氮氣是zui常用的惰性氣體，價格低(dī)廉，易制無毒，在實驗室中常用做色譜載氣、吹掃、保護等。實驗室的氮氣來源主要有三種，一(yī)是鋼瓶氣，二是管道氣，三是氮氣氣體發生(shēng)器(qì)。鋼瓶氣氣體質量高(gāo)，但鋼瓶屬于壓力容器(qì)，運輸和保存需要一(yī)定的資質，偏遠(yuǎn)地區更換麻煩，費(fèi)用高(gāo)；管道氣為(wèi)大規模制氮，統一(yī)調度使用，适合大型工(gōng)廠或用氣單位集中的工(gōng)業(yè)園區，用氣量大建設費(fèi)用高(gāo)；氮氣氣體發生(shēng)器(qì)為(wèi)現場制氮，多(duō)為(wèi)小(xiǎo)型氣站(zhàn)或者實驗室儀器(qì)或小(xiǎo)型生(shēng)産線單*對一(yī)配套，使用靈活費(fèi)用可控，對運輸和保存沒有特殊要求，為(wèi)越來越多(duō)的實驗室用戶選擇。
按原理分為(wèi)三種，現簡單介紹如下(xià)，供各位用戶參考：
1、PSA變壓吸附制氮。利用氮氣與其它氣體分子在分子篩中的吸附能(néng)力差異，形成濃度差異的積累，在分子篩柱末端産出高(gāo)純度氮氣。同時利用兩根分子篩柱，一(yī)根吸附的同時引出一(yī)部分産品氣為(wèi)另一(yī)根解析，實現分子篩在線再生(shēng)，整體表現即為(wèi)儀器(qì)持續輸出高(gāo)純氮氣。這類發生(shēng)器(qì)可根據需要，調節氮氣的純度和流量，zui高(gāo)可生(shēng)産99.999%的氮氣産品，流量可從(cóng)幾百毫升到(dào)幾十升到(dào)幾立方每分鍾，純度大小(xiǎo)配置靈活，可根據每個(gè)需求具體定制。
2、膜分離制氮。高(gāo)壓空氣通(tōng)過中空纖維膜組件(jiàn)，氮氣分子和氧氣分子的擴散速度差别積累，在膜組件(jiàn)輸出端形成高(gāo)純度的氮氣，zui終形成的産品氣純度zui高(gāo)可達99%，氣體流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影響産品質量，在不考慮其它限制條件(jiàn)的情況下(xià)，氣體裝置可以無限擴充。這種制氮方法膜分離制氮在工(gōng)業(yè)上(shàng)有不少的應用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特别高(gāo)的吹掃、保護、對氧氣的置換等。這類發生(shēng)器(qì)的主要優點是流量大，實驗室級别産品一(yī)般在50L/min上(shàng)下(xià)，并可随意擴充，同時壽命長(cháng)，膜組件(jiàn)作為(wèi)核心部件(jiàn)，在空氣源穩定的情況下(xià)，壽命可達10年(nián)，且維護成本極低(dī)；缺點是氮氣純度不能(néng)達到(dào)高(gāo)純級，膜組件(jiàn)目前均為(wèi)進口，國(guó)内不能(néng)提供，成本較高(gāo)，儀器(qì)價格也相(xiàng)對高(gāo)。
3、電(diàn)化學法制氮。在氫氣電(diàn)解池的陰極(産氫氣一(yī)側)通(tōng)入高(gāo)壓空氣，在催化劑作用下(xià)，氫氣和氧氣形成微觀燃料電(diàn)池，完成氧化還(hái)原反應生(shēng)産水(shuǐ)，宏觀上(shàng)表現即為(wèi)空氣中的氧氣被除去，剩餘氮氣。這種方法可以産出zui高(gāo)99.995%的氮氣，但有幾個(gè)明顯的缺陷：一(yī)需用到(dào)高(gāo)濃度氫氧化鉀溶液做電(diàn)解液，這種強堿溶液與氣體直接接觸，對氣體質量有潛在影響，并有随氣路(lù)輸出的可能(néng)性；二單位成本高(gāo)，比如标稱産氮300ml/min，實際穩定使用150ml/min，不适合做大流量氮氣氣體發生(shēng)器(qì)；三反應過程隻去除了空氣中的氧氣，其它雜(zá)質氣體并沒有涉及，并且反應過程對電(diàn)解池制作技(jì)術(shù)要求很高(gāo)，不合适的電(diàn)解池制作技(jì)術(shù)會(huì)造成氮氣純度數量級的降低(dī)。這類氮氣氣體發生(shēng)器(qì)作為(wèi)一(yī)種小(xiǎo)流量氮氣來源，總費(fèi)用不過幾千元，常被用于色譜載氣和小(xiǎo)容量保護，是一(yī)種低(dī)成本的解決方案；
