氮气发生器主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。氮气发生器能否很好地应用于气相色谱分析实验,与发生器的原理有很大关系。
氮气发生器的工作原理大致分为三种:1.以电化学分离法和物理吸附法相结合的方式;2.采用中空纤维膜分离;3.采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离。
下面我们就具体来介绍一下:
一、电化学法制氮。在氢气电解池的阴(产氢气一侧)通入高压空气,在催化剂作用下,氢气和氧气形成微观燃料电池,完成氧化还原反应生产水,宏观上表现即为空气中的氧气被除去,剩余氮气。这种方法可以产出高99.995%的氮气,这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源,总费用不过几千元,常被用于色谱载气和小容量保护,是一种的解决方案。
二、膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件,氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累,在膜组件输出端形成高纯度的氮气,终形成的产品气纯度高可达99%,气体流量>5000ml/min,并且可以累加使用,不影响产品质量,在不考虑其它限制条件的情况下,气体装置可以无限扩充。这种膜分离制氮在工业上有不少的应用,在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大,实验室级别产品一般在50L/min上下,并可随意扩充,同时寿命长,膜组件作为部件,在空气源稳定的情况下,寿命可达10年,且维护;缺点是氮气纯度不能达到高纯级,膜组件目前均为进口,国内不能提供,成本较高,仪器价格也相对高。我公司生产的氮气发生器中,型号QPN-30L即为膜分离制氮产品,可供对氮气使用量在几升、几十升到几百升每分钟的用户选用;膜分离氮气发生器可以很好的适用液质联用仪的用氮要求。
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