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氮气发生器的原理

来源：普敦实验室设备（上海）有限公司分类：工作原理 2021-03-09 13:48:31 1975阅读次数

氮气作为惰性气体，化学性质很不活泼，广泛应用于实验室、电子工业等领域。科技发展是DY生产力，随着技术的进步，氮气发生器成为了诸多实验室常见的气体发生设备，相对于传统的钢瓶不仅稳定安全，还操作便捷，可连续产生，即用即开。

市面上的氮气发生器品牌众多，参数不一，同时由于各个厂家采用的制造工艺不同，因此各种氮气发生器的特点有很大差异，氮气发生器有哪些制造工艺，通常有以下几种工作原理：

1、电化学法制氮

通过往含有高浓度氢氧化钾溶液电解池中通入高压空气，经过催化剂的作用下，H₂和O₂进行反应产生水，剩余的高浓度氮气及为我们需要的，但是存在一定的缺陷：单位成本高，反应去除了氧气，但是扔存在空气中的其它杂质气体，此类氮气发生器通常可以利用来作为色谱载气。

2、PSA变压吸附制氮

上个世纪80年代，变压吸附（PSA）技术的工业应用取得了突破性的进展，主要应用在氧氮分离、空气干燥与净化以及氢气净化等。其中，氧氮分离的技术进展是把新型吸附剂碳分子筛与变压吸附结合起来，将空气中的氧气和N氮气加以分离，从而获得氮气。碳分子筛是上个世纪七十年代发展起来的一种新型吸附剂，是PSA变压吸附法氮气发生器中的关键耗材，分子筛的性能直接关系到整套设备的产气量及能耗，注意碳分子筛国产和进口的会有一定差异，在选择的时候需要细心甄别。

3、膜分离制氮

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O2、H2、HS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N2、Ar等滞留在膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。这种氮气发生器其中的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，气体流量也很大。 Mate General 20A+ 氮气发生器就是采用膜分离技术现场持续产生氮气，体积小巧，可置于大多数试验台下，可根据需要自动调节产气量，以满足实验室用气需求。该发生器内置空压机，节省空间，静音设计，运行稳定。