制氮機(jī)是如何工作的？
時(shí)間：2025-07-09 16:00:59 瀏覽次數(shù)：4
制氮機(jī)是一種通過物理方法從空氣中分離氮?dú)獾脑O(shè)備，其原理基于空氣中氮?dú)猓?/span>78%）和氧氣（21%）等組分的物理性質(zhì)差異。目前主流的制氮技術(shù)包括變壓吸附（PSA）法和膜分離法，以下分別介紹其工作原理：
### 1. **變壓吸附法（PSA）**
變壓吸附制氮機(jī)是目前應(yīng)用的技術(shù)。其部件是填充有碳分子篩（CMS）的吸附塔。工作流程分為四步：
- **壓縮空氣預(yù)處理**：空氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓至6-10 bar后，通過冷干機(jī)、過濾器去除水分、油分和顆粒物。
- **選擇性吸附**：壓縮空氣進(jìn)入吸附塔，碳分子篩憑借微孔結(jié)構(gòu)優(yōu)先吸附較小分子的氧氣、二氧化碳和水蒸氣，較大分子的氮?dú)鈩t通過吸附床成為產(chǎn)品氣。
- **減壓解吸**：當(dāng)吸附塔飽和后，系統(tǒng)通過快速至常壓，釋放被吸附的氧氣等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)分子篩再生。
- **雙塔循環(huán)**：兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行吸附和解吸過程，通過PLC控制閥門實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氮，純度可達(dá)95%-99.999%。
### 2. **膜分離法**
膜分離制氮機(jī)采用中空纖維膜組件，利用氣體滲透速率差異實(shí)現(xiàn)分離：
- 壓縮空氣進(jìn)入膜組時(shí)，氧氣、水蒸氣等"快氣"優(yōu)先透過膜壁排出，氮?dú)庾鳛?慢氣"在膜管內(nèi)富集輸出。
- 純度通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力和流量控制，通常為95%-99.5%，更適合低純度需求場景。
### 技術(shù)對比與應(yīng)用
PSA法具有純度調(diào)節(jié)靈活（通過調(diào)整吸附周期）、能耗較低的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于電子制造、化工保護(hù)氣等領(lǐng)域；膜分離法則因結(jié)構(gòu)緊湊、無移動(dòng)部件，常用于油氣田、移動(dòng)設(shè)備等防爆環(huán)境?，F(xiàn)代制氮機(jī)常配備在線分析儀和智能控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)純度實(shí)時(shí)監(jiān)測與自動(dòng)調(diào)節(jié)。
這兩種技術(shù)均無需化學(xué)試劑，通過物理過程實(shí)現(xiàn)氮?dú)庵苽?，相比傳統(tǒng)深冷法具有啟動(dòng)快、運(yùn)維簡便的特點(diǎn)，已成為工業(yè)領(lǐng)域的主流選擇。
