制氮机的结构图

制氮机的结构图

制氮机是利用空气分离的方式，利用物理方法从空气中分离出氮气的过程。市面上普遍存在的制氮方式有：深冷制氮机、变压吸附制氮机和膜分离制氮机三种。用户在选择制氮机时需根据实际需求选定适合自己的制氮方式。

PSA制氮方式

PSA制氮机是从空气中分离制取氮气，分子筛对空气中的氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在碳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，较多的进入分子筛微孔。直径较大的气体分子（N2）扩散速率较慢，进入分子筛微孔较少，这样在气相中可以得到氮的富集成分。因此，利用分子筛对氧和氮在某一时间内吸附量的差别这一特性， 由全自动控制系统按特定可编程序施以加压吸附，常压解析的循环过程，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。

PSA制氮机的结构图如下：

1.空气压缩机；2.过滤器；3.干燥机；4.过滤器；5.PSA吸附塔；6.过滤器；7.氮气缓冲罐

深冷制氮方式

深冷制氮是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12~24h)，安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3/h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷装置低20%~50%。深冷制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。

深冷制氮的结构图如下：

 

1.空气压缩机；2.预冷机组；3.分子筛吸附器；4.电加热器；5.冷箱；6.透平膨胀机；7.主换热器；8.精馏塔；9.冷凝蒸发器

膜分离制氮方式

膜分离制氮以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98%的中、小型氮气用户。而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。

膜分离制氮的结构图如下：

1.空气压缩机；2.过滤器；3.干燥机；4.过滤器；5.电加热器；6.膜组件

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