Cas d’Èxit: Oxigen a Depuradora Industrial
9 d'abril de 2024
Vés al contingut El nitrogen és el gas de treball més utilitzat al laboratori d’anàlisi. Actua com a gas portador en cromatografia de gasos, gas de nebulització i assecat a LC-MS, gas d’evaporació en concentradors de mostres i gas de cobertura en atmosferes inerts per a tècniques sensibles a la humitat ia l’oxigen. En totes aquestes aplicacions dos paràmetres són innegociables: la puresa del gas i l’estabilitat del cabal.
Un generador PSA instal·lat al laboratori oa la sala tècnica adjacent produeix nitrogen de forma contínua a la puresa de consigna, elimina la gestió d’ampolles a pressió i garanteix un subministrament ininterromput independent dels terminis de lliurament del proveïdor de gasos. Per a laboratoris amb instrumentació analítica en operació contínua, és la solució amb menys cost total i més fiabilitat operativa.
En cromatografia de gasos (GC), el nitrogen s’utilitza com a gas portador, gas auxiliar i gas de detector segons la configuració de l’equip. Com a gas portador, la puresa mínima requerida és del 99,999% (grau 5.0) i l’estabilitat de flux s’ha de mantenir amb variacions inferiors al 0,1% per no comprometre la reproductibilitat dels resultats. La presència d’oxigen o humitat al gas portador degrada les columnes capil·lars i altera els temps de retenció.
En espectrometria de masses acoblada a cromatografia líquida (LC-MS), el nitrogen s’utilitza com a gas de nebulització a la font d’ionització i com a gas d’assecatge de l’esprai generat. El consum en aquestes aplicacions és elevat i continu durant tota la jornada analítica. La interrupció del subministrament de nitrogen obliga a aturar l’equip i pot fer malbé la font d’ionització si no es gestiona correctament. Un generador PSA elimina aquest risc.
La puresa requerida a LC-MS per a gas de nebulització se situa en 99,99% (grau 4.0) com a mínim. Per a equips d’alta resolució alguns fabricants d’instrumentació recomanen 99,999% (grau 5.0).
Els concentradors de mostres per corrent de nitrogen (sistemes TurboVap o similars) utilitzen el gas per evaporar el dissolvent d’extractes analítics abans de la seva anàlisi. En aquesta aplicació el consum pot ser moderat però la neteja del gas és crítica: qualsevol traça d’hidrocarbur al nitrogen pot contaminar l’extracte i falsejar-ne els resultats
Alguns procediments analítics i de síntesi requereixen treballar en atmosfera lliure d´oxigen i humitat. El nitrogen PSA pot alimentar caixes de guants, línies de Schlenk i sistemes demmagatzematge de mostres sensibles. En aquestes aplicacions el cabal requerit és baix, però ha d’estar disponible de forma contínua.
La nomenclatura de puresa en gasos de laboratori segueix una classificació per “graus” que indica el nombre de nous en el percentatge de puresa.
| Grau | Puresa | O₂ màxim | Aplicacions típiques |
|---|---|---|---|
| 4.0 | 99,99% | <10 ppm | LC-MS nebulització, atmosferes inerts generals |
| 4.8 | 99,998% | <5 ppm | GC detector TCD, evaporació de mostres |
| 5.0 | 99,999% | <5 ppm | GC gas portador, LC-MS alta resolució, ECD |
| 5.5 | 99,9995% | <2 ppm | GC-MS alta sensibilitat, aplicacions de recerca |
Els generadors PSA de Nitromatic cobreixen el rang fins al 99,999% (5.0). Per a aplicacions que requereixen grau 5.5 o superior, la tecnologia PSA estàndard no és suficient i es requereixen etapes de purificació addicionals. Aquesta és una limitació tècnica real del procés d’adsorció que cal conèixer abans de dimensionar el sistema.
En instrumentació analítica, una variació al cabal de gas portador o de nebulització es tradueix directament en variació en els resultats. Els temps de retenció a GC, l’eficiència d’ionització a MS i la reproductibilitat entre injeccions depenen que el flux de nitrogen sigui constant.
Els generadors de PSA treballen amb un cicle d’adsorció alternant entre dues torres. Aquest cicle pot introduir una lleugera pulsació a la pressió de sortida si el sistema no disposa de dipòsit tampó adequadament dimensionat. Els equips de Nitromatic destinats a laboratori incorporen dipòsit tampó i regulador de pressió de sortida específicament per esmorteir aquesta pulsació i garantir un flux estable dins els requisits de la instrumentació analítica.
Sí. Els generadors PSA de Nitromatic per a laboratori estan dissenyats per produir nitrogen fins a 99,999% (grau 5.0) de forma contínua. La puresa de sortida és ajustable dins del rang de disseny de lequip i es manté estable mentre el sistema operi amb aire dentrada dins especificació i el tren de filtració estigui en bon estat.
El generador no pot produir més cabal del que permet el disseny a la puresa de consigna. Si la demanda supera la capacitat, la pressió al dipòsit tampó cau i l’analitzador de puresa pot detectar una caiguda a la concentració de N₂. El sistema s’ha de dimensionar amb un marge de capacitat sobre la demanda pic real del laboratori, no sobre la demanda mitjana.
El generador subministra nitrogen a la pressió i cabal requerits pel cromatògraf. La compatibilitat depèn que aquests paràmetres estiguin dins del rang de sortida de lequip. Nitromatic fa el dimensionament a partir de les especificacions de consum dels instruments del laboratori abans de proposar un model concret.
Sí, sempre que el cabal total demanat per tots els instruments en operació simultània no superi la capacitat de l’equip. A laboratoris amb múltiples instruments, es treballa amb el perfil de consum real (no tots els equips a plena càrrega alhora) per dimensionar correctament el generador i el dipòsit tampó.
Els punts de manteniment principals són la substitució periòdica de l’element filtrant del filtre de carbó activat per a aire comprimit, el calibratge anual de l’analitzador de puresa i la revisió del compressor d’aire segons el manual del fabricant. El CMS no requereix cap intervenció si l’aire d’entrada és dins d’especificació. Consulta la pàgina de manteniment de generadors de nitrogen per als intervals detallats.
L’aire que alimenta el generador PSA en un laboratori procedeix habitualment d’un compressor d’aire de petit format instal·lat a la mateixa sala tècnica oa una cambra adjacent. La selecció del compressor és crítica en aquest context: els compressors de pistó lubricats introdueixen aerosols d’oli a la línia que cal eliminar abans d’arribar al generador.
El tren de filtració ha d’incloure com a mínim un filtre coalescent, un assecador d’aire i un filtre de carbó activat per a aire comprimit. Aquest darrer és el component que reté els vapors dhidrocarburs residuals del compressor. Si l’element de carbó activat no se substitueix a l’interval correcte, els hidrocarburs contaminen el CMS i redueixen la puresa del nitrogen produït de forma progressiva i irreversible.
A laboratoris on la contaminació creuada és un risc inacceptable, l’opció més robusta és un compressor d’aire sense oli (oil-free), que elimina el risc a l’origen i simplifica el tren de filtració. Els compressors d’aire oil-free de membrana o de cargol sense oli són els més habituals a entorns de laboratori.
El subministrament de nitrogen de laboratori en ampolles d’alta pressió implica la gestió d’estoc, les comandes recurrents, la manipulació d’ampolles a 200 bar i el risc d’interrupció del treball analític quan una ampolla s’esgota enmig d’una seqüència d’anàlisi.
Un generador PSA elimina totes aquestes variables. El cost doperació es redueix al consum elèctric dels compressors daire i al manteniment preventiu de lequip. A laboratoris amb dos o més instruments analítics que consumeixen nitrogen de forma simultània, el retorn de la inversió és especialment ràpid.
Per veure les especificacions tècniques de cabal i puresa dels equips disponibles, consulta la gamma completa de generadors de nitrogen . Si el laboratori requereix documentació contínua de la puresa del gas produït per a auditories de qualitat o acreditació ISO/IEC 17025, el servei de monitorització de nitrogen registra i emmagatzema aquestes dades de manera automàtica.
ACERCA DE
Todo lo que quiera saber sobre Generadores De Nitrógeno.
CASOS DE ÉXITO
Cas d’Èxit: Oxigen a Depuradora Industrial
Cas d’Èxit: Innovació a la Indústria del Vidre
ACTUALIDAD
Cas d’Èxit: Oxigen a Depuradora Industrial
Cas d’Èxit: Innovació a la Indústria del Vidre
¿Quieres estar al día y recibir las noticias más interesantes?
No te molestaremos con publicidad de terceros, y por supuesto, podrás darte de baja cuando quieras.
ACERCA DE
Todo lo que quiera saber sobre Generadores De Nitrógeno.
CASOS DE ÉXITO
Cas d’Èxit: Oxigen a Depuradora Industrial
Cas d’Èxit: Innovació a la Indústria del Vidre
ACTUALIDAD
Cas d’Èxit: Oxigen a Depuradora Industrial
Cas d’Èxit: Innovació a la Indústria del Vidre
¿Quieres estar al día y recibir las noticias más interesantes?
No te molestaremos con publicidad de terceros, y por supuesto, podrás darte de baja cuando quieras.
Optimized by Seraphinite Accelerator