氮气发生器、氮气发生装置工作原理及注意事项
氮气发生器原理: 氮气发生器的工作原理是分离空气,电解膜的负极侧发生氧化反应,吃掉空气中的氧化性气体,在正极侧还原,空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体,故国内发生器的纯度大多标有“相对含氧量”,氮气的纯度和空气流速,有效分解面的长度,电解电势的强弱都有关系,这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高。加入电解质的作用就是提高水的导电率,使电化学反应能顺利进行。 膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力一膜两侧压力差作用下,渗透速度相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后,在膜的渗透侧被富集,而渗透速度相当慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等呗滞留在膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。膜分离制氮机就是根据以上原理。以压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。 空气分离是购买氮气发生器的替代方案。在空气分离设备中,可以将空气分离为其基本成分。压缩和过滤天然空气,以去除任何杂质。压缩空气被加热和冷却,直到不同的元素达到沸点,然后分离出来。然后这些元素返回到气态,此时它们就可以使用了。与氮气发生器一样,空气分离设备也得益于使用氧气分析仪来观察氧气含量。 发生器对色谱的影响有一点常常被忽略,就是发生器内的开关电源工作事会对电网电压造成一定的干扰(压缩机的启动和停止也会),所以色谱仪必须经过稳压电源供电,当然不用稳压电源的用户极少。 对色谱来说,氮气发生器产生了氮气后,还需要脱水、脱氧(加脱水脱氧管),否则会损害ECD检测器。 对质谱来说,国内的氮气发生器都无法达到很高的流量,所以,现在很多人都还使用液氮罐,来支持液质联用需要的氮气流量。 值得提醒的一点是:氮气发生器只能在实验室内或实验室外很近的位置采集空气作为气源,而实验室内空气经常是受到污染的,其中的有机溶剂含量因为实验前处理过程等原因(此外GC的洗针溶剂挥发,液相的流动相挥发)不可避免的超标。 氮气发生器分离器是由聚酰亚胺中空纤维膜束装在圆柱形压力容器里面,两端用树脂密封固定住。压缩空气从中空纤维膜丝内部进入,氧气有选择性的透过中空纤维膜;富氧气从膜组的渗透口排出,富氮气在中空纤维膜出口收集。 氮气发生器注意事项: (1)氮气发生器,严重缺氧。因此,使用分离器的时候注意以下说明: 在空气流动良好和通风的地方使用。 在使用氮气发生器时,确认周围通风效果良好。 定期检查氮气发生器气体管路是否有泄露。 (2)富氧是从氮气分离膜渗透口排出的,安装设备时要注意。 设备禁止接近火源或易燃品 设备运行时,确保周围环境通风良好。 (3)不能用于任何对人类生活有影响的用途。 (4)氮气分离膜是用于从压缩空气中获取富氮的,不能把设备用于其它任何目的。 |