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氮气发生器是什么?

点击次数:696 更新时间:2023-05-09
   氮气发生器是指一类专门用于制备高纯度氮气的设备。它通过一系列化学反应过程,将空气中的氧气和杂质分离出来,生成纯度高、稳定性好的氮气。氮气发生器广泛应用于科研实验、医药生产、食品加工等领域,其优点主要体现在方便、安全、高效等方面,已逐渐取代了传统的气瓶供氮方式。
  氮气发生器的原理可简单概括为利用压缩空气中的氮气和氧气在吸附材料上的不同吸附能力进行分离的过程。具体而言,一般由以下几个部分组成:
  压缩机:用于将空气压缩到一定的压力,通常为5-8 bar。
  空气预处理系统:用于去除空气中的固体颗粒、油脂和水分等杂质,以避免对后续的吸附材料造成损坏。
  吸附材料:它的核心部分,即吸附氮气和氧气的材料。一般采用分子筛、碳分子筛或其他特制材料来实现对氮气和氧气的吸附分离。
  电子控制系统:用于对氮气发生装置进行自动化控制,确保其运行的稳定性和一致性。
  当压缩机产生的空气进入时,空气预处理系统将去除其中的固体颗粒、油脂和水分等杂质,然后将空气导入吸附材料中。在吸附材料中,氮气和氧气会因其吸附能力的不同而被分离出来。一般情况下,氮气的吸附能力比氧气强,因此氮气首先被吸附在材料中,而氧气则留在了残余空气中。接着,吸附材料通过一个排气阀排放掉残余空气,然后再通过减压阀将高纯度的氮气输出,供实验室和生产使用。
  相比传统的气瓶供氮方式,氮气发生器有以下几个明显的优点:
  安全性高:使用气瓶供氮存在爆炸和毒性等安全问题,而氮气发生装置则可以利用压缩空气生产氮气,无需任何化学反应,避免了潜在的安全风险。
  节约成本:气瓶供氮需要定期更换气瓶,造成较大的成本支出。氮气发生装置只需购买本身设备和电源,可长期稳定使用,节约了成本。
  稳定性好:气瓶供氮储存时间较长易受外界环境的影响而导致纯度下降,而氮气发生装置可以根据需要实时制备氮气,能够保证输出氮气的稳定纯度。
  方便使用:气瓶供氮需要运输和替换,使用上较为不便。而氮气发生装置可以直接根据需要进行氮气制备,并且可以与其他设备联动,实现自动化控制。
  氮气发生器适用于多种领域,包括但不限于以下几个方面:
  科研实验:在科学实验中,需要使用高纯度氮气来维持实验室的惰性气氛或用于反应物的保护。具有制备高纯度氮气和输出氮气的稳定性好、安全方便等优点,在实验室中的应用越来越广泛。
  医药生产:在药品的生产过程中,需要使用氮气来控制反应温度和湿度等参数。利用氮气发生装置可以保证所制备出来的药品质量稳定,同时避免了传统气瓶供氮方式存在的安全隐患。
  食品加工:在食品加工中,氮气常被用作食品的保鲜和防腐剂,如保护酒类、奶制品、肉类食品等。与气瓶供氮相比,氮气发生装置具有更为优秀的稳定性和方便性,已经成为食品加工的主要供氮方式。
  总结
  随着科技的不断进步,氮气发生器的生产技术也在不断提升,并且其应用范围也逐渐扩大。通过新的拓展和改进,其也将会有更广泛的应用,为各领域的实验和生产提供更全面、方便、安全、高效的服务。
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