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實驗室氮氣發(fā)生器制氮的基本過程是怎樣的

2020-08-25
   實驗室氮氣發(fā)生器是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),以進(jìn)口優(yōu)質(zhì)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,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(O2)擴散速率較快,較多的進(jìn)入碳分子篩微孔,直徑較大的氣體分子(N2)擴散速率較慢,進(jìn)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(dǎo)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,在PSA條件下得到氣相富集物氮氣。
 
  實驗室氮氣發(fā)生器制氮的基本過程為:
  (1)在采用碳分子篩為吸附劑時,碳分子篩對氧氮的吸附速度相差很大。在高壓下,空氣進(jìn)入碳分子篩后,在短時間內(nèi),氧的吸附速度大大超過氮的吸附速度(碳分子篩對二氧化碳等也有吸附能力),從而將氣體由空氣變成富氮的組分。
 
  (2)氮氣流出后,通過降低壓力,分子篩表面上被吸附的氧分子等被解吸排出,從而吸附劑得以再生。
 
  變壓吸附方法制得的氮氣的純度在95.0%~99.9%之間,甚至可以得99.9995%以上純度的氮氣。一般而言,如果需要更高純度的氮氣則需增加氮氣凈化設(shè)備,并且在其他條件不變情況下(如輸入氣體量),氮氣的純度越高,氮氣輸出量則越小。

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