氮氣發生器是一種能夠提取氮氣的設備氮氣發生器 ,其工作原理主要基于氣體分離的原理,具體可以分為以下幾種類型:
一、電化學法制氮
在氫氣電解池的陰極通入高壓空氣,利用催化劑的作用,氫氣和氧氣形成微觀燃料電池,完成氧化還原反應生成水氮氣發生器 。宏觀上表現為空氣中的氧氣被除去,剩余氮氣。這種方法可以產出高純度的氮氣(如99.995%),但存在一些明顯缺陷:
需使用高濃度氫氧化鉀溶液作為電解液,這種強堿溶液與氣體直接接觸,可能影響氣體質量,并有隨氣路輸出的風險氮氣發生器 。
單位成本高,且反應過程對電解池制作技術要求很高,不合適的電解池制作技術會造成氮氣純度數量級的降低氮氣發生器 。
二、膜分離制氮
基于不同氣體分子在膜中的擴散速率差異進行分離氮氣發生器 。高壓空氣通過中空纖維膜組件時,由于氮氣分子和氧氣分子的擴散速度差別積累,在膜組件輸出端形成高純度的氮氣。這種方法的優點包括:
流量大,實驗室級別產品一般在50L/min左右,并可任意擴充氮氣發生器 。
壽命長,膜組件作為核心部件,在空氣源穩定的情況下,壽命可達10年氮氣發生器 。
維護成本極低氮氣發生器 。
然而氮氣發生器 ,其缺點也較為明顯:
氮氣純度不能達到極高水平,通常可達99%左右氮氣發生器 。
膜組件目前均為進口,成本較高,導致儀器價格也相對較高氮氣發生器 。
三、PSA變壓吸附制氮
利用氮氣與其他氣體分子在碳分子篩中的吸附差異進行分離氮氣發生器 。空氣經壓縮凈化后,進入帶有碳分子篩的吸附塔。在此過程中,氧氣分子被吸附在碳分子篩表面,而氮氣則從吸附塔上端流出。當吸附塔中的碳分子篩被吸附的氧飽和后,需要進行再生。兩個吸附塔交替進行吸附和再生,以保證氮氣的連續輸出。這種方法的優點包括:
可生產高純度的氮氣(如99.999%)氮氣發生器 。
流量配置靈活,可從幾百毫升到幾十升到幾立方每分鐘氮氣發生器 。
但其技術難點在于分子篩柱填裝技術,填裝不好可能導致分子篩性能急劇降低氮氣發生器 。
綜上所述,氮氣發生器的工作原理多種多樣,每種原理都有其獨特的優點和適用場景氮氣發生器 。在選擇氮氣發生器時,應根據實際應用需求、成本預算以及空間限制等因素進行綜合考慮。