氮氣是空氣中含量最為豐富的氣體,無色無味,屬于亞惰性氣體。高純氮氣常被用來當做是保護性氣體,用在隔絕氧氣或者是空氣的場所。怎么將空氣中氮氣提取出來呢?可以使用制氮機。
制氮機利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。制氮機以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑,采用常溫下變壓吸附原理分離空氣制取高純度的氮氣。通常使用兩吸附塔并聯(lián),由PLC控制進口氣動閥自動運行,交替進行加壓吸附和解壓再生,完成氮氧分離,獲得所需高純的氮氣,我廠使用的是PSA碳分子篩變壓吸附法。
PSA變壓吸附制氮原理:碳分子可以同時吸附空氣中的氧和氮,其吸附量也隨著壓力的升高而升高。而且碳分子篩吸附氧的速度也很快,吸附約1分鐘就達到90%以上;而此時氮的吸附量僅有5%左右,所以此時吸附的大體上都是氧氣,而剩下的大體上都是氮氣。這樣,如果將吸附時間控制在1分鐘以內(nèi)的話,就可以將氧和氮初步分離開來。
換句話說吸附和解吸靠的是壓力差來實現(xiàn),壓力升高吸附,壓力下降解吸,這樣的話就能讓碳分子篩獲得新生。用來區(qū)分氧和氮主要依靠的是兩者被吸附的速度差,也就是通過控制吸附時間是可以實現(xiàn)的,能夠把時間控制在很短的時間內(nèi),氧已充分吸附,而氮還未來得及吸附,這個時候停止了吸附過程。