制氮的原理优秀课件
制氮机培训ppt课件
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BGPN 制氮机类型（BGPN表示制氮机为普通常规型）
▪ BGPN295-1000 表示普通常规型制氮机，产品氮气纯度为99.5%，产氮规格 为1000Nm3/h。
▪ 4、设备结构或布置图（可以照片形式表示）
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
一、制氮机设备简介
▪ 一、制氮机设备简介
▪ 1、设备概述
▪
变压吸附空分制氮是一种新型的从空气中制取氮气的技术。变压吸附
(PRESSURE SWING ADSORPTION,简称PSA),是一个近似等温变化的物理
过程，它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量的不同，吸附剂
在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低时得到脱附再生。变压吸附空分 制氮一般采用两只吸附塔，塔内装填碳分子筛吸附剂，当一只吸附塔在进行 吸氧产氮时，另一只吸附塔在脱氧再生，如此交替循环连续不断产生氮气。
（2）空气储罐组件（CG-80）
代号
名称
代号
2006-B614-00(CGa80) 空气储罐 A27H-16T/DN80
（3）氧氮分离组件（NGN295-1000）
代号
名称
2008-B128-00(Xfa-1600) 吸附塔
代号 J41W1.6-125/80
名称 安全阀
名称 截止阀
ZSGP1.6-150/100 QG500
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、运转中注意事项 开流量调节阀时务必缓慢，否则，气体流速过快会损坏。 设备运行期间须有人值班，每半小时检查一遍仪表读数是否正常，有无 报警现象，并做好日志记录。若有报警，必须及时检修。 停机及停机后的处理； （1）关闭氮气缓冲罐出口阀和氮气缓冲罐进气阀。 （2）关闭吸附塔的进气阀和制氮装置进气阀。 （3）停冷冻干燥机，打开排气阀泄压。 （4）待两吸附塔压力泄尽后，关闭电控柜运行按钮和电源。
深冷制氮的工作原理
深冷制氮的工作原理
深冷制氮是一种利用低温将空气中的氮气凝结成液态氮的方法。
其工作原理如下：
1. 压缩空气：首先将空气经过气体压缩机进行压缩，使其压力和温度升高。
这一步是为了提高后续冷却过程中的冷却效果。
2. 制冷：压缩空气进入空气冷却器，通过散热器将一部分热量散发出去，冷却压缩空气。
然后，压缩空气进入冷却器，通过与冷却剂的接触，使其冷却至较低温度。
这一步使用蒸发冷却原理，即通过冷却剂的蒸发吸收热量，使压缩空气的温度下降。
3. 深度冷却：经过制冷器冷却后的空气进入深冷设备，这里通常采用制冷剂再进行进一步的冷却。
通过冷凝器、蒸发器等设备，使压缩空气的温度不断下降，最终达到液氮的沸点温度（-195.79℃）。
4. 液态氮的分离：冷却后的空气中的氮气开始凝结成液态氮，而其他气体如氧气、进一步热稳定的氮气仍保持气态。
这时，通过分离装置（如瞬间挡板、分离塔等），将液态氮与气态氮分离出来，从而获得高纯度的液态氮。
总体来说，深冷制氮是利用压缩、冷却和冷凝分离等过程，通过多级制冷设备逐步降低空气中的氮气温度，使其凝结成液态氮。
这种方法在工业和实验室中广泛应用，可用于冷冻保存、超导电磁体、半导体制造等领域。
变压吸附制氮机工作原理
变压吸附制氮机工作原理
变压吸附制氮是将空气中的氧气和氮气分离出来，再利用分子筛来分离氮气的一种制氮方法。
当空气经过压缩、冷却后，通过两个分别装有吸附剂和透析剂的吸附塔，在一定的压力下，使两种分子筛中的一种分子吸附在吸附剂表面上，另一种分子则被透析出来。
该过程中被吸附在吸附剂表面上的分子有可能脱附出来，而透析出来的空气则进入下一循环。
变压吸附制氮机组由吸气、压缩、分离、再生等几个部分组成。
吸气和压缩过程中，在吸附器表面形成较高温度的空气气态混合物；在透析器中，部分空气被分离出来后进入变压吸附再生器中。
该装置包括一组两级吸附塔，分别用来对混合气中的氧气和氮气进行分离。
在第一级吸附塔内，氧气和氮气在压力降低至露点以下时被分离出来；进入第二级吸附塔内，氧气被脱附出来。
经过两级吸附后，大部分氧气和氮气被分离出来并分别进入透析器和压缩空气系统，而少量氧气和氮气则在第一级吸附塔内脱附出来后被继续吸附。
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制氮机的工作原理
制氮机的工作原理
制氮机是一种用于生产高纯度氮气的设备，其工作原理主要是利用空气分离技术，将空气中的氧气和其他杂质分离出来，从而得到高纯度的氮气。
制氮机广泛应用于各种工业领域，如化工、电子、医药等，其工作原理对于了解制氮机的运行机制至关重要。
首先，空气中主要成分是氮气和氧气，占比约为78%和21%，剩余的1%包括稀有气体和水蒸气等。
制氮机利用这一特点，通过物理或化学方法将空气中的氮气和氧气分离开来。
其次，制氮机的工作原理主要分为膜分离、压缩吸附和分子筛吸附三种方式。
膜分离是利用特殊的膜材料，通过气体分子的大小和渗透性来分离氮气和氧气。
压缩吸附则是利用吸附剂对氮气和氧气的吸附特性进行分离，通过控制压力变化来实现氮气和氧气的分离。
而分子筛吸附则是利用分子筛对氮气和氧气的吸附选择性来实现分离，通过调节吸附温度和压力来控制氮气和氧气的分离效果。
最后，制氮机的工作原理还包括氮气的净化和储存。
在分离出高纯度氮气后，还需要对氮气进行净化处理，去除残留的杂质和水蒸气，以确保得到的氮气符合工业使用要求。
同时，制氮机还需要对氮气进行储存，通常采用压缩气体罐或液氮储罐进行储存，以备工业生产需要。
总的来说，制氮机的工作原理是通过空气分离技术，将空气中的氮气和氧气分离开来，从而得到高纯度的氮气。
其工作原理包括膜分离、压缩吸附和分子筛吸附三种方式，以及氮气的净化和储存等环节。
了解制氮机的工作原理，有助于我们更好地理解制氮机的运行机制，提高氮气生产的效率和质量。
制氮机的工作原理不仅在工业生产中有重要应用，也对环保和资源利用具有重要意义。
氮气制造流程及原理 PPT
2、空分流程-净化
▪ 空气被压缩后，经历哪些净化设备？ 1.冷冻机 去除压缩空气中的大多数水 通过冷冻机压缩空气从35°降低到5°，随着温度 的降低，饱和空气中的水分含量也降低，从 而尽多可能的冷凝空气中的水分，并通过 排水阀排放冷凝水
2.吸附塔 去除空气中的水蒸气 去除空气中的CO2 去除碳氢化合物（除了CH4） 填料：活性氧化铝（去除水分）
▪ 给空气换热的冷量来自哪里？
精馏产生的低温污氮 精馏产生的低温循环气 精馏产生的低温氮气
精馏塔层面上的冷量产生：
T
Pre-cooling Purification 预冷与净化
Air Compression 空气压缩
Main Exchanger 主换热器
Production from distillation column 出精馏塔的产品
Atmospheric
Compressor 压缩机
Separator 疏水器
Cooled Compressed
air
Air
常压的空气
冷却后的压 缩空气
Example: 1.013 abs bar 20 °C 70 % HR => 13.3 g water / Nm3
Filter 过滤器
Cooler 冷却器
氮气的制造流程 及原理
气体化学科
目录
一、大气的组成
二、主要厂家的空分方式和产品纯度
三、法美空气分离（精馏）的原理
四、空分的流程
1、过滤及压缩 2、净化 3、制冷，热交换 4、精馏
一、大气的组成(体积含量）
稀有气体 杂质
大气中含有很多组分，其中含量最多的是氮气，约占总量的78.1% 氮气性质不活泼，所以经常用做保护气，防止氧化。
制氮机工作原理
制氮机工作原理制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。
经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压附、减压脱附。
由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。
然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。
一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。
整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。
1、压缩空气净化组件空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。
根据系统工况，特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护。
设计严谨的空气净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。
经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。
2、空气储罐空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用；从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。
同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。
3、氧氮分离装置装有专用碳分子筛的吸附塔共有A、B两只。
当洁净的压缩空气进入A塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出。
经一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。
这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氧产氮，对并A塔分子筛进行再生。
分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的O2、CO2和H2O来实现的。
氮气的制造流程及原理_PPT课件
Normal 正常
N2
Nitrogen (氮气)
O2
Oxygen(氧气)
Ar
Argon(氩气)
H2O
Water(水)
CO2
Carbon dioxide
二氧化碳
CnHm
Total carbons
(without CH4)碳氢含量(不包括甲烷)
Ne He CH4 Kr H2 Xe
Neon(氖气) Helium (氦气) Methane (甲烷) Krypton (氪气) Hydrogen (氢气) Xenon(氙气)
78.11% 20.96% 0.93% Depends on weather 100% at inlet of purification
取决于大气进口的气候
350 to 450 ppm
< 0.1 ppm
18 ppm 5.2 ppm 1 to 6 ppm 1.139 ppm 0.5 ppm 0.086 ppm
Air Compression 空气压缩
Main Exchanger 主换热器
Production from distillation column 出精馏塔的产品
Air to
distillation
column
Distillation Columns
空气去精馏塔
精馏塔
冷箱层面上的冷量产生
Heat Losses 热量损失
Most volatile element
易挥发组分
Less volatile element
易冷凝组分
四、空分的流程
净化
空分模拟图
WASTE NITROGEN
OXYGEN
空气制氮机原理
空气制氮机原理
空气制氮机是一种利用物理原理将空气中的氮气分离出来的设备。
它的原理基于空气中氮气和氧气的不同分子大小和沉降速度。
空气制氮机通过一个压缩机将空气抽入系统。
在系统内部，压缩空气会经过一个冷却器，使其温度降低。
接下来，冷却后的压缩空气进入一个过滤器，去除其中的杂质和水分。
随后，净化后的空气进入一个分子筛。
分子筛是由特殊材料制成的，具有微孔结构。
由于氮气分子较小，它们能够通过分子筛的微孔，而氧气分子较大，无法通过微孔，从而被分离出来。
这样，分子筛实现了氮气和氧气的分离。
分离出来的氮气会被收集并储存起来，而氧气则会被排出系统。
这样，空气制氮机就能够将空气中的氮气提纯出来，达到制取纯净氮气的目的。
空气制氮机的原理虽然简单，但其应用领域却非常广泛。
例如，在化工工业中，纯净的氮气可用于氮气保护、气体灭火等；在医疗领域，氮气常用于制备制冷剂、氧气供应等；在食品加工行业，氮气常用于保鲜、灭菌等。
空气制氮机的原理虽然简单，但它的应用却对人类的生活和工作产生了深远的影响。
通过空气制氮机，我们能够获得纯净的氮气，为各行各业提供了便利和支持。
它的发明和应用不仅提高了工作效率，
还保障了工作的安全性。
空气制氮机的原理和应用正是科技进步的体现，为人类社会的发展做出了重要贡献。
制氮机培训课件
名称
缓冲罐 流量计 组合式调压阀 安全阀
代号
EN-550 ZSGP1.6-100 J41W1.6-80 RF400-E5-G
名称
氧气分析仪 管道气动阀 节流阀 粉尘过滤器
二、制氮机工作原理
二、工作原理： 1、主要（主机）工作流程； 压缩空气先进入气水分离器，运用离心及集流相结合的原理，重力及碰撞相结 合的机理初步去除压缩空气的水雾，然后通过管道过滤器，将压缩空气中＞5µm 的固体粒子、油雾和水分滤除，经管道过滤器出来的压缩空气进入冷冻干燥机， 将压缩空气强制冷却到5℃左右，空气中的水蒸汽凝结成液态水，通过分水过滤
2、辅助工作流程作）流程图：
4、主要功能件介绍 4.1空气净化组件作用 碳分子筛是变压吸附制氮设备的核心部分，油中毒是碳分子筛的主要失效形式 之一，对水的吸附会降低碳分子筛对氧的吸附能力，所以必须在氧氮分离之前除 去压缩空气中的油水。空气净化组件作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为 氧氮分离组件提供洁净的空气。 4.2空气储罐 空气储罐组件作用是保证系统用气平稳，在系统切换时放置瞬间气流流速过快， 影响空气净化效果，提高进入吸附器的压缩空气品质，有利于延长分子筛的寿命， 同时在吸附塔进行工作切换时，它也为吸附塔氮氧分离短时间升压提供大量的压 缩空气，保证吸附塔内压力迅速上升，保证设备的稳定运行。 4.3氧氮分离组件 氧氮分离组件中的压紧气缸作用是始终压紧吸附塔内的碳分子筛，防止分子筛 因下沉而产生窜动造成粉化，具有碳位下限声光报警和自动停机保护功能。 4.4氮气缓冲罐组件 氮气缓冲罐组件作用是使氮气压力、纯度和流量平稳，并通过不合格氮自动放 空装置自动排空不合格氮气。
4、设备机构布置
（1）空气净化组件（AC-80W） 名称 压缩空气净化除油器 冷冻干燥机 精过滤器 GLQ-600B 2006-B616-00(Cya80) 代号 名称 超精过滤器 活性炭除油器
制氮的原理
2.制氮装置型号:
KNA-300D.2
氮气纯度代号 氮气流量Nm³/h 制氮机型号
3.制氮系统组成
由远大公司设计的氮气设备主要由以下部件组成：
空气净化及缓冲组件 PSA氧氮分离组件 氮气缓冲组件
3.1 空气净化及缓冲组件:
压 缩 空气经由冷冻式或吸附式干燥机及过滤器组成的压缩空气净化 装置除油、除尘、除水设备处理后，无油无水无尘洁净的压缩空气进入空 气缓冲罐；空气缓冲罐的作用是：减小气流脉冲，起缓冲作用；进一步分 离油水杂质，减轻后续变压吸附压力变化及瞬间进气量大时对分子筛的油 污染，保证提供平稳洁净的气源。
4.5 制氮开机
4.5.1 检查：检查空压机、冷干机、制氮机的电源确认电柜通电。 检查空压机的设定压力为0.75-0.85Mpa之间。 检查系统管道设备安装的完整性、安全性、气密性。 检查各仪表、阀门、流量计、变送器是否投用。 检查制氮系统的循环时间设定值。 检查系统所有阀门处于原始关闭状态。
4.5.2 开机程序： （1）按冷干机启动按钮，预冷3-5分钟后打开进出口阀。
（2）开空压机出口阀，按空压机启动按钮。打开空气缓冲罐V-301排水阀 排完水后关闭。
（3）打开仪表风缓冲罐入口阀，缓罐底部排水，排完关闭。
制氮机工作原理以及流程图
制氮机工作原理以及流程图
氮气是一种干燥的惰性气体，在许多工业中得到应用。
对于使用液氮或者瓶装氮气这种传统供应氮气方式而言，使用者会承担一些潜在的费用，包括租金、填装费、运输附件费、订单处理费以及环保费等。
制氮机是以清洁干燥的压缩空气为原料，制造出持续供气的高纯度氮气（95%~99.999%）。
制氮机工作流程
1、洁净的压缩空气从制氮机入口进入制氮机，由进气阀导入左侧或者右侧一排吸附系统
2、通过进气阀，压缩空气进入一侧分气缸盖中
3、压缩空气穿过碳分子筛时，氧气和其他微量气体优先被吸附，氮气则直接通过
4、氮气随后通过吸附筒内部的集成过滤层进入出口分气缸盖，然后从排气阀排出
5、氮气持续进入缓冲罐和缓冲罐过滤器，然后返回制氮机进行纯度检测，流量和纯度调节。
制氮的原理ppt课件
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3.3 氮气储气罐组件：
氮气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气压力和氧含量，保证 连续稳定供给氮气。
注：在氮气缓冲罐的出气端设置了精密过滤器（医药、食品行业通常采用 活性炭过滤器，除菌过滤器），确保为用户提供干净无尘的氮气。
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4.制氮的基本原理
KNA系列制氮装置，采用特制的碳分子筛作为吸附剂，运用PSA变压吸 附制氮技术，在常温，低压条件下直接从空气中制取氮气，从而为企业制配 氮气提供了一种简单、可靠、经济的方法。
空压系统
净化系统
吸附系统
缓冲系统
螺杆空压机 空气缓冲罐
冷冻式干燥机 精密过滤器 高效除油器 活仪表
氮气缓冲罐 精密过滤器,放空装置 调压装置,流量计等
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4.3 压缩空气:首先原料空气经压缩机压缩后,出口压力为0.75-0.85Mpa
4.4 净化及制氮装置:压缩空气先经过KAL精密过滤器后,使含油量≤0.1ppm 含尘量≤0.1um,再进入KAD冷冻式干燥机,除去大量的水分,在经过KAY高效除 油除去大部分油、水、尘埃后使得含油量≤0.01ppm。含尘量≤0.01um，最后 通过KAC活性炭过滤器除去酸、碱性有害气体及微量油雾，使油含量 ≤0.001ppm，洁净的压缩空气进入二个填装吸附剂（进口碳分子筛，复合床结 构）变压吸附分离塔，二个吸附塔交替循环操作，连续送入原料空气，连续生 产氮气。从吸附塔顶分离出来的氮气进入氮气缓冲罐，再经过KAF粉尘精密过 滤器过滤后，得到纯度为99.8%的洁净氮气。
制氮机原理及流程
PSA制氮工作原理及流程变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。
碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如下图所示：碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。
这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。
碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。
压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。
最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。
碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来：由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。
变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。
变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。
3．PSA制氮机装置基本工艺流程：PSA制氮机及二氧化碳脱除装置基本工艺流程示意图制氮机部分：空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。
左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。
制氮工艺以及制氮原理
制氮方法与原理：工业中有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。
A深冷空分制氮深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。
它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。
液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。
深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。
综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。
深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。
B分子筛空分制氮以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。
此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。
与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。
C膜空分制氮以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。
和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。
而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。
制氮工艺流程：变压吸附气体分离装置工作原理与工艺概述变压吸附(Pressuer Swing Adsorption，简称PSA)气体分离技术是一种利用气体不同组份对吸附剂的吸附能力不同，通过控制压力的增减实现气体分离的新技术。
制氮机工作原理
制氮机工作原理制氮机是一种专门用于制造纯氮气的设备，由于在工业生产中，许多行业需要使用大量的氮气，所以制氮机具有广泛的应用领域，如化工、制药、电子、冶金、汽车等。
下面本文主要介绍制氮机的工作原理。
首先，制氮机是基于空气分离原理，把空气中的氮气和氧气分离开来，从而得到高纯度氮气。
空气中氮气的含量约为78%左右，故制氮机的主要工作就是将空气中的氮气和氧气分离开来。
制氮机主要有以下几个部分：1. 压缩系统将空气压缩到一定的压力，以便后续的分离、过滤和干燥过程。
通常情况下，压缩机通常是由离心式、螺杆式等不同的压缩机类型组成。
2. 分离系统在制氮机的分离系统中，使用分子筛来过滤空气中的氧气和其他杂质，从而得到单一的氮气。
分子筛是一种特殊的多孔材料，能够选择性地吸附空气中的氧气和其他杂质，而不吸附氮气。
3. 干燥器为了使制氮机的分离效果更好，需要在分离系统中设置干燥器。
干燥器的作用是去除空气中的水分和其他杂质，以确保氮气及其他气体的纯度。
4. 低温系统由于空气中氮气和氧气在低温下的沸点不同，制氮机也需要在分离系统中设置低温系统。
低温系统通常由几个不同的结构组成，包括热交换器、蒸发器和冷却器等，以达到产生低温条件的目的。
5. 储氮罐最后，生产的氮气被储存在储氮罐中。
储氮罐通常被设计成一个密封的容器，以防止气体泄漏，同时还要具备一定的保温性能。
综上所述，制氮机的工作原理可以总结为：利用氧气和氮气在分子筛中吸附能力的不同，通过泵体将含有氮气改变成纯氮气的空气高压采集出来，并通过干燥器产生干燥的纯氮气，然后再经过一系列的低温设备进行降温、分离和提纯处理，最后将产生的氮气储存在储氮罐中。
这就是制氮机的工作原理。
氮气的原理
氮气的原理
氮气的原理是通过将空气中的氮气分离出来，得到纯净的氮气气体。
氮气分离的方法主要有以下几种：
1. 空分法：利用空分设备将空气中的氮气、氧气、氩气等分子按照其相对分子质量的大小进行分离，不同分子分别在不同的分离单元中进行分离。
通过不断循环压缩、膨胀、吸附、脱附等过程，最终得到所需纯度的氮气。
2. 膜分离法：利用特殊材料的分离膜，使氮气和其他气体在膜上的渗透性不同，从而实现氮气的分离。
这种方法具有设备简单、操作方便等优点，适用于小规模的氮气制备。
3. 吸附法：利用活性炭、分子筛等材料对空气中的氮气进行吸附分离。
通过对吸附材料和制氮压力、温度等条件的调控，可以使氮气被吸附下来，而其他气体则通过。
再通过脱附等步骤，得到纯净的氮气。
这些方法都是基于分子之间的物理性质差异进行氮气的分离，从而实现对氮气的制备和纯化。
它们在工业生产、实验室、医疗设备等各个领域都有广泛的应用。
制氮原理
1.为什么要用氮气？ 因为空气中存在大约有21%氧气，如果空气与饮料直接接触，其 中的氧气会溶解到饮料中，造成维生素的氧化变质、变色。而氮气是 一种惰性气体，不容易与其它成分起化学反应，且无毒性，所以我们 经常使用它来充填物体，即可起到“隔离”氧气的作用，又可以保持 物体内外等压，不至于被大气压力压扁。 在脉动的生产过程中，为了防止产品与氧气的过多接触，除了工 艺水作脱氧处理外，我们还在各种大罐中充入氮气，以保护脱氧水和 产品不再受空气中氧气的影响。 2.哪些地方使用了氮气？ 基于氮气使用的目的，充氮的部位应包括从脱氧水到产品灌装到 瓶中的所有环节，包括脱氧水储罐、调配缸、储糖缸、UHT平衡桶、 灌装回流缸等，通常溶糖缸不考虑充氮，主要原因是其使用热水溶糖， 空气中的氧气重新溶入的比较少。（但我厂的溶糖缸是有充氮气的）
目前在制氮、制氧领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。 碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。 1.碳分子筛的制造 以椰子壳、煤炭、树脂等为原料。
首先，先经加工、粉化，然后与基料揉合。基料主要是增加强度， 防止破碎粉化的材料；
其次，进行活化造孔——在 600～1000℃温度下通入活化剂，常 用的活化剂有水蒸气、二氧化碳、氧气以及它们的混合气。它们与较 为活泼的无定型碳原子进行热化学反应，以扩大比表面积逐步形成孔 洞，活化造孔时间为10～60min； 最后为孔结构调节。利用化学物质的蒸气：如苯在碳分子筛微孔 壁进行沉积来调节孔的大小，使之满足要求。
4.起源与主要厂家 二十世纪六十年代，碳分子筛在美国最先制造成功并很快推广 应用，最初，碳分子 筛是被用作从空气中分离氧气的吸附剂，后来 逐渐应用在制取氮气的装置上。到了七十年代未、八十年代初，世界 各国对氮气的需求量不断增加，而变压吸附制氮技术也逐渐成熟起来， 进一步推动了碳分子筛制造技术的发展。 一直到今天，世界上主要 的碳分子筛生产厂家也还是分布在这些国家。的检测 氮气为惰性气体，不易起化学反应。一般都是 通过检测氧气含量来进行反推。通常采用氧气分析 仪进行检测。 脉动线现用化学分析法进行检测。
制氮机工作原理
制氮机工作原理(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--制氮机工作原理制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。
经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压附、减压脱附。
由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。
然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。
一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。
整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。
1、压缩空气净化组件?空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。
根据系统工况，特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护。
设计严谨的空气净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。
经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。
2、空气储罐?空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用；从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。
同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。
?3、氧氮分离装置?装有专用碳分子筛的吸附塔共有A、B两只。
当洁净的压缩空气进入A 塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出。
经一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。
这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氧产氮，对并A塔分子筛进行再生。
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制氮的原理优秀课件
1.氮气作为空气中含量最丰富的气体 ，取之不尽，用之不绝。
氮气是无色、无味、透明的亚惰性气体，不维持生命。高纯度的氮气 常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。空 气 中各种气体的 体积组 分为：氮气78.084%、氧气：20.947%、氩气：0.9364%、二氧化碳0.0314% 、其他气体有氢气、甲烷、臭氧、二氧化硫、二氧化氮等含量极少，分子量 为28，沸点-195.8℃，冷凝点：-210℃。
2.制氮装置型号:
KNA-300D.2
氮气纯度代号 氮气流量Nm³/h 制氮机型号
3.制氮系统组成
由远大公司设计的氮气设备主要由以下部件组成：
空气净化及缓冲组件 PSA氧氮分离组件 氮气缓冲组件
3.1 空气净化及缓冲组件:
压 缩 空气经由冷冻式或吸附式干燥机及过滤器组成的压缩空气净化 装置除油、除尘、除水设备处理后，无油无水无尘洁净的压缩空气进入空 气缓冲罐；空气缓冲罐的作用是：减小气流脉冲，起缓冲作用；进一步分 离油水杂质，减轻后续变压吸附压力变化及瞬间进气量大时对分子筛的油 污染，保证提供平稳洁净的气源。
空压系统
净化系统
吸附系统
缓冲系统
螺杆空压机 空气缓冲罐
冷冻式干燥机 精密过滤器 高效除油器 活性炭过滤器
空气缓冲罐
吸附塔/阀门 控制器,氮分 析仪表
氮气缓冲罐 精密过滤器,放空装置 调压装置,流量计等
4.3 压缩空气:首先原料空气经压缩机压缩后,出口压力为0.75-0.85Mpa
4.4 净化及制氮装置:压缩空气先经过KAL精密过滤器后,使含油量≤0.1ppm 含尘量≤0.1um,再进入KAD冷冻式干燥机,除去大量的水分,在经过KAY高效除 油除去大部分油、水、尘埃后使得含油量≤0.01ppm。含尘量≤0.01um，最后 通过KAC活性炭过滤器除去酸、碱性有害气体及微量油雾，使油含量 ≤0.001ppm，洁净的压缩空气进入二个填装吸附剂（进口碳分子筛，复合床结 构）变压吸附分离塔，二个吸附塔交替循环操作，连续送入原料空气，连续生 产氮气。从吸附塔顶分离出来的氮气进入氮气缓冲罐，再经过KAF粉尘精密过 滤器过滤后，得到纯度为99.8%的洁净氮气。
4.1 本机型号规格和主要技术参数
设备型号
氮气产量 氮气纯度
Nm³/h %
氮气压力 氮气露点 工作压力 制氮机电源
Mpa ℃ MPA V/Hz
空气进气温度 ℃
仪表空气露点
KNA-300D.2
150x2 ≥99.8 ≤0.75（可调） ≤-45 0.8 220/50 ≤42
≤-23
4.2 工艺流程
3.3 氮气储气罐组件：
氮气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气压力和氧含量，保证 连续稳定供给氮气。
注：在氮气缓冲罐的出气端设置了精密过滤器（医药、食品行业通常采用 活性炭过滤器，除菌过滤器），确保为用户提供干净无尘的氮气。
4.制氮的基本原理
KNA系列制氮装置，采用特制的碳分子筛作为吸附剂，运用PSA变压吸 附制氮技术，在常温，低压条件下直接从空气中制取氮气，从而为企业制配 氮气提供了一种简单、可靠、经济的方法。
3.2 氮气分离组件：
空气被导入吸附分离系统，进行氮氧分离，该分离系统是由两台 （或四台）填装碳分子筛的吸附器、阀门组件和控制器组成，当吸附塔工 作时，压缩空气自筒下流进。为了获得连续的氮气，采用两个吸附塔进行 交替吸附和再生，完整的变压吸附过程是由已编好程序的八个或九个气动 管道阀门的开、闭来完成的。当工作时序处于左吸附状态时，左吸进气阀， 左吸产气阀，右排气阀开启，使得这三个阀门打开；此时左塔吸附，右塔 解吸。当工作时序处于均压状态时，控制均压的上均压阀，下均压阀开启， 其他阀关闭，完成均压过程。当工作时序处于右吸附状态时，控制右吸进 气阀，右吸产气阀。左排气阀开启，使得这三个阀门打开。此时右塔吸附， 左塔解吸，每段流程中，除应该开启的阀门外，其他阀门应处于关闭状态。
（2）开空压机出口阀，按空压机启动按钮。打开空气缓冲罐V-301排水阀 排完水后关闭。
（3）打开仪表风缓冲罐入口阀，缓冲罐底部排水，排完关闭。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.5 制氮开机
4.5.1 检查：检查空压机、冷干机、制氮机的电源确认电柜通电。 检查空压机的设定压力为0.75-0.85Mpa之间。 检查系统管道设备安装的完整性、安全性、气密性。 检查各仪表、阀门、流量计、变送器是否投用。 检查制氮系统的循环时间设定值。 检查系统所有阀门处于原始关闭状态。
4.5.2 开机程序： （1）按冷干机启动按钮，预冷3-5分钟后打开进出口阀。