仪器网（yiqi.com）欢迎您！

氮气发生器，我们平常虽不接触，但是对氮气，我们应该是非常的熟悉吧，我们在制造氮气时，经常用到的工具就是氮气发生器，今天，我们就来介绍下关于氮气发生器的一些信息，包括了如何去分辨氮气发生器的坏处，氮气发生器的技术原理。

氮气发生器变压吸附空分制氮（简称P.S.A制氮） 是一种抢先的气体别离技术，以上等进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，选用常温下变压吸附原理（PSA）别离空气制取高纯度的氮气。 氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的分散速率不相同，直径较小的气体分子（O2）分散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子（N2）分散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。运用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，致使短时分内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮别离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。

氮气发生器的必定流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气一同进入设置配备布置中，在混杂器中足够混杂后，进入装有钯触媒除氧器设置配备布置，在脱氧催化剂的成果下发生2H2+O2=2H2O的化学反应，抵达脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气始末冷却器脱水，然后氮气接连进入单调器单调，使氮气露点达-60℃左右，单调器配备两台，其间一台单调器举办吸附单调，另一台把已吸附丰满水气的单调器举办再生，为下一周期吸附工作做好预备。经单调后的氮气始末过滤器除尘，终ji得到的就是高纯氮气。

氮气发生器段时分后，分子筛对氧的吸附抵达均衡，根据碳分子筛在不相同压力下对吸附气体的吸附量不相同的特性，下降压力使碳分子筛免除对氧的吸附，这一进程为再生。根据再生压力的不相同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的完全再生，易于获得高纯度气体。
变压吸附制氮气发生器（简称PSA制氮机）是按变压吸附技术方案、制造的氮气发生设置配备布置。相同一般运用两吸附塔并联，由全自动操控系统按特定氮气发生器可编脚步严格操控时序，替换举办加压吸附息争压再生，结束氮氧别离，获得所需高纯度的氮气。

氮气发生器，我们平常虽不接触，但是对氮气，我们应该是非常的熟悉吧，我们在制造氮气时，经常用到的工具就是氮气发生器，今天，我们就来介绍下关于氮气发生器的一些信息，包括了如何去分辨氮气发生器的坏处，氮气发生器的技术原理。

氮气发生器变压吸附空分制氮（简称P.S.A制氮） 是一种抢先的气体别离技术，以上等进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，选用常温下变压吸附原理（PSA）别离空气制取高纯度的氮气。 氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的分散速率不相同，直径较小的气体分子（O2）分散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子（N2）分散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。运用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，致使短时分内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮别离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。

氮气发生器的必定流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气一同进入设置配备布置中，在混杂器中足够混杂后，进入装有钯触媒除氧器设置配备布置，在脱氧催化剂的成果下发生2H2+O2=2H2O的化学反应，抵达脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气始末冷却器脱水，然后氮气接连进入单调器单调，使氮气露点达-60℃左右，单调器配备两台，其间一台单调器举办吸附单调，另一台把已吸附丰满水气的单调器举办再生，为下一周期吸附工作做好预备。经单调后的氮气始末过滤器除尘，终ji得到的就是高纯氮气。

氮气发生器段时分后，分子筛对氧的吸附抵达均衡，根据碳分子筛在不相同压力下对吸附气体的吸附量不相同的特性，下降压力使碳分子筛免除对氧的吸附，这一进程为再生。根据再生压力的不相同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的完全再生，易于获得高纯度气体。
变压吸附制氮气发生器（简称PSA制氮机）是按变压吸附技术方案、制造的氮气发生设置配备布置。相同一般运用两吸附塔并联，由全自动操控系统按特定氮气发生器可编脚步严格操控时序，替换举办加压吸附息争压再生，结束氮氧别离，获得所需高纯度的氮气。

氮气发生器故障判断
氮气发生器变压吸附空分制氮(简称P.S.A制氮) 是一种的气体分离技术，以进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。
氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子（O2）扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子（N2）扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。
碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线：
一、氮气发生器段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程为再生。根据再生压力的不同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的再生，易于获得高纯度气体。
变压吸附制氮气发生器（简称PSA制氮机）是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定氮气发生器可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。
碳分子筛（CMS）的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。
二、氮气发生器钯触媒除氧纯化工艺原理
流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气同时进入装置中，在混合器中充分混合后，进入装有钯触媒除氧器装置，在脱氧催化剂的作用下产生2H2+O2=2H2O的化学反应，达到脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气经过冷却器脱水，然后氮气继续进入干燥器干燥，使氮气露点达-60℃左右，干燥器配置两台，其中一台干燥器进行吸附干燥，另一台把已吸附饱和水气的干燥器进行再生，为下一周期吸附工作做好准备。经干燥后的氮气通过过滤器除尘，后得到的便是高纯氮气。
氮气发生器采用世界的材料和气相色谱分离技术，直接从空气中提取纯氮气。它是纯物理的分离方法，消除电化学（加水）分离方式腐蚀仪器的隐患，具有使用安全、性能可靠、寿命长等优点。内置压缩泵可连续24小时输出氮气,不需要从外部接入空气，具有使用安全方便、寿命长、可靠性高、操作简单等优点
从而使气体发生器的性能指标、产品质量也更加参差不齐。下面仅就市场上常用的三种气体发生器（氢气发生器 氮气发生器、空气压缩机）的结构、特点做简单的分析，供大家参考：
一 氮气发生器
氮气发生器从制氮原理上来分有中空纤维膜分离法、变压吸附法、电化学分离法三种。
1）中空纤维膜分离法直接产生的氮气纯度一般在99%左右，流量范围为0-10升/min,市场价格大约在几万到十万。
2）变压吸附法直接产生的氮气流量范围更宽，纯度一般也99%,市场价格大约在10万以内。
3）电化学分离法直接产生的氮气流量在0.3-0.5L/min,氧含量可以控制在几个ppm，气体露点根据吸附剂效能可以达到-55℃。价格为1万左右。目前国内配套气相色谱仪的氮气发生器主要是该类型的。
电化学分离法的氮气来自于在电解分离池,空气中的杂质气体经过电离池后,在电解液和贵金属及电场作用下被分离。电离池内电解液主要为KOH或NaOH与蒸馏水配制而成,某些厂家为了降低制造成本，选用低价格的劣质不锈钢，造成电离池极易损坏，并降低了氮气的纯度，影响到仪器的正常使用。同时，电化学分离法制造氮气还要求整个系统有完善的压力控制，否则在突然断电停机时，电解分离池内没有电场的作用，空气不能被分离，输出将的是大量的空气，如果不能及时的关闭氮气输出，大量的空气直接进入色谱柱将造成色谱柱提前损坏。所以在氮气输出气路中增加断电保护切换阀是的。
目前市场上的 氮气发生器一般都具有启动后延时排空的功能，即 氮气发生器在刚刚开机的10分钟内，由于气体纯度低及管路系统内有空气，所以需要把输出的气体排空到大气。排空气体的流量控制，大多数厂家都采用在排空阀出口加固定气阻，这种方法在排空的过程中，可以控制输出的气体流量，但是排空结束，氮气切换到色谱气路中时，由于输出的氮气要很快在连接的管路内建立压力，所以会使氮气发生器输出流量很快增大，电解分离池在短时间内来不急分离空气，从而使大量的没有分离过的空气直接进入色谱系统，造成色谱柱损坏或者脱氧管很快失效。有些厂家在排空口前增加针型阀来限流，这种方法会出现另外的问题，当氮气系统从排空切换到正常供气状态时，由于色谱仪的柱头压力逐渐上升稳定后，氮气发生器针型阀的输出流量会慢慢变小，如果要想得到正常的流量需要再次调节针型阀通径，这样会使稳定的高纯度氮气系统再次被污染，我们在通过大量实验，采用限流装置解决了上述问题。
我公司现在推出的 氮气发生器采用了大容量的储液桶（8L），有效的降低了工作时电解分离池的工作温度，减小了输出气体的湿度，延长了电解分离池的寿命，同时也减少了用户的日常维护工作量，也更好的解决了氮气发生器的电解分离池堵塞和电解液返液等问题。
氮气发生器概述及工作原理：
本仪器主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。电解氢采用目前的膜分离技术，由红外光电反馈装置与开关电源组成的压力控制系统，可使氢气的发生量根据输出的需要自动调整，维持输出流量和压力的稳定。仪器本身有两个出口可以带2台色谱。
3、仪器特点：
1）可取代高压氢气瓶，使实验室仪器化，保证安全。
2）工作过程全自动控制，操作简单，日常维护方便。
3）数码显示产氢量，便于观测仪器工作状态和故障判断。
4）寿命长，可连续或间断使用，产气稳定，不衰减。
5）设有过压保护装置，安全可靠。
本所以新颖的结构设计、简便的操作程序，向您提供稳定的产品、周到及时的售后服务。
氮气发生器主要参数：
1、输出流量：SGH-500 0-500ml/min；
2、输出压力：0~ 0.4Mpa (出厂时一般设定为0.4Mpa)
3、氢气纯度：>99.999%
4、大功率： SGH-500 180W
5、工作条件：
（1）、电源： AC 220 ±10% ; 50Hz
（2）、环境温度：5-40℃
相对湿度：<85%

氮气发生气的工作原理是分离空气，电解膜的负极侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正极侧还原，空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体，故国内发生器的纯度大多标有“相对含氧量”；

    氮气的纯度和空气流速，有效分解面的长度，氮气发生器电解电势的强弱都有关系，这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高。加入电解质的作用就是提高水的导电率，使电化学反应能顺利进行。

    有关氮气发生器的这两点是你不知道的：

    当氮气发生器氮气压力达不到设定值时，首先观察流量表，如流量显示较平时偏大，基本可断定整个体系有漏气点。

    处理方式：

    关闭电源，卸下气路，将氮气出口用密封螺帽封紧，开启电源，看压力能否达到设定值，并看流量显示能否达到“000”，如果流量显示能回零，说明仪器本身不存在漏气，请检查气体输出口以后的管路，及用气设备是否漏气。

    如流量显示不能回零，则仪器存在漏气点，请用皂液检查干燥管是否存在漏气现象。

    空压机频繁启动时，氮气发生器可能存在漏气。请检查氮气流量显示是否与用气设备的实际用气量一致，若果相差太大基本可断定整个体系有漏气点，请按上述常见故障（1）进行检查漏气点，并请用皂液检查空气干燥管是否存在漏气现象。如未检出干燥管漏气，请与本公司取得，以获得。

    氮气发生器使用注意事项：

    1）使用前检查氮气发生器进风口是否有杂物堵塞，注意清理。

    2）仪器活塞密封圈有一定的寿命，使用完毕后请及时关闭仪器。

    3）仪器使用一段时间后，电解液会逐渐减少，当电解液接近下限时应及时补水，加液时不要超过上限。

    4）氮气发生器切勿在未接空气源时空载运行，否则会造成整个仪器报废。

    5）仪器如需搬运时，把储液桶中的电解液用吸液管吸干净，然后盖好上盖，以免在运输中残留的电解液外溢，将整个仪器腐蚀，造成无法修复的后果。

    6）如仪器停机一个月或一个月以上时间，请把电解液抽出。

    氮气发生器是一种先进的气体分离技术，以上等进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。

    该仪器采用先进的开关电源，提高电解分离效率；拥有改进的双阴极不锈钢电解分离池，电解制氮、排氧同步进行，电解液循环畅通。

氮气是常用的惰性气体，价格低廉，易制无毒，在实验室中常用做色谱载气、吹扫、保护等。实验室的氮气来源主要有三种，一是钢瓶气，二是管道气，三是氮气发生器。钢瓶气气体质量高，但钢瓶属于压力容器，运输和保存需要的资质，偏远地区更换麻烦，费用高；管道气为大规模制氮，统一调度使用，适合大型工厂或用气单位集中的工业园区，用气量大建设费用高；氮气发生器为现场制氮，多为小型气站或者实验室仪器或小型生产线单独一对一配套，使用灵活费用可控，对运输和保存没有特殊要求，为越来越多的实验室用户选择。变压吸附空分制氮是一种的气体分离技术，以进口碳分子筛为吸附剂，采用常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气。
　　由于长期的使用，氮气发生器可能会出现故障，基本可按照以下的方法来解决：
　　一、开机不工作显示板无显示
　　1检查电源是否有电；
　　2电路插件是否插牢；
　　3检查保险是否烧掉，保险位于仪器后面电线插座内（有保险图案），用小“一”字改锥或尖的金属工具向外撬即可取出，保险为5A；
　　4打开仪器侧板检查显示板排线插件是否插牢，
　　5看仪器内电路板指示灯是否亮，若不亮，检查电路板上保险是否烧掉，若烧掉须换保险3A，换后仍不显示，须换电源；
　　二、开机显示“000”
　　检查仪器后空气输入端是否有气体输入
　　三、开机10分钟后显示数字有但不升压，无气体输出
　　检查电磁阀插件是否脱落松动，用表对电磁阀这两个插件进行测量，若没有220V电压需更换电源。
　　四、运行过程中表头显示数字大压力达不到设定值
　　是漏器造成的，对气路进行全面检漏是干燥室及电池。
　　五、检查电池是否漏气坏掉
　　1打开仪器侧板，观察电池板之间黑胶垫看有无凸出变形和渗水现象，若有即更换电池；
　　2使氮气输入5KG压力后断电，电池水路应是静止的若有水泡不断冒出说明电池坏掉；
　　六、仪器运行中有响声
　　是电磁阀响：用14的扳手对电磁阀上螺母适当调整松紧度，不要太紧；若不行需拆开电磁阀对内部进行清洗（响主要是因电磁阀内脏有杂质），若清洗完还不行，须更换新的。
　　七、开机即有气体输出
　　当刚开机压力上升时须按一下前面的红色延时开关，然后输出压力从输出放掉等待10分钟后方可使用。

受制于以前科技的落后，实验室用高压氮气瓶/液氮罐进行供气，带来的麻烦很多：

1. 高压容器，有一定的危险性，需要放置在保护气柜里。

2.频繁换气，随之而来的钢瓶搬运及更换比较麻烦。

3.大量吹扫工作消耗，带来长期的成本。

原理：空气源中混合气体在通过中空纤维膜时，由于溶解度以及扩散系数的差异，导致不同气体在膜中渗透速度不同。氮气渗透速率相对较慢，进而在膜中滞留侧富集，从而达到分离纯化作用。

       氮气发生器，以物理吸附法和电化学分离法相结合的原理直接从空气中分离高纯氮气，根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。

氮气发生器原理：

膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力一膜两侧压力差作用下，渗透速度相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速度相当慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等呗滞留在膜的滞留侧被富集从而使混合气体分离。膜分离制氮机就是根据以上原理。以压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。

空气分离是购买氮气发生器的替代方案。在空气分离设备中，可以将空气分离为其基本成分。压缩和过滤天然空气，以去除杂质。压缩空气被加热和冷却，直到不同的元素到达沸点，然后分离出来。然后这些元素返回到气态，此时它们就可以使用了。与氮气发生器一样，空气分离设备也得益于使用氧气分析仪来观察氧气含量。

氮气发生器的工作原理是分离空气，电解膜的“-”侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正侧还原，空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体，故国内发生器的纯度大多标有“相对含氧量”，氮气的纯度和空气流速，分解面的长度，电解电势的强弱都有关系，这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高。加入电解质的作用就是提高水的导电率，使电化学反应能顺利进行。

发生器对色谱的影响有一点常常被忽略，就是发生器内的开关电源工作事会对电网电压造成干扰(压缩机的启动和停止也会)，所以色谱仪经过稳压电源供电，当然不用稳压电源的用户很少。

对色谱来说，氮气发生器产生了氮气后，还需要脱水、脱氧(加脱水脱氧管)，否则会损害ECD检测器。

对质谱来说，国内的氮气发生器不会有很高的流量，所以，现在很多人都还使用液氮罐，来支持液质联用需要的氮气流量。

值得提醒的一点是：氮气发生器只能在实验室内或实验室外很近的位置采集空气作为气源，而实验室内空气经常是受到污染的，其中的有机溶剂含量因为实验前处理过程等原因(此外GC的洗针溶剂挥发，液相的流动相挥发)不可避免的超标

氢气发生器作业原理：

一、用电解法发生氢气，以氢氧化钾水溶液为电解液，以贵金属做电极，釆用新的膜别离技能将氢气和氧气彻底别离，并在电解池中釆用了过渡族金属催化技能，使产氢纯度含氧量小于 3PPM。

二、氢气发生器程序釆用了高灵敏度、模糊操控主动盯梢系统，取消了稳压阀，完成了主动恒流、恒压、使压力安稳精度规模小于0.001MPa并可根据色谱仪所需氢气用量巨细完成0-300ml/min全主动调节，当用户中止用气时，仪器主动中止产氢，因此杜绝了体系超压的现象，以确保安全。

氢气发生器选用膜渗透技能和液位差自流式电解池，一步提纯到位,纯度高达99.999%以上，选用先进技能科学地解决了返液现象，是实验室运用的抱负氢气发生器。

由于氢气的纯净度、流量和压力对色谱仪的正常运行影响非常大，因此氢气发生器的故障应及时排除。

三、氢气发生器工作原理：

氢气发生器的工作原理是以电解的方法产生氢气，以贵金属做电极，采用新的XY膜分理技术，特制的电解液体在分离池阴极上的电解产生高纯氢气，阳极产生氧气，氧气释放到大气中，氢气经过净化，干燥后输出。

氢气发生器的程序控制采用了高灵敏度压力控制系统和流量自动跟踪系统，使压力的稳定性小于0.001Mpa。流量自动跟踪系统可根据用气设备所需氢气的用量大小自动跟踪调节。当用气设备停止用气时，仪器会自动停止产气，杜绝了系统超压现象，以保安全使用。

四、氢气发生器的安装与使用：

1、将氢气发生器从包装箱中取出，观察氢气发生器的表面有无运输造成的损伤，并核对装箱单上的品名数量是否齐全。

2、氢气发生器安放场所应符合以下几点要求：具有良好的通风性；远离散热器或暖气管道等热源区域；无震动、阳光直射、粉尘、腐蚀性气体、环境干燥。

五、氢气发生器不能启动时：

故障原因：

(1)电路没有接通；

(2)氢气开关电源损坏；

(3)在压力为0空载运行时电解池烧坏。

检查方法：

(1)检查电路；

(2)用万用表测量电解池的电压是否在2.3V左右。

排除方法：

(1)修理电源；

(2)更换损坏的氢气开关电源；

(3)更换电解池。