北京谱莱析 PGT-300 氮氢空一体机：工作原理与应用
上传时间：2026/6/8 13:52:20 来源：易买仪器网 点击：11
一、设备定位
PGT-300 是北京谱莱析科技推出的氮-氢-空气三气一体发生器，将原本需要三台独立气源（高纯氮气发生器 PGN、高纯氢气发生器 PGH、空气发生器 PGA）的功能集成于一台桌面级主机（500×400×450 mm，约40 kg）。核心价值就是用电解+净化方式现场制气，替代气相色谱实验室里的高压钢瓶，消除气瓶搬运、存储、定期更换的安全与管理负担。
二、工作原理
整机遵循"分模块制备 + 各自净化 + 独立稳压输出"的架构，三大气体通道互不干扰，可单独运行也可同时运行。
1. 氢气制备模块——电解水制氢（核心）
这是整机最关键也最有技术含量的部分。PGT-300 的氢气系统采用高桶塔式结构电解分离池（或称筒式电解池）：
· 电解过程：向电解槽通入蒸馏水（或加微量碱液促进导电），通以直流电，水在阴极产生氢气、阳极产生氧气（2H2O → 2H2↑ + O2↑）。
· 塔式结构的优势：相比传统平板式电解池，高桶/筒式设计拥有更大的有效电解面积，池温更低、热管理更好，因此纯度更高、稳定性更好，还能做到储液、制氢、排氧同步进行。
· 气液分离与纯化：产生的湿氢气经过气液分离器脱除夹带的水分，再经干燥/过滤组件进一步纯化，最终输出纯度达 99.999%、压力 0.4 MPa、流量 0–300 mL/min 的干氢。
· 安全设计：系统配有自动防返液设计、过压保护和液位监控，避免电解液倒灌损坏下游管路或色谱仪。
简言之：氢气的来源不是从空气中分离，而是当场电解水生成，这也是为什么用户日常维护只需定期补充蒸馏水或去离子水。
2. 氮气制备模块——复式提纯电解分离技术
PGT-300 的氮气部分采用的是复式提纯电解分离技术 + 多层板式结构，而非大型工业机上常见的 PSA 变压吸附：
· 基本原理同样是电解产氮（或电解辅助的空气分离/提纯路径），通过多层板式电解单元层层处理，再以重复提纯（循环精制）的方式把氮气纯度推升到 99.994%~99.999%（相对含氧量计）。
· "多层板式"意味着气体在板间多次接触、分离、洗涤，杂质气体（主要是残余氧和水汽）被逐级扫出，从而实现实验室级别的"高纯氮"需求——足够满足 GC 载气要求。
· 输出同样稳压在 0.4 MPa，流量 0–300 mL/min。
3. 空气制备模块——无油压缩 + 三级净化
空气部分本质上是一个小型无油洁净气源：
· 内置无油压缩机吸入环境空气 → 经过多级过滤（粉尘过滤、除油、活性炭除味）→ 干燥除湿（硅胶/分子筛干燥管等）→ 两级稳压后输出。
· 输出指标描述为"无油三级"净化空气，0.4 MPa，流量 0–2 L/min。
· 这路空气主要用于气相色谱 FID 检测器的助燃气（与氢气配成氢火焰），也可作为仪器吹扫/驱动气。
4. 控制与保护逻辑
· 前面板 LED 数码显示分别指示氮气和氢气的运行状态/流量信息，操作者一目了然。
· 多级保护：过压自动泄放、缺水保护（电解池液位低时停机或告警）、过热保护、电路漏电保护等，确保低压常压运行下的安全性。
· 输出压力稳定性 ≤ 0.01 MPa，保证色谱基线不漂移。
三、核心应用场景
1. 最主要的用途：气相色谱仪（GC）配套三气源
PGT-300 的第一性原理级应用就是给 GC 供气：
· 氮气（99.999%）：载气（Carrier Gas）——携带样品通过色谱柱完成分离，纯度不够会引入鬼峰、柱效下降
· 氢气（99.999%）：FID 燃烧气——氢火焰离子化检测器需要稳定高纯氢才能维持灵敏、低噪声的火焰
· 洁净空气：FID 助燃气——与氢气按比例混合燃烧，维持稳定火焰和化学电离环境
可以说，一台 PGT-300 插电加水就能让一套 GC（带 FID/TCD）彻底告别 N2/H2/Air 三瓶钢瓶，特别适合教学实验室、质检实验室、第三方检测室等不想操心气瓶管理的场景。
2. 延伸适用范围
· TCD 检测器配套：热导检测器对载气纯度要求同样严苛，PGT-300 的高纯氮能满足 TCD 的稳定基线需求。
· 原子吸收光谱（AAS）等仪器的助燃气/保护气（需要洁净空气或无氧环境的场合）。
· 任何需要小流量、持续、高纯氮/氢/洁净空气的实验室工位——例如样品前处理的惰性保护吹扫、密闭体系的小量加氢反应气源等（视流量上限而定，氮氢各 300 mL/min 的定位明确是 GC 级别而非工业级别）。
四、总结
PGT-300 本质上是一台"桌面化电解制氢 + 电解提纯制氮 + 无油洁净空压"的三合一现场气体站。 它不靠气瓶储气，而是靠电和水持续产出 GC 所需的三种关键气体，核心价值在于安全（无高压瓶）、省空间、免换瓶、流量/压力可视可调，是气相色谱实验室从"气瓶时代"走向"仪器化自供气时代"的典型过渡设备。
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本文关键词：
北京谱莱析，PGT-300，氮氢空一体机，工作原理，应用
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