Typen tuottaminen membraanitekniikalla

Membraanitekniikkaa käyttävien typpigeneraattorien toimintaperiaate on yksinkertainen. Membraanigeneraattorin pääosana on membraanimoduuli (halkaisija +/-10 cm), ja se on täytetty pienillä ja ontoilla polymeerikuiduilla. Ensin kuiva ja puhdas paineilma tulee sisään. Kuitujen rakenteen takia osa ilmasta virtaa kuitujen ulkopuolelle. Tässä läpäisyprosessissa vesi, happi ja osa argonista poistuvat kuitujen kuitupuolilta. Lopuksi vain typpi jää jäljelle. Tämä on mahdollista siksi, että eri molekyylit läpäisevät aineen eri nopeuksilla. Vesi läpäisee kalvon hyvin nopeasti, ja hapella se kestää hieman kauemman. Argon ja typpi läpäisevät aineen hitaasti, eli niitä on kuiduissa vielä pitkään veden ja hapen poistumisen jälkeen (myös osa argonista poistuu, mutta sen poistaminen ilmavirrasta kokonaan olisi tehotonta). Kuituseinämän läpäisyprosessi voi johtaa siihen, että membraanikotelon sisäpuolelle muodostuu ylipainetta. Kuidut voisivat tukkeutua, ja läpäisytehokkuus voisi heikentyä huomattavasti. Tätä ehkäistään kotelossa olevalla ilman poistoaukolla, jonka kautta ylimääräiset kaasut (muun muassa vesihöyry, happi ja argon) voivat poistua.

On erittäin tärkeää, että imuilma on puhdasta ja kuivaa ennen kuin se pääsee membraani. Jos näin ei ole, matalat kuidut tukkeutuvat nopeasti. Jotta näin ei tapahtuisi, on syöttöilman käsiteltävä riittävästi. Joissakin tapauksissa tarvittavat suodattimet ja kuivaimet on jo asennettu generaattoriin. Tämä tarkoittaa, että joissakin tapauksissa kompressorin ja generaattorin väliin ei saa asentaa lisäsuodattimia. Membraanikuidut voivat käsitellä vesihöyryä ongelmitta. On kuitenkin erittäin tärkeää, että ilma ei sisällä nestemäistä vettä, koska se vaikuttaa haitallisesti kalvoon. Siksi tarvitaan hyvä veden erotus, joka on asennettu ennen generaattoria, esimerkiksi jäähdytyskuivain. Generaattorin imuilman hyvä laatu suojaa kalvoa ja takaa pitkän käyttöiän. Tutustu alla olevaan tyypilliseen asennukseen.

Koska PSA-generaattorien ilmakerroin on yleensä alhaisempi, mikä alentaa käyttökustannuksia, voi olla, että valinta näiden kahden välillä on helppo valinta. Membraanigeneraattorin käytöstä on kuitenkin joitakin merkittäviä etuja. Ensimmäinen periaate on membraanigeneraattoreiden yksinkertaisempi toimintaperiaate, mikä vaikuttaa ylläpitokustannuksiin ja pienentää laitoksen tilantarvetta. Ne käynnistyvät myös nopeammin ja ovat paljon hiljaisempia kuin PSA-generaattorit, joille tyypillistä on ulospuhallussäänet jokaisen syklin lopussa. Tämä etu tekee kalvotyppigeneraattorista paremmin sopivan paikkoihin, joissa työskentelee paljon ihmisiä. Kun valitset oikean generaattorityypin, on viisasta tarkastella sovellusta, johon sitä käytetään, ja tehdä sitten valinta järjestelmän etujen perusteella.