Die Nachfrage nach hochreinen Gasen in modernen Laboren wächst, und Stickstoff-Wasserstoff-Holzmaschinen sind aufgrund ihrer sicheren, praktischen und wirtschaftlichen Eigenschaften die ideale Alternative zu Hochdruckzylindern geworden. Die Kerntechnologie besteht darin, die fortgeschrittenen Technologien Transformationsadsorption (PSA) und Protonentauschmembranelektrolyse (PEM) zu kombinieren, um hochreinen Stickstoff, Nullluft und hochreinen Wasserstoff herzustellen.

Transformationsadsorption (PSA): Die Kunst der Trennung von Stickstoff und Luft

Der Kern der Vorbereitung von Stickstoff und Nullluft ist die PSA-Technologie. Das Prinzip besteht darin, die selektive Adsorptionsfähigkeit des Molekülsiebs an die Gaskomponente zu nutzen. Druckluft gelangt in den mit Kohlenstoffmolekularsieb ausgestatteten Adsorptionsturm, wo Verunreinigungen wie Sauerstoff, Wassermoleküle und Kohlendioxid bevorzugt adsorbiert werden, während Stickstoffmoleküle aufgrund der schnelleren Durchlaufgeschwindigkeit angereichert und als hochreines Produktgas ausgegeben werden können.

Wenn der Adsorptionsturm gesättigt ist, wechselt das System automatisch zu einem anderen Turm für die Adsorption, während der Adsorptionsturm die adsorbierten Verunreinigungen durch schnelle Druckabnahme (der Kern der "Transformation") entbindet und leert, um sich zu regenerieren. Dieser Prozess der abwechselnden, zyklischen Arbeit mit zwei Türmen gewährleistet eine kontinuierliche, stabile Ausgabe von Stickstoff mit einer Reinheit von bis zu 99,999%. Gleichzeitig wird tief getrocknete und gefilterte Druckluft direkt als Nullluft zugeführt.

PEM-Elektrolysetechnologie: Grüne Vorbereitung von Wasserstoff

Die Herstellung von hochreinem Wasserstoff basiert auf der PEM-Elektrolysetechnologie. Das Prinzip besteht darin, dass deionisiertes Wasser unter Stromversorgungsbedingungen in der Elektrolysebecke elektrochemisch reagiert. Die PEM-Membran ist ein sauerer Elektrolyt im festen Zustand, der nur Protone (H+) durchlässt und gleichzeitig als Gasisolationsschicht und Katalysatorträger dient.

An der Anode werden Wassermoleküle in Sauerstoff (O₂), Proton (H An An An+) und Elektronen (e−) aufgespalten.

In der Katode: Das Proton (H In In+), das durch die PEM-Membran hindurchgeht, bindet sich an die Elektronen (e−) und erzeugt Wasserstoff (H₂).

Die PEM-Membran isoliert Wasserstoff und Sauerstoff in Anwesenheit, wodurch direkt hochreines Wasserstoff (in der Regel ≥ 99,999 %) erzeugt wird. Da im gesamten Prozess nur ultrareines Wasser verwendet wird und keine alkalische Flüssigkeit enthält, ist das Wasserstoffgas rein, frei von Verschmutzung und das System sicher und zuverlässig.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend ermöglicht die Stickstoff-Wasserstoff-Hollow-Maschine die effiziente Trennung von Stickstoff und die Reinigung der Luft durch die PSA-Technologie und die grüne Herstellung von hochreinem Wasserstoff mit reinem Wasser durch die PEM-Elektrolysetechnologie. Zusammen bilden diese beiden Kerntechnologien eine moderne, sichere und autonome Gaslösung für das Labor.