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氮气发生器工作原理及其应用

氮气发生器是一种***的气体分离技术，以进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。该仪器是一套能提取氮气的设备，它主要应用领域为：航空航天、核i电核能、食品医i药、石油化工、电子工业、材料工业、军i工和科学实验等领域。作为压力稳定且纯净的原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被吸附而获得电子，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。

氮气发生器的工作原理：

膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力—膜两侧压力差作用下，渗透速率相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫i化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相当慢的气体如氮气、Ar、甲i烷和一氧i化碳等滞留在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。分子筛对氧和氮的别离效果主要是依据这两种气体在分子筛外表的分散速率不一样，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。膜分离制氮机就是根据以上原理，已压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。

氮气发生器采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离(无需“加液' )： 这是一种新型的空气分离方法，它以压缩空气为原料，合成分子筛为吸附剂，气相色谱分离吸附流程,在常温低压下,利用空气中的氧和氮在分子筛中的扩散速度不同,把氧和氮加以分离,氮气的纯度和产气量可按客户需要调节。所产生气体流速稳定，氮气纯化彻底，产出的氮气纯度高，***高可到99.9995%的纯氮，适用于各种气相色谱检测器。3）仪器使用一段时间后，电解液会逐渐减少，当电解液接近下限时应及时补水，加液时不要超过上限。

该系列高纯发生器只要一按开关，便可以源源不绝的生产出高质量和高纯度的氮气，运行稳定可靠，***重要的是它不需要任何化学消耗品。 操作方便，可24小时无人值守。且它可以在不需任何监管和***低***的情况下无故障地运行。

采用气相色谱分离技术用合成分子筛分离法的氮气发生器优于采用电化学分离法和物理吸附法以及中空纤维膜法的氮气发生器。它可以应用于国内外各种不同类型的气相色谱仪用作载气，是一款性能优良，维护方便的新一代氮气发生器。

氮气机的种类

一、变压吸附制氮设备

(一）变压吸附（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支，是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛，为PSA空分制氮工业化铺平了道路。七、开机即有气体输出当刚开机压力上升时须按一下前面的红色延i时开关，然后输出压力从输出放掉等待10分钟后方可使用。三十年来该技术发展很快，技术日趋成熟，在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。

（二）变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理（加压吸附，减压解吸并使分子筛再生）而在常温使氧和氮分离制取氮气。

（三）变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有显著的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础。所以变压吸附制氮设备是目前应用为广泛的技术。三种氮气发生器的工作原理氮气发生器主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。

二、膜分离空分制氮设备

（一）膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支，是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法，在国内推广应用还是近几年的事。

（二）膜分离制氮是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快i（3min以内）、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失效，难以修复，需要换新膜，它与同规格的变压吸附制氮装置相比，价格要高出30%左右，纯度也相对较低。7mpa以上之后，才能打开设备的截止阀，同时要注意观察吸附罐的压力变化情况和气动阀的工作能否正常进行。

技术参数

压力、压强、大气压、绝i对压力、相对压力

气体分子运动时对容器壁的撞击时产生的力称压力。对容器单位面积所产生的压力叫压强。延长氮气发生器使用寿命的办法氮气发生器如今已经成为很多企业的必备设备，但是很多工人都知道如何操作，却不知道如何***设备。压强的单位习惯上使用毫米国际通用(法定计量)帕(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。经换算1mmHg=133.3Pa=0.1333kPa，1MPa=1000kPa=1000000Pao1ATA=0.1MPao。

包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”，符号为B；直接作用于容器或物体表面的压力，称为“绝i对压力”，绝i对压力值以绝i对真空作为起点，符号为PABS。

用压力表、真空表、U型管等仪器测出的压力叫“表压力”(又叫相对压力)，“表压力”以大气压力为起点，符号为Pg。三者之间的关系是：PABS==B+Pg。