氮氣發(fā)生器是一種先進的氣體分離技術(shù)，以優(yōu)質(zhì)進口碳分子篩（CMS）為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣制取高純度的氮氣。氮氣發(fā)生器原理：氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體分子擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異，導致短時間內(nèi)氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離。

　　一、氮氣發(fā)生器的工作原理：

　　1.電化學法制氮

　　在氫氣電解池的陰極(產(chǎn)氫氣一側(cè))通入高壓空氣，在催化劑作用下，氫氣和氧氣形成微觀燃料電池，完成氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)水，宏觀上表現(xiàn)即為空氣中的氧氣被除去，剩余氮氣。這種方法可以產(chǎn)出高99.995%的氮氣，但有幾個明顯的缺陷：一需用到高濃度氫氧化鉀溶液做電解液，這種強堿溶液與氣體直接接觸，對氣體質(zhì)量有潛在影響，并有隨氣路輸出的可能性；二單位成本高；三反應(yīng)過程只去除了空氣中的氧氣，其它雜質(zhì)氣體并沒有涉及，并且反應(yīng)過程對電解池制作技術(shù)要求很高，不合適的電解池制作技術(shù)會造成氮氣純度數(shù)量級的降低。這類氮氣發(fā)生器作為一種小流量氮氣來源，總費用不過幾千元，常被用于色譜載氣和小容量保護，是一種低成本的解決方案。

　　2.膜分離制氮

　　高壓空氣通過中空纖維膜組件，氮氣分子和氧氣分子的擴散速度差別積累，在膜組件輸出端形成高純度的氮氣，形成的產(chǎn)品氣純度高可達99%，氣體流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影響產(chǎn)品質(zhì)量，在不考慮其它限制條件的情況下，氣體裝置可以無限擴充。這種制氮方法膜分離制氮在工業(yè)上有不少的應(yīng)用，在實驗室主要用于對氣體純度要求不特別高的吹掃、保護、對氧氣的置換等。

　　這類發(fā)生器的主要優(yōu)點是流量大，實驗室級別產(chǎn)品一般在50L/min上下，并可隨意擴充，同時壽命長，膜組件作為核心部件，在空氣源穩(wěn)定的情況下，壽命可達10年，且維護成本極低；缺點是氮氣純度不能達到高純級，膜組件目前均為進口，國內(nèi)不能提供，成本較高，儀器價格也相對高。

　　3.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力差異，形成濃度差異的積累，在分子篩柱末端產(chǎn)出高純度氮氣。同時利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時引出一部分產(chǎn)品氣為另一根解析，實現(xiàn)分子篩在線再生，整體表現(xiàn)即為儀器持

　　二、主要優(yōu)勢：

　　1、程序控制

　　氮氣發(fā)生器的控制系統(tǒng)采用專用芯片。是全部工作過程均有程序控制完成。自動恒壓，恒流，氮氣流量可根據(jù)用量實現(xiàn)0-300ml/min全自動調(diào)節(jié)。

　　2、工藝先進

　　電解池采用立式單液面雙陰極。新膜分離技術(shù)，催化層使用PCAN載體及貴金屬催化物，使電解池催化效率高，產(chǎn)氣量大，氮氣純度高，電解池出廠前經(jīng)過100小時以上高壓，大電流老化試驗，使電解池性能和工作狀態(tài)極為穩(wěn)定。

　　3、三級催化

　　除電解池中兩級催化外另有第三極催化，催化劑選用新型貴金屬，使輸出的氮氣含氧量小于3ppm。

　　4、產(chǎn)氮濕度低。

　　氮氣發(fā)生器采用了超高分子量滲透麼分離技術(shù)及有效的除濕裝置，因而降低了原始濕度，并能在停機后自動排出水分。氮氣發(fā)生器采用了金屬聚合物除濕及兩級吸附，是氮氣純度大大提高。

　　5、操作方便

　　免運輸鋼瓶之勞，省搬運鋼瓶之苦，使用是只需打開電源開關(guān)即可產(chǎn)氮，可連續(xù)使用，也可間斷使用，產(chǎn)氮量穩(wěn)定不衰減。