氮氣發(fā)生器如何制得氮氣

 氮氣是空氣中體積分數Zda的一種惰性氣體，化學(xué)分子式為N2，通常狀態(tài)下無(wú)色無(wú)味，比空氣密度小。氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下難與其他物質(zhì)進(jìn)行反應，因此通常被用作保護氣體，液氮可用作深度冷凍劑，高純氮氣可用作色譜等儀器的載氣，氮氣的性質(zhì)決定了它的用途的廣泛。 

而實(shí)驗室中氮氣通常的來(lái)源主要由3種：1.管道氣，2.氮氣罐，3.氮氣發(fā)生器。

 第1種比較適合大型工廠(chǎng)，建設費用高昂，第2種通常會(huì )因儲存和運輸的麻煩而有的局限性，一種操作靈活可控，越來(lái)越受到實(shí)驗室使用。

  氮氣發(fā)生器是如何產(chǎn)生氮氣的呢，通常來(lái)說(shuō)，有三種方法。

1.電化學(xué)制備氮氣

將高壓空氣從氫氣電解池的陰極一側通入，在催化劑的催化作用下，進(jìn)行2H2+O2=2H2O的氧化還原反應，通過(guò)此方法可去除空氣中的O2，產(chǎn)出高達99.995%N2，然而此方法有的局限性。一是此方法只是單純的去除空氣中的O2，對于空氣中的其他雜質(zhì)并未提及，二是單位成本過(guò)高，因此此方法通常用來(lái)制備少量的氮氣。

2. 膜分離制備氮氣

利用N2分子和O2分子的擴散速度的不同，將高壓空氣通過(guò)中空纖維膜組件，在輸出端就可以積累純度高達99%的氮氣，這種方法在不考慮其他限制的條件下，可以累加使用，因此常用在實(shí)驗室對氣體純度不高的保護、吹掃等操作實(shí)驗中，但是由于其氮氣純度不能達到高純級，且膜組件成本較高、儀器價(jià)格也相應的過(guò)高。

3. PSA變壓吸附制備氮氣

通過(guò)利用在分子篩中，N2與其它氣體分子的吸附能力不同，從而形成差異的濃度，分子篩柱末端可以獲得高純氮氣，利用這種方法研制的氮氣發(fā)生器可以讓用戶(hù)根據個(gè)人實(shí)際要求，來(lái)產(chǎn)生不同純度的氮氣，Z高可達99.999%，這種方法的難點(diǎn)是分子篩柱填裝技術(shù)，分子篩填裝不好，會(huì )因為氣體高低壓頻繁變化，導致分子篩受損，微孔數量減少，從而使得性能降低，純度因此也會(huì )受到影響。