淺析氮氣發(fā)生器的三大工作原理

氮氣發(fā)生器按原理分為三種，來(lái)跟小編一起了解一下

       1，電化學(xué)法制氮。在氫氣電解池的陰極（產(chǎn)氫氣一側）通入高壓空氣，在催化劑作用下，氫氣和氧氣形成微觀(guān)燃料電池，完成氧化還原反應生產(chǎn)水，宏觀(guān)上表現即為空氣中的氧氣被除去，剩余氮氣。這種方法可以產(chǎn)出高99.995%的氮氣，但有幾個(gè)明顯的缺陷：一需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液，這種強堿溶液與氣體直接接觸，對氣體質(zhì)量有潛在影響，并有隨氣路輸出的可能性；二單位成本高，比如我公司生產(chǎn)的MNN-300型，標稱(chēng)產(chǎn)氮300ml/min，實(shí)際穩定使用150ml/min，不適合做大流量氮氣發(fā)生器；三反應過(guò)程只去除了空氣中的氧氣，其它雜質(zhì)氣體并沒(méi)有涉及，并且反應過(guò)程對電解池制作技術(shù)要求很高，不合適的電解池制作技術(shù)會(huì )造成氮氣純度數量級的降低。這類(lèi)氮氣發(fā)生器作為一種小流量氮氣來(lái)源，總費用不過(guò)幾千元，常被用于色譜載氣和小容量保護，是一種低成本的解決方案；

       2，膜分離制氮。高壓空氣通過(guò)中空纖維膜組件，氮氣分子和氧氣分子的擴散速度差別積累，在膜組件輸出端形成高純度的氮氣，終形成的產(chǎn)品氣純度高可達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(wú)限擴充。這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應用，在實(shí)驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護、對氧氣的置換等。這類(lèi)發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是流量大，實(shí)驗室級別產(chǎn)品一般在50L/min上下，并可隨意擴充，同時(shí)壽命長(cháng)，膜組件作為核心部件，在空氣源穩定的情況下，壽命可達10年，且維護成本極低；缺點(diǎn)是氮氣純度不能達到高純級，膜組件目前均為進(jìn)口，國內不能提供，成本較高，儀器價(jià)格也相對高。我公司生產(chǎn)的氮氣發(fā)生器中，型號末端帶M的即為膜分離制氮產(chǎn)品，如MNN-5LM可供對氮氣使用量在幾升、幾十升到幾百升每分鐘的用戶(hù)選用；膜分離氮氣發(fā)生器可以很好的適用液質(zhì)聯(lián)用儀的用氮要求。

       3，PSA變壓吸附制氮。利用氮氣與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)出高純度氮氣。同時(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)現分子篩在線(xiàn)再生，整體表現即為儀器持續輸出高純氮氣。這類(lèi)發(fā)生器可根據需要，調節氮氣的純度和流量，高可生產(chǎn)99.999%的氮氣產(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，可根據每個(gè)需求具體定制，我公司生產(chǎn)的型號末端帶P的即為此類(lèi)產(chǎn)品，如MNN-5LP。PSA變壓吸附技術(shù)在工業(yè)中應用很廣泛，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，微孔數量減少，分子篩性能急劇降低。