制氮机 工作原理
作者：王虹 www.yuediqu.com 2025-05-20
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制氮机的工作原理主要分为三种：深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。深冷空分制氮利用物理方法，以空气为原料，经过压缩和净化，通过热交换使空气液化成为液空。液空中的液氧和液氮的沸点不同，深冷空分制氮设备通过精馏分离，使液氧和液氮分离，从而获得氮气。这种方法虽然历史悠久，但设备复杂、占地面积大，运行成本较高，产气速度较慢，通常需要12至24小时。
分子筛空分制氮，又称PSA制氮，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附，通过变压吸附原理分离氧和氮。这种方法工艺简单，自动化程度高，产气速度快，通常只需15至30分钟。PSA制氮与传统方法相比，能耗低，操作维护方便，成本较低，特别适合1000Nm³/h以下的制氮设备，成为中、小型氮气用户的首选。
膜空分制氮利用膜的渗透特性，以空气为原料，在一定压力条件下，根据氧和氮的不同渗透速率来分离它们。这种方法结构简单、体积小、无切换阀门，维护量少，产气速度快，通常只需3分钟。膜空分制氮特别适用于氮气纯度要求较低的中、小型氮气用户，具有最佳的功能价格比。然而，当氮气纯度要求达到98%以上时，与相同规格的PSA制氮机相比，成本会增加15%以上。
综上所述，深冷空分制氮、PSA制氮和膜空分制氮各有优势，选择哪种方法取决于用户的实际需求。深冷空分制氮适合大规模工业制氮，而PSA制氮和膜空分制氮则更适合中、小型用户。PSA制氮和膜空分制氮在产气速度和操作维护方面更具优势，但成本相对较高。综合考虑设备、安装和基建费用，PSA制氮在3500Nm³/h以下设备中更具竞争力。
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分子筛空分制氮，又称PSA制氮，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附，通过变压吸附原理分离氧和氮。这种方法工艺简单，自动化程度高，产气速度快，通常只需15至30分钟。PSA制氮与传统方法相比，能耗低，操作维护方便，成本较低，特别适合1000Nm³/h以下的制氮设备，成为中、小型氮气用户的首选。
膜空分制氮利用膜的渗透特性，以空气为原料，在一定压力条件下，根据氧和氮的不同渗透速率来分离它们。这种方法结构简单、体积小、无切换阀门，维护量少，产气速度快，通常只需3分钟。膜空分制氮特别适用于氮气纯度要求较低的中、小型氮气用户，具有最佳的功能价格比。然而，当氮气纯度要求达到98%以上时，与相同规格的PSA制氮机相比，成本会增加15%以上。
综上所述，深冷空分制氮、PSA制氮和膜空分制氮各有优势，选择哪种方法取决于用户的实际需求。深冷空分制氮适合大规模工业制氮，而PSA制氮和膜空分制氮则更适合中、小型用户。PSA制氮和膜空分制氮在产气速度和操作维护方面更具优势，但成本相对较高。综合考虑设备、安装和基建费用，PSA制氮在3500Nm³/h以下设备中更具竞争力。
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