三种不同氮气发生器的原理

2021-10-22 14:03

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一、电化学分离法和物理吸附法（需“加液” ）概况：采用电化学分离法和物理吸附法的发生器可以制取纯氮、氧气等气体。它利用恒定电位电解法，采用微孔膜（例如石mian膜）作为两电极的分隔板，多孔气体扩散型氧电极为阴极，镍网为阳极，且电极安装是采用硬支撑结构。采用这种原理产生的氮气存在的问题很多。主要的问题有： 1、加KOH液体（水）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，容易造成色谱仪调试不稳定，一旦长时间使用该氮气必然造成色谱柱柱效降低。 2、利用该原理产生的氮气如果长时间在常压（标准大气压）条件下使用，会造成严重的返液（回液）现象。一旦防返液的装置出现故障就会造成气路及色谱柱报废，严重的甚至可能导致气相色谱仪全部报废。 3、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。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。二、采用中空纤维膜法（无需“加液” ）：两种或两种以上的气体混合通过高分子膜时,由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率有所不同。根据这一特性，可将气体分为“快气”和“慢气”。当以加压净化空气为气源时，氮气等惰性气体被富集成高纯度供生产应用，由渗透侧排空的为富氧空气。氮膜系统可将廉价的空气中氮从78%提高到95%以上，可得到99.9%的纯氮。该氮气发生器可以用于气相色谱仪做载气，分析组分成分要求不高的行业。三、采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离（无需“加液” ）：这是一种新型的空气分离方法，它以压缩空气为原料，合成分子筛为吸附剂，气相色谱分离吸附流程,在常温低压下,利用空气中的氧和氮在分子筛中的扩散速度不同,把氧和氮加以分离,氮气的纯度和产气量可按客户需要调节。所产生气体流速稳定，氮气纯化彻底，产出的氮气纯度高，可得到99.9995%的纯氮，适用于各种气相色谱检测器。该系列高纯发生器只要一按开关，便可以源源不jue的生产出高质量和高纯度的氮气，运行稳定可靠，重要的是它不需要任何化学消耗品。操作方便，无人值守。且它可以在不需任何监管和低保养的情况下无故障地运行。

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分子蒸馏过程可发如下四步

分子蒸馏过程可发如下四步：分子从液相主体向蒸发表面扩散。通常，液相中的扩散速度是控制分子蒸馏速度的主要因素，所以应尽量减薄液层厚度及强化液层的流动。分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速度随着温度的升高而上升，但分离因素有时却随着温度的升高而降低，所以，应以被加工物质的热稳定性为前提，选择经济合理的蒸馏温度。分子从蒸发表面向冷凝面飞射。蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中，可能彼此相互碰撞，也可能和残存于两面之间的空气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分子，且大都具有相同的运动方向，所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。分子在冷凝面上冷凝，只要确保冷热两面间有足够的温度差（一般为70~100℃），冷凝表面的形式合理且光滑则认为冷凝步骤可以在瞬间完成，所以选择合理冷凝器的形式相当重要。

在实际工业化的应用中分子蒸馏仪具有以下明显的优势

从分子蒸馏技术以上的特点可知，它在实际工业化的应用中比常规蒸馏技术具有以下明显的优势：（1）对于高沸点、热敏及易氧化物料的分离，分子蒸馏提供了*佳分离方法。因为分子蒸馏在远低于物料沸点的温度下操作，而且物料停留时间短；（2）分子蒸馏可极有效地脱除液体中的物质如有机溶剂、臭味等，这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是*常有效的方法；（3）分子蒸馏可有选择地蒸出目的产物，去除其它杂质，通过多级分离可同时分离2种以上的物质；（4）分子蒸馏的分馏过程是物理过程，因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。

薄膜蒸发器和短程分子蒸馏仪之间还真的有很大的区别

薄膜蒸发器和短程分子蒸馏仪虽说都是化工生产设备，同样都是分离装置，但是薄膜蒸发器和短程分子蒸馏仪之间还真的有很大的区别。关于这一点，只要从两种设备的结构、性能等方面比较一下就知道了。先，从结构上看两者区别的表现就是薄膜蒸发器的气相出口在蒸发器的顶部，以满足为轻组分的蒸汽自下向上流动的规律；而短程分子蒸馏仪正好相反，它的气相出口在蒸发器的底部，主要是因为这设备中的轻组分要充分地在内置冷凝器上进行冷凝。其次就是设备的性能了，这方面的不同也正是由于结构上的差别所造成的，比如薄膜蒸发器的z低操作压力可以达到1mbar，而短程分子蒸馏仪则更低，可以达到0.001mbar的操作压力。但是分子蒸馏仪也有yi定的限制存在，由于有内置冷凝器，因此刮膜转子没有办法加底部轴承，在运行过程中会产生较大的震动，从而影响刮膜的效果。

短程分子蒸馏仪的主要特征

1.刮板系统由PTFE材料和SS316L不锈钢材料制成，具有*高抗腐蚀的功效;2.系统的温度可以达到200℃3.刮板系统通过转动将液体强制成薄膜，提供蒸发效率，减少操作时间;4.的玻璃管使液体在加热表面形成完整的一体化薄膜;5.蒸发的主体由高硼硅玻璃制成，可很好的观察到整个工艺的运转过程;6.所有与液体和气体接触的部分采用PTFE或高硼硅玻璃，抗腐蚀;7.根据客户要求，可以做到的规格60--300。8.另可定制离心式自清洁滚轮系统的薄膜蒸发器，该系统适用于150A,250A,350A系列。

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