Cушилки Nafion

ООО «Перма Пьюр» производит компоненты и устройства, в первую очередь предназначенные для осушки и увлажнения газовых потоков. В основе технологии лежит Nafion®, сополимер Dupont, обладающий высокой селективностью в отношении удаления воды. Perma Pure производит нафион в виде трубок различного диаметра для оптимизации прохождения воды через нафион. Вода проходит через стенку мембраны и испаряется в окружающий воздух или газ в процессе, называемом периспарением. Этот процесс обусловлен градиентом влажности внутри и снаружи трубы. Помимо сушки и увлажнения, наши продукты могут использоваться в качестве ионообменных мембран и специальных разделительных мембран, в которых используются уникальные свойства нафиона.

Что такое Нафион?

Нафион представляет собой сополимер тетрафторэтилена (Teflon®) и перфтор-3,6-диокса-4-метил-7-октенсульфоновой кислоты. Как и тефлон, нафион обладает высокой устойчивостью к химическому воздействию, но наличие в нем незащищенных групп сульфоновой кислоты придает ему необычные свойства. Сульфоновая кислота имеет очень высокую степень гидратации, поглощая 13 молекул воды на каждую группу сульфоновой кислоты в полимере; следовательно, Нафион поглощает 22% воды по весу.

В отличие от проницаемости микропористой мембраны, которая переносит воду через относительно медленный процесс диффузии, Нафион удаляет воду путем абсорбции в виде воды гидратации. Это поглощение происходит как кинетическая реакция первого порядка, поэтому равновесие достигается очень быстро (обычно за миллисекунды). Поскольку это специфическая химическая реакция с водой, газы, которые осушаются или перерабатываются, обычно не подвергаются никакому воздействию.

Селективность

Нафион не только обладает высокой устойчивостью к химическому воздействию, но также проявляет высокую избирательность поглощения и переноса соединений. Большинство веществ удерживается количественно. Хотя они не атакуют и не повреждают трубку Nafion, некоторые полярные органические вещества поглощаются и, следовательно, теряются. Аммиак и амины также поглощаются и в некоторой степени теряются.

Температура, давление и химическая стойкость

Трубки Nafion очень стабильны при высоких температурах. Как отмечалось ранее, его химическая стойкость аналогична тефлону, и очень немногие вещества могут его повредить. Даже образцы, содержащие высокие концентрации очень агрессивных газов, таких как фтористый водород или хлористый водород, могут быть высушены или обработаны. В дополнение к трубкам Nafion большинство осушителей и увлажнителей Perma Pure включают в себя кожух для продувочного газа, а также фитинги для газовых соединений с газовым потоком и продувочными линиями. Корпуса и фитинги доступны из нержавеющей стали, фторуглеродного полимера или полипропилена. Для более высоких скоростей газового потока пучки трубок Nafion формируются из химически стойкой термореактивной эпоксидной смолы. Свойства термостойкости осушителей также зависят от этих других материалов. Поток газа не соприкасается с оболочкой, но фитинги для подключения газового потока соприкасаются с газами.

Для наших однотрубных осушителей газа серии MD максимальная температура для корпусов и фитингов из полипропилена составляет 100°C, а для фторуглерода и нержавеющей стали — 150°C. Когда используются пучки трубок Nafion, эпоксидная смола ограничивает максимальную температуру до 120°C. Максимальное внутреннее давление для всех осушителей обычно ограничивается трубкой Nafion до 80 фунтов на квадратный дюйм при 20°C. Недавние усовершенствования в некоторых специальных осушителях позволили повысить устойчивость к этому давлению.

Осушители и увлажнители с одножильными трубками из нафиона выдерживают любой поток газа, который допускают их фитинги. Осушители и увлажнители с пучками трубок из нафиона несколько более чувствительны из-за эпоксидной смолы, используемой для направления газового потока в каждую трубку. Технический персонал Perma Pure проверит приемлемость образца с высокой коррозионной активностью.

Проверенная технология

Perma Pure разработала первые осушители Nafion более двадцати пяти лет назад. Сегодня осушители Perma Pure используются во всем мире для кондиционирования газовых проб перед их анализом медицинскими, научными и промышленными приборами. Эта технология сушки расширяется от среды отбора проб до технологического мира, с приложениями от медицинской сушки до промышленной сушки различных газов. Увлажнители Perma Pure также переходят от аналитических и лабораторных функций к специализированным увлажнителям для различных применений, от увлажнения медицинских газов до увлажнения водорода для топливных элементов. В каждом случае продукты Perma Pure всегда надежно работают.