氮气发生器使用要求

氮气发生器的使用方法：
1、接通电源，将氮气发生器出气口与质谱进气口用管路连接好，打开氮 气发生器显示屏上的开关(注意将氮气发生器后面的阀门打开)；
2、注意观察氮气发生器出气口压力和氮气纯度，出气口压力一般在7bar左右，氮气纯度要大于99%；
3、质谱使用结束后，待Desolvation Temp降至60°C以下，再关掉API GAS；
4、关氮气发生器。
应用领域介绍：
电子：在精密电子行业，精密仪器的生产和处理需要高纯度氮气。
食品：需要防水及防氧处理的食品、水果、粮食处理中需要用到高纯氮气。
化工：化工产品生产、储藏及运输过程中需要用到氮气。

氮气发生器原理：

膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力一膜两侧压力差作用下，渗透速度相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速度相当慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等呗滞留在膜的滞留侧被富集从而使混合气体分离。膜分离制氮机就是根据以上原理。以压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。

空气分离是购买氮气发生器的替代方案。在空气分离设备中，可以将空气分离为其基本成分。压缩和过滤天然空气，以去除杂质。压缩空气被加热和冷却，直到不同的元素到达沸点，然后分离出来。然后这些元素返回到气态，此时它们就可以使用了。与氮气发生器一样，空气分离设备也得益于使用氧气分析仪来观察氧气含量。

氮气发生器的工作原理是分离空气，电解膜的“-”侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正侧还原，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，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。

发生器对色谱的影响有一点常常被忽略，就是发生器内的开关电源工作事会对电网电压造成干扰(压缩机的启动和停止也会)，所以色谱仪经过稳压电源供电，当然不用稳压电源的用户很少。

对色谱来说，氮气发生器产生了氮气后，还需要脱水、脱氧(加脱水脱氧管)，否则会损害ECD检测器。

对质谱来说，国内的氮气发生器不会有很高的流量，所以，现在很多人都还使用液氮罐，来支持液质联用需要的氮气流量。

值得提醒的一点是：氮气发生器只能在实验室内或实验室外很近的位置采集空气作为气源，而实验室内空气经常是受到污染的，其中的有机溶剂含量因为实验前处理过程等原因(此外GC的洗针溶剂挥发，液相的流动相挥发)不可避免的超标

实验室氮气发生器原理有哪些？

目前，实验室氮气发生器原理主要有两种种，它们分别是：1、采用中空纤维膜分离（纯度低，体积小）；2、采用PSA的合成分子筛分离（纯度高，体积大）；

膜分离制氮机技术原理，通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子的通过速度较快，而大分子和极性较弱的分子的通过速度较慢，膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行qi体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。

碳分子筛制氮原理：以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称psa制氮。实验室PSA氮气发生器以空气作为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，在实验室仪器中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎。

碳分子筛制氮与采用中空纤维膜技术对比

1、碳分子筛技术可实现自我净化，不仅有效去除杂质和碳氢化合物，而且得到的氮气纯度更高，这就是为什么所有厂家气相用氮气发生器（因为纯度要求达到99.999%）全部采用碳分子筛技术而不是膜分离技术；

2、膜分离技术，根据不同气体在通过膜时的渗透属性不同，将空气中的氮气分离出来，但通过膜的压缩空气即使之前经过净化也会存在一定的杂质和碳氢化合物，这些杂质会附着在膜上而不会彻底排除，在空气湿度大的地方，膜的分离效率会不断降低，纯度和流速会逐渐降低；

3、碳分子筛技术更适宜于潮湿的空气环境和高温天气；这得益于碳分子筛技术的自我净化功能可去除空气中的水汽，并不受温度变化影响。而膜分离技术无法自我净化，一旦空气潮湿，直接影响设备的产气效率甚至导致故障。

氮气发生器的使用有哪些注意事项？

前面讲到了氮气发生器原理，那这里就再来说说，这种设备的使用注意事项。在使用前，首先我们应检查进风口有没有被杂物堵塞，如果有的的话及时进行处理；由于仪器内置空压机活塞的密封圈使用寿命问题，因此在使用完毕后，要及时将仪器关闭掉；在未接空气源时，切勿空载运行仪器等等。

实验室氮气发生器原理有哪些？

目前，实验室氮气发生器原理主要有两种种，它们分别是：1、采用中空纤维膜分离（纯度低，体积小）；2、采用PSA的合成分子筛分离（纯度高，体积大）；

膜分离制氮机技术原理，通常一切气体均可以渗透通过高分子膜，其过程是气体分子首先被吸附并溶解于膜的高压侧表面，然后借助于浓度梯度在膜中扩散，从膜的低压侧解析出来，其结果是小分子和极性较强的分子的通过速度较快，而大分子和极性较弱的分子的通过速度较慢，膜分离就是利用各种气体在高分子膜上的渗透速率的不同，来进行qi体分离的，其分离推动力为气体在膜两侧的分压差，所以膜法气体分离没有相变、不需要再生，它具有设备简单、操作及维护费用低等优点。

碳分子筛制氮原理：以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称psa制氮。实验室PSA氮气发生器以空气作为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，在实验室仪器中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎。

碳分子筛制氮与采用中空纤维膜技术对比

1、碳分子筛技术可实现自我净化，不仅有效去除杂质和碳氢化合物，而且得到的氮气纯度更高，这就是为什么所有厂家气相用氮气发生器（因为纯度要求达到99.999%）全部采用碳分子筛技术而不是膜分离技术；

2、膜分离技术，根据不同气体在通过膜时的渗透属性不同，将空气中的氮气分离出来，但通过膜的压缩空气即使之前经过净化也会存在一定的杂质和碳氢化合物，这些杂质会附着在膜上而不会彻底排除，在空气湿度大的地方，膜的分离效率会不断降低，纯度和流速会逐渐降低；

3、碳分子筛技术更适宜于潮湿的空气环境和高温天气；这得益于碳分子筛技术的自我净化功能可去除空气中的水汽，并不受温度变化影响。而膜分离技术无法自我净化，一旦空气潮湿，直接影响设备的产气效率甚至导致故障。

氮气发生器的使用有哪些注意事项？

前面讲到了氮气发生器原理，那这里就再来说说，这种设备的使用注意事项。在使用前，首先我们应检查进风口有没有被杂物堵塞，如果有的的话及时进行处理；由于仪器内置空压机活塞的密封圈使用寿命问题，因此在使用完毕后，要及时将仪器关闭掉；在未接空气源时，切勿空载运行仪器等等。

气相色谱仪中使用的气体发生器有氢气发生器、氮气发生器和空气发生器。以下介绍氢气发生器的安装、使用和优势。
    氢气发生器的安装
    1、将仪器从包装箱内取出，检查有无因运输不当而损坏，核对仪器备件，
    2、加电解液：
    ①、取出备件中氢氧化钾全部倒入一容器内，然后加入二次蒸馏水或去离子水500mL作为母液，充分搅拌等电解液冷却后待用。
    ②、打开储液桶外盖，取出内盖。（内盖是为运输时防止漏液，使用时不得带内盖运行）将内盖保存好，以便再次运输时使用。
    ③、将冷却后的电解液（母液）倒入储液桶内，然后再加入二次蒸馏水或去离子水，不要超过上限水位线， 也不要低于下限水位线。拧上外盖，10分钟后即可使用。
    氢气发生器的使用
    开机时，先用原料氢置换系统，从阀3放空，待系统内的高纯氮置换干净后，根据用户的原料氢内的含氢量和所需高纯氢量，参照表一数据，来选定操作温度、操作压力和驰放气量，然后再通电加热钯管，从阀2流出高纯氢。
    调温方法，可根据随机所带的说明书进行温度设定。从钯扩散制得的高纯氢到实际获得的高纯氢，尚需要置换阀2前管线的一段时间，通常约需2~3小时。由于本装置在出厂前，都要经过产品质量检验，因此阀1和阀3管线内，充有高纯氮，阀2到管线前那段管线充有高纯氮。当设备停止使用时，应先停电，待装置冷却后各阀门都关闭再停气，以便在下次使用时减少置换系统的时间。
    一般认为在钯管厚度的情况下，进出口压力差越大，温度越高，则氢的渗透量越大，但平均压力以8~3公斤/平方厘米，操作温度为300~400℃为宜。电压在2.3V左右。
    氢气发生器的优势
    氢气发生器采用了高灵敏度，模糊自动跟踪控制系统，即用即产，用气产气，不用气不产气，实现了自动恒压、恒流，使压力稳定精度范围小于0.001Mpa，保证仪器输出氢气纯度高，压力 稳定、安全、持续。主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。通过电解水产生氢气，产生的氧气则放空进入大气。具有电解面积大、池温低、性能好、产气量大、纯度高的优点。
    1、可用性——通过电解水即可获得氢气，氢气发生器可按需生产氢气。
    2、低温分离——由于氢气的效率提高了，化合物可在较低温度下分离，从而缩短运行时间。
    3、速度加快——由于线性流速加快，运行时间缩短了，相应地，实验室生产量也就提高了。
    4、柱寿命延长——温度降低了，柱流失相应减少了，因此柱寿命也随之延长了。此外，氢气属于还原气体，可移除柱中的潜在酸性位，从而进一步延长柱的使用寿命。
    现存的实验室应用—氢气正在大多数气相色谱分析实验室用于多项应用，例如，作为应用为广泛的探测器（FID）的燃料气。为气相色谱分析应用程序选择适当的氢气供应源，会提高系统的可靠性，改进所取得的结果。

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。

氮吹仪专用氮气发生器是一款经济实用的实验室氮气源产品，相对于传统的实验室氮气钢瓶来说，安全性得到了很大的提高。
因此用它来代替实验室用钢瓶是一个理想的选择。它对工作环境的周边设施要求简单，只要提供一个标准的电源就可以运转，并不断的产生高纯氮气。
电解液使用碱性水溶液。高pH值的碱性溶液能够抑制细菌在电解膜上生长。可避免微生物的生长造成的电解膜污染。并且仪器电解膜对水质的要求不高，不会由于水质问题而引起膜中毒。
氮吹仪专用氮气发生器的工作原理是通过空气压缩机将外界的空气收集到储气罐中，再将空气通入电解分离池，氮气和氧气在电解池内产生分离。
氧气被释放到大气中，氮气经过净化、干燥后输出。仪器通过系统压力可以自动调节氮气输出量，并迅速稳定。了解完这些我们再来看看该怎样正确的去使用这款仪器吧!
使用氮吹仪专用氮气发生器的安放场所应符合以下几点要求：
远离散热器或暖气管道等热源区域;
无震动、阳光直射、粉尘、腐蚀性气体，
环境温度：10℃-40℃
环境相对湿度：≤85%
自检方法：
A、将空气源出气口与氮吹仪专用氮气发生器进气口的密封螺母取下，(请将其保存好，以便今后自检仪器用。)用一根Φ3的气路管把它们连接起来，不能漏气。
B、先启动空气源，这时空气源的压力指示上升，当空气压力达到0.4Mpa
再打开电源开关，将氮气输出密封帽旋紧。此时两个流量显示表均显示为500ml/min左右;输出压力在十五分钟左右缓慢上升，当达到设定值后(0.4MPa)，流量下降，显示为“000”，说明氮吹仪专用氮气发生器自检合格，若显示数字大于0，请用皂液检查输出口，看螺帽是否旋紧。
C、完成上述操作后，关机并将氮气输出口螺帽取下，用管路接通用气设备(或气体净化装置)。
开机使用前的准备：
A、将空压机输出密封帽旋紧，接通电源线，打开电源。仪器面板上的工作指示灯为绿色，此时空压机正在工作，输出压力缓慢上升，当达到设定值后，工作指示灯变为红色，此时空压机停止向储气罐中输入气体。
B、将螺帽旋松，使系统中的部分气体排出，当压力下降后观察工作指示灯是否变为绿色，即当压力下降后，仪器会自动启动空压机以保证储气罐中的压力保持在正常范围内。
C、完成上述操作后，氮吹仪专用氮气发生器关机并将输出口螺帽取下，用管路接通用气设备(或气体净化装置)。

氮吹仪用氮气发生器是一款经济实用的实验室氮气源产品，相对于传统的实验室氮气钢瓶来说，安全性得到了很大的提高。因此用它来代替实验室用钢瓶是一个理想的选择。它对工作环境的周边设施要求非常简单，只要提供一个标准的电源就可以运转，并*的产生高纯氮气。电解液使用碱性水溶液。高pH值的碱性溶液能够抑制细jun在电解膜上生长。可避免微生物的生长造成的电解膜污染。并且仪器电解膜对水质的要求不高，不会由于水质问题而引起膜中毒。
 

氮吹仪专用氮气发生器的工作原理是通过空气压缩机将外界的空气收集到储气罐中，再将空气通入电解分离池，氮气和氧气在电解池内产生分离。氧气被释放到大气中，氮气经过净化、干燥后输出。仪器通过系统压力可以自动调节氮气输出量，并迅速稳定。了解完这些我们再来看看该怎样正确的去使用这款仪器吧！
 

安放场所应符合以下几点要求：
 

远离散热器或暖气管道等热源区域；
 

无震动、阳光直射、粉尘、腐蚀性气体，
 

环境温度：10℃-40℃
 

环境相对湿度：≤85%
 

自检方法：
 

A、将空气源出气口与氮吹仪专用氮气发生器进气口的密封螺母取下，(请将其保存好，以便今后自检仪器用。)用一根Φ3的气路管把它们连接起来，不能漏气。
 

B、先启动空气源，这时空气源的压力指示上升，当空气压力达到0.4Mpa
 

再打开电源开关，将氮气输出密封帽旋紧。此时两个流量显示表均显示为500ml/min左右；输出压力在十五分钟左右缓慢上升，当达到设定值后(0.4MPa)，流量下降，显示为“000”，说明氮吹仪专用氮气发生器自检合格，若显示数字大于0，请用皂液检查输出口，看螺帽是否旋紧。
 

C、完成上述操作后，关机并将氮气输出口螺帽取下，用管路接通用气设备(或气体净化装置)。
 

开机使用前的准备：
 

A、将空压机输出密封帽旋紧，接通电源线，打开电源。仪器面板上的工作指示灯为绿色，此时空压机正在工作，输出压力缓慢上升，当达到设定值后，工作指示灯变为红色，此时空压机停止向储气罐中输入气体。
 

B、将螺帽旋松，使系统中的部分气体排出，当压力下降后观察工作指示灯是否变为绿色，即当压力下降后，仪器会自动启动空压机以保证储气罐中的压力保持在正常范围内。
 

C、完成上述操作后，氮吹仪专用氮气发生器关机并将输出口螺帽取下，用管路接通用气设备(或气体净化装置)。

　氮气发生器按原理分为三种，下面为大家仔细讲解下：
　　1.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。这种方法可以产出高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；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；
　　2.膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，形成的产品气纯度高可达99%，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。这种制氮方法膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低；缺点是氮气纯度不能达到高纯级，膜组件目前均为进口，国内不能提供，成本较高，仪器价格也相对高。
　　3.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，高可生产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，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。

氮气发生器原理：
膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力一膜两侧压力差作用下，渗透速度相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速度相当慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等呗滞留在膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。膜分离制氮机就是根据以上原理。以压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。
空气分离是购买氮气发生器的替代方案。在空气分离设备中，可以将空气分离为其基本成分。压缩和过滤天然空气，以去除任何杂质。压缩空气被加热和冷却，直到不同的元素达到沸点，然后分离出来。然后这些元素返回到气态，此时它们就可以使用了。与氮气发生器一样，空气分离设备也得益于使用氧气分析仪来观察氧气含量。
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。
发生器对色谱的影响有一点常常被忽略，就是发生器内的开关电源工作事会对电网电压造成的干扰(压缩机的启动和停止也会)，所以色谱仪经过稳压电源供电，当然不用稳压电源的用户极少。
对色谱来说，氮气发生器产生了氮气后，还需要脱水、脱氧(加脱水脱氧管)，否则会损害ECD检测器。
对质谱来说，国内的氮气发生器都无法达到很高的流量，所以，现在很多人都还使用液氮罐，来支持液质联用需要的氮气流量。
值得提醒的一点是：氮气发生器只能在实验室内或实验室外很近的位置采集空气作为气源，而实验室内空气经常是受到污染的，其中的有机溶剂含量因为实验前处理过程等原因(此外GC的洗针溶剂挥发，液相的流动相挥发)不可避免的超标。

氮气发生器使用时流量指示要与色谱仪用气量一致，如果流量指示超出色谱仪实际用量较大，要立即停机检漏，按照仪器的故障原因与排除方法进行调整，再进行自检，检查合格后才能使用。
　　氮气发生器的正常使用中，要注意去离子水的添加，每次添加的量不要超过液位的上限，添加去离子水的频率与氮气用量的大小和环境温度有关。变色硅胶的更换，干燥剂底部变红色时需要更换，将仪器中的氮气放出，将干燥剂筒整体拧下，然后更换。保证干燥剂筒上盖内的橡胶面无干燥剂附着拧紧后，干燥剂筒正对干燥底座拧上。
　　氮气发生器的净化管安装主要有两种方法，下面小编就来为大家介绍一下。
　　1、立装式：该产品的净化管的进气口和出气口都在仪器底部，开口向上。此方法有两种：
　　（1）净化管内加导管吸附剂装入净化管内，气体先经吸附剂吸附后再经导管输出，此方法多为不锈钢管采用，但不锈钢管不透明不利于用户直接观察吸附剂的变化。
　　（1）净化管内加衬管，吸附剂装入衬管内，气体先经吸附剂后再经净化管与衬管中间的缝隙到净化管底部输出，此方法受结构及加工工艺的影响，衬管不易从净化管内取出，甚至气体受吸附剂阻力的影响而不流经吸附剂，造成未过滤的气体直接输出，会影响色谱的正常使用。
　　2、吊装式：净化管的进气口和出气口都在仪器上部，出管口向下，氮气发生器从电解分离池或者压缩机过来的气体从固定盖中间内突起的进气口向下通过内衬芯管进入干燥剂底部，然后经过吸附剂的过滤后再向上返回到固定盖周边的出气口，从而保证气体经过有效的过滤后再输出。
　　氮气压力低或是没有压力，而氮气流量大，此时就需要查看设备是否漏气了。用盲螺母把仪器反面氮气出口关闭，开机调查流量指示是不是回零，几分钟后流量没有降到较小或许到零，说明仪器自身漏气。查看干燥剂筒上盖内的橡胶面有无干燥剂附着和干燥剂底座的0圈是不是脱开即可，说明后边衔接的仪器漏气。