循环净化惰性气体手套箱系统的生产与技术优势

一、循环净化惰性气体手套箱系统的生产与技术优势：

*南京九门自控技术有限公司是国内Z早专业研发、生产各种真空箱、真空手套箱产品的企业。南京九门经过近二十年的技术经验积累，结合各种科研生产应用实际，借鉴国际相关领域的Z*技术 ，经过不断的改进创新，形成了多项自主的独特的手套箱技术体系。由于起步于为国家ZD国防项目研发各种高气密性要求的真空箱、真空手套箱产品，因此南京九门自控技术有限公司在目前广泛使用的各种循环净化手套箱的关键要素气密性能的控制上完全领xian于国际国内同行；由于长期研发而独有的先进技术，使得南京九门的循环净化手套箱在除氧速度及深度上都是国际及国内同行目前所不能达到的，也由于使用此特有技术而在还原再生时节约了30%左右的工作气源，从而降低了使用成本和设备维护成本。

* 南京九门自控技术有限公司充分利用人才优势，在气体净化及纯化、流体传动与控制、电气自动化、机械制造及金属加工、热工技术、金相处理、人体工程等领域与科研机构的国际型专家有着长期良好的合作，为各领域的先进技术能够及时在手套箱上得到合理应用提供了强大支撑。同时，为确保性能可靠，南京九门的所有关键部件均为国际品牌，所有关键部件都经过应用前期的严苛测试（包括：耐腐蚀性、耐用性、老化、可靠性、安全性、系统配套性、系统兼容性等测试项目），并在多年的应用验证中不断完善定型，同时所有的软件均为南京九门独立编制开发，并在近二十年的应用过程中不断地修订验证，更加简便，易于操作。经过多年不断研究探索积累，公司具有了强大的技术储备和丰富的生产制造经验，拥有yi流的技术工人，为永续创新、引领手套箱的技术升级提供了不竭动力。公司目前主要产品有真空手套箱、超级循环净化惰性气体手套箱、隔离手套箱、厌氧型恒温恒湿手套操作箱等四种手套箱系列，是国内乃至国际上手套箱产品系列Z全的生产商。南京九门自控技术有限公司的手套箱产品广泛应用于锂离子电池、超级电容、配位反应、金属冶炼与提纯、核能研究、OLED 和PLED 节能灯、金属焊接、金属3D打印、催化剂研究、生物医药、材料处理、食品药品、光学材料、纳米材料、物理、化学等研究及生产领域。 * 南京九门自控技术有限公司具有全面的、先进的机械加工能力；完善的系统集成能力；自主独立的软件开发能力；完善的检测及质量控制体系。南京九门技术有限公司愿意为您提供强大的价格及技术支持。

二、循环净化手套箱工作原理：

操作箱的箱体与气体循环净化系统构成一套严密的工作空间。先向箱体内通入惰性气体（如氩气或氮气），驱离箱体内的有害成分（如氧分子、水分子等），这一过程俗称“洗气”。再通过循环净化系统对箱体内的气体进行深度处理，去除微量的有害成分（如水、氧、有机溶剂等活性物质），使操作箱内的水.氧含量达到1ppm以下。
三、主要参数：
1）水含量<1ppm（★标准状态下、空箱运行可达0.1ppm）
2）氧含量<1ppm（★标准状态下、空箱运行可达0.1ppm）
3）泄漏率：<0.005VOL%/H(目前国际上通行的手套箱泄漏率标准为<0.05VOL%/H，南京九门自控技术有限公司经过十多年的潜心研究，并在应用过程中反复测试验证后，确定了手套箱泄漏率的出厂检验标准为：<0.005VOL%/H，也就是说我公司的手套箱泄漏率达不到<0.005VOL%/H的检验标准就不能够出厂，远优于国际标准，手套箱自带氧气法泄漏率检测功能可供用户检测验收)
4）除氧剂填装量：10公斤
5）除水剂填装量：16公斤
6）活性炭填装量：6公斤
7）有效除氧量：>80升
8）有效除水量：>2.5公斤
9）净化材料一次再生率：>80%

四、循环净化手套箱两大基本技术要点：

1）、系统的气密性问题:本公司经过10多年的技术摸索及反复验证，确定了本公司的手套箱泄漏率出厂标准为<0.005VOL%/H，远低于同行产品的<0.05VOL%/H标准，（手套箱的泄漏率主要产生源为：手套、密封件及动态密封件，以美国NORTH的丁基橡胶手套为例，一对手套的泄漏率约为：0.0006VOL%/H），系统采用氧气法具有自我检测泄漏率的功能（该泄漏率的检测是在箱体处于800Pa的负压状态下，在单位时间内氧含量的变化与箱体的体积进行相关运算，得出的，我公司的手套箱自带的泄漏率检测功能由PLC自动运算而成）。
2）、系统的循环净化能力问题
本公司循环净化系统采用了duchuang的净化材料还原再生ZL技术，该ZL技术可以用一钢瓶还原气还原再生出810公斤的除氧剂，所以我公司的除氧剂填装量可以达到10公斤，与除氧剂相匹配的除水剂填装量也可以达到16公斤。我公司净化材料还原再生的核心ZL技术具有以下优点：
●大大提高了净化材料的还原再生率，除氧剂的还原再生率>80%
●一钢瓶还原再生气可以还原再生出810公斤的除氧剂（除氧剂填装量的多少是由一钢瓶还原再生气能够还原再生出多少除氧剂的量来决定的，如果一钢瓶还原再生气仅能还原再生出4公斤的除氧剂，则多填装的除氧剂也是无效的，所以同行的除氧剂填装量仅为5公斤左右），与之相匹配的除水剂填装量为16公斤（除水剂的填装量是根据除氧剂的有效填装量确定的，我公司的除水剂与除氧剂的填装比为2:1）。所以除氧量及除水量更大
●净化材料的还原再生间隔周期更长，正常使用情况下间隔周期可达12个月以上（该间隔周期在正常使用状态下由以下四方面确定：a、手套箱的泄漏率；b、净化材料的除氧量及除水量；c、用户使用过程中的物料特性；d、用户的使用习惯等），正是由于我公司手套箱产品具有超低的泄漏率及强大的除氧除水量，所以净化材料的还原再生间隔周期更长。
●大大节约了手套箱的使用成本（节约了还原气）、时间成本和维护成本
●大大延长了净化材料的使用寿命，正常使用情况下，我公司手套箱内的除氧剂、除水剂不需要更换（正常使用状态下除氧剂的还原再生寿命次数为15次左右，我公司的净化材料还原再生间隔周期可达一年或12个月以上，所以我公司的净化材料更换周期在15年以上，而手套箱的使用寿命在15年左右，也就是说在正常使用状态下，手套箱是不需要更换除氧剂、除水剂的）

a、除水剂的填装量：16KG，有效除水量可达：2.5KG
b、除氧剂的填装量：10KG，有效除氧量可达：80L
c、活性炭的填装量：6KG，一般两年更换一次（根据实际应用情况）

五、手套箱基本功能：

●箱体内气体自动清洗功能

手套箱内的气氛通过自动控制的清洗阀门完成

●箱体密闭循环除氧除水除有机溶剂功能

手套箱内的惰性气体经循环风机和净化器密闭循环，不断地除水除氧

●净化材料自动还原再生功能

除水除氧材料可以再生和还原，再生和还原过程由程序控制

●大过渡舱内气体自动真空清洗功能

大过渡舱内的气体通过真空置换的方式由高真空电磁阀及真空泵自动清洗完成

●箱体压力自动控制功能

手套箱内压力通过PLC自动控制，工作压力在+/-10mbar内可以自由设定，并控制在设定范围内。超出+/-12mbar系统会自动保护

●真空泵自动控制功能

真空泵在系统需要时自动开启、并可单独启动

●气氛维持功能

该功能可维持箱体内的氧含量在设定范围内，高出设定上限，系统自动启动循环净化系统，到达设定下限，循环净化系统自动停止

●系统具有采用氧气法自我检测泄漏率的功能

●氧含量、水含量的检测、控制功能

四、主要组成和基本配置：

集成有封闭的箱体（带有倾斜的操作面和安全玻璃前窗）、过渡舱、循环净化单元（单柱）、净化材料还原再生系统，PLC控制及触摸屏操作系统、真空系统、氧分析仪、水分析仪、箱体压力控制系统、支架等，具体包括：

●304不锈钢的箱体，箱体尺寸：1220×750×900（标配304不锈钢材质）

●不锈钢制成的大真空过渡室，直径360mm×长600mm；右置（标配舱门采用304不锈钢材质，耐腐蚀性高于合金铝）

●小的真空过渡室，直径150mm，长度360mm，与大过渡室同侧布置（采用预紧式结构设计，避免操作失误引起的泄露事故，标配舱门采用304不锈钢材质，耐腐蚀性高于合金铝）

●操作面安装带两个手套口的前窗（标配为安全钢化玻璃，可配置聚氨酯等材质。手套口材质标配为阳极氧化合金铝，表面钝化保护层：黑色）

●操作面包含两个手套口法兰及丁基橡胶手套（标配丁基橡胶材质）

●操作面装有1套照明系统（标配采用先进的LED灯管，功率低，寿命长，照度强，光线柔和，有效防止光线的漫反射）

●箱内多功能电源插座（方便用户在手套箱内取电）

●两层置物搁板（充分利用箱内空间）

●高性能的循环净化风机罐（采用变频微处理器控制）

●GX除氧除水的净化罐（深度除水、除氧，除有机溶剂，采用高真空电磁阀控制循环管路，不需要借助工作气的压力工作，极大地节约了工作气）

●GX过滤器（过滤精度达0.3μm，净化系统气体进出口各一套共二套）

●有机溶剂吸附器（标配大填装量的活性炭）

●净化材料还原再生系统（独特的净化材料还原再生技术，使得净化材料得到充分利用，极大地延长净化材料的有效寿命，净化材料大填装量极大地延长了还原再生间隔周期）

●采用微差压压力控制系统（有效地自动控制手套箱的压力）

●PLC控制及触摸屏操作显示系统（友好的人机对话界面，终身质保，终身免费软件升级）

●多个盲板法兰（方便用户接入实验用的气体或液体）

●底架箱及万向可调节水平的万向脚轮，高度可调节支承腿（可对箱体水平进行微调）

●脚踏开关（方便人工干预箱体压力）

●水分析仪（又称露点仪），可在空气中拆卸

●氧分析仪，可在空气中拆卸（采用ZrO2探头，避免了电化学探头寿命短、不能暴露在高氧环境中及电势损耗造成的检测误差等弊端）

●真空泵（可在系统需要时自动启动，也可通过触摸屏人工干预工作，可以一泵多用）

五、关键部件来源

FUJI（日本富士） 循环风机

VAISALA（芬兰维萨拉） 水分析仪

SOUTHLAND（奥地利OEM） 氧分析仪探头

NORTHSAFETY（美国诺斯） 丁基手套

CKD（日本） 高真空电磁阀

SIEMENS（西门子） PLC控制器

SIEMENS（西门子） 彩色触摸屏

SCHNEIDER（法国施耐德） 电器主控件

SAILSORS（塞尔瑟斯） 压力传感器

LEGRIS（法国乐可力） 三通球阀

SCHNEIDER（法国施耐德） 电器控制元件

LAYBOLD(德国莱宝) 真空泵

ROSY(朗士) LED箱体照明

WIKA(德国威卡) 真空表

UOP（美国） 除水剂

BASF(德国) 除氧剂

六、各部件系统技术简述：

1）手套箱箱体

箱体材料：304不锈钢，内表面：不锈钢拉丝处理

外表面：喷漆，白色（色号：7035）

内部尺寸：1220（长）×750（深）×900（高）

●前窗：倾斜的视窗，透明钢化安全玻璃，厚度10mm

●手套口：材料为阳极氧化合金铝，钝化保护层：黑色，O型密封圈

●手套：丁基橡胶，厚度0.4mm，直径为200mm，长度800mm

●过滤器：规格0.3微米，气体入口和气体出口各1个

●搁物架：不锈钢材料，内置2层，可拆卸，高度可调节

●箱体照明：LED灯，外置在玻璃视窗前上方

●接口：备用接口四个，KF40

●内置电源插座：220V、1KW

2）大过渡舱

●过渡舱

尺寸：Φ360×600，材料：304不锈钢

表面：内表面为拉丝处理，外表面喷漆（色号：7035）

●附件

滑动托盘：304不锈钢

舱门：双门，304不锈钢材料，竖直操作，气弹簧提升机构

●控制

触摸屏自动操作、高真空电磁阀

3）小过渡舱

●过渡舱

尺寸：Φ150×360 ，材料：304不锈钢

表面：内表面为拉丝处理，外表面喷漆（色号：7035）

●附件

舱门：304不锈钢材质，双门，螺纹锁紧，内置不锈钢滑动料盘

●控制

法国乐可力三通手动阀手动操作

4）气体循环净化系统

●净化柱（★净化材料更换周期一般情况下15年以上）

功能：气体密闭，除水、除氧、除有机溶剂

容器材料：304不锈钢

净化材料：铜触媒：10Kg； 分子筛：16Kg

净化能力：除氧80L； 除水:2.5Kg

水氧指标：氧指标可小于1ppm（★实际值可达0.1ppm），

水露点可小于1ppm(★实际值可达0.1ppm)

★由于我公司循环净化系统具有强大的除氧除水能力，一般情况下空箱运行50分钟内即可低于1ppm

●循环除氧除水除有机溶剂净化系统

工作气体：氮气、氩气

循环能力：集成风机流量90m3/h，变频控制

●净化材料还原再生系统（★净化材料还原再生间隔周期一般情况下12个月或更长）

操作：PLC自动控制净化材料还原再生过程，采用触摸屏一键操作后不管模式，无需人工值守。

再生气体：工作气体与氢气混合气体（氢气为5-10%）

●阀门：采用高真空电磁阀，不象电气动阀须利用工作气的压力才能正常工作

主阀：DN40KF，高真空电磁阀（日本CKD）

控制阀：采用高真空电磁阀控制循环管路，不需要借助控制气的压力工作，极大地节约了气体。由于本公司产品循环主管道采用的是日本CKD原装进口的高真空电磁阀，所以不需要像电气动阀（电气动阀全称为电磁先导气动阀，本质上还是一种气动阀，须借助控制气的压力才能正常工作，当控制气压力不足时，气动阀不能完全打开，循环净化系统将不能工作，严重时会造成循环风机的闷车而烧毁）一样借助控制气的压力工作，也就不需要所谓的控制气，也就不需要所谓的控制气储备功能。所以本公司产品的故障点、泄露点更少，工作更可靠，更节约气体，减少运行成本。正由于同行手套箱产品选用了电气动阀，所以需要三种气瓶：还原气瓶、工作气瓶、控制气瓶。我公司产品仅需要二种气瓶：工作气瓶、还原气瓶。

5）控制系统：

●功能：采用西门子PLC可编程控制器，及7”彩色触摸屏，控制循环系统、净化材料再生还原、箱体气氛维持、洗气、箱体压力、箱体照明、系统泄漏率检测、箱体照明等。具有系统历史数据自动记录并自动存储和提示功能，及各种数据参数设置修改、操作密码保护功能等。多级安全系统，系统设置了多重保护及互锁程序，并根据系统的工况条件及参数自动采取自我保护、自我规避、自我应急程序。所有执行动作均设有前置条件及互锁程序，避免不安全操作损坏设备或破坏箱体内的气氛，保障系统及人身安全

6）显示系统：彩色触摸屏显示，显示手套箱工作状态、箱体内的含水量及含氧量、箱体压力、

历史工作时间等，并可通过触摸屏操作相关功能键，设置相关参数，简要显示操作说明。

7）氧分析仪

ZrO2氧化锆离子流探头：该探头可放置在高氧环境中，与电化学探头相比，具有寿命长，不怕高氧环境，长期使用无电势损耗等优点，触摸屏显示

测量范围：0~1000ppm，高精度，精度：±1%PPm

8）水分析仪

又称露点仪：具有自热、自整定功能，触摸屏显示

测量范围：0~500ppm，高精度，精度：±1%PPm

9）有机溶剂吸附器

循环气体可首先通过吸附器，吸附挥发的有机溶剂

10）真空系统，采用德国莱宝真空泵，型号：D8C，及日本CKD高真空电磁阀