氮气发生器的分类及应用

    氮气发生器是纯物理的色谱分离方法直接从空气中提取高纯氮气，所产生气体流速稳定，内置耐用型合成碳分子筛，使氮气纯化更彻底，产出的氮气纯度更高。

    氮发生器操作简单只要一按开关便可以源源不绝的生产出高纯度的氮气，运行稳定可靠，可24小时无人值守，在无需任何监管和Zdi保养的情况下无故障地运行，它替代了传统的氮气罐。

    从安全性能方面来考虑氮气发生器以低压状态产生氮气，替代高压瓶或液氮罐。

    氮气发生器按原理分为三种，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，Z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Z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，Z终形成的产品气纯度Z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。