高純氮?dú)獍l(fā)生器的應(yīng)用及特點(diǎn)原理
高純氮?dú)獍l(fā)生器是科研實(shí)驗(yàn)室常見的通用儀器設(shè)備,采用色譜分離方法技術(shù)可以連續(xù)產(chǎn)生高純度的氮?dú)猓瑢⒖諝鈮嚎s泵供給的氣體導(dǎo)入分子篩,氧氣、二氧化碳、水份及其他雜質(zhì)在通過分子篩除去,只允許氮?dú)馔ㄟ^分子篩并進(jìn)入蓄氣池,在儲(chǔ)氣罐里調(diào)節(jié)合適的壓力和流速后就可以直接使用。分子篩筒采用自動(dòng)可再生裝置,分子篩無需進(jìn)行更換。
1.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?br/> 2.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zui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?,總費(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;
3.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)猓?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。
這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護(hù)、對氧氣的置換等。
高純氮?dú)獍l(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是流量大,實(shí)驗(yàn)室級別產(chǎn)品一般在50L/min上下,并可隨意擴(kuò)充,同時(shí)壽命長,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,膜組件目前均為進(jìn)口,國內(nèi)不能提供,成本較高,儀器價(jià)格也相對高。
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