在生物樣本凍存、超導冷卻、食品速凍及半導體制造等領域,液氮(-196℃)長期依賴高壓杜瓦罐或槽車供應,存在運輸成本高、供應中斷風險大、安全隱患多等痛點。近年來,現場制取型
液氮發生器應運而生,通過空氣分離與深度制冷技術,實現“按需產氮、即產即用”,正悄然重塑低溫供應鏈。

核心技術:從空氣中“凝”出液氮
液氮發生器并非直接“生成”氮氣,而是以潔凈壓縮空氣為原料,經三步實現液化:
預處理:多級過濾去除水、油、顆粒物;
氮氣提純:采用變壓吸附(PSA)或中空纖維膜技術,產出95-99.9995%高純氮氣;
深冷液化:通過斯特林制冷機或焦耳-湯姆遜節流膨脹,將氮氣冷卻至-196℃以下,凝為液態并儲于內置真空絕熱罐。
整套系統集成度高,占地僅1-3m,日產液氮量從10升至200升不等,滿足中小型實驗室或產線需求。
核心優勢:安全、經濟、可持續
降本增效:擺脫供應商依賴,長期使用成本比外購液氮低40%以上;
供應無憂:7×24小時連續運行,杜絕因物流延誤導致的樣本解凍風險;
綠色低碳:無運輸碳排放,且現代機型能效比(COP)提升30%,符合ESG理念;
本質安全:避免高壓鋼瓶搬運、傾倒、泄漏等事故,尤其適用于醫院、高校等敏感場所。
典型應用場景
生命科學:細胞庫、精子/卵子凍存中心實現液氮自主供給;
食品工業:餐飲中央廚房用于分子料理或冰淇淋速凍;
電子制造:芯片測試中的低溫環境營造;
科研教育:高校物理、材料實驗室開展低溫實驗更便捷。
挑戰與趨勢
當前設備初始投資較高,且對進氣空氣質量要求嚴苛。未來發展方向包括:
與光伏/儲能系統耦合,實現“零碳液氮”;
模塊化設計支持產能靈活擴展;
智能物聯網遠程監控液位、純度與能耗。