氮?dú)獍l(fā)生器常見的三種原理
點(diǎn)擊次數(shù)：5252 更新時(shí)間：2023-05-10
氮?dú)獍l(fā)生器是一種先*的氣體分離技術(shù)，它主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋汉娇蘸教?、核電核能、食品醫(yī)藥、石油化工、電子工業(yè)、材料工業(yè)、工和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。
氮?dú)獍l(fā)生器主要由電解系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成。氮?dú)獍l(fā)生器能否很好地應(yīng)用于氣相色譜分析實(shí)驗(yàn)，與發(fā)生器的原理有很大關(guān)系。
氮?dú)獍l(fā)生器的工作原理大致分為三種：1.以電化學(xué)分離法和物理吸附法相結(jié)合的方式；2.采用中空纖維膜分離；3.采用氣相色譜技術(shù)用新型合成分子篩分離。
下面我們就具體來介紹一下：
一、電化學(xué)法制氮。在氫氣電解池的陰極(產(chǎn)氫氣一側(cè))通入高壓空氣，在催化劑作用下，氫氣和氧氣形成微觀燃料電池，完成氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)水，宏觀上表現(xiàn)即為空氣中的氧氣被除去，剩余氮?dú)?。這種方法可以產(chǎn)出高99.995%的氮?dú)?，這類氮?dú)獍l(fā)生器作為一種小流量氮?dú)鈦碓矗傎M(fèi)用不過幾千元，常被用于色譜載氣和小容量保護(hù)，是一種低成本的解決方案。
二、膜分離制氮。高壓空氣通過中空纖維膜組件，氮?dú)夥肿雍脱鯕夥肿拥臄U(kuò)散速度差別積累，在膜組件輸出端形成高純度的氮?dú)?，終形成的產(chǎn)品氣純度高可達(dá)99%，氣體流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影響產(chǎn)品質(zhì)量，在不考慮其它限制條件的情況下，氣體裝置可以無限擴(kuò)充。這種膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)室主要用于對(duì)氣體純度要求不特別高的吹掃、保護(hù)、對(duì)氧氣的置換等。這類發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是流量大，實(shí)驗(yàn)室級(jí)別產(chǎn)品一般在50L/min上下，并可隨意擴(kuò)充，同時(shí)壽命長(zhǎng)，膜組件作為核心部件，在空氣源穩(wěn)定的情況下，壽命可達(dá)10年，且維護(hù)成本極低；缺點(diǎn)是氮?dú)饧兌炔荒苓_(dá)到高純級(jí)，膜組件目前均為進(jìn)口，國(guó)內(nèi)不能提供，成本較高，儀器價(jià)格也相對(duì)高。我公司生產(chǎn)的氮?dú)獍l(fā)生器中，型號(hào)QPN-30L即為膜分離制氮產(chǎn)品，可供對(duì)氮?dú)馐褂昧吭趲咨?、幾十升到幾百升每分鐘的用戶選用；膜分離氮?dú)獍l(fā)生器可以很好的適用液質(zhì)聯(lián)用儀的用氮要求。
三、PSA變壓吸附制氮。利用氮?dú)馀c其它氣體分子在分子篩中的吸附能力差異，形成濃度差異的積累，在分子篩柱末端產(chǎn)出高純度氮?dú)狻Ｍ瑫r(shí)利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時(shí)引出一部分產(chǎn)品氣為另一根解析，實(shí)現(xiàn)分子篩在線再生，整體表現(xiàn)即為儀器持續(xù)輸出高純氮?dú)?。這類發(fā)生器可根據(jù)需要，調(diào)節(jié)氮?dú)獾募兌群土髁?，可生產(chǎn)99.999%的氮?dú)猱a(chǎn)品，流量可從幾百毫升到幾十升到幾立方每分鐘，純度大小配置靈活，可根據(jù)每個(gè)需求具體定制， PSA變壓吸附技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用很廣泛，已發(fā)展幾十年，是很成熟的技術(shù)。技術(shù)難點(diǎn)主要是分子篩柱填裝技術(shù)，分子篩填裝不好，會(huì)造成分子篩在氣體高低壓頻繁變化中互相摩擦碰撞粉化，微孔數(shù)量減少，分子篩性能急劇降低。
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