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实验室氮气发生器是如何分离空气中的氮气的?

更新时间:2024-04-12      点击次数:65
  实验室氮气发生器是一种专门用于实验室环境的设备,用于制备高纯度的氮气。其工作原理主要基于分子筛吸附技术和膜分离技术,通过一系列工艺将空气中的氮气分离出来,同时去除其他杂质如水分、二氧化碳和油脂等,以达到所需的氮气纯度。
 
  以下是实验室氮气发生器分离空气中氮气的一般步骤:
 
  1、压缩空气:首先,发生器通过空气压缩机将环境空气压缩。这一步将空气的压力提高到一个相对较高的水平,为后续的分离过程做好准备。
 
  2、初步过滤:压缩空气经过初步的过滤处理,以去除其中的水、油和其他杂质。这一步骤有助于保护后续的分离设备免受污染和损坏。
 
  3、气体吸附:接下来,压缩空气进入装有特定吸附剂(如分子筛)的吸附柱。分子筛是一种具有高度选择性的吸附材料,能够有效地吸附空气中的氧气、二氧化碳等气体,而让氮气通过。这样,空气中的氮气与其他气体得以分离。
 

实验室氮气发生器

 

  4、压力变化:在吸附过程中,发生器会周期性地改变吸附柱内的压力。当压力降低时,吸附在分子筛上的氧气等气体会被释放出来,从而实现吸附剂的再生。这个过程通常被称为“压力摆动吸附”(PSA)。
 
  5、氮气收集:经过吸附柱处理后的气体主要为氮气,但仍可能含有少量的其他气体。为了进一步提高氮气的纯度,发生器通常会采用多级吸附柱串联的方式,使气体经过多次吸附和净化。最后,纯净的氮气被收集并储存在专用的氮气瓶或缓冲罐中,以备实验室使用。
 
  6、系统监控与控制:为了确保其稳定运行和氮气质量,发生器通常配备有一套完整的监控系统和控制装置。这些装置可以实时监测气体流量、压力、纯度等参数,并根据需要自动调整设备的运行状态。
 
  总之,实验室氮气发生器通过压缩空气、气体吸附、压力变化等步骤,实现了从空气中高效、稳定地分离出纯净氮气的目标。这种设备不仅能够满足实验室对高纯度氮气的需求,还具有操作简便、安全性高、维护成本低等优点,逐渐成为实验室气体供应的理想选择。
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