氮氣發生器利用壓縮機對氮氣進行壓縮,貯藏在貯氣罐內(nei) ,方便日後使用,壓縮器主要由壓縮機、儲(chu) 氣罐、過濾器、幹燥器等組成;
壓縮空氣經壓縮後進入冷幹機降溫脫水,在經過過濾器除油、除塵;
然後進入裝有碳分子篩的吸附塔,選擇性地吸附掉氧氣、二氧化碳等雜質氣體(ti) 組分,產(chan) 生高純度氮氣。
空氣源中混合氣體(ti) 在通過中空纖維膜時,由於(yu) 溶解度以及擴散係數的差異,導致不同氣體(ti) 在膜中滲透速度不同。
氮氣滲透速率相對較慢,進而在膜中滯留,從(cong) 而達到分離純化作用。
該儀(yi) 器利用氮氣與(yu) 其它氣體(ti) 分子在分子篩中的吸附能力差異,形成濃度差異的積累,在分子篩柱末端產(chan) 出高純度氮氣。
同時利用兩(liang) 根分子篩柱,一根吸附的同時引出一部分產(chan) 品氣為(wei) 另一根解析,實現分子篩在線再生,整體(ti) 表現即為(wei) 儀(yi) 器持續輸出高純氮氣。
該儀(yi) 器采用電化學分離法和物理吸附法相結合的方式製取純氮氣;
利用恒定電位電解法,采用微孔膜作為(wei) 兩(liang) 電極的分隔板,多孔氣體(ti) 擴散型氧電極為(wei) 陰極,鎳網為(wei) 陽極;
且電極安裝是采用硬支撐結構。該發生器可在氮氣室壓差下穩定工作,可避免陰極氫析出,保證產(chan) 生氣體(ti) 的純度氮。
具體(ti) 製取氮氣的方法是以空氣為(wei) 原料將氣體(ti) 送入有電解液的電解槽,在兩(liang) 電極間加上電壓≤1.5V的直流電;
此時在槽內(nei) 空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液采用“強製循環方式”,由電磁泵帶動電解液在液路中循環,提高了電解效率。
可調節氮氣的純度和流量,可生產(chan) 99.999%的氮氣產(chan) 品,流量可從(cong) 幾百毫升到幾十升到幾立方每分鍾,純度大小配置靈活;
可根據每個(ge) 需求具體(ti) 定製,適用於(yu) 各種氣相色譜檢測器。
這種方法可以產(chan) 出高純度氮氣,但有幾個(ge) 小缺陷:
需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液,這種強堿溶液與(yu) 氣體(ti) 直接接觸,對氣體(ti) 質量有潛在影響,並有隨氣路輸出的可能性;單位成本高,不適合做大流量發生器;
反應過程隻去除了空氣中的氧氣,其它雜質氣體(ti) 並沒有涉及,並且反應過程對電解池製作技術要求很高,不合適的電解池製作技術會(hui) 造成氮氣純度數量級的降低。
但是,氮氣發生器作為(wei) 一種小流量氮氣來源,常被用於(yu) 色譜載氣和小容量保護,總費用不高,是一種低成本的解決(jue) 方案。