Chromalytic氮气发生器简介

氮气是一种相对惰性的气体，用于许多的工业应用中。在目前的实验室和工业领域，经常需要持续高纯度的氮气，用于分析仪器的使用。建议用户使用氮气发生器来生产氮气，以确保持续稳定的氮气供应，因为在供气中的压力下降将导致仪器停止工作和数据错误。另一个优点是，当现场直接生产氮气时，所需的气体产量也可以与实际需求相匹配，从而减少浪费，降低能耗。

通常氮气发生器主要有3种制备方法，其一是电化学制备氮气，其二是膜分离制备氮气，其三是PSA变压吸附制备氮气。

1.电化学制备氮气

将高压空气从氢气电解池的阴极一侧通入，在催化剂的催化作用下，进行2H2+O2=2H2O的氧化还原反应，通过此方法可去除空气中的O2，产出高达99.995%N2，然而此方法有一定的局限性。一是此方法只是单纯的去除空气中的O2，对于空气中的其他杂质并未提及，二是单位成本过高，因此此方法通常用来制备少量的氮气。

2. 膜分离制备氮气

利用N2分子和O2分子的扩散速度的不同，将高压空气通过中空纤维膜组件，在输出端就可以积累纯度高达99%的氮气，这种方法在不考虑其他限制的条件下，可以累加使用，因此常用在实验室对气体纯度不高的保护、吹扫等操作实验中，但是由于其氮气纯度不能达到高纯级，且膜组件成本较高、仪器价格也相应的过高。

3. PSA变压吸附制备氮气

通过利用在分子筛中，N2与其它气体分子的吸附能力不同，从而形成差异的浓度，分子筛柱末端可以获得高纯氮气，利用这种方法研制的氮气发生器可以让用户根据个人实际要求，来产生不同纯度的氮气，最高可达99.999%，这种方法的难点是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会因为气体高低压频繁变化，导致分子筛受损，微孔数量减少，从而使得性能降低，纯度因此也会受到影响。

氮气发生器在使用过程中遇到的问题有两个比较常见，一是可靠性难以保证，二是安全性存在问题。其可靠性难以保证具体表现在有部分氮气发生器的纯度不够，氮气中含水量高而且还带有一定的腐蚀性，如果操作不当会有返液现象发生；上述情况会造成色谱仪不容易稳定和色谱柱的柱效降低，严重的可以使气路和色谱柱报废，甚至导致色谱仪全部报废。其次是使用过程中的安全性存在问题，有部分发生器的压缩机在使用的过程中会产生过热、气路进油、漏电等现象，不仅对色谱仪造成损害，严重时会危及操作人员的生命安全。

氮气发生器这两问题通常与其使用的工作原理有很大的关系，采用电化学原理的氮气发生器通常有几处缺点：

（1）加KOH水溶液的氮气发生器所产生的氮气中含水量高且带有一定腐蚀性。

（2）氮气纯度偏低，对色谱仪的热导检测器的热敏元件会造成氧化，时间一久热导检测器的灵敏度降低。

（3）会存在返液现象。

  鉴于存在以上三点的问题，很多色谱仪厂家、仪器经销商及维修人员均不建议使用该种原理产生氮气的发生器来做气相色谱仪载气。而采用中空纤维膜法的氮气发生器制得的氮气通常能将氮气的纯度由78%提高到95%以上，甚至Z高高达99.9%，因此可用作气相色谱的载气，但也仅适用于分析组分要求不高的行业。

  PSA（Pressure Swing Adsorption），中文意思为：变压吸附。PSA是一种新的气体分离技术，自60年代末70年代初在国外已经得到迅速的发展，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开，它是以空气为原料，利用一种高性能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。

  采用这种方法的氮气发生器可以生产出高纯度、高质量的氮气（纯度可达99.9995%），运行稳定可靠，不需要任何化学消耗品。操作方便，可24小时无人值守。且它可以在不需任何监管和Zdi保养的情况下无故障地运行。因此采用PSA制氮技术的新型氮气发生器相对于前两种原理的氮气发生器更有优势，更能在气相色谱仪载气设备行业独占鳌头。

  氮气发生器行业这块市场也成了各大仪器厂商的角逐目标。

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