氮气发生器作为实验室常用设备之一,被广泛用作氮气供应源。其中,它对质谱和气相
膜分离技术
压缩空气穿过中空纤维膜。由于不同气体的分子直径不同,当空气通过膜时,分子直径较小的氧气、二氧化碳和水蒸气会通过中空纤维膜管道上的小孔,然后排入大气。在膜的出口,大分子直径的氮气分子和惰性气体氩气被收集并输送到应用设备。这种氮气分离和提取技术简单有效,不需要任何运动部件。
变压吸附技术
变压吸附制氮的填料是碳分子筛,是一种多孔疏松的棒状碳颗粒。当压缩空气通过碳分子筛时,碳分子筛会根据气体分子直径的不同吸收水蒸气和氧气,而氮气不会被吸收,因此会被分离。变压吸附过程包括吸附减压-再生阶段。
变压吸附技术和膜分离技术在制氮方面各有优势。然而,对于一些特定的应用设备,使用一种分离技术比另一种更有优势。哪种技术更好更适合,要看应用和流量要求,不能一概而论。需要强调的是,氮膜和碳分子筛不是消耗品,不需要定期更换。
比较两种技术:
1.尺寸和重量
氮膜体积小,重量轻,结构紧凑,更轻更小,甚至可以将发生器放在标准实验平台下,对于空间有限的实验室来说无疑是一个选择。
2.噪音
膜分离技术不会产生任何噪音,也就是说膜分离制氮发生器可以放在应用仪器旁边,安静的工作,不需要把发生器放在另一个房间,减少了管道延伸带来的额外成本,避免了管道泄漏的风险。
3.纯洁
氮气在不同的分析仪器中作用不同,所以对纯度的要求也不同。氮气主要用作雾化气体和保护气体,纯度95%即可满足需求。在理想状态下,变压吸附获得的高纯度优于膜分离技术获得的高纯度。而变压吸附制氮的纯度与进气量、压力和气源质量有很大关系。如果气源不干净或者气压不够,纯度会大大降低,不能简单认为变压吸附纯度高。
4.露点、含水量
除了分离技术之外,入口质量和过滤系统也是决定氮气露点水含量的非常重要的因素。对于碳分子筛的变压吸附,如果前端处理不当,不仅会降低除水能力,还会污染碳分子筛,久而久之碳分子筛会失去吸附能力。对于膜分离来说,如果有一个好的前端处理和除水设计,也可以有效除水,降低露点。
5.空气压缩机的负荷
膜分离和变压吸附对风量的要求不同。对于膜分离,纯度越高,需要的空气越多,空气压缩机的负荷也越大。对于变压吸附,会有反吹现象,所以用气量远高于理论值,不能简单根据空氮比得出实际风量,对应的空压机负荷也大于理想情况。6.维护
膜分离技术