制氮机系统原理
氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同,直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入碳分子筛微孔,直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢,进入碳分子筛微孔较少。因此,99%的氮气流实际上是1%的氧气加上99%的氮气和其他气体。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异,导致短时间内氧在吸附相富集,氮在气体相富集,如此氧氮分离,在PSA条件下得到气相富集物氮气。
碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线:
一段时间后,分子筛对氧的吸附达到平衡,根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附,这一过程为再生。作为压力稳定且纯净的原料空气进入到电解池中,空气中的氧在阴极被吸附而获得电子,与水作用生成氢氧根离子,并迁移到阳极,**在阳极处失去电子析出氧气,因此空气中的氧不断被分离。根据再生压力的不同,可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的彻底再生,易于获得高纯度气体。
变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联,由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序,交替进行加压吸附和解压再生,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。
碳分子筛(CMS)的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。
氮气发生器的三大工作原理
1,电化学法制氮。997%2、输出流量:0‐700ml/min3、输出压力:0–0。在氢气电解池的阴极(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。有几个明显的缺陷:一需用到高浓度氢氧i化钾溶液做电解液,这种强碱溶液与气体直接接触,对气体质量有潜在影响,并有随气路输出的可能性。
2,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i高可达99%,气体流量gt;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。2)注意观察氮气发生器出气口压力和氮气纯度,出气口压力一般在7bar左右,氮气纯度要大于99%。这种制氮方法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,膜组件作为核心部件,在空气源稳定的情况下,寿命可达10年,且维护成本极低。
3,PSA变压吸附制氮。利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异,形成浓度差异的积累,在分子筛柱末端产出高纯度氮气。2万亿元,电线电缆产业发展迅速,对工业经济的支撑作用日益明显。同时利用两根分子筛柱,一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析,实现分子筛在线再生,整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要,调节氮气的纯度和流量,流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟,纯度大小配置灵活,可根据每个需求具体定制。
氮气发生器是一种***的气体分离技术,以进口碳分子筛(CMS)为吸附剂,采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。
产品特点:
1、 集成无油压缩机,保证气体供应,无需依赖外来压缩气源;
2、 紧凑设计可安装于实验台下,避免占有宝贵的实验室空间,降低实验室成本;
3、 不锈钢储气罐、气路(更新换代),(杜绝排出***铁锈污染实验室);
4、 油水分离器、自动、手动排水双向选择、工作压力可调,气压表显示;
5、 自动卸压装置,无压力起动,电机更耐用;
6、 操作简单,一键式操作就能自动产生氮气;
7、 开机后在5分钟内就能快速提供高纯度的氮气;
8、 适用于24小时连续工作运行;
9、 发生器在正常使用情况下,具备无人员看护和无需做任何操作的维护要求;
10、维护操作简单,无故障情。