制氮機，是以空氣為原料，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。根據分類方法的不同，即深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法，業上應用的制氮機，可以分為三種。
制氮機是按變壓吸附術設計、制的氮氣制取設備。制氮機以優質口碳分子篩(CMS)為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯，由口PLC控制口氣動閥自動運行，交替行加壓吸附和解壓再生，成氮氧分離，獲得所需純度的氮氣。
作原理
PSA變壓吸附制氮原理
碳分子篩可以同時吸附空氣中的氧和氮，其吸附量也隨著壓力的升而升，而且在同壓力下氧和氮的平衡吸附量無明顯的差異。因而，僅憑壓力的變化很難成氧和氮的有效分離。如果步考慮吸附速度的話，就能將氧和氮的吸附性有效地區分開來。氧分子直徑比氮分子小，因而擴散速度比氮快數百倍，故碳分子篩吸附氧的速度也很快，吸附約1分鐘就達到90%以上;而此時氮的吸附量僅有5%左右，所以此時吸附的大體上都是氧氣，而剩下的大體上都是氮氣。這樣，如果將吸附時間控制在1分鐘以內的話，就可以將氧和氮初步分離開來，也就是說，吸附和解吸是靠壓力差來實現的，壓力升時吸附，壓力下降時解吸。而區分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差，通過控制吸附時間來實現的，將時間控制的很短，氧已充分吸附，而氮還未來得及吸附，就停止了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化，也要將時間控制在1分鐘以內。
深冷空分制氮原理
深冷制氮不僅可以生產氮氣而且可以生產液氮，滿足需要液氮的藝要求，并且可在液氮貯槽內貯存，當出現氮氣間斷負荷或空分設備小修時，貯槽內的液氮入汽化器被加熱后，送入產品氮氣管道滿足藝裝置對氮氣的需求。深冷制氮的運轉周期(兩次大加溫之間的間隔期)般為1年以上，因此，深冷制氮般不考慮備用。而變壓吸附制氮只能生產氮氣，無備用手段，單套設備不能保證連續長周期運行
主要分類
深冷空分制氮
深冷空分制氮是種傳統的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經過壓縮、凈化，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℃，后者的為-196℃)，通過液空的餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大，基建費用較，設備次性投資較多，運行成本較，產氣慢(12~24h)，安裝要求、周期較長。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%。深冷空分制氮裝置宜于大規模業制氮，而中、小規模制氮就顯得不經濟
設備點
(1)產氮氣方便快捷:
的術，的氣流分布器，使氣流分布更均勻，效地利用碳分子篩，20分鐘左右即可提供合格的氮氣。
(2)使用方便:
設備結構緊湊、整體撬裝，占地小無需基建投資，投資少，現場只需連接電源即可制取氮氣。
(3)比其它供氮方式更經濟:
PSA藝是種簡便的制氮方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機所消耗的電能，具有運行成本低、能耗低、效率等優點。
(4)機電體化設計實現自動化運行:
口PLC控制自動運行，氮氣流量壓力純度可調并連續顯示，可實現無人值守。
(5)運用范圍廣:
金屬熱處理過程的保護氣，化學業生產用氣及各類儲罐、管道的充氮凈化，橡膠、塑料制品的生產用氣，食品行業排氧保鮮包裝，飲料行業凈化和覆蓋氣，藥行業充氮包裝及容器的充氮排氧，電子行業電子元件及半導體生產過程的保護氣等。純度、流量、壓力穩定可調，滿足不同客戶的需要。
系統用途
石油天然氣行業用制氮機適用于大陸石油及天然氣開采、沿海及深海石油及天然氣開采中的氮氣保護、輸送、覆蓋、置換、搶險、維修、注氮采油等域。具有安性、適應強、連續性生產待點。
化行業用制氮機適用于石油化、煤化、鹽化、天然氣化、細化、新材料等及其衍伸化產品行業，氮氣主要用于覆蓋、吹掃、置換、清洗、壓力輸送、化學反應攪動、化纖生產保護、充氮保護等域。
冶金行業用制氮機適用于熱處理、光亮退火、保護加熱、粉末冶金、銅材鋁材、磁性材料燒結、貴金屬、軸承生產等域。具有純度、連續生產、分藝要求氮氣含定量的氫以增加光亮度等點。
煤礦行業用制氮機適用于煤炭開采中的防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等域，具有地面固定式、地面移動式、井下移動式三種規格，充分滿足不同況下的氮氣需求。
橡膠輪胎行業用制氮機適用于橡膠及輪胎生產硫化過程中的氮氣保護、成型等域。別是在鋼子午線輪胎生產中，用氮氣硫化新藝已逐步取代蒸汽硫化藝。具有氮氣純度、連續性生產、氮氣壓力較等點。
食品行業用制氮機適用于糧食綠色倉儲、食品充氮包裝、蔬菜保鮮、酒類封(罐)裝和保存等。
防型制氮機適用于化、石油天然氣等對設備有防要求的場所。
制藥行業用制氮機主要用于藥品生產、儲存、封裝、包裝等域。
電子行業用制氮機適用于半導體生產封裝、電子元器件生產、LED、LCD液晶顯示器、鋰電池生產等域。制氮機具有純度、體積小、噪聲低、能耗低等點。
集裝箱式制氮機適用于石油、天然氣、化及其它相關域，即有適應性強、可移動作業等點。
車載移動式制氮車適用于石油天然氣行業的開采、管道吹掃、置換、應急搶險、易燃氣體、液體的稀釋等域、分為低壓、中壓、壓系列，具有機動性強、可移動作業等點。
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