氮气发生器由什么组成 制氮机工作原理是什么

一、什么是氮气发生器

氮气发生器，也叫制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备，用于工业制取氮气。

二、氮气发生器由什么组成

氮气发生器按原理不同，可分为三种，三种制氮机的结构有所不同，下面为大家介绍一下：

1、PSA变压吸附制氮机

又叫分子筛制氮机，是利用分子筛变压吸附原理（PSA）从空气中分离制取氮气，这种制氮机的结构包括四个部分：

（1）净化组件：主要由过滤器、精过滤器、超精过滤器、冷冻干燥机、等部件组成，是用于去除压缩空气中的尘埃、水和油，给氮氧分离系统提供清洁的原料。

（2）储罐组件：由空气储罐、安全阀、球阀等组成，能够保证系统用气平稳与降低压缩空气的出气温度，让压缩空气中水、油等杂质随着压缩空气温度的降低而分离出来，有利于延长后处理设备寿命，同时提高压缩空气的品质。

（3）氮气缓冲系统：由过滤器、缓冲罐、流量计、节流阀、气动阀、氮气纯度分析仪等组成。能让氮气压力、纯度和流量平稳，并自动控制气动阀将不合格氮气排出。

（4）氮氧分离系统：由两个交替工作的吸附塔和节流阀、气动阀、消音器等组成。根据碳分子筛对空气中主要成分氧气和氮气的吸附速率不同，在加压吸附和降压脱附过程中实现氮氧分离，而加压吸附与降压脱附过程由可编程控制器按一定程序控制电磁阀，并由电磁阀控制相应的气动阀自动运行。

2、深冷制氮机

深冷制氮机装置的结构包括以下几个：

（1）空气过滤器：为减少空气压缩机内部机械运动表面的磨损， 保证空气质量， 空气在进入空气压缩机之前，必须先经过空气过滤器以清除其中所含的灰尘和其他杂质。

（2）空气压缩机：按工作原理，空气压缩机可分为容积式和速度式两大类。空气压缩机多采用往复活塞式空气压缩机、离心式空气压缩机和螺杆式空气压缩机。

（3）空气冷却器：是用来降低进入空气干燥净化器和空分塔前压缩空气的温度，避免进塔温度大幅度波动，并可析出压缩空气中的大部分水分。通常采用氮水冷却器、氟里昂空冷器。

（4）空气干燥净化器：压缩空气经空气冷却器后仍含有一定的水分、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物。被冷冻的水分和二氧化碳沉积在空分塔内会堵塞通道、管道和阀门，乙炔积聚在液氧内有爆炸的危险，灰尘会磨损运转机械。为了保证空分装置的长期安全运行，必须设置专门的净化设备，清除这些杂质。

（5）空分塔：空分塔内主要包括有主换热器、液化器、精馏塔、冷凝蒸发器等。

（6）透平膨胀机：是制氮机装置用来产生冷量的旋转式叶片机械，是一种用于低温条件下的气体透平，空分设备中广泛采用单级向心径轴流反击式透平膨胀机。

3、膜空分制氮机

（1）压缩空气源：一般有外接压缩空气源（自备空气压缩机）和内置空气压缩机两种。

（2）膜组件：膜空分氮气发生器的核心部分是膜组件，通常使用的是膜分离技术，可以将空气中的氧气和水分等杂质分离出来，从而提供高纯度的氮气。

（3）过滤器：用于进一步清除空气中的杂质，保证氮气的质量。

（4）压力控制系统：用于保持氧气和氮气的压力平衡，从而保证氮气的纯度和压力稳定性。

（5）触摸屏/控制器：触摸屏或控制器等设备主要是对制氮机进行调节和设置，以控制氮气的流量、压力、纯度等参数。

（6）其他组件：一些膜空分制氮机还可能包括制冷系统、净化系统、自动化控制系统等，以提供更全面的氮气供应解决方案。

三、制氮机工作原理是什么

制氮机的原理主要有三种：

1、PSA变压吸附制氮原理

用碳分子筛作为吸附剂，设计科学的工艺流程，利用变压吸附的原理制取氮气：基于碳分子筛对氧和氮的吸附速率不同，碳分子筛优先吸附氧气，碳分子筛本身具有加压时对氧气的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性，利用这种特性实现氧气和氮气的分离，得到我们所需要的氮气。

2、深冷空分制氮原理

深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，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态，液态空气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℃），通过精馏，使它们分离来获得氮气。

3、膜空分制氮原理

膜空分制氮是利用高分子中空纤维膜对空气中氮和氧等气体分子具有不同的渗透速率，将氮跟氧等气体进行分离而制取高纯度氮气。