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。较小直径的气体(氧气)扩散较快,较多进入分子筛固相,这样气相中就可以得到氮的富集成分。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,这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氮气流。
制氮机在工业生产中纯度参数一般在97%~99.9995%,客户应根据各种流程型式及特点,针对不同产品规格选择与其相适应的流程型式。纯度99.9%的制氮机的主要应用行业有电子、冶金、金属加工、医药等。其中,电子行业:对氮气要求一般比较高,通常需要99.9%或99.99%、以及99.99%以上的氮气;冶金、金属加工行业,需要氮气纯度大于99.5%的氮气;医药行业:医药行业通常要求纯度为99.99%的氮气。
制氮设备(也称制氮机,制氮装置)工作流程是:空气经压缩机压缩,进入冷干机进行冷冻干燥,以达到变压吸附制氮系统对原料空气的要求。再经过过滤器除去原料空气中的油和水,进入空气缓冲罐,以减少压力波动。后,经调压阀将压力调至额定的工作压力,送至二台吸附器(内装碳分子筛),空气在此得到分离,制得氮气。原料空气进入其中一台吸附器,产出氮气;另一台吸附器,则减压解吸再生。二台吸附器交替工作,连续供给原料空气,连续产出氮气。氮气送至氮气缓冲罐,经调压阀将压力调至额定压力;再通过流量计计量,氮气分析仪分析检测,合格的氮气备用,不合格氮气放空(刚开制氮机时)。
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。