对于采用电解法、膜分离法,以及变压吸附(PSA)&碳分子筛法三种不同原理制氮的实验室用氮气发生器而言,氮气纯度的下限是没有限制的,区别在于氮气纯度的上限:即变压吸附(PSA)&碳分子筛法原理的氮气发生器可以获得更高纯度的氮气。目前市面上可以购买到提供纯度达到99.999%的氮气发生器,相应的,其价格也较高。
在实际的使用中,主要是依据实际需要选择可以产生合适纯度氮气的氮气发生器。对于气相色谱,尤其是装有ECD检测器的气相色谱仪器,建议选择可以产生纯度大于99.999%纯的氮气发生器。如果预算不能达到,好的办法是购买高纯氮气,进口氮气发生器价格,并加装除水、除烃和除氧装置。
需要注意的是,如果使用氮气发生器,尤其是高纯氮气发生器,应当做好入口空气的除油和除水。如果用户的除油和除水过滤器效果不佳,氮气发生器的分离膜或者碳分子筛的分离效果会随着使用年限的增加而慢慢失效。
氮气发生器采用的是什么技术呢?
氮气发生器,我们平常虽不接触,但是对氮气,我们应该是非常的熟悉吧,我们在制造氮气时,经常用到的工具就是氮气发生器,那么氮气发生器采用的是什么技术呢?
氮气发生器变压吸附空分制氮是一种抢先的气体别离技术,以进口碳分子筛为吸附剂,选用常温下变压吸附原理(PSA)别离空气制取高纯度的氮气。 氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的分散速率不相同,直径较小的气体分子分散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的气体分子分散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少,运用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,致使短时分内氧在吸附相富集,氮在气体相富集,如此氧氮别离,在PSA条件下得到气相富集物氮气。
氮气发生器段时分后,分子筛对氧的吸附抵达均衡,根据碳分子筛在不相同压力下对吸附气体的吸附量不相同的特性,下降i压力使碳分子筛免除对氧的吸附,这一进程为再生。根据再生压力的不相同,可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的完全再生,易于获得高纯度气体。
氮气发生器
氮气发生器的必定流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气一同进入设置配备布置中,在混杂器中足够混杂后,进入装有钯触媒除氧器设置配备布置,在脱氧催化剂的成果下发生2H2+O2=2H2O的化学反应,抵达脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气始末冷却器脱水,然后氮气接连进入单调器单调,使氮气露i点达-60℃左右,单调器配备两台,其间一台单调器举办吸附单调,另一台把已吸附丰满水气的单调器举办再生,为下一周期吸附工作做好预备。经单调后的氮气始末过滤器除尘,终i极得到的就是高纯氮气。
钢瓶氮气需要向气体供应商购买,进口氮气发生器哪家好,一般采用深冷分离法从空气中获得,氮气发生器,适合大规模工业制氮;氮气发生器的种类、原理和结构多种多样,从原理上来讲,一般分为三种,即:电解法、膜分离法,以及变压吸附(PSA)&碳分子筛法。
一 电解法制氮
氮气发生器使用电解法制氮原理的氮气发生器,其主要特点就是仪器具有电解液储液桶
其主要原理是:原料空气进入到电解池中,空气中的氧在阴极被附而获得电子,与水作用生成氢氧根离子并迁移到阳极,在阳极处失去电子析出氧气,因此空气中的氧不断被分离,只留下氮气随气路被输出。
氮气发生器
二 膜分离法制氮
利用膜(中空纤维膜)分离法制氮的基本原理是:当两种或两种以上的气体混合物通过中空纤维膜时, 由于气体在膜中的溶解度和扩散系数有差异, 因而这些气体在膜中的相对渗透率是不同的。当混合气体在驱动力(膜两侧压力差) 作用下通过中空纤维膜时, 渗透速率相对快的气体,进口氮气发生器, 如水、氢气、硫i化氢、二氧化碳等, 快速透过膜进入膜的另一侧。
一般而言,采用膜分离制氮得到的氮气纯度<99.9%,可以用在一般的常量分析之中。
三 变压吸附(PSA)&碳分子筛法制氮
1 变压吸附的原理
氮气发生器变压吸附是用于分离混合气体,提取某一气体组分的技术,是指在系统温度维持不变的情况下,通过升高或降低系统的压力来不断地改变吸附剂的吸附量从而达到组分分离的方法;主要体现在较高压力下进行吸附,在较低压力下(常压或真空)使吸附的组分解吸出来,从而得到得到气体产物。
2 变压吸附用于氧氮分离
实验室制氮过程中常使用分子筛作为变压吸附中的吸附剂,因此有的厂家称之为碳分子筛法。
制氮的基本过程为:
(1)在采用碳分子筛为吸附剂时,碳分子筛对氧氮的吸附速度相差很大。
(2)氮气流出后,通过降低压力,分子筛表面上被吸附的氧分子等被解吸排出,从而吸附剂得以再生。
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