氣體發(fā)生器的原理

更新時間：2025-02-21

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各種氣體發(fā)生器的制造方法差別很大，其運行原理也不同。

1.氧氣發(fā)生器（PSA型）

為了高效地獲得高純度的氧氣，PSA氧氣發(fā)生器利用壓力下合成沸石等吸附劑對氮和氧的平衡吸附量有很大差異的特點，吸附去除空氣中的氮氣。這種方法稱為變壓吸附（PSA）。

2.氮氣發(fā)生器（PSA型、氣體分離膜型、深冷型）

氮氣發(fā)生器去除空氣中的氧氣和水分，生產(chǎn)高純度氮氣。主要使用的方法有三種。

PSA

利用分子間的差異，利用沸石、活性炭等微孔吸附劑分離氮和氧分子。安裝兩座吸附塔，通過吸附和再生交替進行，可連續(xù)提取氮氣。方便使用高純度氮氣。

氣體分離膜法

一般采用中空纖維，利用空氣中的氧氣比氮氣容易滲透的特性。分離是利用分子通過的速度差異來實現(xiàn)的。方便使用低純度氮氣。

低溫

法：這是根據(jù)空氣中各組分沸點的差異進行分離的方法。液體變成氣體的沸點為氧氣-183.0°C、氮氣-195.8°C，這一差異用于分離兩者。

3.氫氣發(fā)生器

生產(chǎn)氫氣的方法有很多種。實際使用的方法包括重整化石燃料、回收和精煉化工廠副產(chǎn)生的氫氣、以及利用水電解。

通過高溫分解、重整煤、石油等化石燃料來生產(chǎn)氫氣的方法，其缺點是在生產(chǎn)過程中會排放二氧化碳。此外，通過利用技術(shù)捕獲產(chǎn)生的二氧化碳并將其封存在地下或加以利用，可以減少二氧化碳的排放。

水電解利用可再生能源，從而實現(xiàn)零二氧化碳排放。通過在電極上使用鉑催化劑，可以生產(chǎn)高純度的氫氣。

4. 其他

有一個氫氣/一氧化碳氣體發(fā)生器。以天然氣、二氧化碳、氧氣為原料，生產(chǎn)H2/CO=1:1的混合氣體。

此外，還可以利用特殊吸附劑凈化H2/CO氣體，生產(chǎn)出高純度的一氧化碳氣體。 H2/CO氣體的應(yīng)用包括作為金屬的還原劑、以甲烷和甲醇為原料的化學(xué)合成以及以天然氣為原料生產(chǎn)石腦油、煤油和柴油。