現今,随著
氮氣發生器的不斷發展,其主要應用於核電核能、食品醫藥、石油化工、電子工業、材料工業和科學實驗等領域。其採用不同的方法原理制取出的氣體效果也不一樣,下面我們來仔細說說。
1.以電(diàn)化學分離法和物理吸附法相結(jié)合的方式
2.採(cǎi)用中空纖維膜分離(lí)
3.採(cǎi)用氣相色譜技術用新型合成分子篩分離(lí)
一、電(diàn)化學分離(lí)法和物理吸附法(需“加液” ):
採(cǎi)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,採(cǎi)用微孔膜(例如石棉膜)作爲兩電極的分隔闆,多孔氣體擴散型氧電極爲陰極,鎳網爲陽極,且電極安裝是採(cǎi)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,保證産生氣體的純度氮。具體制取氮氣的方法是以空氣爲原料将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,此時在槽内空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液採(cǎi)用“強制循環方式”,由電磁泵帶動電解液在液路中循環,提高瞭(le)電解效率。
採(cǎi)用這種原理産(chǎn)生的氮氣存在的問題很多。主要的問題有:
1. 加KOH液體(水)的氮氣發生器所産(chǎn)生的氮氣中含水量高且帶有一定腐蝕性,容易造成色譜儀調試不穩定,一旦長(zhǎng)時間使用該氮氣必然造成色譜柱柱效降低。
2.利用該原理産生的氮氣如果長時間在常壓(标準大氣壓)條件下使用,會造成嚴重的返液(回液)現象。爲瞭(le)防止返液,廠家設計瞭(le)各種裝置來嘗試解決這個問題,但是均不能解決根本性的問題。畢竟它還是要加液的,一旦防返液的裝置出現故障就會造成氣路及色譜柱報(bào)廢,嚴重的甚至可能導緻氣相色譜儀全部報(bào)廢。
3. 氮氣純(chún)度偏低,對色譜儀的熱導檢測(cè)器的熱敏元件會造成氧化,時間一久熱導檢測(cè)器的靈敏度降低。
鑒於(yú)存在以上三點的問題,很多色譜儀廠家、儀器經銷商及維修人員均不建議使用該種原理産(chǎn)生氮氣的發生器來做氣相色譜儀載氣。
二、採(cǎi)用中空纖維(wéi)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,由於(yú)各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數的差異,導(dǎo)緻不同氣體在膜中相對滲透速率有所不同。根據這一特性,可将氣體分爲“快氣”和“慢氣”。
當混合氣體在驅動力---膜兩側(cè)壓差的作用下,滲透速率相對較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過膜後在膜滲透側(cè)被富集,而滲透速率相對較慢的氣體如氮氣、一氧化碳、氩氣等則在滞留側(cè)被富集,從(cóng)而達到混合氣體分離之目的。
當以加壓淨化空氣爲氣源時,氮氣等惰性氣體被富集成高純度供生産應用,由滲透側排空的爲富氧空氣。氮膜系統可将廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上,高可得到99.9%的純氮。該氮氣發生器可以用於氣相色譜儀做載氣,分析組分成分要求不高的行業。
三、採(cǎi)用氣相色譜技術用新型合成分子篩分離(lí)(無需“加液” ):
這是一種新型的空氣分離方法,它以壓縮空氣爲原料,合成分子篩爲吸附劑,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,氮氣的純度和産氣量可按客戶需要調節。所産生氣體流速穩定,氮氣純化*,産出的氮氣純度高,高可得到99.9995-99.9999%的純氮,适用於(yú)各種氣相色譜檢測(cè)器。該系列高純發生器隻要一按開關,便可以源源不絕的生産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。且它可以在不需任何監管和保養的情況下*地運行。