高純氮氣發生器是一種用于生產高純度氮氣的設備,廣泛應用于實驗室、醫療、食品加工和電子工業等領域。其核心原理是通過變壓吸附(PSA)或膜分離技術,從原料空氣中分離出氮氣。為了確保
高純氮氣發生器的正常運行和產出氣體的高純度,對原料空氣的質量有著嚴格的要求,并需要采取相應的預處理方法。
原料空氣的質量要求
1.水分含量
水分的存在會影響吸附劑的性能,導致氮氣純度下降。因此,原料空氣的相對濕度應控制在較低水平,通常要求在40%以下。
2.粉塵顆粒
空氣中的粉塵顆粒會堵塞管道和吸附劑,影響設備的正常運行。因此,原料空氣中粉塵顆粒的直徑應小于0.01微米,并且盡量減少顆粒物的含量。
3.油分含量
油分的存在會污染吸附劑,降低其吸附性能,從而影響氮氣的純度。原料空氣中的油分含量應控制在0.01ppm以下。
4.氧氣含量
雖然高純氮氣發生器的主要目的是分離氮氣,但在原料空氣中氧氣含量過高時,可能會對設備的運行效率產生負面影響。一般情況下,氧氣的含量應在21%左右,不應過高或過低。

預處理方法
為了滿足上述質量要求,原料空氣需要經過一系列預處理步驟,以確保其純凈度和干燥度。
1.過濾器
a.粗過濾器
粗過濾器主要用于去除空氣中的大顆粒雜質,如灰塵、纖維等。一般采用初效過濾器,過濾效率可達95%以上。
b.精過濾器
精過濾器主要用于去除空氣中的微小顆粒和油分。常見的精過濾器包括HEPA過濾器和活性炭過濾器,過濾效率可達到99.99%。
2.干燥器
a.冷凍式干燥器
冷凍式干燥器通過冷卻空氣,使水蒸氣凝結成液態水,從而達到干燥的目的。這種方法適用于大多數普通應用場合,能夠將空氣的露點降低到-40℃左右。
b.吸附式干燥器
吸附式干燥器利用吸附劑(如分子篩或硅膠)吸附水分,達到干燥的目的。這種方法能夠將空氣的露點降低到-70℃以下,適用于對干燥度要求較高的場合。
3.油水分離器
油水分離器主要用于去除空氣中的液態油和水。通過離心力或過濾方式,將油水與空氣分離,確保空氣的潔凈度。
4.活性炭吸附器
活性炭吸附器主要用于去除空氣中的有機氣體和異味。活性炭具有很強的吸附能力,可以有效去除空氣中的油蒸汽和其他有害氣體。
5.自動排水系統
自動排水系統用于及時排出冷凝水,防止水積聚在管道和設備中,影響氣體質量和設備運行。
6.在線監測系統
在線監測系統用于實時監測原料空氣的質量參數,如濕度、油分含量、顆粒物濃度等。一旦發現異常,系統會自動報警并采取相應措施,確保原料空氣的質量穩定。