| 價格區(qū)間 | 5萬-10萬 | 產(chǎn)地類別 | 進口 |
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| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 綜合 | | |
實驗室液氮機是一種專為科研、教學(xué)及醫(yī)療實驗環(huán)境設(shè)計的小型現(xiàn)場液氮制備設(shè)備,能夠在實驗室內(nèi)直接將空氣中的氮氣分離并液化,按需提供高純度液態(tài)氮。相較于傳統(tǒng)依賴外部采購鋼瓶或杜瓦罐的方式,實驗室液氮機顯著提升了液氮供應(yīng)的自主性、安全性與經(jīng)濟性,尤其適用于細胞凍存、超導(dǎo)實驗、低溫物理、材料測試等對液氮穩(wěn)定性要求高的場景。
一、工作原理
實驗室液氮機本質(zhì)上是一套微型空氣分離與液化系統(tǒng),其核心基于低溫精餾和氣體液化原理。整個制備過程通常包括以下步驟:
空氣吸入與壓縮:環(huán)境空氣經(jīng)高效過濾后進入無油空氣壓縮機,被加壓至5–8bar。采用無油壓縮可避免油蒸氣污染后續(xù)系統(tǒng),確保液氮純度。
深度凈化:壓縮空氣依次通過冷凍干燥器、精密過濾器及雙塔分子篩吸附裝置,去除水分、二氧化碳、油霧和灰塵。這一步至關(guān)重要,可防止低溫段因雜質(zhì)凍結(jié)而堵塞管道。
預(yù)冷與熱交換:凈化后的高壓空氣進入主換熱器(多為板翅式結(jié)構(gòu)),與返流的低溫氮氣進行逆流熱交換,溫度逐步降至接近-190℃。
低溫分離與液化:冷卻后的空氣進入集成于真空絕熱冷箱內(nèi)的精餾塔,利用氮氣(沸點-195.8℃)與氧氣(沸點-183℃)的沸點差異實現(xiàn)分離。富氮氣體在塔頂富集,并通過節(jié)流膨脹或微型透平膨脹進一步降溫液化。
液氮收集與使用:生成的液氮流入內(nèi)置或外接的標(biāo)準(zhǔn)實驗室杜瓦瓶(常見容量為30–100L),用戶可隨時取用;未液化的氮氣則作為返流氣體參與熱交換后排空,實現(xiàn)能量回收。
整個循環(huán)通常基于改進型林德循環(huán),部分機型引入小型透平膨脹機以提升能效。

二、系統(tǒng)組成
無油壓縮機單元:低噪音、高可靠性,適合室內(nèi)連續(xù)運行;
空氣凈化系統(tǒng):含多級過濾器與自動切換再生的分子篩塔;
冷箱(ColdBox):集成換熱器、精餾柱、膨脹閥等,整體真空絕熱;
控制系統(tǒng):基于嵌入式PLC或微處理器,支持自動啟停、液位監(jiān)測、故障報警及遠程通信(如Wi-Fi或以太網(wǎng));
儲液接口:兼容標(biāo)準(zhǔn)實驗室杜瓦瓶,部分機型內(nèi)置小型儲罐;
安全保護裝置:包括氧濃度傳感器、超壓泄放閥、過熱保護、漏電斷路器等。
三、技術(shù)特點與性能參數(shù)
日產(chǎn)量:通常為10–100升液氮/天,滿足單個或多個實驗室日常需求;
氮氣純度:≥99.995%(4.5N),有些機型可達99.999%(5N),符合生物樣本凍存與精密實驗要求;
能耗水平:先進機型單位能耗約為0.8–1.2kWh/L,顯著優(yōu)于早期產(chǎn)品;
噪音控制:運行噪音一般低于55–60dB(A),可置于實驗室角落或通風(fēng)柜旁;
占地面積?。赫麢C尺寸約0.5–1m2,高度通常不超過1.8米,便于空間受限環(huán)境部署;
自動化程度高:支持7×24小時無人值守運行,具備“一鍵啟動”和智能休眠功能。

四、典型應(yīng)用場景
生物醫(yī)學(xué)研究:用于長期冷凍保存細胞系、干細胞、原代組織、精子、卵子及疫苗等,避免因液氮斷供導(dǎo)致樣本失效。
輔助生殖中心:試管嬰兒實驗室依賴穩(wěn)定液氮供應(yīng)進行胚胎與配子冷凍,現(xiàn)場制備可大幅提升操作連續(xù)性與安全性。
高校教學(xué)實驗:物理、化學(xué)、材料等課程中涉及超導(dǎo)磁懸浮、金屬低溫脆性、液氮噴霧等演示實驗,可現(xiàn)場制取,減少運輸與儲存風(fēng)險。
低溫物理與材料科學(xué):超導(dǎo)材料測試、量子器件冷卻、低溫電學(xué)測量等均需持續(xù)、潔凈的液氮源。
小型醫(yī)療機構(gòu):皮膚科用于冷凍疣、痣等病變組織;病理實驗室用于快速冷凍切片。
食品與農(nóng)業(yè)科研:用于植物種子庫、微生物菌種保藏、食品成分低溫研磨等。