Генератор азота: устройство, принцип работы и преимущества использования

Азот — инертный газ, который применяется во многих технологических процессах, в том числе для питания хроматографов. Использование баллонов высокого давления связано с трудностями и большими расходами. Генератор азота позволяет получать нужное количество газа непосредственно в лаборатории и полностью контролировать процесс. В статье разобраны особенности оборудования, а также:

• Принцип работы генератора азота
• Устройство генератора азота
• Рабочий процесс
• Преимущества генераторов азота
• Чистота газа и области применения

Принцип работы генератора азота

В промышленных условиях азот получают тремя способами:

• фракционная дистилляция сжиженного воздуха;
• химическая реакция с углём;
• выделение адсорбционным методом.

Только последний способ позволяет получать большие объёмы газа и подавать его под нужным давлением. Работа генераторов азота основана именно на этой технологии. В воздухе содержится около 78% азота, и его выделение из атмосферы — экономичное и практичное решение. В генераторе воздух проходит через адсорбент, который удерживает молекулы кислорода и пропускает азот. Газы разделяются и используются в промышленных целях.

Устройство генератора азота

Конструкция, технические параметры и возможности оборудования зависят от производителя и модели. Например, генератор азота производства НПФ «Мета-хром» вырабатывает до 18 литров газа в час при чистоте не менее 99,999%.

Прибор состоит из:

• компрессора;
• газоразделяющей установки.

Первый блок сжимает подаваемый воздух до нужного давления (не менее 6 атм) и проводит предварительную очистку. Перед газоразделителем поток проходит через фильтр, который улавливает частицы воды и масла. Генератор азота представляет собой модульную систему из алюминиевых колонн с углеродными молекулярными ситами.

Сначала разделение идёт в первом модуле: сито удерживает углекислый газ и кислород, а азот подаётся в резервуар. Затем колонка очищается от накопленных веществ, пока адсорбция протекает во втором модуле. Так обеспечивается непрерывность процесса.

Все режимы работы отражаются на дисплее установки. Оператор контролирует выработку газа, его давление и подачу.

Рабочий процесс

Генератор азота снижает стоимость технологических процессов за счёт отказа от закупок сжатого газа. Чтобы получить экономическую выгоду, оборудование должно работать в нужном режиме: производить достаточное количество газа определённой чистоты, не требовать сложного подключения и обслуживания, быть безопасным и долговечным. Рабочий процесс такого устройства выглядит так:

• В течение первых 8–10 минут после включения происходит очистка ресивера, адсорберов и соединительных труб от инородных примесей.
• Запускаются датчики, которые отслеживают концентрацию кислорода и углекислого газа. Согласно ГОСТ 9293-74 содержание кислорода в азоте особой чистоты не должно превышать 0,001%.
• Когда достигнуты нужные показатели чистоты, генератор азота подаёт газ в линию потребителя, например для питания хроматографической установки.
• Дальше устройство поддерживает стабильное давление подачи очищенного азота, продолжает газоразделение и контролирует концентрацию кислорода.

Преимущества генераторов азота

При выборе оборудования учитывают мощность, степень очистки газа, максимальную производительность генератора азота, а также особенности установки:

• Экономическая эффективность. Высокая степень очистки достигается при небольших затратах электроэнергии, что снижает себестоимость газа.
• Продуманный рабочий процесс. Большинство технологических циклов нуждаются в непрерывной подаче азота. Установка обеспечивает это условие и не допускает снижения качества газоразделения или длительных простоев.
• Работа с любым источником сжатого воздуха. Это снижает затраты на обслуживание и подключение агрегата.
• Быстрый и простой монтаж. Недорогая пусконаладка важна при выборе оборудования.

Чистота газа и области применения

Многие предприятия и лаборатории применяют генератор азота не только для хроматографических исследований. Газ используется как носитель или для создания инертной среды при выполнении разных операций. Например, его применяют при:

• лазерной резке;
• термической обработке металлоизделий;
• пайке электрических схем;
• производстве и упаковке пищевой продукции;
• бутилировании спиртных напитков;
• поддержании работы автоклав;
• создании химических и газовых подушек;
• проведении испытаний под давлением.

Каждый процесс требует определённой чистоты азота. Современные генераторы удаляют примеси кислорода, углекислого газа и паров воды, обеспечивая стабильно высокое качество газоразделения. Поэтому установки применяются в разных отраслях промышленности.

Компактность, простой монтаж, высокая производительность и отсутствие сложного обслуживания — главные преимущества современных моделей. Это надёжное и продуманное решение для каждой компании.

Часто задаваемые вопросы

Чем генератор азота лучше баллона?

Генератор не требует замены баллонов, обеспечивает постоянное давление и чистоту газа, безопасен в работе и снижает себестоимость анализов. Баллон нужно регулярно менять и хранить с соблюдением правил безопасности.

Какой азот нужен для газовой хроматографии?

Для питания детекторов электронного захвата (ЭЗД) требуется азот особой чистоты по ГОСТ 9293-74 с содержанием кислорода не более 0,001%. Генератор ГЧА-18Д обеспечивает чистоту не менее 99,999%.

Сколько стоит генератор азота ГЧА-18Д?

Цена генератора азота ГЧА-18Д — от 450 000 руб. в базовой комплектации. Точная стоимость зависит от комплектации и условий поставки. Запросить коммерческое предложение можно на странице Генератор азота ГЧА-18Д.

Можно ли использовать генератор азота для лазерной резки?

Да, азот применяется при лазерной резке для защиты кромки металла от окисления. Однако для этой задачи требуется иная производительность и давление, чем для лабораторных приборов. Подбор оборудования выполняют по техническому заданию.

Смотрите также

Оборудование «Мета-хром» для лаборатории работает в едином комплексе. Для оснащения рабочего места рекомендуем ознакомиться со следующими решениями: