1.電化學(xué)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?dú)狻_@種方法可以產(chǎn)出高99.995%的氮?dú)?,但有幾個(gè)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(qiáng)堿溶液與氣體直接接觸,對(duì)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(duì)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(huì)造成氮?dú)饧兌葦?shù)量級(jí)的降低。這類氮?dú)獍l(fā)生器作為一種小流量氮?dú)鈦?lái)源,,總費(fèi)用不過幾千元,,常被用于色譜載氣和小容量保護(hù),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?dú)夥肿雍脱鯕夥肿拥臄U(kuò)散速度差別積累,在膜組件輸出端形成高純度的氮?dú)?,形成的產(chǎn)品氣純度高可達(dá)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(wú)限擴(kuò)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(shí)驗(yàn)室主要用于對(duì)氣體純度要求不特別高的吹掃、保護(hù),、對(duì)氧氣的置換等,。
這類發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是流量大,實(shí)驗(yàn)室級(jí)別產(chǎn)品一般在50L/min上下,,并可隨意擴(kuò)充,,同時(shí)壽命長(zhǎng),膜組件作為核心部件,,在空氣源穩(wěn)定的情況下,,壽命可達(dá)10年,且維護(hù)成本極低,;缺點(diǎn)是氮?dú)饧兌炔荒苓_(dá)到高純級(jí),,膜組件目前均為進(jìn)口,國(guó)內(nèi)不能提供,,成本較高,,儀器價(jià)格也相對(duì)高。
3.PSA變壓吸附制氮
利用氮?dú)馀c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?dú)狻M瑫r(shí)利用兩根分子篩柱,,一根吸附的同時(shí)引出一部分產(chǎn)品氣為另一根解析,,實(shí)現(xiàn)分子篩在線再生,整體表現(xiàn)即為儀器持續(xù)輸出高純氮?dú)狻?br />
這類發(fā)生器可根據(jù)需要,,調(diào)節(jié)氮?dú)獾募兌群土髁?,高可生產(chǎn)99.999%的氮?dú)猱a(chǎn)品,,流量可從幾百毫升到幾十升到幾立方每分鐘,純度大小配置靈活,,可根據(jù)每個(gè)需求具體定制,,技術(shù)難點(diǎn)主要是分子篩柱填裝技術(shù),分子篩填裝不好,,會(huì)造成分子篩在氣體高低壓頻繁變化中互相摩擦碰撞粉化,,微孔數(shù)量減少,分子篩性能急劇降低,。