氮气发生器主要用途

　　高纯氮气发生器的必定流量、纯度的普氮和氢氮气发生器气一同进入设置配备布置中，在混杂器中足够混杂后，进入装有钯触媒除氧器设置配备布置，在脱氧催化剂的成果下发生2H2+O2=2H2O的化学反应，抵达脱氧目的。氮气发生器脱氧后氮气中的水气始末冷却器脱水，然后氮气接连进入单调器单调，使氮气露点达-60℃左右，单调器配备两台，其间一台单调器举办吸附单调，另一台把已吸附丰满水气的单调器举办再生，为下一周期吸附工作做好预备。经单调后的氮气始末过滤器除尘，得到的就是高纯氮气。

　　高纯氮气发生器时分后，分子筛对氧的吸附抵达均衡，根据碳分子筛在不相同压力下对吸附气体的吸附量不相同的特性，下降压力使碳分子筛免除对氧的吸附，这一进程为再生。根据再生压力的不相同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的*再生，易于获得高纯度气体。

　　变压吸附制氮气发生器(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术方案、制造的氮气发生设置配备布置。相同一般运用两吸附塔并联，由全自动操控系统按特定氮气发生器可编脚步严格操控时序，替换举办加压吸附息争压再生，结束氮氧别离，获得所需高纯度的氮气。

 
1. 分子筛（CMS）为吸附剂，纯度高，使用寿命长
2. 内置除水分离器，确保吸附剂的使用寿命长
3. 三级独立过滤系统，颗 粒<0.01um&0.003mg/m³，确保机器产气连续性
4. 氮气纯度显示，可清晰观察机器产氮气的纯度，精度高
5. 内置压缩机，无需外配，且采用悬空隔音系统，噪音小
6. 双重压力值可调系统，操作简单方便

 

　　氮气发生器的工作原理分为三种，1.电化学法制氮;2.膜分离制氮;3.PSA变压吸附制氮，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，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。

　　氮气发生器技术参数

　　1、氮气纯度：含氧量<3PPM，含水量露点-56℃

　　2.氮气流量：0-300ml/min

　　3.输出压力：0-0.4Mpa(由原料空气压力决定)

　　4.压力稳定性：<0.003MPa(视空气源的稳定性)

　　5.供电电源：220V±10%50Hz

　　6.消耗功率：60W

　　7.工作环境：1-40℃相对湿度：<85%

　　8.外形尺寸：370×180×330mm

　　9.净重：约11Kg

　　氮气发生器使用方法

　　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、后关氮气发生器。

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电的使用


1.实验室内严禁私拉电线。


2.使用插座前需了解额定电压和功率，不得超负荷使用电插座。


3.插线板上禁止再串接插线板。同一插线板上不得长期同时使用多种电器。


4.大型仪器设备需使用独立插座。


5.不得长期使用临时接线板。


6.节约用电。下班前和节假日放假离开实验室前应关闭空调、照明灯具、计算机等用电器。即使在工作日，这些用电器没有必要开启时，也要随时将其关闭。


水的使用


实验室用水分为自来水、纯水及超纯水三类。在使用时应注意如下事项：


1.节约用水，按需求量取水。


2.根据实验所需水的质量要求选择合适的水。洗刷玻璃器皿应先使用自来水，后用纯水冲洗;色谱、质谱及生物实验(包括缓冲液配置、水栽培、微生物培养基制备、色谱及质谱流动相等)应选用超纯水。


3.超纯水和纯水都不要存储，随用随取。若长期不用，在重新启用之前，要打开取水开关，使超纯水或纯水流出约几分钟时间后再接用。


4.用毕切记关好水。


液氮的使用


液氮常用作制冷剂。制冷剂会引起冻伤，少量制冷剂接触眼睛会导致失明，液氮产生的气体快速蒸发可能会造成现场空气缺氧。使用和处理液氮时应注意：


1.戴上绝缘防护手套。


2.穿上长度过膝的长袖实验服。


3.穿上过脚踝不露脚面的鞋，戴好防护眼镜，必要时戴防护面罩。


4.保持环境空气流畅。


洗液的使用


洗液分为酸性洗液(或重铬酸钾的硫酸溶液)、碱性洗液(氢氧化钠-乙醇溶液)及中性洗液(常用洗涤剂)。


1.酸性洗液放于玻璃缸内，碱性洗液可放于塑料桶内。


2.使用碱性洗液时，玻璃仪器的磨口件应拆开后再放入洗液缸内，以免磨口被碱性液腐蚀而发生粘合。放入碱液前玻璃仪器要用丙酮和水预洗。


仪器、设施、器具的使用


1.玻璃器皿


正确的使用各种玻璃器皿对于减少人员伤害是非常重要的。实验室中不允许使用破损的玻璃器皿。对于不能修复的玻璃器皿，应当按照废物处理。在修复玻璃器皿前应清除其中所残留的化学药品。


实验室人员在使用各种玻璃器皿时，应注意以下事项：


(1)在橡皮塞或橡皮管上安装玻璃管时，应戴防护手套。先将玻璃管的两端用火烧光滑，并用水或油脂涂在接口处作润滑剂。对粘结在一起的玻璃器皿，不要试图用力拉，以免伤手。


(2)杜瓦瓶外面应该包上一层胶带或其他保护层以防破碎时玻璃屑飞溅。玻璃蒸馏柱也应有类似的保护层。使用玻璃器皿进行非常压(高于大气压或低于大气压)操作时，应当在保护挡板后进行。


(3)破碎玻璃应放入专门的垃圾桶。破碎玻璃在放入垃圾桶前，应用水冲洗干净。


(4)在进行减压蒸馏时，应当采用适当的保护措施(如有机玻璃挡板) ，防止玻璃器皿发生爆炸或破裂而造成人员伤害。


(5)普通的玻璃器皿不适合做压力反应，即使是在较低的压力下也有较大危险，因而禁止用普通的玻璃器皿做压力反应。


(6)不要将加热的玻璃器皿放于过冷的台面上，以防止温度急剧变化而引起玻璃破碎。


2.旋转蒸发仪


旋转蒸发仪是实验室中常用的仪器，使用时应注意下列事项：


(1)旋转蒸发仪适用的压力一般为10～30mmHg。


(2)旋转蒸发仪各个连接部分都应用夹子固定。


(3)旋转蒸发仪烧瓶中的溶剂容量不能超过一半。


(4)旋转蒸发仪必须以适当的速度旋转。


3.真空泵


真空泵是用于过滤、蒸馏和真空干燥的设备。常用的真空泵有三种：空气泵、油泵、循环水泵。水泵和油泵可抽真空到20～100mmHg，高真空油泵可抽真空到0.001～5mmHg。使用时应注意下列事项：


(1)油泵前必须接冷阱。


(2)循环水泵中的水必须经常换，以免残留的溶剂被马达火花引爆。


(3)使用完之前，先将蒸馏液降温，再缓慢放气，达到平衡后再关闭。


(4)油泵必须经常换油。


(5)油泵上的排气口上要接橡皮管并通到通风橱内。


4.通风橱


通风橱的作用是保护实验室人员远离有毒有害气体，但也不能排出所有毒气。使用时应注意下列事项：


(1)化学药品和实验仪器不能在处摆放。


(2)在做实验时不能关闭通风。


5.温度计


温度计一般有酒精温度计、水银温度计、石英温度计及热电偶等。低温酒精温度计测量范围-80℃ ~ +50℃;酒精温度计测量范围 0℃ ~ +80℃;水银温度计测量范围 0℃ ~ +360℃;高温石英温度计测量范围 0℃ ~ +500℃，热电偶在实验室中不常用。实验室人员应选用合适的温度计。温度计不能当搅拌棒使用，以免折断、破损，导致其他危害。水银温度计破碎后，要用吸管吸去大部分水银，置于特定密闭容器并做好标识，待废化学试剂公司进行处理，然后用硫磺覆盖剩余的水银，数日后进行清理。


6.气体钢瓶


钢瓶内的物质经常处于高压状态，当钢瓶倾倒、遇热、遇不规范的操作时都可能会引发爆炸等危险。钢瓶压缩气体除易爆、易喷射外，许多气体易燃、有毒且具腐蚀性。因此钢瓶的使用应注意：


(1)正常安全气体钢瓶的特征：


①钢瓶表面要有清楚的标签，注明气体名称。


②气瓶均具有颜色标识。


③所有气体钢瓶必须装有减压阀。


(2)气体钢瓶的存放：


①压缩气体属一级危险品，尽可能减少存放在实验室的钢瓶数量，实验室内严禁存放氢气。


②气体钢瓶应当靠墙直立放置，并采取防止倾倒措施;应当避免曝晒、远离热源、腐蚀性材料和潜在的冲击;同时钢瓶不得放于走廊与门厅，以防紧急疏散时受阻及其它意外事件的发生。




(3)气体钢瓶的使用：


①打开减压阀前应当擦净钢瓶阀门的水和尘灰。钢瓶使用完，将钢瓶主阀关闭并释放减压阀内过剩的压力，须套上安全帽(原设计中无需安全帽者除外) 以防阀门受损。取下安全帽时必须谨慎小心以免无意中打开钢瓶主阀。


②不得将钢瓶*用空(尤其是乙炔、氢气、氧气钢瓶)，必须留存一定的正压力。


③气体钢瓶必须在减压阀和出气阀完好无损的情况下，在通风良好的场所使用，涉及有毒气体时应增加局部通风。


④在使用装有有毒或腐蚀性气体的钢瓶时，应戴防护眼镜、面罩、手套和工作围裙。严禁敲击和碰撞压力气瓶。


⑤氧气钢瓶的减压阀、阀门及管路禁止涂油类或脂类。


⑥钢瓶转运应使用钢瓶推车并保持直立，同时，关紧减压阀。


7.离心机


在固液分离时，特别是对含很小的固体颗粒悬浮液进行分离时，离心分离是一种非常有效的途径。使用时注意以下几点：


(1)在使用离心机时，离心管必须对称平衡，否则应用水作平衡物以保持离心机平衡旋转。


(2)离心机启动前应盖好离心机的盖子，先在较低的速度下进行启动，然后再调节至所需的离心速度。


(3)当离心操作结束时，必须等到离心机停止运转后再打开盖子，决不能在离心机未*停止运转前打开盖子或用手触摸离心机的转动部分。


(4)玻璃离心管要求较高的质量，塑料离心管中不能放入热溶液或有机溶剂，以免在离心时管子变形。


(5)离心的溶液一般控制在离心管体积的一半左右，切不能放入过多的液体，以免离心时液体散逸。


8.注射器


使用注射器时要防止针头刺伤及针筒破碎而伤害手部，针头和针筒要旋紧以防止渗漏。用过的注射器一定要及时洗净。无用的针筒应该先毁坏再处理，以防他人误用。


9.冰箱和冰柜


实验室中的冰箱均无防爆装置，不适用存放易燃、易爆、挥发性溶剂。


(1)严禁在冰箱和冰柜内存放个人食品。


(2)所有存放在冰箱和冰柜内的低沸点试剂均应有规范的标签。


(3)放于冰箱和冰柜内的所有容器须密封，定期清洗冰箱及清除不需要的样品和试剂。


实验室主要的安全事故


1.火灾事故


原因:


忘记关电源, 致使设备或用电器具通电时间过长，温度过高,引起着火;操作不慎或使用不当，使火源接触易燃物质，引起着火;供电线路老化，超负荷运行, 导致线路发热, 引起着火;乱扔烟头, 接触易燃物质, 引起着火等。


这类事故的发生具有普遍性,任何实验室都可能发生。


2.爆炸事故


原因:


违反操作规程，引燃易燃物品，进而导致爆炸;设备老化，存在故障或缺陷，造成易燃易爆物品泄漏，遇火花而引起爆炸。


这类事故多发生在有易燃易爆物品和压力容器的实验室。


3.生物安全事故


原因：


微生物实验室管理上的疏漏和意外事故不仅可以导致实验室工作人员的感染,也可造成环境污染和大面积人群感染;生物实验室产生的废物甚至比化学实验室的危险，生物废弃物含有传染性的病菌、病毒、化学污染物及放射性有害物质，对人类健康和环境污染都可能构成的危害。


4.毒害事故


原因:


违反操作规程，将食物带进有毒物的实验室, 造成误食中毒;设备设施老


化，存在故障或缺陷，造成有毒物质泄漏或有毒气体排放不出, 酿成中毒;管理不善, 造成有毒物质散落流失，引起环境污染;废水排放管路受阻或失修改道,造成有毒废水未经处理而流出，引起环境污染。


这类事故多发生在具有化学药品和剧毒物质的化学化工实验室和具有毒气排放的实验室。


5.设备损坏事故


原因:线路故障或雷击造成突然停电，致使被加热的介质不能按要求恢复原来状态造成设备损坏;高速运动的设备因不慎操作而发生碰撞或挤压,导致设备受损。这类事故多发生在用电加热的实验室。


6.机电伤人事故


原因:


操作不当或缺少防护，造成挤压、甩脱和碰撞伤人;违反操作规程或因设备设施老化而存在故障和缺陷, 造成漏电触电和电弧火花伤人;使用不当造成高温气体、液体对人的伤害。


这类事故多发生在有高速旋转或冲击运动的机械实验室, 或要带电作业的电气实验室和一些有高温产生的实验室。


7.设备或技术被盗事故


原因:


实验室人员流动大, 设备和技术管理难度大, 实验室人员安全意识薄弱,


这类事故是实验室安全常发事件, 不仅造成了财产损失, 影响了实验室的正常运转, 甚至有可能造成核心技术的外泄。


预防措施


1.杜绝人为隐患


参与实验工作主体是人，人的不安全因素是导致实验室安全事故发生的主要原因。因此，只有从“人”着手，通过各种手段提高实验人员的安全意识和素养，才能大限度地减少安全隐患。


※香港的高校对于实验室安全十分重视。如，研究生在使用受管制物料或仪器前，均需接受大学安全与环境事务处安排的强制性安全训练及考试，合格后方可进入实验室。对理工类本科生也要强制进行安全训练，既有大课教育，也有网络课程，并开设防火、逃生等一般性安全训练课程。清华大学开发了实验室安全课网上学习与考试系统，利用现代网络信息技术及丰富的网络信息资源开展实验室安全教育。


2.构建安全环境


良好的安全环境是保证实验室安全的重要因素，构建安全环境，应该从硬件和软件上着手进行。


硬件方面：


实验室(楼)要配备完善的安全设施，如，消防器材、报警装置、紧急喷淋装置、洗眼器、急救箱、废弃物收集装置等。要经常对安全通道进行检查，保证安全通道的畅通，保证实验用电和用水安全、合格。


软件方面：


明确各实验室安全责任人，针对各个实验室的潜在危害张贴明显标志，对各种仪器设备的安全注意事项、使用规则明确告知，对药剂的危害、应急处理措施予以明确标注。要定期进行安全检查，开展安全学习和安全知识实验技术与管理竞赛，制定严格的奖惩措施，营造安全氛围。


3.完善制度体系，提高安全意识


建立完善、明确的实验室管理制度体系并严格执行，是实验室安全工作可持续发展的重要保障，也是安全准入制度运行的必要条件。


※香港的高校一般都成立有校级安全与环境保护方面委员会，由行政副校长负责，制定全校的安全政策、安全守则、安全指南，完善各项规章制度和安全环保设施，并设立安全与环境事务管理处来进行日常管理，使得安全管理工作得以卓有成效地开展。


化学实验室安全管理制度


1.防盗


加强防卫，经常检查，堵塞漏洞。


非工作人员不得进入仪器室，室内无人时随即关好门窗。


仪器室内不会客，不住宿，未经同意，谢绝参观。


办公室内不得存放私人贵重物品。发生盗窃案件时，保护好现场，及时向、治安部门报告。


2.防火、防爆


仪器室备有防火设备：灭火机、砂箱等。严禁在仪器室内生火取暖。


易燃、易爆的化学药品要妥善分开保管，应按药品的性能，分别做好贮藏工作，注意安全。


做化学实验时要严格按照操作规程进行，谨防失火、爆炸等事故发生。


3.防水


实验室的上、下水道必须保持通畅，实验楼要有自来水总闸，生物、化学实验室设置分闸，总闸由值班人员负责启闭，分闸由有关管理人员负责启闭。


冬季做好水管的保暖和放空工作，要防止水管受冻爆裂酿成水患。


4.防毒


实验室藏有有毒物质，实验中会产生毒气、毒液，因此必须做好防毒工作。有毒物质应妥善保管和贮藏，实验后的有毒残液要妥善处理。


建立危险品仓库，凡易燃、有毒氧化剂、腐蚀剂等危险性药品要设专柜单独存放。


化学危险品在入库前要验收登记，入库后要定期检查，严格管理，做到“五双管理”即双人管理、双人收发、双人领料、双人记帐、双人把锁。


实验中严格遵守操作规程，制作有毒气体要在通风橱内进行，学生实验室装有排风扇，保持实验室内通风良好。


学生实验桌上备有废液瓶，化学实验室备有废液缸，实验室附近


有废液处理池，防止有毒物质蔓延，影响人畜。


5.安全用电


实验室供电线路安装布局要合理、科学、方便，大楼有电源总闸，分层设分闸，并备有触电保安器。


总闸由每天的值日人员控制，分闸由各室的管理人员控制，每天上下班检查启闭情况。


学生用电源总闸设在讲台附近，由任课教师负责控制供停。


实验室电路及用电设备要定期检修，保证安全，决不“带病”工作。如有电器失火，应立即切断电源，用沙子或灭火器扑灭。在未切断电源前，切忌用水或泡沫灭火机灭火。


如发生人身触电事故，应立即切断电源，及时进行人工呼吸，急送医院救治。


化学实验室守则


1.实验室要保持安静，严禁大声喧哗、吵闹。


2.学生在实验前，要预先作好课前准备，进入实验室时，要有秩序，按规定的座位就座。


3.实验前，教师必须向学生讲清实验内容、目的、要求和实验步骤。


4.实验开始时，学生应先查点仪器、药品是否齐全，不得随意调换，如发现问题，及时报告。


5.实验必须按步骤进行，并仔细观察，做好记录，课后及时写好实验报告。


6.实验时，要爱护仪器，节省药品，由于违反操作规程而损坏丢失的仪器，必须赔偿。


7.实验结束，要将仪器整理或清洗，保持左面，室内的整洁，由教师宣布后，才能离开。


8.本守则在每学期次实验前向学生宣讲。


化学仪器室规章制度


1.器材室工作人员要坚守工作岗位，注意防火、防盗、防毒，学期结束要对仪器、药品进行清查核对，保证帐物相符。


2.教学仪器不得借给私人使用或外单位借用，特殊需要必须借用的须经学校分管批准方可借出，并要按时归还，如有损坏，照价赔偿。


3.教师领取实验仪器、药品应履行借用手续，用完后应立即归还，不得带到办公室，以免损坏和丢失，对实验时损坏的仪器要如实登记.


4.分组实验要提前一周，演示实验要提前一天通知实验教师准备，以保证实验按时进行.


5.严禁闲杂人员进入器材室.


6.严格执行危险药品和贵重仪器保管、使用制度，如发现危险药品散失，必须及时向学校汇报.


7.严禁在器材室内吸烟和饮食.


8.易燃、易爆废液应倒入容器中集中处理.


9.要爱护公共财物和仪器设备，要注意节约药品，损坏仪器要如实登记，酌情赔偿。
的三要素——着火源、可燃物、助燃物，在使用火的时候就要消除火源附近的助燃物以免引起火灾事故。








 

行精馏，使氧的含量降低。粗氩塔I的回流液是由粗氩塔II底部引出经液体泵输送来的液态粗氩，粗氩塔I底部的液体再返回上塔参与精馏。