氮氣發(fā)生器的原理和優(yōu)點

  氮氣發(fā)生器是一種*的氣體分離技術(shù)，采用優(yōu)質(zhì)進口碳分子篩(CMS)作為吸附劑，采用常溫變壓吸附原理(PSA)分離空氣，產(chǎn)生高純度氮氣。原理:在分子篩表面，氧氣和氮氣分子在分子篩表面的傳播速度不同。直徑越小，進入碳沸石的氣體分子越多，進入碳沸石的氣體分子(N2)傳播速度慢，進入碳分子篩的微孔越少。碳分子篩在選擇氮和氧氣時存在吸附差異。

1.用電化學方法制造氮氣。

  氫電解池的陰極(產(chǎn)氫側(cè))通向高壓空氣，在催化劑的作用下，氫氧與氧形成微觀燃料電池，完成氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生水，宏觀表現(xiàn)為空氣中的氧氣去除，剩余的氮氣去除。該發(fā)明可產(chǎn)生高達99.995%的氮氣，但存在明顯的缺點：首先，需要使用高濃度的氫氧化鉀溶液作為電解液，這種強堿溶液與氣體直接接觸會對氣體質(zhì)量產(chǎn)生潛在的影響，并有可能產(chǎn)生隨氣路輸出；其次，單位成本高；第三，反應(yīng)過程只去除空氣中的氧氣，其他雜質(zhì)不涉及，而且反應(yīng)過程對電解池的生產(chǎn)工藝要求很高，不適當?shù)碾娊獬厣a(chǎn)工藝會導致氮氣純度下降。氮氣發(fā)生器的總成本只有幾千元，常用于色譜載氣和小容量保護，是一個低成本的解決方案。

2.氮素膜分離。

  高壓空氣通過空心纖維膜組件積聚氮分子與氧分子的擴散率差，在膜組件的輸出端形成高純氮，產(chǎn)品氣體純度高達99%，氣體流量>5000ml/分鐘，可以積累使用，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。氣體裝置可以無限擴展，不需要考慮其他限制。該方法廣泛應(yīng)用于工業(yè)上，主要用于凈化、保護和更換對氣體純度要求較低的實驗室。

  該發(fā)生器的主要優(yōu)點是流量大，實驗室級產(chǎn)品一般為50L/min，可以自由擴展。可以延長壽命。膜片組件作為核心部件，在氣源穩(wěn)定的情況下壽命達到10年，維護費用極低的缺點是氮純度達不到高純度，膜片組件目前全部進口，國內(nèi)無法提供，成本高，儀器價格相對較高。

3.PSA氮的變壓吸收。

  不同氮和其他氣體分子對分子篩的吸附能力不同，形成濃度差的積累，在分子篩柱末端產(chǎn)生純度高的氮。利用兩個分子篩，一個吸附，一個分析，另一個分析，在線再生產(chǎn)物中的一些氣體，實現(xiàn)分子篩的整體性能。

主要好處：

1.程序控制。

控制系統(tǒng)采用專用芯片。每個過程都由程序控制完成。自動恒壓、恒流和氮氣流量可根據(jù)用量自動調(diào)節(jié)0-300毫升/分鐘。

2.*技術(shù)。

電池組采用垂直單液雙陰極。膜法分離新技術(shù)，催化層采用PCAN載體和貴金屬催化劑，催化效率高，產(chǎn)氣量大，氮純度高。經(jīng)過100小時以上的高壓和大電流老化試驗，電解池的性能和工作狀態(tài)極其穩(wěn)定。

3.三級催化。

除了二級催化劑，還可以使用三極催化劑。本發(fā)明采用新型貴金屬，輸出氧含量小于3ppm。

4.氮氣產(chǎn)生濕度低；

氮氣發(fā)生器采用超高分子滲透分離技術(shù)和高效除濕裝置，降低原濕度，停車后自動排水。通過金屬聚合物的除濕和二次吸附，氮的純度大幅度提高。

5.操作簡單。

無需運輸鋼瓶，省去了搬運鋼瓶的痛苦。只需打開電源開關(guān)即可產(chǎn)生氮氣，可連續(xù)使用或間歇使用，氮氣產(chǎn)量穩(wěn)定，不衰減。