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      技術文章

      氮氣發生器發揮著不可或缺的作用

      時間:2022-07-01 瀏覽次數:84

        氮氣發生器是一套可以提取氮氣的設備。其主要應用領域有:石油化工、電子工業科學實驗等領域。在這些領域中,氮氣發生器發揮著不可或缺的作用,不能沒有氮氣。
        氮氣發生器的工作原理
        1、電化學制氮
        將高壓空氣引入氫電解槽的陰極(制氫側),在催化劑的作用下,氫和氧形成微觀燃料電池,完成氧化還原反應生成水。宏觀表現是空氣中的氧氣被除去,剩下的就是氮氣。這種方法可以產生高出99.995%的氮氣,但有幾個明顯的缺陷:一是采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,有潛在的影響。關于氣體質量,并有與氣路輸出的可能性;第二單位成本高;第三反應過程僅去除空氣中的氧氣,不涉及其他雜質氣體,該反應過程對電解槽生產技術要求較高,電解池制作工藝不當導致氮氣純度降低數量級。這種氮氣發生器屬于小流量氮源,總成本只有幾千元。常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
        高壓空氣通過中空纖維膜組件,氮分子和氧分子的擴散速度差累積起來,在膜組件的輸出端形成高純氮氣。累計使用不影響產品質量,氣體裝置可無限擴展,無需考慮其他約束。這種制氮方法通過膜分離和制氮在工業上有許多應用。
        這種發電機的主要優點是流量大。實驗室級產品一般在50L/min左右,可以隨意擴容。同時,使用壽命長,維護成本極低;缺點是氮氣純度達不到高純等級,膜組件目前是進口的,國內無法提供,成本高,儀器價格也比較高。
        3. PSA變壓吸附制氮
        利用分子篩中氮氣和其他氣體分子吸附能力的差異,形成濃度差的積累,在分子篩柱的末端產生高純氮氣。同時采用兩根分子篩柱,一根吸附,另一根抽出一部分產物氣分析,實現分子篩在線再生。整體表現是儀器持續輸出高純氮氣。
        氮氣發生器可根據需要調節氮氣的純度和流量,可生產99.999%的氮氣產品,流量可以從每分鐘幾百毫升到幾十升到幾立方米,具體定制,技術難點主要是分子篩柱的裝填技術,分子篩填充不良會導致分子篩在氣體高低壓的頻繁變化中相互摩擦、碰撞,使微孔數量減少,分子篩性能急劇下降。
       

       

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