制氮機(jī)工作原理主要分兩種形式,一種是變壓吸附制氮技術(shù)也叫PSA制氮,另一種是膜分離制氮技術(shù)。兩種方式制氮原理不同,前者適合純度要求較高的氮?dú)狻?/p>

變壓吸附制氮
變壓吸附制氮又被稱為PSA制氮,這種制氮機(jī)的工作原理是在60年代末出現(xiàn)的。制氮機(jī)在變壓吸附(PSA) 原理從壓縮空氣中產(chǎn)生連續(xù)的氮?dú)饬?。兩座塔均裝有碳分子篩 (CMS)。預(yù)處理的壓縮空氣進(jìn)入在塔的底部并通過 CMS 跟進(jìn)。CMS 優(yōu)先吸附氧氣和其他微量氣體,從而使氮?dú)馔ㄟ^。在預(yù)設(shè)時(shí)間后,塔會(huì)自動(dòng)切換到再生模式,從 CMS 中排出污染物。碳分子篩與普通活性炭的不同之處在于它的孔徑范圍要窄得多。這允許小分子(如氧氣)穿透孔隙,較大的氮分子繞過 CMS 并作為產(chǎn)品氣體出現(xiàn)。
特點(diǎn):與傳統(tǒng)制氮法相比,它具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣速度快(15~30分鐘)、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進(jìn)行調(diào)節(jié),操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本較低、裝置適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn),故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力,越來越得到中、小型氮?dú)庥脩舻臍g迎,PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻氖走x方法。

膜分離制氮
膜分離制氮原理得益于工業(yè)膜的不斷發(fā)展,這種制氮技術(shù)適用于氮?dú)饧兌纫蟛皇翘貏e高的行業(yè)。原理:經(jīng)過干燥壓縮的空氣過濾并通過中空膜纖維束,將氮?dú)鈴脑峡諝庵蟹蛛x出來。水蒸氣和氧氣迅速安全地滲透到大氣中,而氮?dú)庠趬毫ο屡欧诺椒峙湎到y(tǒng)中。壓力、流速和膜尺寸是影響氮?dú)馍a(chǎn)的主要變量。氮?dú)饧兌龋ㄑ鹾浚┩ㄟ^膜束的出口來控制。在給定的壓力和膜尺寸下,增加氮?dú)饬髁繒?huì)使更多的氧氣保留在氣流中,從而降低氮?dú)饧兌?。?duì)于特定的純度,膜的更高空氣壓力會(huì)產(chǎn)生更高的氮?dú)饬魉?。一般純度范圍?0% 到 99.9% 之間,通過組合多個(gè)膜束,達(dá)到想要的氮?dú)饧兌取?/p>
特點(diǎn):與其他制氮設(shè)備相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、無切換閥、維護(hù)量少、產(chǎn)氣量快(3分鐘)、增容方便等優(yōu)點(diǎn),適合氮?dú)饧兌葹?8%以下的企業(yè),更具有經(jīng)濟(jì)性。