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制氮机系统原理

氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氮和氧的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。所产生气体流速稳定，氮气纯化彻底，产出的氮气纯度高，***高可到99。

碳分子筛对氧和氮在不同压力下某一时间内吸附量的变化差异曲线:

一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程为再生。根据再生压力的不同，可分为真空再生和常压再生。常压再生利于分子筛的彻底再生，易于获得高纯度气体。（三）再生塔压力为零，均匀时两塔压力应接近原工作塔压力的一半。

变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。通常使用两吸附塔并联，由全自动控制系统按特定可编程序严格控制时序，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。

碳分子筛(CMS)的动态吸附量和分离系数的性能优劣决定了制氮机的好坏。

氮气发生器的自我描述

氮气发生器是一种***的气体分离技术，以进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。该仪器采用***的开关电源，提高电解分离效率；七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛，为PSA空分制氮工业化铺平了道路。拥有改进的双阴极不锈钢电解分离池，电解制氮、排氧同步进行，电解液循环畅通。

高纯氮气发生器6大特点：

1.程序控制。高纯氮气发生器的控制系统采用芯片。是全部工作过程均有程序控制完成。自动恒压，恒流，氮气流量可根据用量实现0-300ml/min全自动调节。

2.工艺***：电解池采用立式单液面双阴极。***新膜分离技术，催化层使用PCAN载体及贵i金属催化物，使电解池催化，产气量大，氮气纯度高，电解池出厂前经过100小时以上高压，大电流老化试验，使电解池性能和工作状态极为稳定。

3.三级催化，除电解池中两级催化外另有第三极催化，催化剂选用新型贵i金属，使输出的氮气含氧量小于3ppm

4.产氮湿度低。采用了超高分子量渗透麽分离技术及有效的除湿装置，因而降低了原始湿度，并能在停机后自动排出水分。采用了金属聚合物除湿及两级吸附，是氮气纯度大大提高。

5.操作方便，免运输钢瓶之劳，省搬运钢瓶之苦，使用是只需打开电源开关即可产氮，可连续使用，也可间断使用，产氮量稳定不衰减。

6.安全可靠，配有安装装置，灵敏可靠。

深冷制氮机可制取纯度≧99.999%的氮气。氮气纯度受到(de dan qi _dan qi chun du shou dao)氮气负荷、塔板数量、塔板效率和液空中氧纯度等的限制，调节范围很小。因此，对于一套深冷制氮设备其产品纯度基本是一定的，不便调节。变压吸附制氮制取的氮气纯度一般在95%-99.9%范围内，假如需要更高纯度的氮气需增加氮气净化设备。氮气纯度只受产品氮气负荷的影响，在其他条件不变情况下，氮气排出量越大，氮气的纯度就越低；启动前的预备加氢氧i化钾电解液(称取KOH100g溶解于1L的高纯水中)，充分搅拌溶解等电解液彻底冷却后再倒入储液桶中运用，然后参加高纯水不要超过上限水位线，也不要低于下限水位线，拧上外盖。反之则越高。因此，对于一套变压吸附制氮设备只要负荷答应其产品纯度可以在90-99.9%之间任意调节。

制氮机的供应方式

1、瓶装氮气：钢瓶的容积40L，额定充气压力15MPa,瓶内贮有6m3氮气，瓶装氮气适合生产规模特小，氮气需求不大的生产厂家。 2、管道氮气：设有制氮站及临近的工厂，也是一种方便供氮的方式。 

3、液氮：氮气液化后体积缩小643倍（即在标准状态下，1 m3液氮 可汽化成643 m3氮气）有利于贮运，主要用于用氮量较大的工艺。液氮纯度高（≥99.99％），不需任何纯化处理便可直接使用。打开阀门，液氮经过气化器的热交换器，吸收大气中的热量，气化成为气态氮。若以液氮作氮气源，其运输距离很近，一般应在300公里以内。5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。 

4、现场制氮：主要有两种，变压吸附制氮和膜分离制氮的方式 膜分离制氮，结构简单，体积小，但中空纤维膜对压缩空气的清洁要求较高，膜的过滤芯易老化和腐蚀失效，不可修复，需更换新膜，而中空纤维膜需从国外进口，价格昂贵，纯度低，所以食品行业没有推广。由于长期的使用，氮气发生器可能会出现故障，基本可按照以下的方法来解决：一、开机不工作显示板无显示1检查电源是否有电。