制氮機是一種以空氣為原料,利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備,根據不同的分類方法,制氮機有三種類型,包括深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。
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制氮機的分類方法有以下三種:深冷法:這種制氮方法是先將空氣壓縮并冷卻,然后液化空氣。利用氧和氮氣組分的沸點不同(在1大氣壓下,前者的沸點為-183℃,后者的為-196℃),通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。
變壓吸附法:這種制氮方法基于空氣中的選擇性吸附,將空氣分離,得到氮氣。當空氣被壓縮時,氧分子被優先被吸附,氮分子停留在氣相中,成為氮氣。當吸附達到平衡時,通過降低壓力去除吸附在分子篩表面的氧分子,恢復分子篩的吸附能力。為了連續提供氮氣,該裝置通常配有兩個或兩個以上的吸附塔,一個塔吸附塔和另一個塔分解為在適當的時間切換使用。
膜分離法:這種制氮方法利用有機聚合膜的滲透性選擇性,從氣體混合物中分離出富氮氣體。以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。