制氮机的原理

1．气体知识

作为空气中含量最多的气体，氮气取之不尽，用之不竭。它是无色、无味、透明、亚贵重的气体，不维持生命。在隔绝氧气或空气的地方，常使用高纯氮气作为保护气体。空气中氮气（N2）的含量为78.%（空气中各种气体的体积成分为：N2：78.%，O2：20.%，氩气：0.%，CO2：0.%，其他包括H2、CH4、、O3、SO2、NO2等，但含量很少）

2．压力知识

变压吸附（PSA）制氮工艺为加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。目前使用的吸附剂碳分子筛的最佳吸附压力为0.75~0.9MPa。整个制氮系统中的气体处于压力状态，具有冲击能。

变压吸附制氮机以碳分子筛为吸附剂，利用压力吸附和减压解吸的原理，从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气。

碳分子筛是一种表面和内部均布满微孔的柱状颗粒状吸附剂，呈黑色碳分子筛的孔径分布特性使实现O2和N2的动态分离成为可能。这种孔径分布允许不同的气体以不同的速率扩散到分子筛的孔中，而不排斥混合物中的任何气体（空气）。

碳分子筛对O2和N2的分离作用是基于两种气体动态直径的细微差别。 O2分子的动态直径较小，因此在碳分子筛的微孔中扩散速度较快。动力学直径较大，因此扩散速率较慢。水和CO2在压缩空气中的扩散与氧气的扩散差别不大，而氩气的扩散较慢。 N2 和 Ar 的混合物最终从吸附塔中富集。

吸附压力的增加可以同时增加O2和N2的吸附量，O2吸附量的增加幅度更大。变压吸附周期短，O2和N2的吸附量远未达到平衡（最大值），所以O2和N2的扩散速率差异使得O2的吸附量大大超过了O2的吸附量。 N2 在很短的时间内。

变压吸附制氮是基于碳分子筛的选择性吸附特性，采用加压吸附和减压解吸的循环循环，使压缩空气交替进入吸附塔（或可在单塔内完成）实现空气分离，从而连续输出高纯度的产品氮气。

空气经空压机压缩后，经除尘、除油、干燥后进入储气罐，经进气阀、左吸气阀进入左吸附塔。塔内压力升高，压缩空气中的氧分子被去除。碳分子筛吸附，未吸附的氮气通过吸附床，通过左侧吸气阀和产氮气阀进入储氮罐。这个过程称为左吸，持续数十秒。

左吸过程结束后，左吸附塔和右吸附塔通过上下均压阀连接，使两塔压力均衡。这个过程称为压力平衡，持续 2 到 3 秒。均压完成后，压缩空气通过进气阀和右吸气阀进入右吸附塔。压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富化的氮气通过右吸气出口阀和制氮阀进入氮气。坦克，这个过程叫做右吸，持续时间几十秒。

同时，碳分子筛在左吸附塔中吸附碳分子筛通过左排气阀释放回到大气中，该方法是指其当左塔的吸附时，右塔也被解吸。

为了完全排出在分子筛中释放到大气中的氧气，氮通过常开吹阀，塔中的氧气被吹入吸附塔中。该过程称为抗吹塑，其与解吸同时进行。

右抽吸完成后，进入平均压力过程，然后切换到左步，它是循环的。是氮气发生器的工作过程是通过可编程控制器控制三个两位五向先锋电磁阀，然后控制八个气动管阀的开口，并由电磁阀关闭。三种两种五路先导电磁阀控制左吸力，单位压力，右吸力。左抽吸，单位压力和右吸入时间流量已经存储在可编程控制器中，在上电状态下，三个两种五向先导电磁阀连接到气动管道的关闭端口。当该过程处于左侧抽吸状态时，控制左吸盘阀，并且第一空气在左吸气阀上打开，左吸收空气阀，右排气阀开口口，使三个阀门打开，同时完成左机会，右吸收塔有吸力。当该过程处于均匀状态时，控制单元压力是电动的，另一个阀门关闭;先前的空气接通，下压阀打开，使两个阀门打开，完成原子能机工程。当该过程处于右抽吸状态时，控制右绝对电磁阀，并将第一空气接通到右侧吸阀上，右侧吸气阀，左排气阀开口口，使三个阀门打开，同时完成正确的步骤，左吸收塔正在吸收。在每个过程中，除应打开的阀门外，其他阀门应关闭。