品牌 | Noblegen Cryogenics | 价格区间 | 5万-10万 |
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产地类别 | 进口 | | |
液氮制备机是用于制备液态氮的专业设备,基于变压吸附原理,以高品质碳分子筛为吸附剂从空气中制取氮气并液化。其工作过程涵盖空气净化压缩、氮氧分离、氮气液化三大环节:通过过滤器与干燥器去除空气杂质,利用压缩机提高空气压力;净化后的压缩空气在吸附塔中经碳分子筛加压吸附,氧被优先吸附,氮气在气相富集形成成品氮气,两塔交替循环实现连续产气;得到的氮气再经风冷无油循环压缩机与液化设备,在低温介质作用下冷却液化。
一、工作原理
液氮制备机主要通过空气分离技术来实现液氮的制备,常用的技术有深冷法和吸附法两种。
1、深冷法
这是常用的液氮生产方法,基于不同气体组分沸点不同的特性进行分离。首先,空气被压缩并通过预冷器冷却至接近液化点;接着,在精馏塔中进一步冷却并分离成氧气、氮气和其他稀有气体。在这个过程中,氮气由于其较低的沸点(-195.8°C)而优先液化,从而得到纯净的液氮产品。
2、吸附法
利用某些材料对某些气体的选择性吸附能力来进行分离。例如,分子筛可以吸附水分、二氧化碳及其他杂质,让氮气通过而不被捕获。这种方法虽然成本较低,但通常只能获得较高纯度的气态氮,若要转化为液态氮,则还需要额外的冷却步骤。
二、设备类型
根据规模和技术的不同,液氮制备机大致可分为以下几类:
1、小型实验室用液氮发生器:适用于科研单位或需要少量液氮的应用场景,如细胞培养、低温实验等。
2、中型工业级液氮生产设备:适合中小型企业使用,能够满足一定量的液氮需求,如食品冷冻、金属热处理等行业。
3、大型商用液氮工厂:专为大规模生产和供应液氮设计,常见于钢铁、化工等行业,以及作为商业供氮站向周边用户提供服务。

三、应用领域
1、医疗保健
(1)生物样本储存:液氮可用于长期保存血液制品、疫苗、干细胞等生物样本。
(2)外科手术:在一些特殊情况下,如肿瘤切除时,可利用液氮冷冻破坏病变组织。
2、食品加工
(1)速冻保鲜:快速冻结食品以保持其新鲜度和营养价值,常用于海鲜、肉类及水果蔬菜的保鲜处理。
(2)品质改良:通过控制结晶过程改善冰淇淋等产品的质地。
3、科学研究
(1)物理化学研究:提供低温环境,便于研究物质在低温度下的性质变化。
(2)材料科学:用于制造超导材料或其他需在低温条件下工作的新型材料。
4、航空航天
(1)火箭推进剂:液氧和液氢是常见的火箭燃料组合,其中液氧可通过类似工艺从空气中提取。
(2)空间模拟试验:创建接近太空环境的条件,测试航天器及其组件的性能。
5、环境保护
(1)废气净化:利用低温冷凝技术去除工业废气中的有害成分。
(2)废水处理:通过冷冻浓缩技术减少废水中污染物浓度。
四、维护保养
为了确保液氮制备机的安全高效运行,定期维护至关重要:
1、日常检查:每日开机前应检查所有连接件是否紧固,管道是否有泄漏迹象,仪表读数是否正常。
2、清洁与润滑:保持设备内外部清洁,特别是散热器部分,防止灰尘堆积影响散热效果;按规定周期给运动部件添加润滑油。
3、系统校准:定期对压力传感器、温度计等关键元件进行校准,保证测量准确性。
4、紧急停机装置测试:确保紧急停止按钮功能完好无损,能够在必要时立即切断电源保护人员安全。

五、发展趋势
随着科技的进步和社会的发展,液氮制备机正朝着更加智能化、环保化的方向发展:
1、智能化控制:采用PLC控制系统,实现全程自动化操作,提高生产效率的同时降低人工干预风险。
2、节能环保:研发更高效的制冷技术和能量回收系统,减少能源消耗,降低运行成本。
3、多样化应用拓展:针对新兴市场需求开发专用机型,比如为新能源汽车电池制造提供的特制液氮设备。
4、安全性提升:加强安全防护措施设计,如安装自动报警系统、改进密封结构等,确保操作人员和设备本身的安全。