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制氮机的原理

制氮机采用气体分离技术，将氮气从空气中的氮气和氧气中分离出来。净化后，合格的压缩空气从塔底进入吸附塔，从上到下流经整个塔。由于吸附塔是用碳分子筛填充的，cms(碳分子筛)是一种特殊的活性炭。其孔径分布在氮气和氧气的范围内。当气体通过时，由于分子直径不同，表面吸附的氧分子多于氮分子。大部分氮分子处于自由状态，从吸附塔上端流出。一段时间后，cms被吸附的氧分子饱和，需要进行再生，再生是通过降i压和。因为cms不吸附气体分子在较低的压力，大多数的分子被掏空减压时间。这一过程称为解吸。维通变压吸附制氮机协助业类各大厂家在竞争中赢得先机，实现了有效的价值提升。为实现连续供气，一塔处于工作吸附状态，另一塔为再生状态，为下一步吸附做好准备。

氮气机的种类

一、变压吸附制氮设备

(一）变压吸附（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支，是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛，为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快，技术日趋成熟，在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。5、高纯氢气发生器安全性高，仪器配有两级过压保护，当压力超过设定值，仪器自动切断电路停止产气。

（二）变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理（加压吸附，减压解吸并使分子筛再生）而在常温使氧和氮分离制取氮气。

（三）变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有显著的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础。所以变压吸附制氮设备是目前应用为广泛的技术。高纯氮气发生器根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。

二、膜分离空分制氮设备

（一）膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支，是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法，在国内推广应用还是近几年的事。

（二）膜分离制氮是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快i（3min以内）、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失效，难以修复，需要换新膜，它与同规格的变压吸附制氮装置相比，价格要高出30%左右，纯度也相对较低。制氮机常见的生产故障一般情况下制氮机会存在一些问题如下：1)空气过滤器，冷冻干燥机，空气储罐没有正常排水。

深冷空分制氮原理

深冷制氮不仅可以生产氮气而且可以生产液氮，满意需要液氮的工艺要求，并且可在液氮贮槽内贮存，当出现氮气间断负荷或空分设备小修时，贮槽内的液氮进入汽化器被加热后，送入产品氮气管道满意工艺装置对氮气的需求。深冷制氮的运转周期（指两次大加温之间的间隔期）一般为1年以上，因此，深冷制氮一般不考虑备用。而变压吸附制氮只能生产氮气，无备用手段，单套设备不能保证连续长周期运行。由于吸附塔是用碳分子筛填充的，cms(碳分子筛)是一种特殊的活性炭。

深冷空分制氮

深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性***较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3/h以下的设备，相同规格的PSA装置的***规模要比深冷空分装置低20%～50%。二、采用中空纤维膜法：氮膜系统可将廉价的空气中氮从78%提高到95%以上，i高可得到99。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。