氮?dú)?font data-color="#0268CA">發(fā)生器是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),以?xún)?yōu)質(zhì)進(jìn)口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮?dú)狻?/p>
制氮機(jī)系統(tǒng)原理
氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同,直徑較小的氣體分子(O2)擴(kuò)散速率較快,較多的進(jìn)入碳分子篩微孔,直徑較大的氣體分子(N2)擴(kuò)散速率較慢,進(jìn)入碳分子篩微孔較少。
利用碳分子篩對(duì)氮和氧的這種選擇吸附性差異,導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)氧在吸附相富集,氮在氣體相富集,如此氧氮分離,在PSA條件下得到氣相富集物氮?dú)狻?/p>
碳分子篩對(duì)氧和氮在不同壓力下某一時(shí)間內(nèi)吸附量的變化差異曲線:
一段時(shí)間后,分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡,根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)吸附氣體的吸附量不同的特性,降低壓力使碳分子篩解除對(duì)氧的吸附,這一過(guò)程為再生。
根據(jù)再生壓力的不同,可分為真空再生和常壓再生。常壓再生利于分子篩的徹底再生,易于獲得高純度氣體。
變壓吸附制氮機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)PSA制氮機(jī))是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。
通常使用兩吸附塔并聯(lián),由全自動(dòng)控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時(shí)序,交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮?dú)狻?/p>
信號(hào)發(fā)生器是一種能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的電子儀器,是工業(yè)生產(chǎn)和電工、電子實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用的電子儀器之一。
氮?dú)?span title="發(fā)生器" target="_blank">發(fā)生器是純物理的色譜分離方法直接從空氣中提取高純氮?dú)?,所產(chǎn)生氣體流速穩(wěn)定,內(nèi)置耐用型合成碳分子篩,使氮?dú)饧兓鼜氐?,產(chǎn)出的氮?dú)饧兌雀摺?/p>
氮發(fā)生器操作簡(jiǎn)單只要一按開(kāi)關(guān)便可以源源不絕的生產(chǎn)出高純度的氮?dú)?,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,可24小時(shí)無(wú)人值守,在無(wú)需任何監(jiān)管和最低保養(yǎng)的情況下無(wú)故障地運(yùn)行,它替代了傳統(tǒng)的氮?dú)夤蕖?/p>
從安全性能方面來(lái)考慮氮?dú)獍l(fā)生器以低壓狀態(tài)產(chǎn)生氮?dú)猓娲邏浩炕蛞旱蕖?/p>
氮?dú)獍l(fā)生器按原理分為三種,現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹如下,供各位用戶(hù)參考:
1.PSA變壓吸附制氮。利用氮?dú)馀c其它氣體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(chǎn)出高純度氮?dú)狻?/p>
同時(shí)利用兩根分子篩柱,一根吸附的同時(shí)引出一部分產(chǎn)品氣為另一根解析,實(shí)現(xiàn)分子篩在線再生,整體表
現(xiàn)即為儀器持續(xù)輸出高純氮?dú)?。這類(lèi)發(fā)生器可根據(jù)需要,調(diào)節(jié)氮?dú)獾募兌群土髁?,zui高可生產(chǎn)99.999%的氮?dú)猱a(chǎn)品,流量可從幾百毫升到幾十升到幾立方每分鐘,純度大小配置靈活,可根據(jù)每個(gè)需求具體定制。
2.電化學(xué)法制氮。在氫氣電解池的陰極(產(chǎn)氫氣一側(cè))通入高壓空氣,在催化劑作用下,氫氣和氧氣形成微觀燃料電池,完成氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)水,宏觀上表現(xiàn)即為空氣中的氧氣被除去,剩余氮?dú)狻?/p>
這種方法可以產(chǎn)出zui高99.995%的氮?dú)猓袔讉€(gè)明顯的缺陷:
一需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液,這種強(qiáng)堿溶液與氣體直接接觸,對(duì)氣體質(zhì)量有潛在影響,并有隨氣路輸出的可能性;二單位成本高,比如標(biāo)稱(chēng)產(chǎn)氮300ml/min,實(shí)際穩(wěn)定使用150ml/min,不適合做大流量氮?dú)獍l(fā)生器;三反應(yīng)過(guò)程只去除了空氣中的氧氣,其它雜質(zhì)氣體并沒(méi)有涉及,并且反應(yīng)過(guò)程對(duì)電解池制作技術(shù)要求很高,不合適的電解池制作技術(shù)會(huì)造成氮?dú)饧兌葦?shù)量級(jí)的降低。
這類(lèi)氮?dú)獍l(fā)生器作為一種小流量氮?dú)鈦?lái)源,總費(fèi)用不過(guò)幾千元,常被用于色譜載氣和小容量保護(hù),是一種低成本的解決方案;
3.膜分離制氮。高壓空氣通過(guò)中空纖維膜組件,氮?dú)夥肿雍脱鯕夥肿拥臄U(kuò)散速度差別積累,在膜組件輸出端形成高純度的氮?dú)?,zui終形成的產(chǎn)品氣純度zui高可達(dá)99%,氣體流量>5000ml/min,并且可以累加使用,不影響產(chǎn)品質(zhì)量,在不考慮其它限制條件的情況下,氣體裝置可以無(wú)限擴(kuò)充。
這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)室主要用于對(duì)氣體純度要求不特別高的吹掃、保護(hù)、對(duì)氧氣的置換等。
這類(lèi)發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是流量大,實(shí)驗(yàn)室級(jí)別產(chǎn)品一般在50L/min上下,并可隨意擴(kuò)充,同時(shí)壽命長(zhǎng),膜組件作為核心部件,在空氣源穩(wěn)定的情況下,壽命可達(dá)10年,且維護(hù)成本極低;缺點(diǎn)是氮?dú)饧兌炔荒苓_(dá)到高純級(jí),膜組件目前均為進(jìn)口,國(guó)內(nèi)不能提供,成本較高,儀器價(jià)格也相對(duì)高。