一體式小型實驗室液氮發(fā)生裝置是用于在實驗室中快速生成液氮的設備,其裝置原理如下:
氮氣源:
通常使用壓縮空氣作為氮氣源。壓縮空氣經(jīng)過預處理后,供給給液氮發(fā)生裝置使用。
壓縮空氣處理:
壓縮空氣進入液氮發(fā)生裝置后,首先經(jīng)過過濾、除濕等處理,確保空氣的干凈和干燥。
氮氣分離:
在液氮發(fā)生裝置內(nèi)部,利用特定的分離膜或者其他分離技術(shù),將壓縮空氣中的氮氣分離出來。這一步驟通常依賴于分子篩或者聚合物膜等材料,能夠選擇性地將氮氣從空氣中提取出來。
氮氣冷卻:
分離出的氮氣進入后續(xù)的冷卻裝置,在這里通過適當?shù)睦鋮s方法,如節(jié)流膨脹或者通過熱交換器,將氮氣冷卻至液態(tài)氮的溫度(-196°C)。這個過程需要消耗一定的能量以降低氣體溫度。
液氮收集:
冷卻后的氮氣在液氮發(fā)生裝置中被收集,并通過特定的集氣裝置,如液氮容器或者存儲罐,進行暫時存儲和使用。
控制與監(jiān)測:
在整個液氮發(fā)生過程中,裝置會通過控制系統(tǒng)對壓力、溫度、流量等參數(shù)進行監(jiān)測和調(diào)節(jié),確保液氮的生成過程穩(wěn)定和安全。
應用與安全:
生成的液氮可以用于實驗室中的各種需要超低溫條件的實驗,如低溫冷凍、材料測試等。同時,液氮發(fā)生裝置本身也需要嚴格的安全措施,以防止氣體泄漏或其他安全問題。
總體來說,一體式小型實驗室液氮發(fā)生裝置通過壓縮空氣分離、冷卻、收集等步驟,實現(xiàn)了從空氣中快速生成液態(tài)氮的功能,為實驗室提供了重要的冷卻和實驗條件。