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实验室氮气发生器原理有哪些？

目前，实验室氮气发生器原理主要有两种种，它们分别是：1、采用中空纤维膜分离（纯度低，体积小）；2、采用PSA的合成分子筛分离（纯度高，体积大）；

膜分离制氮机技术原理，通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子的通过速度较快，而大分子和极性较弱的分子的通过速度较慢，膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行qi体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。

碳分子筛制氮原理：以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称psa制氮。实验室PSA氮气发生器以空气作为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，在实验室仪器中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎。

碳分子筛制氮与采用中空纤维膜技术对比

1、碳分子筛技术可实现自我净化，不仅有效去除杂质和碳氢化合物，而且得到的氮气纯度更高，这就是为什么所有厂家气相用氮气发生器（因为纯度要求达到99.999%）全部采用碳分子筛技术而不是膜分离技术；

2、膜分离技术，根据不同气体在通过膜时的渗透属性不同，将空气中的氮气分离出来，但通过膜的压缩空气即使之前经过净化也会存在一定的杂质和碳氢化合物，这些杂质会附着在膜上而不会彻底排除，在空气湿度大的地方，膜的分离效率会不断降低，纯度和流速会逐渐降低；

3、碳分子筛技术更适宜于潮湿的空气环境和高温天气；这得益于碳分子筛技术的自我净化功能可去除空气中的水汽，并不受温度变化影响。而膜分离技术无法自我净化，一旦空气潮湿，直接影响设备的产气效率甚至导致故障。

氮气发生器的使用有哪些注意事项？

前面讲到了氮气发生器原理，那这里就再来说说，这种设备的使用注意事项。在使用前，首先我们应检查进风口有没有被杂物堵塞，如果有的的话及时进行处理；由于仪器内置空压机活塞的密封圈使用寿命问题，因此在使用完毕后，要及时将仪器关闭掉；在未接空气源时，切勿空载运行仪器等等。

实验室氮气发生器原理有哪些？

目前，实验室氮气发生器原理主要有两种种，它们分别是：1、采用中空纤维膜分离（纯度低，体积小）；2、采用PSA的合成分子筛分离（纯度高，体积大）；

膜分离制氮机技术原理，通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子的通过速度较快，而大分子和极性较弱的分子的通过速度较慢，膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行qi体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。

碳分子筛制氮原理：以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称psa制氮。实验室PSA氮气发生器以空气作为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，在实验室仪器中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎。

碳分子筛制氮与采用中空纤维膜技术对比

1、碳分子筛技术可实现自我净化，不仅有效去除杂质和碳氢化合物，而且得到的氮气纯度更高，这就是为什么所有厂家气相用氮气发生器（因为纯度要求达到99.999%）全部采用碳分子筛技术而不是膜分离技术；

2、膜分离技术，根据不同气体在通过膜时的渗透属性不同，将空气中的氮气分离出来，但通过膜的压缩空气即使之前经过净化也会存在一定的杂质和碳氢化合物，这些杂质会附着在膜上而不会彻底排除，在空气湿度大的地方，膜的分离效率会不断降低，纯度和流速会逐渐降低；

3、碳分子筛技术更适宜于潮湿的空气环境和高温天气；这得益于碳分子筛技术的自我净化功能可去除空气中的水汽，并不受温度变化影响。而膜分离技术无法自我净化，一旦空气潮湿，直接影响设备的产气效率甚至导致故障。

氮气发生器的使用有哪些注意事项？

前面讲到了氮气发生器原理，那这里就再来说说，这种设备的使用注意事项。在使用前，首先我们应检查进风口有没有被杂物堵塞，如果有的的话及时进行处理；由于仪器内置空压机活塞的密封圈使用寿命问题，因此在使用完毕后，要及时将仪器关闭掉；在未接空气源时，切勿空载运行仪器等等。

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达到混合气体分离的目的。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，以去除任何杂质。压缩空气被加热和冷却，直到不同的元素达到沸点，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，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的干扰(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极少。
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，国内的氮气发生器都无法达到很高的流量，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。

　氮气发生器按原理分为三种，下面为大家仔细讲解下：
　　1.电化学法制氮。在氢气电解池的阴极（产氢气一侧）通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出高99.995%的氮气，但有几个明显的缺陷：一需用到高浓度氢氧化钾溶液做电解液，这种强碱溶液与气体直接接触，对气体质量有潜在影响，并有随气路输出的可能性；二单位成本高；三反应过程只去除了空气中的氧气，其它杂质气体并没有涉及，并且反应过程对电解池制作技术要求很高，不合适的电解池制作技术会造成氮气纯度数量级的降低。这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源，总费用不过几千元，常被用于色谱载气和小容量保护，是一种低成本的解决方案；
　　2.膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，形成的产品气纯度高可达99%，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。这种制氮方法膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低；缺点是氮气纯度不能达到高纯级，膜组件目前均为进口，国内不能提供，成本较高，仪器价格也相对高。
　　3.PSA变压吸附制氮。利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异，形成浓度差异的积累，在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱，一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析，实现分子筛在线再生，整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要，调节氮气的纯度和流量，高可生产99.999%的氮气产品，流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟，纯度大小配置灵活，可根据每个需求具体定制，技术难点主要是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会造成分子筛在气体高低压频繁变化中互相摩擦碰撞粉化，微孔数量减少，分子筛性能急剧降低。

随着全国各地纷纷进入高温日，又到了靠西瓜冰淇淋空调续命的时候。当然，忍受炎炎夏日的不仅是辛苦奔波的社畜们，很多勤恳服役的实验室仪器也在经受高温考验。一些客户老师的咨询，表示一走进放置仪器设备的房间就能感到扑面而来的热浪，担心是否会对仪器的正常运转产生影响。
这种担忧并非是多余的，虽然目前我们很少遇到由于高温而导致氮气发生器罢工的情况，持续高温的环境确实可能影响设备功能。
为何高温会对氮气发生器产生影响？
以氮气发生器产品为例，在所有氮气发生器系列产品中，均采用了冷冻式干燥机（简称冷干机）用于制气过程中的除水。相对于业内一些其他厂家采用的传统冷凝盘管式除水方式，冷干机的除水效果更佳，能够为质谱设备提供更纯净的氮气，保证实验或检测结果准确。但在制冷除水的同时，冷干机自身也要散发热量。然而在高温季节，较高的环境温度使冷干机散热口无法有效散热，制冷效果就很可能下降。
此外，氮气发生器的另一部件——空气压缩机（简称空压机），也需要散热。空压机是压缩空气的气压发生装置，作用主要是提供充足的空气以便产生足够气量的氮气。较低的环境温度，能使空压机保持一个良好的工作温度，不会因为环境温度过高而使磨损加剧，缩短使用寿命。
怎样保证氮气发生器在高温天良好运转？
有条件的情况下，给氮气发生器所在房间配备空调是极有必要的。安装空调是，将室内温度设置为25-30℃。如果无法安装空调，第二选择是安装排风管道，把空压机产生热量通过通风系统导到室外，不在房间内部循环，避免室内温度越来越高，保证氮气发生器系统稳定持久的高效工作。
怎样判断高温是否已经影响到了氮气发生器？
如果没有专业的检测人员和工具，基本的判断方式是，如果实验人员自身体感温度已经到了不适的地步，这个环境对仪器运行也是不利的。此外，一个简单的判断依据是设备运行的声音是否变大，如果明显感到运行声音相较平时变大，说明内部器件可能已经磨损。如果想要达到更长久的使用年限，好能设法降低环境温度。当然，您也可以寻求的专业帮助，由工程师为您检测判断。

氮气发生器是一套能提取氮气的设备，它主要应用领域为：航空航天、核电核能、食品医药、石油化工、电子工业、材料工业、国fang和科学实验等领域。以下是几种应用于气相色谱分析实验的氮气发生器原理，供大家参考。

一、电化学分离法和物理吸附法（需“加液” ）概况：
采用电化学分离法和物理吸附法的发生器可以制取纯氮、氧气等气体。它利用恒定电位电解法，采用微孔膜（例如石棉膜）作为两电极的分隔板，多孔气体扩散型氧电极为阴极，镍网为阳极，且电极安装是采用硬支撑结构。该发生器可在氮、氧气室压差（１ＭＰａ）下稳定工作，可避免阴极氢析出，保证产生气体的纯度氮。具体制取氮气的方法是以空气为原料将气体送入有电解液的电解槽，在两电极间加上电压≤１. ５Ｖ的直流电，此时在槽内空气中氧气被吸收而获得氮气。其电解液采用“强制循环方式”，由电磁泵带动电解液在液路中循环，提高了电解效率。
采用这种原理产生的氮气存在的问题很多。主要的问题有：
1、加KOH液体（水）的氮气发生器所产生的氮气中含水量高且带有一定腐蚀性，容易造成色谱仪调试不稳定，一旦长时间使用该氮气必然造成色谱柱柱效降低。
2、利用该原理产生的氮气如果长时间在常压（标准大气压）条件下使用，会造成严重的返液（回液）现象。为了防止返液，厂家设计了各种装置来尝试解决这个问题，但是均不能解决根本性的问题。毕竟它还是要加液的，一旦防返液的装置出现故障就会造成气路及色谱柱报废，严重的甚至可能导致气相色谱仪全部报废。
3、氮气纯度偏低，对色谱仪的热导检测器的热敏元件会造成氧化，时间一久热导检测器的灵敏度降低。
鉴于存在以上三点的问题，很多色谱仪厂家、仪器经销商及维修人员均不建议使用该种原理产生氮气的发生器来做气相色谱仪载气。
二、采用中空纤维膜法（无需“加液” ）：
两种或两种以上的气体混合通过高分子膜时,由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率有所不同。根据这一特性，可将气体分为“快气”和“慢气”。
当混合气体在驱动力---膜两侧压差的作用下，渗透速率相对较快的气体和水、氧、二氧化碳等透过膜后在膜渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体如氮气、一氧化碳、氩气等则在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离之目的。
当以加压净化空气为气源时，氮气等惰性气体被富集成高纯度供生产应用，由渗透侧排空的为富氧空气。氮膜系统可将廉价的空气中氮从78%提高到95%以上，可得到99.9%的纯氮。该氮气发生器可以用于气相色谱仪做载气，分析组分成分要求不高的行业。
三、采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离（无需“加液” ）：
这是一种新型的空气分离方法，它以压缩空气为原料，合成分子筛为吸附剂，气相色谱分离吸附流程,在常温低压下,利用空气中的氧和氮在分子筛中的扩散速度不同,把氧和氮加以分离,氮气的纯度和产气量可按客户需要调节。所产生气体流速稳定，氮气纯化彻底，产出的氮气纯度高，可得到99.9995%的纯氮，适用于各种气相色谱检测器。该系列高纯发生器只要一按开关，便可以源源不绝的生产出高质量和高纯度的氮气，运行稳定可靠，重要的是它不需要任何化学消耗品。操作方便，可24小时无人值守。且它可以在不需任何监管和低保养的情况下无故障地运行。
综上所述，采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离的氮气发生器优于采用电化学分离法和物理吸附法以及中空纤维膜法的氮气发生器。它可以应用于国内外各种不同类型的气相色谱仪用作载气，是一款性能优良，维护方便的新一代氮气发生器,具有世界。
采用气相色谱技术产生的氮气发生器已广泛应用于机械、电子、冶金、食品、石油、电力、精细化工、石化橡胶、轻纺工业等领域的气相色谱分析。聚同电子客户群已遍及世界各地，提供的产品和完善的售后服务，深受客户欢迎，赢得广泛赞誉。

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

企业在采购氮气发生器比较关心的是使用了氮气发生器之后，产品能不能达到预期的效果，这个时候就要看设备的流量和纯度是否达到生产工艺的要求。一般的设备生产之后会调试到符合要求，所以流量跟纯度都会符合要求的。但是用的时间长的话，纯度可能会有所下降。
　　氮气发生器平时运用养护注意事项：
　　1. 随时留意空气储气罐压力，坚持空气储气罐压力在0.7～0.75 MPa之间，不要低于额定值。
　　2. 按仪器运用守则的需求进行操作及平时保护，不守时查看电磁阀/气动阀的灵敏度、调压阀的压力规模、气体剖析仪的精度、吸附塔的压紧情况、消声器排气情况、流量计内管清洗程度等。

　　3. 机器所需电源、气源、温度条件的正常供应和正常的开启封闭;尤其是电源电压的安稳，削减因电源疑问带来对控制器、电磁阀的损坏。
　　4. 每周守时查看冷干机的散热片是不是洁净，避免因散热不良影响干燥机的功效与寿数。
　　5. 操作人员要守时调查机上三只压力表，对其压力变化作一个平时纪录以备设备毛病剖析，随时调查流量计和氮气纯度情况，已坚持出气的氮气纯度。
　　6. 每日查看主动排水器，避免阻塞而失掉排水效果。若阻塞时，可稍微打开手动阀门，封闭自排阀门再拆下主动排水器，分解清洗。清洗主动排水器时，运用肥皂沫清洗即可。严禁运用汽油、甲苯、松香水等侵蚀性溶液。

氮气发生器是集氮、氢、空发生器为一体的仪器，它是在高纯氮发生器、高纯氢发生器和低噪音空气泵的基础上，融合现代，为适应市场的需要而开发、设计并向市场推出的一代产品。氮气发生器以崭新的结构设计，简单的工作程序，竭诚为操作者提供更加便捷、可靠的工作条件。采用的开关电源，提高了电解效率。操作简便，只需启动电源开关，仪器即可产气，输出压力稳定，氮、氢、系统设有流量显示，更醒目直观。不消耗电解质，电解质只起离子转换作用并不消耗，所以只需补充蒸发和电解损失的少量蒸馏水。设有多级保护装置，是、可靠、方便的结合。即可间断使用，又可连续使用且产气稳定、不易衰减。可取代高压钢瓶，使化验室仪器化。

氮气发生器可以根据用户使用气量的大小来进行自动控制排水；采用了航空材料作为二次减震装置，大大降低了仪器的噪音问题。氢气电解分离池采用了进口不锈钢316L材质，氢电解分离池电解面积大为325cm2，采用了贵金属作为电解材料及特殊材料作为分离膜加大了电解速率提高了气体纯度。

再好的设备也会有故障的时候，下面就来说说氮气发生器的常见故障及解决方法：

1、当氢气部份压力达不到设定值时，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，将氢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。

2、当空气部份压力达不到设定值时，频繁启动时，可能存在漏气。

处理方式：关闭电源，卸下气路，将出口用密封螺帽封紧，开启电源，当压力上升，空压机停止工作后观察空压机是否会在30分钟内再次启动，如果空压机未在短时间内启动，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。

氮气发生器的轴承损坏原因有很多，如灰尘侵入、安装不当或湿气侵入等，这是轴承早期损坏的常见原因。以下是对一些大型轴承常见损坏原因的分析及相应的解决方法，以延长轴承的使用寿命。

1、偏心率：偏心率、倾斜度或过大载荷可能导致几何应力集中或表面剥落。解决方法：轴承座和挡肩的精密加工。

2、润滑不足：润滑不足或不当可能导致部件磨损或轴承严重变形。解决方法：改善润滑系统，定期适当补充或更换润滑剂。

4、电流：当轴承旋转时，带电可能导致沟槽或刻痕。当轴承静止时，电气操作的不正确接地将导致轻微的防烧伤措施：在焊接除轴承以外的零件之前，减少或防止电流通过合适的聚酯连接件流过轴承。

3、操作不当：安装、操作或拆卸不当可能导致保持架变形或缺陷。解决方法：使用适当的操作、安装和拆卸工具。

5、生锈和腐蚀：与水接触可能导致轴承部件的腐蚀和生锈。轴承的腐蚀损坏可能导致运行中的防剥落措施：定期检查密封，确保良好的密封效果，正确存放轴承。

6、外部材料：磨粒污染和碎屑侵入可能导致轴承工作表面磨损、擦伤和凹陷。解决方法：清除侵入的颗粒和碎屑，更换润滑剂，并检查密封系统。

氮气发生器是一种先进的气体分离技术，它主要应用领域为：航空航天、核电核能、食品医药、石油化工、电子工业、材料工业、国防军和科学实验等领域。

氮气发生器主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。氮气发生器能否很好地应用于气相色谱分析实验，与发生器的原理有很大关系。

氮气发生器的工作原理大致分为三种：1.以电化学分离法和物理吸附法相结合的方式；2.采用中空纤维膜分离；3.采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离。

下面我们就具体来介绍一下：

一、电化学法制氮。在氢气电解池的阴极（产氢气一侧）通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出高99.995%的氮气，这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源，总费用不过几千元，常被用于色谱载气和小容量保护，是一种低成本的解决方案。

二、膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，终形成的产品气纯度高可达99%，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。这种膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低；缺点是氮气纯度不能达到高纯级，膜组件目前均为进口，国内不能提供，成本较高，仪器价格也相对高。我公司生产的氮气发生器中，型号QPN-30L即为膜分离制氮产品，可供对氮气使用量在几升、几十升到几百升每分钟的用户选用；膜分离氮气发生器可以很好的适用液质联用仪的用氮要求。

三、PSA变压吸附制氮。利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异，形成浓度差异的积累，在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱，一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析，实现分子筛在线再生，整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要，调节氮气的纯度和流量，可生产99.999%的氮气产品，流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟，纯度大小配置灵活，可根据每个需求具体定制， PSA变压吸附技术在工业中应用很广泛，已发展几十年，是很成熟的技术。技术难点主要是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会造成分子筛在气体高低压频繁变化中互相摩擦碰撞粉化，微孔数量减少，分子筛性能急剧降低。

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，运输和保存需要一定的资质，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。

按原理分为三种，现简单介绍如下，供各位用户参考：

1.PSA变压吸附制氮。利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异，形成浓度差异的积累，在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱，一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析，实现分子筛在线再生，整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要，调节氮气的纯度和流量，*高可生产99.999%的氮气产品，流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟，纯度大小配置灵活，可根据每个需求具体定制。

2.电化学法制氮。在氢气电解池的阴极(产氢气一侧)通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出*高99.995%的氮气，但有几个明显的缺陷：一需用到高浓度氢氧化钾溶液做电解液，这种强碱溶液与气体直接接触，对气体质量有潜在影响，并有随气路输出的可能性；二单位成本高，比如标称产氮300ml/min，实际稳定使用150ml/min，不适合做大流量氮气发生器；三反应过程只去除了空气中的氧气，其它杂质气体并没有涉及，并且反应过程对电解池制作技术要求很高，不合适的电解池制作技术会造成氮气纯度数量级的降低。这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源，总费用不过几千元，常被用于色谱载气和小容量保护，是一种低成本的解决方案；

3.膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，*终形成的产品气纯度*高可达99%，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。这种制氮方法膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低；缺点是氮气纯度不能达到高纯级，膜组件目前均为进口，国内不能提供，成本较高，仪器价格也相对高。