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氮氣發(fā)生器在什么條件下可生產(chǎn)出高純度氮氣?

更新時間:2019-04-04點擊次數(shù):2442
  氮氣發(fā)生器利用壓縮機對氮氣進(jìn)行壓縮,貯藏在貯氣罐內(nèi),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(jīng)壓縮后進(jìn)入冷干機降溫脫水,在經(jīng)過過濾器除油、除塵,然后進(jìn)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(zhì)氣體組分,產(chǎn)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(shù)的差異,導(dǎo)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(jìn)而在膜中滯留,從而達(dá)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(chǎn)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(chǎn)品氣為另一根解析,實現(xiàn)分子篩在線再生,整體表現(xiàn)即為儀器持續(xù)輸出高純氮氣。
  該儀器采用電化學(xué)分離法和物理吸附法相結(jié)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(wǎng)為陽極,且電極安裝是采用硬支撐結(jié)構(gòu)。該發(fā)生器可在氮氣室壓差下穩(wěn)定工作,可避免陰極氫析出,保證產(chǎn)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(nèi)空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液采用“強制循環(huán)方式”,由電磁泵帶動電解液在液路中循環(huán),提高了電解效率??烧{(diào)節(jié)氮氣的純度和流量,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(jù)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(chǎn)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(zhì)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(fā)生器;反應(yīng)過程只去除了空氣中的氧氣,其它雜質(zhì)氣體并沒有涉及,并且反應(yīng)過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)會造成氮氣純度數(shù)量級的降低。但是,氮氣發(fā)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(hù),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(chǎn)氣量大,氮氣純度高,電解池出廠前經(jīng)過100小時以上高壓,使電解池性能和工作狀態(tài)極為穩(wěn)定;
  儀器的控制系統(tǒng)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(jù)用量實現(xiàn)0-300ml/min全自動調(diào)節(jié);
  產(chǎn)氮濕度低,采用了超高分子量滲透麼分離技術(shù)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(guān)即可產(chǎn)氮,可連續(xù)使用,也可間斷使用,產(chǎn)氮量穩(wěn)定不衰減。

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