制氮機的結構圖

制氮機的結構圖

制氮機是利用空氣分離的方式，利用物理方法從空氣中分離出氮氣的過程。市面上普遍存在的制氮方式有：深冷制氮機、變壓吸附制氮機和膜分離制氮機三種。用戶在選擇制氮機時需根據實際需求選定適合自己的制氮方式。

PSA制氮方式

PSA制氮機是從空氣中分離制取氮氣，分子篩對空氣中的氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴散速率不同。直徑較小的氣體分子（O2）擴散速率較快，較多的進入分子篩微孔。直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進入分子篩微孔較少，這樣在氣相中可以得到氮的富集成分。因此，利用分子篩對氧和氮在某一時間內吸附量的差別這一特性， 由全自動控制系統按特定可編程序施以加壓吸附，常壓解析的循環過程，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。

PSA制氮機的結構圖如下：

1.空氣壓縮機；2.過濾器；3.干燥機；4.過濾器；5.PSA吸附塔；6.過濾器；7.氮氣緩沖罐

深冷制氮方式

深冷制氮是以空氣為原料，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℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷制氮設備復雜、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。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裝置低20%~50%。深冷制氮裝置宜于大規模工業制氮，而中、小規模制氮就顯得不經濟。

深冷制氮的結構圖如下：

 

1.空氣壓縮機；2.預冷機組；3.分子篩吸附器；4.電加熱器；5.冷箱；6.透平膨脹機；7.主換熱器；8.精餾塔；9.冷凝蒸發器

膜分離制氮方式

膜分離制氮以空氣為原料，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。和其它制氮設備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，它特別適宜于氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶。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。

膜分離制氮的結構圖如下：

1.空氣壓縮機；2.過濾器；3.干燥機；4.過濾器；5.電加熱器；6.膜組件

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