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制氮机是以空气为原材料，通过物理方法将氮气与氮气分离的装置。根据低温空气分离法，分子筛空气分离法（PSA）和膜空气分离法的不同分类方法，工业用制氮机可分为三类。

制氮机采用变压吸附技术设计制造。制氮机采用优质进口CMS作为吸附剂，采用变压吸附法在室温下分离空气，获得高纯度氮气。一般两个吸附塔并联，进口PLC自动操作入口气动阀，交替进行压力吸附和减压再生，完成氮氧分离，得到所需的高纯氮气。

工作原理

变压吸附变压吸附制氮原理

碳分子筛能同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量随压力的增大而增大。在相同压力下，氧和氮的平衡吸附量没有显著差异。因此，单靠改变压力很难实现氧氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速率，可以有效区分氧和氮的吸附特性。氧分子的直径比氮分子的直径小，扩散速度比氮分子快几百倍。因此，碳分子筛对氧的吸附速度很快，在1分钟左右，吸附率达到90%以上。此时，氮气的吸附能力仅为5%。此时，吸附主要是氧，其余是氮。因此，如果吸附时间控制在1分钟以内，可以先分离氧气和氮气，即通过压差实现吸附和解吸，当压力增大时进行吸附和解吸。当压力降低时。氧气和氮气之间的差别是通过控制吸附时间来实现的。时间控制很短。未来，氧气被完全吸收，而氮气被吸收，吸附过程停止。因此，变压吸附制氮过程中存在压力变化，应控制在1分钟以内。

低温空气氮气分离原理

低温氮气既能生产氮气，又能生产液氮，能满足液氮的工艺要求，并能储存在液氮储罐中。当氮气间歇负荷或空分设备维持时，储罐中的液氮进入汽化器，加热后进入产品氮气管道，满足处理装置的氮气需求。低温制氮的操作周期（两次大热之间的间隔）通常在一年以上。因此，低温制氮通常不考虑备用。变压吸附只能生产氮气，无备用装置，单套设备不能保证连续长期运行。

膜空氮分离原理

空气被压缩机压缩和过滤，然后进入聚合物膜过滤器。由于不同气体在膜中的溶解度和扩散系数不同，不同气体在膜中的相对渗透率也不同。根据这一特点，各种气体可分为“快气”和“慢气”。

当混合气体处于膜两侧的压力差时，具有高渗透性的气体（如水、氢、氦、硫化氢、二氧化碳等）可以穿透膜并积聚在膜的渗透侧，而渗透速率相对较低。较慢的气体（如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气）集中在膜的一侧以分离混合气体。