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三種不同類別的氮氣發生器的原理介紹

點擊次數:307 發布時間:2022-08-25
  氮氣發生器作為氣相色譜中的載氣設備,因其純度高、無污染而受到大家的廣泛青睞。設備主要由電解系統、壓力控制系統、凈化系統和顯示系統組成。通過電解水產生氮氣,產生的氧氣則放空進入大氣。具有電解面積大、池溫低、性能好、產氣量大、純度高的優點。采用了高靈敏度,模糊自動跟蹤控制系統,即用即產,用氣產氣,不用氣不產氣,實現了自動恒壓、恒流,使壓力穩定精度范圍小于0.001Mpa,保證儀器輸出氮氣純度高,壓力穩定、持續。
 
  為便于大家了解,下面我來介紹幾種應用于氣相色譜分析實驗的氮氣發生器原理,僅供大家參考。
 
  1、電化學分離法和物理吸附法(需“加液”)概況:
 
  采用電化學分離法和物理吸附法的發生器可以制取純氮、氧氣等氣體。它利用恒定電位電解法,采用微孔膜(例如石棉膜)作為兩電極的分隔板,多孔氣體擴散型氧電極為陰極,鎳網為陽極,且電極安裝是采用硬支撐結構。該發生器可在氮、氧氣室壓差(1MPa)下穩定工作,可避免陰極氫析出,保證產生氣體的純度氮。具體制取氮氣的方法是以空氣為原料將氣體送入有電解液的電解槽,在兩電極間加上電壓≤1.5V的直流電,此時在槽內空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液采用“強制循環方式”,由電磁泵帶動電解液在液路中循環,提高了電解效率。
 
  2、采用氣相色譜技術用新型合成分子篩分離(無需“加液”):
 
  這是一種新型的空氣分離方法,它以壓縮空氣為原料,合成分子篩為吸附劑,氣相色譜分離吸附流程,在常溫低壓下,利用空氣中的氧和氮在分子篩中的擴散速度不同,把氧和氮加以分離,氮氣的純度和產氣量可按客戶需要調節。所產生氣體流速穩定,產出的氮氣純度高,可得到99.9995%的純氮,適用于各種氣相色譜檢測器。該系列高純發生器只要一按開關,便可以源源不絕的生產出高質量和高純度的氮氣,運行穩定可靠,重要的是它不需要任何化學消耗品,操作方便,可24小時無人值守。
 
  3、采用中空纖維膜法(無需“加液”):
 
  兩種或兩種以上的氣體混合通過高分子膜時,由于各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數的差異,導致不同氣體在膜中相對滲透速率有所不同。根據這一特性,可將氣體分為“快氣”和“慢氣”。氮氣發生器當混合氣體在驅動力---膜兩側壓差的作用下,滲透速率相對較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過膜后在膜滲透側被富集,而滲透速率相對較慢的氣體如氮氣、一氧化碳、氬氣等則在滯留側被富集,從而達到混合氣體分離之目的。
 
  前面講的就是三種氮氣發生器的原理,它是實驗室經常會用到的設備,建議大家在了解其原理及注意事項后,再投入使用,這樣對氮氣的順利制取、儀器的壽命維護,也能起到非常關鍵的作用。
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