氮氣發生器在什么條件下可生產出高純度氮氣？

更新時間：2019-04-04

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　　氮氣發生器利用壓縮機對氮氣進行壓縮，貯藏在貯氣罐內，方便日后使用，壓縮器主要由壓縮機、儲氣罐、過濾器、干燥器等組成，壓縮空氣經壓縮后進入冷干機降溫脫水，在經過過濾器除油、除塵，然后進入裝有碳分子篩的吸附塔，選擇性地吸附掉氧氣、二氧化碳等雜質氣體組分，產生高純度氮氣。

　　空氣源中混合氣體在通過中空纖維膜時，由于溶解度以及擴散系數的差異，導致不同氣體在膜中滲透速度不同。氮氣滲透速率相對較慢，進而在膜中滯留，從而達到分離純化作用。該儀器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，在分子篩柱末端產出高純度氮氣。同時利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時引出一部分產品氣為另一根解析，實現分子篩在線再生，整體表現即為儀器持續輸出高純氮氣。

　　該儀器采用電化學分離法和物理吸附法相結合的方式制取純氮氣，利用恒定電位電解法，采用微孔膜作為兩電極的分隔板，多孔氣體擴散型氧電極為陰極，鎳網為陽極，且電極安裝是采用硬支撐結構。該發生器可在氮氣室壓差下穩定工作，可避免陰極氫析出，保證產生氣體的純度氮。

　　具體制取氮氣的方法是以空氣為原料將氣體送入有電解液的電解槽，在兩電極間加上電壓≤1.5V的直流電，此時在槽內空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液采用“強制循環方式”，由電磁泵帶動電解液在液路中循環，提高了電解效率。可調節氮氣的純度和流量，可生產99.999%的氮氣產品，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，可根據每個需求具體定制，適用于各種氣相色譜檢測器。

　　這種方法可以產出高純度氮氣，但有幾個小缺陷：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，對氣體質量有潛在影響，并有隨氣路輸出的可能性；單位成本高，不適合做大流量發生器；反應過程只去除了空氣中的氧氣，其它雜質氣體并沒有涉及，并且反應過程對電解池制作技術要求很高，不合適的電解池制作技術會造成氮氣純度數量級的降低。但是，氮氣發生器作為一種小流量氮氣來源，常被用于色譜載氣和小容量保護，總費用不高，是一種低成本的解決方案。而且該儀器還具有以下特點，方便使用。

　　安全可靠，配有安裝裝置，靈敏可靠；

　　除電解池中兩級催化外另有第三極催化，催化劑選用新型貴金屬，使輸出的氮氣含氧量小于3ppm；

　　電解池采用立式單液面雙陰極，催化層使用載體及貴金屬催化物，使電解池催化效率高，產氣量大，氮氣純度高，電解池出廠前經過100小時以上高壓，使電解池性能和工作狀態極為穩定；

　　儀器的控制系統采用芯片，是全部工作過程均有程序控制完成。自動恒壓、恒流，氮氣流量可根據用量實現0-300ml/min全自動調節；

　　產氮濕度低，采用了超高分子量滲透麼分離技術及有效的除濕裝置，因而降低了原始濕度，并能在停機后自動排出水分。采用了金屬聚合物除濕及兩級吸附，使氮氣純度大大提高；

　　操作方便，免運輸鋼瓶之勞，省去了搬運鋼瓶之苦，使用是只需打開電源開關即可產氮，可連續使用，也可間斷使用，產氮量穩定不衰減。