氮氣發生器作為實驗室常用設備之一,被廣泛用作氮氣供應源。其中,它對質譜和氣相
膜分離技術
壓縮空氣穿過中空纖維膜。由于不同氣體的分子直徑不同,當空氣通過膜時,分子直徑較小的氧氣、二氧化碳和水蒸氣會通過中空纖維膜管道上的小孔,然后排入大氣。在膜的出口,大分子直徑的氮氣分子和惰性氣體氬氣被收集并輸送到應用設備。這種氮氣分離和提取技術簡單有效,不需要任何運動部件。
變壓吸附技術
變壓吸附制氮的填料是碳分子篩,是一種多孔疏松的棒狀碳顆粒。當壓縮空氣通過碳分子篩時,碳分子篩會根據氣體分子直徑的不同吸收水蒸氣和氧氣,而氮氣不會被吸收,因此會被分離。變壓吸附過程包括吸附減壓-再生階段。
變壓吸附技術和膜分離技術在制氮方面各有優勢。然而,對于一些特定的應用設備,使用一種分離技術比另一種更有優勢。哪種技術更好更適合,要看應用和流量要求,不能一概而論。需要強調的是,氮膜和碳分子篩不是消耗品,不需要定期更換。
比較兩種技術:
1.尺寸和重量
氮膜體積小,重量輕,結構緊湊,更輕更小,甚至可以將發生器放在標準實驗平臺下,對于空間有限的實驗室來說無疑是一個選擇。
2.噪音
膜分離技術不會產生任何噪音,也就是說膜分離制氮發生器可以放在應用儀器旁邊,安靜的工作,不需要把發生器放在另一個房間,減少了管道延伸帶來的額外成本,避免了管道泄漏的風險。
3.純潔
氮氣在不同的分析儀器中作用不同,所以對純度的要求也不同。氮氣主要用作霧化氣體和保護氣體,純度95%即可滿足需求。在理想狀態下,變壓吸附獲得的高純度優于膜分離技術獲得的高純度。而變壓吸附制氮的純度與進氣量、壓力和氣源質量有很大關系。如果氣源不干凈或者氣壓不夠,純度會大大降低,不能簡單認為變壓吸附純度高。
4.露點、含水量
除了分離技術之外,入口質量和過濾系統也是決定氮氣露點水含量的非常重要的因素。對于碳分子篩的變壓吸附,如果前端處理不當,不僅會降低除水能力,還會污染碳分子篩,久而久之碳分子篩會失去吸附能力。對于膜分離來說,如果有一個好的前端處理和除水設計,也可以有效除水,降低露點。
5.空氣壓縮機的負荷
膜分離和變壓吸附對風量的要求不同。對于膜分離,純度越高,需要的空氣越多,空氣壓縮機的負荷也越大。對于變壓吸附,會有反吹現象,所以用氣量遠高于理論值,不能簡單根據空氮比得出實際風量,對應的空壓機負荷也大于理想情況。6.維護
膜分離技術