氮气发生器的介绍

氮气发生器在食品行业的使用范围的广泛，主要有以下几处用法：
1、果蔬包装充氮气保鲜，可以保持果蔬的外观，延长货架期。
2、啤酒怕氧气，氧化会使啤酒变色、变味，还影响口感。生产易拉罐啤酒时先充氮气，挤出空气，这样可以保持啤酒原有的口味，让啤酒的泡沫更柔和。以前用二氧化碳的比较多，现在氮气逐步推广。
3、部分饮料也要用氮气，这不是为了防氧化，主要是为了加压。比如塑料饮料瓶、铝质易拉罐（非碳酸型），堆放和运输过程中容易变形，充一点氮气就可以让瓶身更结实。
4、点心、烤肉、面制品等有水分的食品，充氮包装可将保质期提高4倍以上。
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产品介绍：
Anyan品牌高纯度氮气发生器主要由电解系统、净化系统和显示系统组成，电解氮采用物理吸附法和电化学分离法相结合的方式直接从空气中提取高纯氮气，采用贵金属作为催化物，使氮气纯度更高。
产品特征：
1.可取代高压氮气瓶，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.数码显示产氮量，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。
8.程序控制智能化的自诊断功能和服务提示功能，便于维护
9.高度集成的模块化结构设计，节省实验室空间
10.系统内置贮气罐稳压单元，带国际标准的安全阀设计
11.带脚轮可移动式设计，方便移动。

产品介绍：
Anyan品牌高纯度氮气发生器主要由电解系统、净化系统和显示系统组成，电解氮采用物理吸附法和电化学分离法相结合的方式直接从空气中提取高纯氮气，采用贵金属作为催化物，使氮气纯度更高。
产品特征：
1.可取代高压氮气瓶，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.数码显示产氮量，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。
8.程序控制智能化的自诊断功能和服务提示功能，便于维护
9.高度集成的模块化结构设计，节省实验室空间
10.系统内置贮气罐稳压单元，带国际标准的安全阀设计
11.带脚轮可移动式设计，方便移动。

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必须的。

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hui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,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。

电化学法制氮。在氢气电解池的阴极（产氢气一侧）通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出99.995%的氮气，但有几个明显的缺陷：一需用到高浓度氢氧化钾溶液做电解液，这种强碱溶液与气体直接接触，对气体质量有潜在影响，并有随气路输出的可能性；二单位成本高，比如我公司生产的MNN-300型，标称产氮300ml/min，实际稳定使用150ml/min，不适合做大流量氮气发生器；三反应过程只去除了空气中的氧气，其它杂质气体并没有涉及，并且反应过程对电解池制作技术要求很高，不合适的电解池制作技术会造成氮气纯度数量级的降低。这类氮气发生器作为一种小流量氮气来源，总费用不过几千元，常被用于色谱载气和小容量保护，是一种低成本的解决方案；

氮气发生器是根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。作为压力稳定且纯净的原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被吸附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子，并迁移到阳极，zui后在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离。只留下氮气随气路输出。其中电解液主要采用的是“强制循环方式”，由电磁泵带动电解液在液路中循环，提高了电解效率，保证氮气的产生量。我们下面就那步骤介绍一下如何添加氮气发生器的电解液：
 

①首先取出备件中的氢氧化钾150g，全部倒入容器内，然后加入去离子水或桶装纯净水1000ml充分搅拌等待电解液冷却后备用。
 

②用一根Φ3的气路管，一端与氮气发生器背后的空气进气口连接。另一端与空气源的空气出口连接，不得漏气。
 

③打开储液桶上盖，将冷却后的电解液全部倒入储液桶内，盖上储液桶上盖浸泡25分钟(储液桶的容量为1000ml)。
 

④首先打开空气源的开关，这时空气源的压力在上升，(要求输入空气的压力不低于0.4MPa)氮气发生器压力随着空气源的上升也缓慢上升，当空气源的压力上升到0.4MPa，氮气发生器的压力也上升到0.4MPa。(氮气压力比空气压力略低一点)
 

我们在了解完如何添加之后我们要注意它的存放问题：
 

1、电解液有一定的毒性，气味难闻和易燃，更换电解液时必须十分小心，应在通风良好的实验台上装入或更换试剂。不要吸入口中或用手接触试剂，如与试剂接触，应用水彻底冲洗干净。由于试剂味大，并含有毒成分，所以实验室内通风要良好或在通风橱内进行。
 

2、电解液吸水性很强，更换电解液必须在干燥的环境中，所使用的器皿一定要干燥，电解池配件要放置在干燥滤纸上。
 

3、电解液的主要成分为碘、甲醇、二氧化硫、乙二醇(其中有吡啶电解液含吡啶)等成分，应储存于避光干燥处，保存时间为半年。
 

4、把电解液存放于通风良好、环境温度5~25℃，相对湿度不大于75%的地方，如果把电解液在直接的阳光暴晒或置于高温下，则二氧化硫和碘就会从吡啶中释放出来而失效。

PSA变压吸附制氮。

利用氮气与其它气体分子在分子筛中的吸附能力差异，形成浓度差异的积累，在分子筛柱末端产出高纯度氮气。同时利用两根分子筛柱，一根吸附的同时引出一部分产品气为另一根解析，实现分子筛在线再生，整体表现即为仪器持续输出高纯氮气。这类发生器可根据需要，调节氮气的纯度和流量，可生产99.999%的氮气产品，流量可从几百毫升到几十升到几立方每分钟，纯度大小配置灵活，可根据每个需求具体定制，我公司生产的型号末端带P的即为此类产品，如MNN-5LP。PSA变压吸附技术在工业中应用很广泛，已发展几十年，是很成熟的技术。技术难点主要是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会造成分子筛在气体高低压频繁变化中互相摩擦碰撞粉化，微孔数量减少，分子筛性能急剧降低。

氮气发生器的工作原理是分离空气，电解膜的负极侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正极侧还原，空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体，故国内发生器的纯度大多标有“相对含氧量”，氮气的纯度和空气流速，有效分解面的长度，电解电势的强弱都有关系，这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高。加入电解质的作用就是提高水的导电率，使电化学反应能顺利进行。
氮气的应用范围广，是我们实验室以及工业生产中*的气体，其应用繁多，用量巨大。氮气的供给方式也很多，尤其是液氮使用的多但是存在的致命的隐患。现在使用较多的液质用氮气发生器可取代液氮减少致命隐患。使用氮气发生器，发生器所制氮气即产即用，其流量能满足使用需求，但又不至于对空气中氧气含量造成较大影响。安全可靠，流量稳定，纯度稳定。可提供纯度高达99.9999%的高纯氮气，按需生产，具有液氮塔、杜瓦等传统气源所不具备的许多优点——更便捷（无需重复订购）、安全（没有泄漏或爆炸危险）及经济（没有持续的气体采购成本）的解决方案。
液质用氮气发生器包括氮氧分离系统、氮气缓冲系统、空气储罐系统、电气控制系统等。在这些系统中，氮氧分离系统是制氮设备的主要部件，由两个交替工作的吸附塔(塔内装碳分子筛)和气动阀、节流阀、消音器等组成。根据碳分子筛对空气中主要成分氧气和氮气的吸附速率不同，在液质用氮气发生器加压吸附和降压脱附过程中实现氮氧分离，而加压吸附与降压脱附过程由可编程控制器按一定程序控制电磁阀，并由电磁阀控制相应的气动阀自动运行。
氧氮分离系统：其主体是两个装满碳分子筛的吸附塔，当洁净压缩空气进入一吸附塔时，O2、CO2和微量H2O被碳分子筛吸附，氮气从出口端输出。当一塔在吸附制氮时，另一塔通过减压使吸附在分子筛中的O2、CO2和H2O从微孔中排出，实现分子筛的生脱附。两塔交替进行吸附和生，连续输出氮气，该系统由吸附塔、塔内装填的碳分子筛、气动阀、消声器、节流阀、压紧气缸、压力表等组成。
氮气缓冲系统：其主要作用在于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气的压力和纯度，保证连续供给氮气。同时，在吸附塔进行生到吸附切换时，它将存储的部分合格氮气回充吸附塔保护床层，另外也有帮助吸附塔升压的作用。该系统由缓冲罐、流量计、粉尘过滤器、调压阀、节流阀、防护阀等组成。
空气储罐系统：保证氧氮分离系统用气平稳，在氧氮分离系统切换时防止瞬间气流流速过快，影响空气净化效果，提高进入吸附器的压缩空气品质，有利于延长分子筛的寿命。该系统由空气储罐、防护阀、截止阀、球阀、压力表等组成。
电气控制系统：其作用是设备启停操作、工作状态指示灯显示、故障声光报警指示、纯度显示和按设定程序驱动气动阀。液质用氮气发生器的电气控制系统由可编程序控制器CPU、气源三联件、电磁阀、指示灯、微氧仪等组成，主要集中安装于电控柜。

　氮气发生器引进的科学技术不断更新换代，采用独特的自动回液装置装置解决了返液现象，可为国内外各种不同类型的气相色谱仪提供燃气或载气。在一些新兴的材料行业、集成电路、电子工业、啤酒饮料等惰性气体的应用也在不断地拓展新的应用领域。
　　今天小编来带大家了解一下氮气发生器的开关机过程，操作人员需要熟悉该设备的性能，并经过培训，合格后才能上岗。下面小编就来为大家详细介绍一下：
　　1、启动设备前，先检查设备的各个部位，如开关、阀门、仪表、指示灯等的指示情况。
　　2、开机顺序：（1）连接气源。（2）闭合冷干机电源开关。（3）打开球阀V101V102。（4）接通电控柜电源，闭合电源开关，将自动/手动开关置自动档，按下启动按扭，设备开始运转。（5）缓慢打开球阀V104，调节至所须流量，即可向使用点送气。
　　3、关机顺序：（1）断开电源（2）关闭球阀V101V102（如使用面需要，可以少量送气）（3）关闭冷干机电源开关（4）关闭气源（5）打开TQ1TQ2，将储气罐内的气体排净后关闭。
　　氮气发生器在食品行业的使用范围的广泛，主要有以下几处用法：
　　1、果蔬包装充氮气保鲜，可以保持果蔬的外观，延长货架期。
　　2、啤酒怕氧气，氧化会使啤酒变色、变味，还影响口感。生产易拉罐啤酒时先充氮气，挤出空气，这样可以保持啤酒原有的口味，让啤酒的泡沫更柔和。以前用二氧化碳的比较多，现在氮气逐步推广。
　　3、部分饮料也要用氮气，这不是为了防氧化，主要是为了加压。比如塑料饮料瓶、铝质易拉罐（非碳酸型），堆放和运输过程中容易变形，充一点氮气就可以让瓶身更结实。
　　4、点心、烤肉、面制品等有水分的食品，充氮包装可将保质期提高4倍以上。

1、PVC、PE、聚乙烯、苯胺、顺酐、乙醇、聚甲醛、苯酐、聚酯的生产；
2、涂料、油漆、有机硅的生产；
3、合成纤维纺线，拉丝防氯化；
4、橡胶的包装与贮存；
5、存贮液体上面气层的惰化；
6、氮气压注开采石油；
7、轮胎的充氮防干燥聚合作用；
8、干法熄焦、催化剂再生、石油分馏、氮肥原料、触媒保护；
9、海洋工程的惰性气体供应；
10、对油船储存的油面氮封、输油管的清洗气等等。

       氮气发生器，顾名思义，制取氮气的一种仪器设备，它主要应用领域为：航空航天、核电核能、食品医药、石油化工、电子工业和科学实验等领域。

      氮气发生器是如何制取氮气的呢？通常来说有3种方法，一是电化学制备氮气，二是膜分离制备氮气，三是PSA变压吸附制备氮气，前两种方法在制取的氮气纯度上不如第三种方法，PSA变压吸附制备氮气是通过利用在分子筛中，N2与其它气体分子的吸附能力不同，从而形成差异的浓度，分子筛柱末端可以获得高纯氮气，利用这种方法研制的氮气发生器可以让用户根据个人实际要求，来产生不同纯度的氮气，Z高可达99.999%，这种方法的难点是分子筛柱填装技术，分子筛填装不好，会因为气体高低压频繁变化，导致分子筛受损，微孔数量减少，从而使得性能降低，纯度因此也会受到影响。

      了解了氮气发生器的工作原理，那么氮气发生器在日常操作过程中通常会遇到哪些问题呢？出现这些问题我们该如何应对呢？

氮气发生器常见故障及应对办法

（1）氮气发生器运行中出现响声

应对办法：用扳手对电磁阀上螺母适当调整松紧度，不要太紧；若不行需拆开电磁阀对内部进行清洗(响主要是因电磁阀内脏有杂质)，若清洗完还不行，须更换新的。

（2）氮气发生器开机时即有气体输出

应对办法：刚开机压力上升时，需要按下延时开关。然后在输出压力从输出端放出10分钟后继续使用。

（3）开机无法工作，显示板无显示

应对办法：首先检查电源是否有点，插头等是否插好，然后再检查保险是否完好，仪器显示板排线插件是否插好。

（4）输出的氮气不纯

应对办法：检查电解液浓度是否过低，氮气发生器空气压力与空气源压力差是否过小。

       现在市面上的氮气发生器的厂家很多，有国产的，有进口的；而相应的不同作用的氮气发生器也很多，例如液质专用氮气发生器、蒸发光氮气发生器、高纯氮气发生器等等，面对如此多的氮气发生器厂家，相信大家都面临着该如何选择的问题？

      首先大家在购买氮气发生器的时候首先需要考虑到氮气发生器厂家的资质，用户口碑怎么样？售后服务怎么样？再根据自己需要氮气发生器的用途来选择不同类型的发生器，结合自己的预算来合理的选择某个品牌的氮气发生器。

      普拉勒（英国）科技有限公司是实验室气体发生器行业的主要供应商，其生产的高纯氮气发生器NITROGEN-300采用双塔变压吸附技术产生连续的高纯氮气，利用单片机智能微电脑控制，方式灵活，全中文人机交互界面，可设定工作时间，制得的氮气纯度高达 99.9995%。

普拉勒高纯氮气发生器NITROGEN-300产品特点

-选用英国Peculiar优质专用制氮分子筛：吸附容量大，抗压性能高，使用寿命长。
-采用独特的填压技术：使分子筛不易粉化，有效延长寿命。
-外置美国托马斯无油压缩机，使用可靠，有效保证氮气纯度。
-采用双罐缓冲，保证氮气输出压力的稳定性，并实现开机即输出高纯度氮气。
-交换塔、储气罐等关键部件均采用优质不锈钢材料制成，坚固耐用。
-内置两级气水分离器、两级稳压阀，英国Peculiar0.01μm精密过滤器，使气体干燥、洁净，整机性能更优。
-内置超压安全保护装置、过载保护装置，确保万无一失。
-系统内置自动故障诊断模式，便于使用维护。
-采用英国Peculiar专用制氮分子筛，经变压吸附得到高纯氮气。

普拉勒高纯氮气发生器NITROGEN-300技术参数

普拉勒高纯氮气发生器NITROGEN-300工作原理