小型氮气发生器原理

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。

制氮设备以空气为原料，利用物理的方法，将其中的氧和氮分离而获得。其功能就是分离氮，制作氮类产品的设备。是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。

膜空分制氮原理

空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。根据这一特性，可将各种气体分为“快气”和“慢气”。

当混合气体在膜两侧压力差的作用下，渗透速率相对快的气体，如水、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，而渗透速率相对较慢的气体，如甲i烷、氮气、一氧i化碳和Ar等气体则被滞留在膜的侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。

制氮机制取的氮气有哪几种纯化方式

氮是惰性气体，常用于高温处理各种材料或零件的保护气氛。为此，应把氮气中的杂质（氧和水汽）清除到***i低水平。

一般来说，由制氮机制取的氮气中含氧量小于0.5%时，宜采用脱氧剂直接除氧，含氧量为0.5-3%时，宜采用催化剂加氢除氧，氮气发生器原理，含氧量大于3%时可采用分级催化除氧。因为氮气中含氧量过高，按化学计量所需的氢气量大，一次全部加入时，进口氮气发生器，可能有爆i炸的***；且反应中放出的热量较大，易烧坏催化剂。因此，必须严格控制加氢量进行分级除氧。原料氮气中含氧量过高时，亦可用部分纯氮稀释原料气，使混合气体中含氧量小于3%再进行加氢催化除氧。

采用脱氧剂清除杂质氧的典型工艺流程：氮气经催化除氧器（除去氧）、水冷却器和吸附干燥器（除去水汽）、气体过滤器（除去尘埃颗粒）后，即得纯氮产品。

采用加氢催化除氧的典型工艺流程：首先在氮气中加适量氢气（添加量为氮气中含氧量的二倍以上），然后通过催化除氧器（除去氧）、水冷却器和吸附于燥器（除去水汽）、气体过滤器（除去尘埃粒）后，即得纯氮产品。

当氮气中含氧量较大（大于3%），可采用分级加氢催化除氧工艺，氮气在进入催化除氧器前，需要严格控制加氢量，通过催化除氧器1（一次除氧），再加入少量氢气进入催化除氧器2进行二次除氧。

如果原料氮气中含氧较高，氮气发生器，对纯氮又要求不许有过量氢气存在。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。常用的脱氢剂除活性氧化铜外，也可用银分子筛等。

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