氮气发生器的结构及原理

点击次数：917 更新时间：2023-09-21

　　氮气发生器是一种用于产生高纯度氮气的设备，它能够从空气中分离出氧气，使输出气体中的氧含量降低到所需的低水平。以下是关于氮气发生器的结构和原理的详细介绍：

　　结构：

　　氮气发生器通常由以下主要组成部分构成：

　　空气压缩机：用于将大气空气压缩至设定压力，并输送至下一步骤。

　　气体净化系统：用于移除空气中的杂质，如水汽、油污、颗粒物等，以保护后续的分离系统。

　　分离系统：主要包括分离膜、吸附剂或冷却器等，用于将氮气和氧气分离。

　　控制系统：用于监测和控制整个发生器的运行状态，包括压力、温度、流量等参数。

　　原理：

　　氮气发生器的工作原理基于空气的分子大小和亲疏水性质的差异，利用这些差异来实现氮气和氧气的分离。主要有以下几种原理：

　　膜分离（膜法）：氮气发生器中的分离膜常采用聚合物材料或陶瓷材料，通过选择性透过性，使氮气相对于氧气透过率较高，从而实现氮气和氧气的分离。这种方法具有简单、可靠、节能、易操作等优点，适用于低纯度氮气的产生。

　　吸附剂法：氧气分离吸附剂通常使用碳分子筛或特制的吸附剂，在特定压力下吸附氧气，而不吸附氮气。通过控制压力变化，吸附剂在吸附和脱附状态之间交替工作，实现氮气和氧气的分离。这种方法适用于高纯度氮气的产生。

　　冷却法：这种方法利用空气中氧气和氮气的沸点差异来进行分离。通过冷却器将空气冷却至低温，使氧气液化，然后将液态的氧气去除，留下高纯度的氮气。这种方法适用于特殊要求的高纯度氮气产生，但需要较大的能量消耗。

　　综上所述，氮气发生器通过压缩空气、净化空气、分离系统和控制系统等组成部分，利用膜分离、吸附剂法或冷却法等原理，实现对氮气和氧气的分离。这种设备在工业、医疗、食品、电子等领域有着广泛的应用，能够提供高纯度、稳定的氮气供应。