高純制氮機究竟是如何工作的?
時間：2025-07-12 16:00:59 瀏覽次數(shù)：2
高純制氮機是一種通過物理分離技術從空氣中提取高純度氮氣（純度可達99.9995%以上）的設備，其技術主要基于變壓吸附（PSA）或膜分離法，其中PSA技術應用更為廣泛。以下是其典型工作流程和原理：
1. **空氣壓縮與預處理**
空氣經(jīng)壓縮機增壓至0.7-1.0 MPa后，首先通過冷凝器降溫，并經(jīng)過多級過濾系統(tǒng)去除水分、油霧及顆粒物。干燥潔凈的空氣是后續(xù)分離的前提。
2. **變壓吸附（PSA）分離**
預處理空氣進入填充有碳分子篩（CMS）的吸附塔。碳分子篩通過微孔結構的差異（孔徑約3-4Å），優(yōu)先吸附氧氣（分子直徑2.8Å）、二氧化碳（3.3Å）和水蒸氣，而氮氣分子（3.6Å）因尺寸較大難以被吸附，從而富集為產品氣。雙塔設計是關鍵：一塔吸附時，另一塔通過減壓脫附再生，通過PLC自動控制閥組實現(xiàn)雙塔交替循環(huán)，確保連續(xù)產氣。
3. **純度調控與輸出**
通過調節(jié)吸附壓力、切換時間及氣流速度，可控制氮氣純度（99%-99.9995%）。部分設備還配置在線氧分析儀和回流系統(tǒng)，實時監(jiān)測并動態(tài)優(yōu)化參數(shù)。高純氮氣經(jīng)緩沖罐穩(wěn)定壓力后輸送至用氣點。
4. **優(yōu)勢**
相比深冷法，PSA制氮無需低溫環(huán)境，能耗低（約0.15-0.3 kWh/Nm³），啟?？焖?；相較于膜分離法（純度上限99.5%），PSA純度更高且更穩(wěn)定，適用于電子半導體、鋰電池制造、無菌封裝等對氮氣純度要求苛刻的領域。
整套系統(tǒng)通過模塊化設計實現(xiàn)自動化運行，維護成本低，已成為工業(yè)高純氮氣制備的主流解決方案。
