無油空氣發生器通過無油壓縮、多級凈化與膜分離或吸附技術的協同作用,為實驗室及工業場景提供高純度、無油污染的穩定氣源,其技術路線可劃分為以下三個核心階段:
一、無油壓縮:從源頭杜絕油污染
無油空氣發生器采用無油潤滑壓縮機(如隔膜式或渦旋式),通過機械密封或高分子材料替代傳統潤滑油,避免壓縮過程中油蒸氣混入氣路。壓縮后的空氣溫度顯著升高,需通過風冷或水冷系統快速降溫,防止高溫導致氣體體積膨脹影響后續處理效率,同時降低水蒸氣含量以減輕干燥負擔。
二、多級凈化:去除顆粒、水分與微量雜質
初級過濾:通過離心式或濾網式分離器去除直徑>5μm的顆粒物及液態水滴,保護后續精密濾芯。
精密過濾:采用活性炭濾芯吸附有機化合物、異味及部分水蒸氣,分子篩或硅膠干燥劑進一步深度脫水,使露點降至-40℃以下。
終端凈化:0.01μm級微油霧過濾器攔截殘留油分子及亞微米級顆粒,確保輸出空氣油含量<0.003ppm,滿足氣相色譜儀等精密儀器要求。
三、核心分離技術:膜分離與變壓吸附的路線對比
膜分離技術:
利用中空纖維膜的選擇性透過性,在壓力差驅動下,氧氣、二氧化碳等小分子氣體優先透過膜壁,氮氣等大分子氣體被截留,實現氮氣純度95%-99%的快速分離。該技術無運動部件、維護簡單,但產氣效率受膜面積限制,適合小流量場景。
變壓吸附(PSA)技術:
通過碳分子篩在加壓時吸附氧氣、減壓時解吸的特性,循環切換吸附塔實現連續供氣。PSA可制取99.99%高純氮氣,且產氣量靈活可調,但需定期更換分子篩并配備復雜的氣動閥門控制系統,適用于大流量需求。