או טיפול בטמפרטורה גבוהה, וללא זיהום לסביבה. זוהי טכנולוגיה ירוקה וידידותית לסביבה.
סיכויי ההתפתחות של מסננות מולקולריות בתחום מחוללי החנקן
עם עליית הביקוש של התעשייה לגובה - חנקן טוהר, משדרג גם טכנולוגיית המסננת המולקולרית. בעתיד, חומרי מסננת מולקולרית עם סלקטיביות גבוהה יותר, חיי שירות ארוכים יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר יעודדו עוד יותר את הביצועים של מחולל החנקן. במקביל, המחקר של ננו - מסננת מולקולרית וחומרים מורכבים יפתח כיוונים חדשים ליישום מסננים מולקולריים.
מדע קטן: בשנים האחרונות נעשה שימוש במסננת מולקולרית פחמן גם בציוד חנקן -. ביצועי הספיחה שלו שונים מסננות מולקולריות מסורתיות. ניתן להפריד אותו בהתאם למהירות הדיפוזיה של חמצן וחנקן, המספק מגוון אפשרויות לטכנולוגיה של חנקן.
עם מאפייני הספיחה המעולים והיתרונות הטכניים שלה, המסננת המולקולרית ממלאת תפקיד ליבה בגנרטור החנקן. לא משנה אם לשפר את טוהר החנקן, לשפר את יעילות הציוד או להאריך את חיי הציוד, יש משמעות רבה ליישום המסננת המולקולרית על מחולל חנקן. עם ההתקדמות המתמשכת של מדע וטכנולוגיה של חומרים, הביצועים של המסננת המולקולרית בגנרטור חנקן יהיו טובים יותר, ויספקו תוכניות הפרדת גז יעילות וחסכוניות יותר לתעשיות שונות.
