氮气发生器实验中出现的故障判断

第第页氮气发生器实验中出现的故障判断氮气发生器变压吸附空分制氮(简称P.S.A制氮)是一种的气体分离技术，以进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线：一、氮气发生器段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程为再生。根据再生压力的不同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的再生，易于获得高纯度气体。变压吸附制氮气发生器(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定氮气发生器可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。碳分子筛(CMS)的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。二、氮气发生器钯触媒除氧纯化工艺原理流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气同时进入装置中，在混合器中充分混合后，进入装有钯触媒除氧器装置，在脱氧催化剂的作用下产生2H2+O2=2H2O的化学反应，达到脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气经过冷却器脱水，然后氮气继续进入干燥器干燥，使氮气露点达-60℃左右，干燥器配置两台，其中一台干燥器进行吸附干燥，另一台把已吸附饱和水气的干燥器进行再生，为下一周期吸附工作做好准备。经干燥后的氮气通过过滤器除尘，后得到的便是高纯氮气。氮气发生器采用世界的材料和气相色谱分离技术，直接从空气中提取纯氮气。它是纯物理的分离方法，消除电化学(加水)分离方式腐蚀仪器的隐患，具有使用安全、性能可靠、寿命长等优点。内置压缩泵可连续24小时输出氮气,不需要从外部接入空气，具有使用安全方便、寿命长、可靠性高、操作简单等优点从而使气体发生器的性能指标、产品质量也更加参差不齐。下面仅就市场上常用的三种气体发生器(氢气发生器氮气发生器、空气压缩机)的结构、特点做简单的分析，供大家参考：一氮气发生器氮气发生器从制氮原理上来分有中空纤维膜分离法、变压吸附法、电化学分离法三种。1)中空纤维膜分离法直接产生的氮气纯度一般在99%左右，流量范围为0-10升/min,市场价格大约在几万到十万。2)变压吸附法直接产生的氮气流量范围更宽，纯度一般也99%,市场价格大约在10万以内。3)电化学分离法直接产生的氮气流量在0.3-0.5L/min,氧含量可以控制在几个ppm，气体露点根据吸附剂效能可以达到-55℃。价格为1万左右。目前国内配套气相色谱仪的氮气发生器主要是该类型的。电化学分离法的氮气来自于在电解分离池,空气中的杂质气体经过电离池后,在电解液和贵金属及电场作用下被分离。电离池内电解液主要为KOH或NaOH与蒸馏水配制而成,某些厂家为了降低制造成本，选用低价格的劣质不锈钢，造成电离池极易损坏，并降低了氮气的纯度，影响到仪器的正常使用。同时，电化学分离法制造氮气还要求整个系统有完善的压力控制，否则在突然断电停机时，电解分离池内没有电场的作用，空气不能被分离，输出将的是大量的空气，如果不能及时的关闭氮气输出，大量的空气直接进入色谱柱将造成色谱柱提前损坏。所以在氮气输出气路中增加断电保护切换阀是的。目前市场上的氮气发生器一般都具有启动后延时排空的功能，即氮气发生器在刚刚开机的10分钟内，由于气体纯度低及管路系统内有空气，所以需要把输出的气体排空到大气。排空气体的流量控制，大多数厂家都采用在排空阀出口加固定气阻，这种方法在排空的过程中，可以控制输出的气体流量，但是排空结束，氮气切换到色谱气路中时，由于输出的氮气要很快在连接的管路内建立压力，所以会使氮气发生器输出流量很快增大，电解分离池在短时间内来不急分离空气，从而使大量的没有分离过的空气直接进入色谱系统，造成色谱柱损坏或者脱氧管很快失效。有些厂家在排空口前增加针型阀来限流，这种方法会出现另外的问题，当氮气系统从排空切换到正常供气状态时，由于色谱仪的柱头压力逐渐上升稳定后，氮气发生器针型阀的输出流量会慢慢变小，如果要想得到正常的流量需要再次调节针型阀通径，这样会使稳定的高纯度氮气系统再次被污染，我们在通过大量实验，采用限流装置解决了上述问题。我公司现在推出的氮气发生器采用了大容量的储液桶(8L)，有效的降低了工作时电解分离池的工作温度，减小了输出气体的湿度，延长了电解分离池的寿命，同时也减少了用户的日常维护工作量，也更好的解决了氮气发生器的电解分离池堵塞和电解液返液等问题。氮气发生器概述及工作原理：本仪器主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。电解氢采用目前的膜分离技术，由红外光电反馈装置与开关电源组成的压力控制系统，可使氢气的发生量根据输出的需要自动调整，维持输出流量和压力的稳定。仪器本身有两个出口可以带2台色谱。3、仪器特点：1)可取代高压氢气瓶，使实验室仪器化，保证安全。2)工作过程全自动控制，操作简单，日常维护方便。3)数码显示产氢量，便于观测仪器工作状态和故障判断。4)寿命长，可连续或间断使用，产气稳定，不衰减。5)设有过压保护装置，安全可靠。本所以新颖的结构设计、简便的操作程序，向您提供稳定的产品、周到及时的售后服务。氮气发生器主要参数：1、输出流量：SGH-5000-500ml/