制氮机主要原理是:由于空气中氧、氮两种气体分子在碳分子筛表面微孔的扩散速率不同,直径较小的氧分子扩散较快,较多的进入分子筛固相(微孔),直径较大的氮分子扩散较慢,进入分子筛固相(微孔)也较小,这样,在气相中就得到氮的富集成份;在吸附平衡情况下,空气压力越高,则碳分子筛的吸附量越大;反之压力越低,则吸附量越小。投入工业运行的PSA空分制氮装置一般具有二个或二个以上吸附器组成,各吸附器通过优化纵使,交替循环工作,以达到连续产氮和提高氮气回收率等目的。
制氮机纯度流量是根据用户生产线而定,纯度99.9%的制氮机属于高纯度制氮机,用户对氮气纯度相对需求比较严格。
纯度99.9%的制氮机主要应用于食品包装、食品保鲜、医药包装、医药置换气、医药输送气等。通常制得的氮气还要通过除菌、除尘、除水等处理,以满足该行业的特殊要求。不**业对于氮气的纯度要求都不一样,在冶金、化工工业,氮气的纯度一般都要求达到**,有的还要求达到99.999%。在食品行业中,氮气充进包装袋中已达到延长食品保质期。氮气的纯度一般到99.9%或者达到**。医药行业通常要求纯度为99.9%的氮气。
制氮机在工业生产中纯度参数一般在97%~99.9995%,客户应根据各种流程型式及特点,针对不同产品规格选择与其相适应的流程型式。纯度99.9%的制氮机的主要应用行业有电子、冶金、金属加工、医药等。其中,电子行业:对氮气要求一般比较高,通常需要99.9%或**、以及**以上的氮气;冶金、金属加工行业,需要氮气纯度大于99.5%的氮气;医药行业:医药行业通常要求纯度为**的氮气。
制氮机(也叫降氧机,保鲜机)的发展大体上经历了一个催化燃烧一碳分子筛吸附一纤维膜分离的发展过程。
70年代以前国内外气调设施的制氮机多选用催化燃烧式机型。我国早由中国科学院煤炭化学研究所研制成功,以后在建德和榆次等地生产。它的基本原理是以铂为催化剂燃烧丙烷,不断引入空气以消耗O2,得到比较纯净的N2,送入气调库中用以降O2该机燃烧温度高达500℃,所获得的N2须经冰水降温后方可送入气调库,需要消耗大量水和燃料,操作也不太方便,目前已很少使用。
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