氮氣發(fā)生器的氣體分離技術(shù)的關(guān)鍵原理

隨著氮氣發(fā)生器的應(yīng)用越來越廣泛，公司為了自己的產(chǎn)品更有特色，開始開發(fā)氮氣發(fā)生設(shè)備的更多新的技術(shù)。而氮氣發(fā)生器的氣體分離技術(shù)就是各公司研究的重心。該儀器用膜分離技術(shù)和變壓吸附技術(shù)來生產(chǎn)氮氣，如果顧客對某一種技術(shù)青睞有加，可以根據(jù)客戶的喜好來推薦合適的型號。但是，對于某些特定的應(yīng)用設(shè)備，使用其中的一種分離技術(shù)比另一種更有優(yōu)勢。
    膜分離技術(shù)：讓壓縮空氣通過中空纖維膜，當(dāng)空氣通過膜的時候，空氣中的氧氣，二氧化碳和水蒸汽會通過中空纖維膜管道上的小孔，進而排到大氣中去。在膜的出口，大尺寸的氮氣分子和惰性氣體氬氣都收集起來，輸送到應(yīng)用設(shè)備。這種氮氣分離提取技術(shù)簡單有效，無需任何移動部件。分離提取出來的氮氣較高純度能達到99.5%。
    變壓吸附技術(shù)是通過固體介質(zhì)來分離氣體混合物中的單一組分，用變壓吸附技術(shù)來分離空氣中的氮氣，所需的固體介質(zhì)是碳分子篩，碳分子篩對空氣中的氧氣選擇性吸附，從而在加壓的情況下分離了空氣中的氮氣和氧氣。
    碳分子篩其實就是多孔疏松的棒狀碳顆粒，當(dāng)對填充滿了碳分子篩顆粒的氮氣純化密封柱中充入壓縮空氣（主要成分是氮氣，氧氣和惰性氣體氬氣和少量水汽）時，碳分子篩會吸附水汽，氧氣，但是，氮氣不會被吸附。這主要是因為氮氣和氧氣的分子尺寸不一樣，碳分子篩顆粒上的小孔能讓分子尺寸小的氧氣進入，卻不能讓氮氣進入，因為氮氣的分子尺寸大于氧氣；從而，氮氣和氧氣被分離開了。
氮氣發(fā)生器中變壓吸附這一過程包含兩個步驟和階段：
1.吸附階段，壓縮空氣中氧氣，水汽，二氧化碳被碳分子篩柱子吸附，氮氣被收集起和儲藏起來。
2.重生階段，將碳分子篩柱的壓力釋放到大氣中去，吸附了氧氣，二氧化碳，水汽的碳分子篩顆粒釋放掉吸附的氧氣，二氧化碳和水汽，從而為下一次吸附做好準(zhǔn)備。
    變壓吸附這一個過程需要維持一個穩(wěn)定的溫度，這個溫度通常情況下和實驗室的環(huán)境溫度接近（20-25℃）。變壓吸附技術(shù)生產(chǎn)出來的氮氣，純度較高能達到99.999%，純度越高，生產(chǎn)過程中需要消耗的空氣就越多。
    變壓吸附技術(shù)和膜分離技術(shù)來生產(chǎn)氮氣，各有利弊。具體使用哪種方法來生產(chǎn)氮氣要取決于應(yīng)用和流速要求。在市面上，某些人說氮氣膜和碳分子篩是消耗品，需要定期更換，這是不對的。如果用戶的除油和除水過濾器效果不佳，碳分子篩和氮氣膜的分離效果會隨著使用年限的增加而慢慢失效。