制氮設備以空氣為原料,利用物理的方法,將其中的氧和氮分離而獲得。較小直徑的氣體(氧氣)擴散較快,較多進入分子篩固相,這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后,分子篩對氧的吸附達到平衡,根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性,降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附,這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián),交替進行加壓吸附和解壓再生,從而獲得連續(xù)的氮氣流。
露點:氮氣的露點是指在標準大氣壓下氮氣中的水蒸氣冷凝成水時的溫度,氮氣的露點也是用來衡量氮氣中的含水量的指標。大部分的用戶使用氮氣的時候?qū)β饵c的要求不大。對露點有要求的個別用戶可額外選擇吸附式干燥機,因為吸附式干燥機的露點比冷干機低。
深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經(jīng)過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。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。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大,基建費用較高,設備一次性投資較多,運行成本較高,產(chǎn)氣慢(12~24h),安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設備,相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%。
膜空分制氮以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點,它特別適宜于氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶,有功能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同規(guī)格的PSA制氮設備相比價格要高出15%以上。