來源：阿特拉斯·科普柯

你知道我們周圍的空氣中大部分是氮氣嗎？每個人都需要氧氣才能生存。然而，我們呼吸的空氣由78%的氮氣組成，只有21%的氧氣和少量的其他氣體。人體不使用這種氮氣，然而在各種工業應用中卻非常有幫助。

什么是氮氣？

讓我們從基礎知識開始。氮氣是一種惰性氣體，無味，無色。然而，它對于植物生長很重要，是肥料中的關鍵添加劑。氮氣通常以液體或氣體形式出現（盡管也可以獲得固體氮氣）。液氮被用作制冷劑，能夠快速冷凍食品和醫學研究的對象。

氮氣之所以被廣泛使用，主要是因為它與其他氣體接觸時不發生反應，而氧的反應性非常強。由于其化學成分，氮原子需要更多的能量才能被打破并與其他物質發生反應。而另一方面，氧分子更容易分解，因此它使氣體更具反應性。而氮氣正好相反，它能在需要的地方提供不發生反應的環境。

氮氣的一個重要特點是缺乏反應性，因此，氣體被用來防止緩慢和快速氧化。電子工業提供了這種應用的一個例子，因為，在電路板和其他小部件的生產過程中，緩慢的氧化會以腐蝕的形式發生。

慢氧化對食品和飲料行業也并不陌生，氮氣被用于替代空氣，以便更好地保存產品。爆炸和火災是快速氧化的一個很好的例子，因為它們需要氧氣。而在氮氣的幫助下從容器中去除氧氣可以減少這些事故發生的可能性。

臨時氮氣解決方案

如果你需要臨時氮氣，那么租用制氮設備，用壓縮空氣在現場自己產生氮氣，是理想的方案。它可以允許充分的數量，壓力，和純度控制給定的應用。

我們的機隊有兩種類型的氮氣發生器：

• 膜分離制氮機
• 變壓吸附式氮氣發生器

什么是膜分離技術？

膜分離制氮機基于一個簡單的工作原理。膜發生器的主要部分是膜模塊（直徑+-10cm），填充著小型中空聚合物纖維。首先，干燥、清潔的壓縮空氣進入，由于這些纖維的結構，部分空氣將流向纖維的外在。此過程稱為滲透。在這個過程中，水、氧和一些砷通過纖維的膜面退出。最后，只有氮氣會留下來。這是可能的，因為不同的分子以不同的速度滲透。

水分會很快滲透，氧氣需要更長的時間。氬氣 和氮氣滲透得相當慢，這意味著在水分和氧氣消失很久之后，它們會留在纖維中（一些氬氣和氮氣也會滲透，但將其從氣流中完全去除會很低）。

由于通過纖維壁的滲透，膜殼體內會發生過壓。纖維會堵塞，滲透效率會顯著降低。為了防止這種情況發生，在外殼中有一個開口，滲透通風口，這些"排氣"氣體（包括水分，氧氣和氬氣）可以排出。

什么是變壓吸附技術？

在生產氮氣時，了解和理解您想要達到的純度水平非常重要。某些應用需要低純度（90 至 99%），例如輪胎膨脹和防火，而其他應用（如食品和飲料行業或塑料成型）則要求高純度（從 97 到 99.999%）。在這些情況下，PSA 技術是理想和簡單的方法。從本質上講，氮氣發生器的工作原理是將氮分子與壓縮空氣中的氧分子分離，變壓吸附是通過吸附從壓縮空氣流中捕獲氧氣來實現的。

吸附發生在分子將自己與吸附物結合時，在這種情況下，氧分子附著在碳分子篩（CMS）上。這發生在兩個獨立的壓力容器中，每個壓力容器都充滿碳分子篩 ，在分離過程和再生過程之間切換。就目前來說，讓我們稱他們為塔 A 和 塔B 。對于啟動器，清潔和干燥的壓縮空氣進入塔 A，由于氧分子小于氮分子，它們將進入碳篩的毛孔。另一方面，氮分子不能放入毛孔，因此它們會繞過碳分子篩。因此，您的氮氣達到所需的純度。

此相稱為吸附或分離階段。然而，它并沒有止步于此。塔A中產生的氮氣大部分來自系統（可供直接使用或儲存），而產生的氮氣的一小部分則以相反的方向（從上到下）飛入B塔。需要這種流量來推出在B塔的上一個吸附階段捕獲的氧氣。通過釋放B塔中的壓力，碳分子篩子失去了保持氧分子的能力。它們將從篩子中分離出來，然后被來自 A 塔的小氮流從排氣中帶走。

通過這樣做，系統為新的氧分子在下一個吸附階段附著在篩子上騰出了空間。我們把這個“清洗”過程稱為氧飽和塔再生。

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