通用實驗區儀器-- 氮氣發生器的介紹

氮氣發生器從(cong) 製氮原理上來分有中空纖維膜分離法、變壓吸附法、電化學分離法三種。

1)中空纖維膜分離法直接產(chan) 生的氮氣純度一般在99%左右,流量範圍為(wei) 0-10升/min,市場價(jia) 格大約在幾萬(wan) 到十萬(wan) 。

2)變壓吸附法直接產(chan) 生的氮氣流量範圍更寬,純度一般也99%, 市場價(jia) 格大約在10萬(wan) 以內(nei) 。

3)電化學分離法直接產(chan) 生的氮氣流量在0.3-0.5L/min, 氧含量可以控製在幾個(ge) ppm, 氣體(ti) 露點根據吸附劑效能可以達到-55℃。價(jia) 格為(wei) 1萬(wan) 左右。目前國內(nei) 配套氣相色譜儀(yi) 的氮氣發生器主要是該類型的。

電化學分離法的氮氣來自於(yu) 在電解分離池, 空氣中的雜質氣體(ti) 經過電離池後, 在電解液和貴金屬及電場作用下被分離。電離池內(nei) 電解液主要為(wei) KOH或NaOH與(yu) 蒸餾水配製而成, 某些廠家為(wei) 了降低製造成本,選用低價(jia) 格的劣質不鏽鋼,造成電離池極易損壞,並降低了氮氣的純度,影響到儀(yi) 器的正常使用。同時,電化學分離法製造氮氣還要求整個(ge) 係統有完善的壓力控製,否則在突然斷電停機時,電解分離池內(nei) 沒有電場的作用,空氣不能被分離,輸出將的是大量的空氣,如果不能及時的關(guan) 閉氮氣輸出,大量的空氣直接進入色譜柱將造成色譜柱提前損壞。所以在氮氣輸出氣路中增加斷電保護切換閥是必須的。

目前市場上的氮氣發生器一般都具有啟動後延時排空的功能,即氮氣發生器在剛剛開機的10分鍾內(nei) ,由於(yu) 氣體(ti) 純度低及管路係統內(nei) 有空氣,所以需要把輸出的氣體(ti) 排空到大氣。排空氣體(ti) 的流量控製,大多數廠家都采用在排空閥出口加固定氣阻,這種方法在排空的過程中,可以控製輸出的氣體(ti) 流量,但是排空結束,氮氣切換到色譜氣路中時,由於(yu) 輸出的氮氣要很快在連接的管路內(nei) 建立壓力,所以會(hui) 使氮氣發生器輸出流量很快增大,電解分離池在短時間內(nei) 來不急分離空氣,從(cong) 而使大量的沒有分離過的空氣直接進入色譜係統,造成色譜柱損壞或者脫氧管很快失效。有些廠家在排空口前增加針型閥來限流,這種方法hui出現另外的問題,當氮氣係統從(cong) 排空切換到正常供氣狀態時,由於(yu) 色譜儀(yi) 的柱頭壓力逐漸上升穩定後,針型閥的輸出流量會(hui) 慢慢變小,如果要想得到正常的流量需要再次調節針型閥通徑,這樣會(hui) 使穩定的高純度氮氣係統再次被汙染,我們(men) 在通過大量實驗,采用限流裝置解決(jue) 了上述問題。