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氮气发生器原理及选配建议

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2023/11/09

液质联用（LCMS）

一、氮气发生器简介及原理

氮气发生器是一种用于制造高纯度氮气的设备，它可以将空气中的氮气和氧气分离开，提取出来纯净的氮气。

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

中空膜分离技术原理，通常空气中所有气体被吸附并溶解于高压侧表面，借助浓度差在膜中扩散，小分子及极性大的分子移动速度快，大分子及极性小的分子移动速度慢，膜分离技术就是借助膜分压差，通过不同分子的移动速度从而实现气体分离，它具有操作简单及维护费用低等特点。

碳分子筛制氮原理，以空气为原料，碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对空气中的氮和氧的选择性吸附从而使其分离，统称为PSA制氮。这个原理的氮气发生器纯度可根据用户需求进行调节，相比膜分离纯度高,装置对环境的适应力强。

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，产生的氮气纯度最高能达到99.999%，它更适宜于潮湿的空气环境和高温天气，也是得益于自我净化的功能。膜分离技术的氮气纯度最高能达到99.5%，能满足大多数仪器使用，它需要装在干燥、干净的环境中。维护成本膜分离技术比碳分子筛低。

二、为什么选氮气发生器
相比氮气罐，莱奥即产即用的氮气发生器是一种更实用的气体来源。传统气源会产生持续的运输、管理和租赁成本，造成成本的增加。

我们来看一组数据，假设实验室的一台LC-MS每天运行8小时，离子源部分对氮气的流速要求是30 L/min，那么，仪器在运行一年内将消耗约5256000 L的氮气。这相当于大约600多个液氮罐。这样一年下来，除了钢瓶气本身的成本，还需要考虑钢瓶订购、搬运、安装，钢瓶的管理，员工额外花费的时间等成本。

1、纯度高：氮气发生器纯度最高可达到99.999%，满足应用需求。-

2、稳定性好：氮气发生器相比于氮气瓶可以稳定的产生氮气，不受外界干扰。

3、操作简便：氮气发生器按需生产气体，无需更换钢瓶或保证供气库存。

4、不间断供气：稳定的气体质量和供应，没有杂质，不会耗尽气体。

5、性价比高：减免使用钢瓶带来的持续成本。

6、安全系数高：无需专人专管，排除高压钢瓶隐患。

7、有保障：全面现场保修和服务合同。

三、氮气发生器如何选择？

1、纯度：根据客户应用需求选择不同纯度，一般是95%-99.5%和99.999%的2种规格纯度；值得注意的是，并不是纯度越高越好，纯度越高会造成空气的消耗呈指数级增长，所以，选择合适的纯度即可。

2、气量：根据用户需求，在仪器运行过程中耗气量的总和，来断定是需要多少气量的氮气发生器，但不能让设备满负荷运转，这样只会造成设备的损耗。

3、分体式还是一体式：一体式和分体式区别在于内置还是外置空压机，一体式占用空间小，但最大气量供应有限；分体式占用空间大，需要独立空间，但供气量远远超过一体式，适合有较多大型仪器的实验室。

4、按用途选择：氮气发生器有不同品牌液质用、氮吹用、ELSD/CAD用、手套箱用、二氧化硫蒸馏仪用等等不同用途，根据用户需求，按需选配。

感谢阅读，分享互助！

附件：

氮气发生器原理及选配建议.docx

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