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脱气・供气入门

什么是脱气?

去除溶解在液体中的气体(O2,N2等)

解释

在和空气接触的水里,溶解着我们肉眼看不见的氮气和氧气等气体。这些溶解气体会导致在管道里产生铁锈等各种各样的问题。预先脱去水里的这些溶解气体可以预防此类问题的发生。

解释

由于液体的液压下降或者温度上升,导致溶解在液体中的气体变成可见的气泡。液体中的溶解气体有时会对设备产生不良影响。

什么是供气?

将气体选择性地溶解入液体里(O2、N2、H2、CO2 等)

解释

供气和脱气相反,是向液体里溶解气体。通过选择性的供给目标气体,使液体具有特殊的性能。

解释

供气技术应用在身边的案例就是碳酸水。碳酸水就是通过向饮料水里加入CO2,增加爽快的口感。

Henry's law

如何提高脱气・供气的效率?

扩大气体和液体的界面面积可以提高效率。

脱气・供气的基本原理

亨利定律「液体中溶解的气体的分压和相邻的气相中的分压构成一定比例」。 也就是说降低气相的分压则溶解在液体中的气体的量也会被降低。气相分压降低到极致(真空状态),那么液体里溶解气体含量也为零。

脱气・供气的基本原理

如何提高效率?

液体和气体的界面面积越大,脱气效率越高。但是,考虑到要单纯地扩大界面面积,就需要很大的空间。这样一来脱气装置的体积就会变的很大。而且让人难以接受的是脱气时间过长的话,液体也有可能变质。

解决这个难点的方法之一就是用SEPAREL中空纤维膜来脱气・供气。使用中空纤维膜不仅能扩大液体与气体的界面面积,还能够缩短脱气所需要的时间。

如何提高效率

3种脱气方法

脱气的几种方法。(参照下图)

减压法

请参照
脱气・供气基本原理

加热法

加热脱气方式
通过提高液体温度,来降低溶解气体的溶解度,从而去除气体的方法。


缺点

  • 脱气时液体成分会产生变化。

药剂法

化学制剂方式 
加入化学制剂与溶解气体发生化学反应来去除气体。


缺点

  • 只能去除部分气体。

▲

1容器方式

通过降低容器内的压力、去除液体中气体的方法

イメージ画像

缺点

  • 气相和液相界面太小脱气时间太长

2真空脱气塔方式

去除喷淋液体中气体的方法

イメージ画像

  • 通过使液体微粒子化使表面积增大。
    → 液相和气相表面积增大。
  • 也适用于含污浊粒子的液体。

缺点

  • 设备成本高。
  • 设备体积大。

3膜脱气方式

借助膜的透气性,去除液体中溶解的气体。

膜脱气方式

采用中空纤维膜的优势

  • 占用空间小,界面面积大
  • 流动中脱气的方式有助于气体的扩散
  • 可以在线脱气和一次性脱气
  • 设置成本低
  • 可以混搭吹氮脱气方式

DIC的膜脱气方式
我司使用的中空纤维膜是吸管状,可以在管内和管外脱气

与过滤膜的区别

说到用膜来分离物质,也许会联想到过滤膜。但是中空纤维膜和过滤膜有着不同的特性。下面就是显示了这种特性上的差异。

イメージ画像

DIC脱气膜

  • 非多孔膜「肉眼看不见的微孔也没有」(DIC独特的技术)
  • 由于膜自身的特性,液体无法通过,只有气体可以通过来实现膜脱气

过滤膜

  • 多孔膜有无数的小孔。
  • 使液体透过,分离出一定体积大小的固体杂质(粒子和菌类)。

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