制氮機(jī)是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)庵迫≡O(shè)備。制氮機(jī)以?xún)?yōu)質(zhì)進(jìn)口碳分子篩(CMS)為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理(PSA)分離空氣制取高純度的氮?dú)?。通常使用兩吸附塔并?lián),由進(jìn)口PLC控制進(jìn)口氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行,交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純度的氮?dú)狻?/p>
碳分子篩可以同時(shí)吸附空氣中的氧和氮,其吸附量也隨著壓力的升高而升高,而且在同一壓力下氧和氮的平衡吸附量無(wú)明顯的差異。因而,僅憑壓力的變化很難完成氧和氮的有效分離。如果進(jìn)一步考慮吸附速度的話,就能將氧和氮的吸附特性有效地區(qū)分開(kāi)來(lái)。氧分子直徑比氮分子小,因而擴(kuò)散速度比氮快數(shù)百倍,故碳分子篩吸附氧的速度也很快,吸附約1分鐘就達(dá)到90%以上;而此時(shí)氮的吸附量?jī)H有5%左右,所以此時(shí)吸附的大體上都是氧氣,而剩下的大體上都是氮?dú)狻?/p>
空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮過(guò)濾后進(jìn)入高分子膜過(guò)濾器,由于各種氣體在膜中溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同,導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根據(jù)這一特性,可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”。
與傳統(tǒng)制氮法相比,分子篩空分制氮具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(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(lái)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)庥脩舻姆椒ā?/p>