技術文章/ARTICLES

　　1、電化學法制氮

　　在氫氣電解池的陰極(產氫氣一側)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，完成氧化還原反應生產水，宏觀上表現即為空氣中的氧氣被除去，剩余氮氣。

　　這種方法可以產出zui高99.995%的氮氣，但有幾個明顯的缺陷：

　　一、需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液，這種強堿溶液與氣體直接接觸，對氣體質量有潛在影響，并有隨氣路輸出的可能性;

　　二、單位成本高，比如我公司生產的XYN-300型，標稱產氮300ml/min，實際穩定使用150ml/min，不適合做大流量氮氣發生器;

　　三、反應過程只去除了空氣中的氧氣，其它雜質氣體并沒有涉及，并且反應過程對電解池制作技術要求很高，不合適的電解池制作技術會造成氮氣純度數量級的降低。

　　這類氮氣發生器作為一種小流量氮氣來源，總費用不過幾千元，常被用于色譜載氣和小容量保護，是一種低成本的解決方案;

　　2、膜分離制氮

　　高壓空氣通過中空纖維膜組件，氮氣分子和氧氣分子的擴散速度差別積累，在膜組件輸出端形成高純度的氮氣，zui終形成的產品氣純度zui高可達99%，氣體流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影響產品質量，在不考慮其它限制條件的情況下，氣體裝置可以無限擴充。

　　這種制氮方法膜分離制氮在工業上有不少的應用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護、對氧氣的置換等。這類發生器的主要優點是流量大，實驗室級別產品一般在50L/min上下，并可隨意擴充，同時壽命長，膜組件作為核心部件，在空氣源穩定的情況下，壽命可達10年，且維護成本極低;

　　缺點是氮氣純度不能達到高純級，膜組件目前均為進口，國內不能提供，成本較高，儀器價格也相對高。我公司生產的氮氣發生器中，型號末端帶M的即為膜分離制氮產品，如XYN-5LM可供對氮氣使用量在幾升、幾十升到幾百升每分鐘的用戶選用;膜分離氮氣發生器可以很好的適用液質聯用儀的用氮要求。

　　3、PSA變壓吸附制氮

　　利用氮氣與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，在分子篩柱末端產出高純度氮氣。同時利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時引出一部分產品氣為另一根解析，實現分子篩在線再生，整體表現即為儀器持續輸出高純氮氣。

　　這類發生器可根據需要，調節氮氣的純度和流量，zui高可生產99.999%的氮氣產品，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，可根據每個需求具體定制，生產的型號末端帶P的即為此類產品。

　　PSA變壓吸附技術在工業中應用很廣泛，已發展幾十年，是很成熟的技術。技術難點主要是分子篩柱填裝技術，分子篩填裝不好，會造成分子篩在氣體高低壓頻繁變化中互相摩擦碰撞粉化，微孔數量減少，分子篩性能急劇降低。

　　以上三種方法就是氮氣發生器按照原理的分類來劃分的，那么你們在看完之后有沒有更加了解了呢?