氮?dú)馐茄鯕饨逡跃S持地球生命的載體。而其所具有的一系列特性使其成為許多工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。氮?dú)獾闹匾匦栽谟谒且环N惰性氣體，這意味著它與其他物質(zhì)的反應(yīng)緩慢。這使其成為防止緩慢氧化（例如，電子行業(yè)中電路板的腐蝕）或快速氧化（例如，爆炸或火災(zāi)）應(yīng)用的理想選擇。此外，氮?dú)鉄o(wú)味、無(wú)色，是用于食品和飲料行業(yè)的理想介質(zhì)，例如延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。由于氮?dú)饩哂羞@些特性，從汽車和化學(xué)工業(yè)到水產(chǎn)養(yǎng)殖和注塑成型等許多行業(yè)對(duì)氮?dú)獾男枨蟛粩嘣黾右簿筒蛔銥槠媪恕?br />
在我們呼吸的空氣中氮?dú)庹急群芨撸控S富。但這并不意味著它隨時(shí)可用于所有上述工業(yè)應(yīng)用以及許多其他應(yīng)用。我們可通過(guò)三種方式獲取氮?dú)猓焊鞴究梢宰赓U現(xiàn)場(chǎng)氮?dú)鈨?chǔ)罐或用高壓瓶輸送氮?dú)猓部梢宰孕猩a(chǎn)氮?dú)狻ＴS多企業(yè)很快意識(shí)到，前兩種選擇需要依賴第三方供應(yīng)商，不但很不方便、效率低下，成本也很高。不過(guò)現(xiàn)在他們可以通過(guò)多種方式制氮，并針對(duì)所有應(yīng)用控制氣量、純度和壓力，確保他們可以全天候獲得源源不斷的氮?dú)夤?yīng)。

公司自主制氮可以控制所產(chǎn)生氮?dú)獾臄?shù)量以及壓力和純度，可提高生產(chǎn)的靈活性，并且因?yàn)闆](méi)有第三方供應(yīng)商參與。公司可以不再受市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)的影響，可節(jié)省運(yùn)輸成本并可防止用氣延誤。此外，自主制氮的企業(yè)不必面對(duì)處理高壓氣瓶所帶來(lái)的安全隱患，他們不會(huì)產(chǎn)生與汽化損耗相關(guān)的浪費(fèi)，也無(wú)需退回永遠(yuǎn)不能完全清空的高壓氣瓶。隨著時(shí)間的推移，對(duì)制氮機(jī)的初始投資會(huì)得到回報(bào)，因?yàn)榕c從第三方獲得氮?dú)庀啾龋\(yùn)營(yíng)成本能夠一直保持在顯著較低的水平。

制氮機(jī)工作原理

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，制氮機(jī)的工作原理就是：它將壓縮空氣中的氮分子與氧分子分離，從而得到純凈的氮?dú)夤?yīng)。可以使用膜式制氮機(jī)或連接至壓縮機(jī)的 PSA（變壓吸附）制氮機(jī)來(lái)制氮。但要使用哪種技術(shù)呢？這取決于您所需的氮?dú)赓|(zhì)量。例如，如果您只需要給輪胎充氣或使用氮?dú)鈦?lái)防止火災(zāi)發(fā)生/撲滅火災(zāi)，那么 90-99% 的低純度氮?dú)夂湍な街频獧C(jī)就夠用了。但是，當(dāng)您的應(yīng)用必須達(dá)到 99.999% 或 10 PPM（百萬(wàn)分之幾）甚至更高的純度時(shí)（例如，在食品行業(yè)或注塑行業(yè)中），則需要使用 PSA 制氮機(jī)。

膜式制氮機(jī)工作原理

該技術(shù)通過(guò)使壓縮空氣通過(guò)由單根中空纖維束組成的半透膜將空氣分離成組分氣體。每根纖維都非常小，具有理想的圓形橫截面和穿過(guò)其中心的均勻孔。在模塊的一端，壓縮空氣被引入纖維中，并在流經(jīng)纖維孔時(shí)與膜片相接觸。氧氣、水蒸氣和其他微量氣體容易透過(guò)膜片纖維并排出，而氮?dú)鈩t留在膜片內(nèi)并通過(guò)出口流出。因?yàn)樗魵鈺?huì)透過(guò)膜片滲透出去，所以氮?dú)饬鞣浅８稍铮饵c(diǎn)低至 -50°C (-58°F)。

膜式技術(shù)簡(jiǎn)單高效，采用緊湊的一體化裝置，只需很少的維護(hù)，而且運(yùn)營(yíng)成本為零。它是所需氮?dú)饬髁肯鄬?duì)較低且純度不超過(guò) 99% 的應(yīng)用的理想選擇。膜式技術(shù)的初始投資低于變壓吸附 (PSA) 等高流量/高純度技術(shù)。

變壓吸附 (PSA) 制氮機(jī)工作原理

吸附是指物質(zhì)（本例中為壓縮空氣）中的原子、離子或分子附著在吸附劑表面的過(guò)程。PSA 制氮機(jī)可分離氮?dú)猓瑝嚎s空氣流中的其他氣體（氧氣、二氧化碳和水蒸氣）均被吸附，留下的基本上是純氮?dú)狻．?dāng)分子與碳分子篩結(jié)合時(shí)，PSA制氮機(jī)便能捕獲壓縮空氣流中的氧氣。這一過(guò)程發(fā)生在兩個(gè)單獨(dú)的壓力容器（吸附塔 A 和吸附塔 B）中，每個(gè)容器均充滿碳分子篩，在分離過(guò)程和再生過(guò)程之間切換。

潔凈干燥的壓縮空氣進(jìn)入吸附塔 A。由于氧分子比氮分子小，它們可以通過(guò)篩孔。氮分子無(wú)法通過(guò)篩孔，因此它們會(huì)繞過(guò)篩網(wǎng)，讓用戶能得到所需純度的氮?dú)狻４穗A段稱為吸附或分離階段。吸附塔 A 中產(chǎn)生的大部分氮?dú)舛紩?huì)從系統(tǒng)中排出，可直接使用或儲(chǔ)存。

接下來(lái)，所生成的氮?dú)庵械囊恍〔糠謺?huì)以相反方向流入吸附塔 B。這種流量會(huì)將吸附塔 B 在之前吸附階段捕獲的氧氣排出。通過(guò)釋放吸附塔 B 中的壓力，使碳分子篩喪失容納氧分子的能力，使氧分子從篩網(wǎng)上分離出來(lái)，并被吸附塔 A 中的小氮?dú)饬鲙ё摺＿@種“清潔”過(guò)程為新氧分子在下一個(gè)吸附階段附著在篩網(wǎng)上留出了空間。

PSA 制氮技術(shù)可在具有高要求的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)純度高達(dá) 99.999% 的高流量氮?dú)獬掷m(xù)供給。PSA 制氮機(jī)的初始投資成本高于膜片制氮機(jī)，但其具有所產(chǎn)生的氮?dú)饬髁亢图兌雀叩膬?yōu)勢(shì)，而這些正是許多行業(yè)和應(yīng)用所需的。

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