实验室集中供气氮气发生器是一种为实验室提供高纯度氮气的设备。它通过一系列的技术过程从周围的空气中分离出氮气,通常用于实验室的各种应用,如气体色谱、质谱、样品储存和其他需要氮气的环境。以下是
实验室集中供气氮气发生器的工作原理:
1、压缩空气:第一步是使用压缩机将空气压缩。压缩机可以是油润滑或无油润滑类型,具体取决于其设计和要求。压缩后的空气然后被送入下一个处理阶段。
2、过滤:压缩后的空气中的油、水蒸气、颗粒物和其他杂质需要被去除,因为这些物质会干扰氮气的生成和纯度。因此,空气通过一系列过滤器,包括凝聚式过滤器和颗粒过滤器,以清洁和净化空气。
3、干燥:为了进一步提高空气质量,需要去除残留的水分。这通常通过吸附式干燥器来实现,其中干燥剂(如分子筛)吸附空气中的水分子。
4、氮氧分离:净化和干燥后的空气进入氮氧分离阶段。这一步骤通常使用变压吸附(PSA)或膜分离技术来实施。
(1)变压吸附:在PSA过程中,空气通过装有吸附剂的柱子。在高压下,吸附剂优先吸附氧分子,而氮气则通过柱子。当吸附剂饱和后,降低压力使吸附剂再生,释放氧气。这个过程循环进行,产生连续的氮气流。
(2)膜分离:膜分离技术利用特定材料的膜对不同气体的渗透率差异来分离氮气和氧气。由于氮气分子比氧气分子大,它们在通过膜时的速度较慢,从而实现分离。
5、氮气收集和储存:产生的氮气被收集并储存于氮气罐中,以供应实验室使用。在某些情况下,氮气可能需要进一步的处理,如最终的过滤或纯化,以确保满足特定的纯度要求。
实验室集中供气氮气发生器的优点包括提供即时的氮气供应,减少气体钢瓶的存储和运输。然而,它们的效率和氮气纯度可能会受到环境温度、湿度和空气质量的影响。