制氮机,是指以空气为原料,利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同,即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法,工业上应用的制氮机,可以分为三种。
变压吸附空分简称是一种先进的气体分离技术,以优质进口碳分子筛(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。
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。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。
制氮机(也叫降氧机,保鲜机)的发展大体上经历了一个催化燃烧一碳分子筛吸附一纤维膜分离的发展过程。
70年代以前国内外气调设施的制氮机多选用催化燃烧式机型。我国早由中国科学院煤炭化学研究所研制成功,以后在建德和榆次等地生产。它的基本原理是以铂为催化剂燃烧丙烷,不断引入空气以消耗O2,得到比较纯净的N2,送入气调库中用以降O2该机燃烧温度高达500℃,所获得的N2须经冰水降温后方可送入气调库,需要消耗大量水和燃料,操作也不太方便,目前已很少使用。
影响制氮机成本的因素
1、整套系统一次性投资;
2、分子筛使用寿命;
3、使用过程中所需的配件寿命及费用;
4、操作维护、保养费用及电、水、压缩空气耗用量;
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