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。一段时间后，cms被吸附的氧分子饱和，需要进行再生，再生是通过降i压和。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。

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。（三）变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有显著的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快（一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础。常压再生利于分子筛的彻底再生，易于获得高纯度气体。

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。

有关氮气发生器的几大常见问题

　　氮气发生器(简称P.S.A制氮) 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。

　　1.氮气发生器的氮气纯度为减去气流中残留的氧含量，为什么？

　　在空气中，氧气是活跃的气体，体积也相当大。剩余气体为微量气体，或不具有活性。此外，氧含量直接就可以用分析仪测量得出。因此，99%的氮气流实际上是1%的氧气加上99%的氮气和其他气体。

　　2.氮气存储容器的作用是什么？我是否需要准备氮气存储器？

　　对于变压吸附系统而言，在塔切换过程中氮气存储容器通常用作缓冲区，确保不影响下游压力和流量。氮气发生器膜基HFX系统无需使用氮气存储容器。

　　3.氮气发生器内部包含什么？

　　每个氮气发生器预装有过滤精度为0.01微米并且过滤效率为99.99%的预滤器，以及过滤效率为99.9999+%的终无菌过滤器（6对数去除率）。每个变压吸附氮气发生器内含一个氮气存储容器。此时，氮气纯化装置采用先加氢催化除氧，再用活性氧化铜等除氢的方法纯化氮气，其典型的工艺流程为：在原料氮气中根据氧的含量，添加稍为过量的氢（按化学计量）后通过催化除氧器除氧，再通过电加热器和氧化反应除去氮气中的过量氢。膜系统不包括一个存储容器。变压吸附和膜系统均可以选择安装内置的氧气分析仪。

　　4.需要多少电量？

　　氮气发生器HFX系列膜发生器无需用电，因此是防爆地区的理想选择。如果内含氧气分析仪，他们所需的i小电流为120 VAC, 0.25A。标准变压吸附氮气系统的额定电功率为120 VAC, 2.0A。

氮气发生器工作原理及其应用

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。5、氮气发生器使用一段时间后，电解液会逐渐减少，电解液位接近下限时应及时补充水，此时只需加蒸馏水或去离子水即可，加液时不要超过上限水位线。该仪器是一套能提取氮气的设备，它主要应用领域为：航空航天、核i电核能、食品医i药、石油化工、电子工业、材料工业、军i工和科学实验等领域。

氮气发生器的工作原理：

膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异而具有不同的渗透速度来实现气体的分离。当混合气体在驱动力—膜两侧压力差作用下，渗透速率相当快的气体如氧气、氢气、氦气、硫i化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相当慢的气体如氮气、Ar、甲i烷和一氧i化碳等滞留在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。为实现连续供气，一塔处于工作吸附状态，另一塔为再生状态，为下一步吸附做好准备。膜分离制氮机就是根据以上原理，已压缩空气为原料气来提取较高纯度的氮气。

氮气发生器采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离(无需“加液' )： 这是一种新型的空气分离方法，它以压缩空气为原料，合成分子筛为吸附剂，气相色谱分离吸附流程,在常温低压下,利用空气中的氧和氮在分子筛中的扩散速度不同,把氧和氮加以分离,氮气的纯度和产气量可按客户需要调节。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。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99.9995%的纯氮，适用于各种气相色谱检测器。

该系列高纯发生器只要一按开关，便可以源源不绝的生产出高质量和高纯度的氮气，运行稳定可靠，***重要的是它不需要任何化学消耗品。 操作方便，可24小时无人值守。且它可以在不需任何监管和***低***的情况下无故障地运行。

采用气相色谱分离技术用合成分子筛分离法的氮气发生器优于采用电化学分离法和物理吸附法以及中空纤维膜法的氮气发生器。它可以应用于国内外各种不同类型的气相色谱仪用作载气，是一款性能优良，维护方便的新一代氮气发生器。

制氮机制氢设备以液氨为原料，经汽化后将氨气加热到一定温度，在催化剂作用下，氨发生分解成氢氮混合气体，液氨气化预热后进入装有催化剂的分解炉，在一定温度压力和催化剂的作用下氨即分解，产生含氢75％、氮25％的混合气，气体经热交换器和冷却器及流量计后，可进行纯化处理或直接使用。制氮机使用什么方法制取氮气制氮机是选用物理的办法，以空气为质料将其间的氧和氮别离而取得氮气。

要使氨气获得充分分解，具备下列条件：

1、 及时充分地供给大量热源。

2、 较好的催化剂。

3、 液氨的纯度为99.8%以上。

设备特点：

（1）省水省电：

制氮机制氢设备仅需要少量过程用水，有效节省水源，并利用分解气热能给氨气预热，达到省电目的。

（2）快速更换电阻丝：

制氮机制氢设备电阻丝结构为抽插式，在不停气情况下可方便更换，只需就可换好，避免了传统结构需停炉冷却至少1天后拆炉更换。

（3）***少使用方便：

工艺成熟，结构紧凑，整体撬装，占地小无需基建***，操作简便，价格低廉，用于提取纯氢仍有很高的经济性，现场只需连接电源、气源即可制取氢气。

（4）运用范围广：

能够满足大部分氢气使用的需求，特别在以金属热处理、粉末冶金、电子等主导领域中有了广泛的应用。

（5）运行成本低：

***少，液氨原料便宜，能耗低，，运行成本低，是氮氢混合保护气氛i经济的来源。