氮氣機

它是一種傳統的空分技術，已有九十餘年的歷史，它的特點是產氣量大，產品氮純度高，無須再純化便可直接套用於磁性材料，但它工藝流程複雜，占地面積大，基建費用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產氣慢（18～24h），它適宜於大規模工業制氮。

基本介紹

• 中文名：氮氣機
• 工業套用：大規模工業制氮
• 特點：產氣量大，產品氮純度高
• 不足：流程複雜、費用高、產氣慢
• 適宜：大規模工業制氮

氮氣機種類

變壓吸附制氮設備

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA）氣體分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支，是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結果。七十年代西德埃森礦業公司成功開發了碳分子篩，為PSA空分制氮工業化鋪平了道路。三十年來該技術發展很快，技術日趨成熟，在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。

變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運用變壓吸附原理（加壓吸附，減壓解吸並使分子篩再生）而在常溫使氧和氮分離製取氮氣。

變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有顯著的特點：吸附分離是在常溫下進行，工藝簡單，設備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產氣快（一般在30min左右），能耗小，運行成本低，自動化程度高，操作維護方便，撬裝方便，無須專門基礎。所以變壓吸附制氮設備是目前套用最為廣泛的技術。

膜分離空分制氮設備

膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支，是80年代國外迅速發展起來的一種新的制氮方法，在國內推廣套用還是近幾年的事。

膜分離制氮是以空氣為原料，在一定的壓力下，利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離製取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比，具有設備結構更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產氣更快（3min以內）、增容更方便等特點，但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴，膜易老化而失效，難以修復，需要換新膜，它與同規格的變壓吸附制氮裝置相比，價格要高出30%左右，純度也相對較低。

工作原理

變壓吸附制氮氣機是根據變壓吸附原理，採用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大於氮，在吸附未達到平衡時，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然後減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質，實現再生。一般在系統中設定兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程式自動控制，使兩塔交替循環工作，以實現連續生產高品質氮氣之目的。壓力下，經過淨化乾燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。

技術指標：

1、空壓機壓力：0.6～1.3Mpa(可調) 2、氮氣流量：3～3000Nm3/h 3、氮氣純度：95%～99.9995% 4、氮氣出口壓力：0.2～0.85Mpa(按客戶需要可調)5、原料：潔淨壓縮空氣

6、整套系統功率：4.4KW～280KW 7、設備重量：300Kg～5000Kg 8、設備尺寸：1.6X1.8X2.0(m)～3.1X3.2X3.6(m) (整套系統集於槽鋼架上) 9、壓力露點：2℃～-10℃或≤-40℃～-70℃

流程說明：

空氣壓縮部分：空壓機、空氣儲罐；

空氣淨化部分：高效除油器、精密過濾器、壓縮空氣乾燥機、空氣緩衝罐、活性炭過濾器；

制氮機主機部分：吸附塔、PLC控制器、氮氣粉塵過濾器、氮氣儲罐，以壓縮空氣作為原料和動力，通過變壓吸附製取純度為95%～99.9995%的氮氣；

氮氣純化部分：利用碳載純化裝置(加氫純化裝置)對99.9%的普氮進行提純，得到高純度氮氣(99.999%～99.9995%)。

用途

由於氮氣的化學惰性，常用作保護氣體。所以常用於糧食儲存，食品包裝，輪胎充氣等。用於食品包裝可防止食品氧化，霉變，從而延長了食品的保質期。用於輪胎的充氣可提高安全係數，增加舒適性，減少爆胎幾率。

食品行業套用

1、多用於麵包，蛋糕等易變質食品的包裝，將氮氣充入食品包裝袋內，讓食品處於氮氣包圍狀態，既不會導致食品在存放和運輸途中被擠壓變形，無氧狀態也會讓食品的保質期大大延長。

汽車行業的套用

1.提高輪胎行駛的穩定性和舒適性。氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體，化學性質極不活潑，氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形幅度小，其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30～40%， 能保持穩定胎壓，提高輪胎行駛的穩定性，保證駕駛的舒適性；氮氣的音頻傳導性低，相當於普通空氣的1/5，使用氮氣能有效減少輪胎的噪音，提高行駛的寧靜度。2.防止爆胎和缺氣碾行。爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據統計，在高速公路上有46%的交通事故是由於輪胎髮生故障引起的，其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時，輪胎溫度會因與地面磨擦而升高，尤其在高速行駛及緊急剎車時，胎內氣體溫度會急速上升，胎壓驟增，所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化，疲勞強度下降，胎面磨損劇烈，又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比，高純度氮氣因為無氧且幾乎不含水份不含油，其熱膨脹係數低，熱傳導性低，升溫慢，降低了輪胎聚熱的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地減少爆胎的幾率。

3.延長輪胎使用壽命 使用氮氣後，胎壓穩定體積變化小，大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了輪胎的使用壽命；橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致，老化後其強度及彈性下降，且會有龜裂現象，這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質，有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象，不會腐蝕金屬輪輞，延長了輪胎的使用壽命，也極大程度減少輪輞生鏽的狀況。

4.減少油耗，保護環境。輪胎胎壓的不足與受熱後滾動阻力的增加，會造成汽車行駛時的油耗增加；而氮氣除了可以維持穩定的胎壓，延緩胎壓降低之外，其乾燥且不含油不含水，熱傳導性低，升溫慢的特性，減低了輪胎行走時溫度的升高，以及輪胎變形小抓地力提高等，降低了滾動阻力，從而達到減少油耗的目的。