Генератор азота – это прибор, позволяющий получить сверхчистый азот (чистота 99,95-99,9999 %) из атмосферного воздуха непосредственно в лаборатории. Преимущество использования генератора азота в лаборатории – это возможность отказаться от использования азота в баллонах.
Какие бывают генераторы азота?
Все генераторы азота можно классифицировать следующим образом:
По технологии получения:
- мембранные (разделение газа через полимерную мембрану);
- адсорбционные (адсорбция кислорода и других газов углеродным молекулярным ситом под давлением).
По наличию встроенного компрессора:
- со встроенным компрессором (полностью автономные системы, не требуют подключения к источнику воздуха);
- без компрессора (подключаются к источнику воздуха в лаборатории).
По чистоте получаемого азота:
- 95-99% (общелабораторные задачи);
- 99,5% (ELSD, CAD, концентраторы проб);
- 99,9% (газовая хроматография, аналитические приборы);
- 99,99% (GC-MS, некоторые LC-MS);
- 99,999–99,9995% (высокочувствительная масс-спектрометрия и специализированные аналитические системы).
По производительности:
- средней производительности 5–30 л/мин;
- высокопроизводительные 30–100 л/мин;
- сверхвысокой производительности более 100 л/мин.
Области использования генератора азота для лаборатории
Так как азотные генераторы позволяют обеспечить автономную работу, не зависящую от подключения к источнику воздуха, то такие приборы нашли широкое применение в различных лабораториях.
Таблица 1. Области использования генераторов азотных лабораторных.
| Область применения | Использование азота | Требования к чистоте азота |
| Газовая хроматография (GC) | Газ-носитель, продувочный газ | 99,99–99,999% |
| Газовая хромато-масс-спектрометрия (GC-MS) | Газ для продувки, осушения, работы интерфейсов и вспомогательных систем | До 99,999% |
| Жидкостная хроматография (LC) | Вспомогательный газ для работы некоторых детекторов (детектор по светорассеянию ELSD, детектор заряженных аэрозолей CAD) | До 99,999% |
| Жидкостная хромато-масс-спектрометрия (LC-MS) | Газ-распылитель для источника ионизации, газ для ячейки соударений, газ-осушитель | 99,995–99,999% |
| Концентраторы проб | Выпаривание растворителей без окисления образцов | 95–99,9% |
| Спектрометрия | Защитная инертная атмосфера, продувка оптических систем, газ осушитель | 99–99,999% |
| Анализаторы общего органического углерода (TOC) | Газ для работы детекторов и продувки системы | 99,9–99,999% |
| Молекулярная биология | Создание инертной атмосферы при подготовке образцов и хранении реагентов | 95–99,9% |
| Фармацевтические лаборатории | Защита препаратов и реагентов от окисления, аналитические исследования | 99–99,999% |
| Пищевая промышленность | Контроль качества продукции, упаковка в модифицированной газовой среде | 99–99,9% |
| Лазерные и оптические системы | Продувка оптических элементов, предотвращение образования конденсата и загрязнений | 99–99,999% |
Принцип работы генератора азота
Как было сказано выше, в настоящее время производители используют две технологии получения чистого азота: мембранную и адсорбционную.
Мембранная технология заключается в непрерывном пропускании воздуха через полимерную мембрану, за счет селективной проницаемости все примеси воздух разделяется на азот высокой концентрации и примеси.
Схема работы мембранного генератора азота представлена ниже:
Рис.1. Схема работы мембранного азотного генератора.
Адсорбционная технология (PSA) получения чистого азота заключается, в адсорбировании кислорода, углекислого газа, паров воды и других примесей на молекулярных ситах при повышенном давлении. Благодаря попеременной работе двух адсорбционных колонн генератор обеспечивает непрерывное получение азота высокой чистоты.
Схема работы адсорбционного лабораторного генератора представлена ниже.
Рис.2. Схема работы адсорбционного азотного генератора.
Кто производит лабораторные генераторы азота?
Так как генераторы азота очень востребованное лабораторное оборудование и используются в различных областях, то это оборудование востребовано на рынке и много производителей выпускают лабораторные генераторы.
Наиболее известные мировые производители представлены в таблице 2.
Таблица 2. Мировые производители генераторов азота.
| Производитель | Страна | Основная специализация |
| Peak Scientific | Великобритания | Генераторы для LC-MS, GC, GC-MS |
| Parker Hannifin (Balston, Parker domnick hunter) | США | Мембранные и PSA-генераторы |
| F-DGSi (F-DGSi by F-DG Group) | Франция | Генераторы азота, водорода и воздуха |
| Claind | Италия | PSA-генераторы |
| LNI Swissgas | Швейцария | Генераторы азота, водорода и воздуха |
| VICI DBS | Италия | Газогенераторы для лабораторий |
| ErreDue | Италия | PSA-генераторы различной производительности |
На российском лабораторном рынке получили наибольшее признание генераторы Peak Scientific, так как большинство жидкостных хромато-масс спектрометров производства Agilent, Thermo Shimadzu комплектовались генераторами азота серии Genius XE. Специалисты компании Лабтех помогут Вам подобрать требуемую модель генератора, исходя из потребности вашей лаборатории.
В России также есть производители генераторов водорода, которые производят надежные и качественные генераторы азота, закрывающие потребности большинства лабораторий. Отечественные производители лабораторных генераторов азота представлены в таблице 3.
Талица 3. Российские производителей генераторов азота.
| Производитель | Город | Основная специализация |
| НПП «Химэлектроника» | Москва | Генераторы азота серии ГЧА и ГА Генераторы азота средней и малой производительности, со встроенным компрессором и без, используются в газовой хроматографии, жидкостной хроматографии/ |
| Промтегра | Москва | Генераторы азота серии ORBITLAB и другие. Генераторы азота средней и малой и большой производительности, со встроенным компрессором и без, используются в газовой хроматографии, жидкостной хроматографии? а также для жидкостной хромато-масс-спектрометрии/ |
| Хроматэк | Йошкар-Ола | Генератор азота Кристалл Азот 20.400 ОСЧ Генератор используется для питания газовых хроматографов собственного производства/ |
Генераторы азота отечественного производства имеют неоспоримое преимущество перед западными аналогами: они обычно на 30-70% дешевле при одинаковой производительности и чистоте получаемого азота. Неоспоримым преимуществом при выборе российского генератора является и наличие сервисной поддержки, а также склада с запасными частями и расходными материалами.
За более чем 30 лет работы специалисты компании «Лабтех» реализовали проекты по оснащению лабораторий генераторами азота как отечественного, так и импортного производства для ВЭЖХ, газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Мы подбираем оборудование с учетом требуемой чистоты азота, расхода газа, совместимости с аналитическими приборами и перспектив развития лаборатории, а также обеспечиваем монтаж, сервисное обслуживание и поставку расходных материалов.
Как выбрать генератор азота?
Выбор лабораторного генератора азота зависит не только от требуемой чистоты газа, но и от типа аналитического оборудования, необходимого расхода, рабочего давления и перспектив развития лаборатории. Ошибка при выборе может привести к нестабильной работе приборов, снижению чувствительности анализа или неоправданно высоким эксплуатационным расходам.
Перед выбором генератора азота рекомендуется ответить на следующие вопросы:
- Для какого оборудования предназначен генератор?
- Какой расход азота требуется?
- Какая чистота газа необходима?
- Какое рабочее давление требуется?
- Нужен ли встроенный компрессор?
- Планируется ли подключение дополнительных приборов?
- Есть ли в регионе сервисная поддержка производителя?
- Какова стоимость технического обслуживания?
Почему стоит купить генератора азота в компании Лабтех
Компания Лабтех уже больше 30 лет занимается подбором, поставкой и обслуживанием генераторов азота. Менеджеры и сервисные специалисты помогут Вам с выбором оптимальной модели генератора исходя из ваших потребностей и бюджета.
Преимущества и недостатки использования лабораторных генераторов азота
Лабораторные генераторы азота постепенно заменяют традиционные газовые баллоны в аналитических лабораториях так как избавляют лаборатории от необходимости приобретения и заправки баллонов, поиска места для из размещения, покупки шкафов для баллонов.
Преимущества лабораторных генераторов азота
1. Непрерывная подача азота.
Генератор производит азот непосредственно на месте эксплуатации из атмосферного воздуха и может работать без перерывов, что в свою очередь ведет бесперебойной работе оборудования.
2. Снижение эксплуатационных расходов.
После приобретения оборудования отпадает необходимость в постоянной покупке, доставке и хранении газовых баллонов, а также трат времени на отключение, демонтаж, подключение нового баллона и продувку газовых линий.
3. Стабильная чистота газа.
Азотные генераторы обеспечивают постоянную чистоту получаемого азота, соответствующую требованиям аналитического оборудования.
4. Постоянное давление и расход.
В отличие от баллонов, где давление постепенно снижается по мере расходования газа, генераторы поддерживают стабильные параметры выходного давления, что особенно важно для работы масс-спектрометров.
5. Компактность.
Настольные модели занимают сравнительно небольшую площадь и могут быть установлены рядом с аналитическим оборудованием.
Недостатки лабораторных генераторов азота
1. Высокие первоначальные затраты.
Стоимость генератора существенно выше стоимости одного газового баллона, поэтому на начальном этапе требуется более значительный объем инвестиций.
2. Необходимость электропитания.
Работа генератора зависит от наличия электроснабжения. При отключении электроэнергии подача азота прекращается, если не предусмотрен резервный источник питания.
3. Требуется техническое обслуживание.
Для стабильной работы необходимо регулярно менять фильтры, контролировать состояние компрессора (если он встроен) и проводить профилактическое обслуживание.
4. Требования к условиям эксплуатации.
Для надежной работы необходимо обеспечить: достаточную вентиляцию, рекомендуемую температуру окружающей среды и влажность.
5. Уровень шума.
Генераторы со встроенным компрессором создают шум во время работы. Если есть возможность, то генераторы газа и компрессоры лучше располагать в отдельной комнате
Срок окупаемости лабораторного генератора азота
При регулярном использовании аналитического оборудования генератор азота обычно окупается за счет сокращения расходов на покупку, доставку и обслуживание баллонов. Для лабораторий с высоким потреблением газа срок окупаемости нередко составляет 2–5 лет, хотя фактическое значение зависит от интенсивности эксплуатации и стоимости баллонного азота.
Расходные материалы и техническое обслуживание генераторов азота
Для обеспечения бесперебойной работы генератора требуется регулярно проводить техническое обслуживания. Сервисные инженеры компании Лабтех рекомендуют следующий алгоритм технического обслуживания:
1. Ежедневно:
- контролировать рабочее давление;
- проверять отсутствие аварийных сообщений;
- контролировать расход азота;
- оценивать уровень шума и вибрации;
- проверять отсутствие утечек.
2. Ежемесячно:
- проверить состояние воздушных фильтров;
- оценить работу компрессора;
- проконтролировать давление на входе и выходе генератора;
- проконтролировать температуру оборудования;
- проверить герметичность соединений.
3. Каждые 6–12 месяцев провести плановое обслуживание, включая:
- замену фильтрующих элементов;
- очистку теплообменников;
- проверку клапанов;
- проверку компрессора;
- проверка электрических соединений;
- контроль производительности генератора.
Наборы для проведения обслуживания, фильтры, компрессоры Вы можете купить в компании Лабтех с доставкой от одного дня, тем самым сократить время простоя оборудования и увеличить производительность лаборатории.
Часто задаваемые вопросы FAQ о лабораторных генераторах азота
Что такое лабораторный генератор азота?
Лабораторный генератор азота - это прибор, который получает азот из атмосферного воздуха непосредственно в лаборатории. Генератор обеспечивает непрерывную подачу азота заданной чистоты и позволяет отказаться от использования газовых баллонов.
Как работает генератор азота?
Большинство лабораторных генераторов используют одну из двух технологий:
- адсорбционную технология (PSA) - адсорбция примесей на молекулярные сита;
- мембранная технология - разделение газов через полимерные мембраны.
Обе технологии позволяют получать азот высокой чистоты непосредственно из окружающего воздуха.
Какой генератор азота лучше: адсорбционный или мембранный?
Выбор зависит от области применения:
- Генератор азота с PSA-мембраной производит азот с чистотой 99,5-99,9995. Такие приборы используются для работы газовых и жидкостных масс-спектрометров.
- Мембранные генераторы отличаются простой конструкцией и производят азот с чистотой до 99,5%, что подходит для использования азота в качестве газа распылителя для детекторов ELSD и CAD.
Где применяются лабораторные генераторы азота?
Основные области применения:
- газовая хроматография (GC);
- газовая хромато-масс-спектрометрия (GC-MS);
- жидкостная хромато-масс-спектрометрия (LC-MS);
- детекторы ELSD;
- детекторы CAD;
- азотные испарители;
- концентраторы проб;
Какую чистоту азота выбрать?
Это зависит от требований оборудования.
| Оборудование | Рекомендуемая чистота |
| ELSD | 99–99,5 % |
| CAD | ≥99,5 % |
| Газовый хроматограф | 99,99% |
| GC-MS | 99,99–99,999 % |
| LC-MS | 99,99–99,9995 % |
Можно ли заменить баллоны генератором азота?
Да. В большинстве лабораторий генератор полностью заменяет баллонный азот.
Преимущества:
- отсутствие расходов на доставку газа;
- непрерывная работа оборудования;
- повышение безопасности;
- стабильная чистота и давление газа.
Какой срок службы генератора азота?
При правильной эксплуатации срок службы оборудования обычно составляет 10–15 лет и более.
Основные компоненты имеют длительный ресурс:
- адсорбент PSA - до 15 лет;
- мембранный модуль - до 15 лет;
- компрессор - до 50 000 часов работы (в зависимости от модели).
Какие расходные материалы необходимо менять?
Регулярной замене подлежат:
- воздушные фильтры;
- коалесцентные фильтры;
- угольные фильтры;
- фильтры тонкой очистки;
- масло компрессора (для моделей с масляным компрессором).
Большинство фильтров заменяют каждые 6–12 месяцев.
Требуется ли техническое обслуживание генераторов азота?
Да, требуется. Рекомендуется:
- регулярно менять фильтры;
- контролировать давление и производительность;
- проверять герметичность соединений;
- проводить плановое сервисное обслуживание в соответствии с рекомендациями производителя.
Можно ли подключить один генератор азота к нескольким приборам?
Да, если производительности генератора достаточно для обеспечения суммарного расхода азота всех подключенных приборов. При проектировании рекомендуется предусмотреть запас производительности 20–30 %.
Какой компрессор лучше - встроенный или внешний?
Встроенный компрессор подходит для небольших лабораторий, где отсутствует централизованная система подачи сжатого воздуха.
Внешний компрессор целесообразен, если в лаборатории уже есть система подготовки сжатого воздуха. Такое решение позволяет снизить уровень шума и уменьшить стоимость генератора.
Как рассчитать необходимую производительность генератора азота?
Необходимо сложить расход азота всех подключаемых приборов и добавить резерв 20–30 % на будущую нагрузку и стабильную работу системы.
Почему снижается производительность генератора азота?
Наиболее распространенные причины:
- загрязнение фильтров;
- недостаточное давление сжатого воздуха;
- износ компрессора;
- утечки в газовой магистрали;
- превышение допустимой нагрузки;
- ухудшение состояния адсорбента или мембран (после длительной эксплуатации).
Можно ли использовать генератор азота круглосуточно?
Да. Лабораторные генераторы азота рассчитаны на непрерывную эксплуатацию в режиме 24/7. При соблюдении регламента обслуживания они способны обеспечивать стабильную подачу газа на протяжении многих лет.
Насколько экономичен генератор азота?
После первоначальных инвестиций, эксплуатационные расходы генератора азота значительно ниже по сравнению с использованием баллонного азота.
Вы можете купить генератор азота в компании Лабтех в Москве по наименьшей цене.
