工業制氮機的類型和原理

 　　一、膜空分制氮

　　以空氣為原料，在一定壓力條件下，使用氧和氮氮氣機等氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。

　　二、深冷空分制氮

　　深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法。它是以空氣為原料，經過壓縮、淨化，再使用熱交換方式使空氣變成液態。主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮氮氣產生機的沸點不同，經過精餾工藝，使它們分離取得氮氣。

　　三、分子篩制氮

　　以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，使用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的辦法，通稱PSA制氮。

延長制氮機使用壽命的辦法

 　　一、將制氮機、氮氣入口閥以及取樣閥都關閉，同時也關閉制氮機的電源開關。等待系統和管道完全泄壓結束(系統排出的廢氣為濃縮氧氣，注意消防平安，室內空氣流通疏通)。調節氧分析儀進行取樣並將減壓閥壓力調節到1.0bar，調節取樣流量計，將氣量調至在1左右即可，注意采樣氣量不宜過大。開始檢測氮氣純度。

　　二、在壓縮空氣氣源壓力達到0.7MPa以上時，打開制氮氣機氮機總進口的截止閥,然後調節減壓閥將壓力降低到0.4-0.5Mpa左右，同時注意觀察兩個吸附罐的壓力情況以及氣動閥的工作是否能夠正常進行。

　　三、然後順時針打開PLC主站電控櫃上的制氮機電源開關。觀察兩個吸附塔的壓力氮氣產生機變化，判斷兩吸附塔是否能夠正常切換。再生塔壓力為零，均勻時兩塔壓力應接近原工作塔壓力的一半。

　　四、打開測氧儀的電源開關，並調節適量的取樣流量，觀察含氧量。根據需要的氮氣純度調節純度閥的開度，純度合格後自動切換進入氮氣儲罐，儲氮罐儲氮壓力一般為0.60.8MPa左右。

制氮機在糧倉防蟲防蛀上的具體應用

 　　1. 根據變壓吸附原理，采用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮，在吸附未達到平衡時，氮在氣相中氮氣機被富集起來，形成成品氮氣。然後減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質，實現再生。

　　一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序自動控制，使兩塔交替循環工作，以實現連續生產高品質氮氣之目的。壓力下，經過淨化幹燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附,得到高品質氮氣。

　　2.流程說明：

　　空氣壓縮部分：空壓機、空氣儲罐;

　　空氣淨化部分：高效除油器、精密過濾氮氣產生機器、壓縮空氣幹燥機、空氣緩沖罐、活性炭過濾器;

　　制氮機主機部分：吸附塔、PLC控制器、氮氣粉塵過濾器、氮氣儲罐，以壓縮空氣作為原料和動力，通過變壓吸附制取氮氣。

 

工業中常用的空分制氮機

　　1、深冷空分制氮：

　　深冷空分制氮氣機氮是一種傳統的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經過壓縮、淨化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混 合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點為-183℃，後者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮機復雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產氣慢(12～24h)，安裝要求高、周期較長。氮氣產生機綜合設備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設備，相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮機宜於大規模工業制氮，而中、小規 模制氮就顯得不經濟。

　　2、分子篩空分制氮(PSA或變壓吸附式)：

　　在3000Nm3/h以下制氮機中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡 迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。因為，以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比，工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15～30分鐘)、能耗低，產品純度可在較大範圍內根據用戶需 要進行調節，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點。

　　3、膜空分制氮(中空纖維膜分離)：

　　以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮機相比它具有結構更為簡單、體積更 小、無切換閥門、維護量更少、產氣更快(≦3分鐘)、增容方便等優點，它特別適宜於氮氣純度≦99。5%的中、小型氮氣用戶，有最佳功能價格比。而氮氣純 度在98%以上時，它與相同規格的PSA制氮機相比價格要高出15%以上。