制氮机在猕猴桃“气调保鲜技术”中应用

大多数气调贮藏中使用PSA变压吸附制氮机作为气调库氮气的制备装置。但由于该类型制氮机设备体积庞大、阀门控制系统复杂、切换频繁，故经常出现故障，工作效率低，耗电量大，更重要的还是基建费用和产品造价高，使广大中小型建库者们因经济力量有限而望而却步。现高技术的膜分离制氮机。该膜制氮机由三级空气过滤器和PSA氮膜分离器组成，整机结构简单、外形美观、体积小、重量轻(仅为PSA碳分子筛变压吸附制氮机的百分之几)，三级过滤器从日本***C公司引进，彻底清除了压缩机空气中的油、水、尘等杂质，膜组件为公司的第三代PPA氮膜。在开机后数分钟内即能提供氧气含量仅为3%的富氮，并且对系统中的二氧化碳也有相当大的分离作用。若将该新型制氮设备与罩帐密封技术结合，即成为一种行之有效的低成本气调型式。氮气发生器能否很好地应用于气相色谱分析实验，与发生器的原理有很大关系。

PSA变压吸附制氮原理

碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；作为压力稳定且纯净的原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被吸附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子，并迁移到阳极，**在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离。而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。

氢与氧在脱氧催化剂的作用下反应生成水，从而达到脱氧的目的。

在传统工艺中该工序采用氧化铝为担体的脱氧催化剂，该类型催化剂为单一催化机理，完全靠加入的氢脱除气体中的氧。由于原料气（污氮）常有剧烈波动，而且加氢调节阀的调节受到测氧仪、流量计等仪表相应时间的限制，加氢调节有一定滞后（1-10分钟），无法实时的跟踪原料气的变化。因此传统工艺中经常会出现产品气指标短时间大幅超标问题，无法始终保持产品指标合格，常对生产造成严重影响。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。