氮氣的作用

隨著工業的迅速發展，氮氣在化工、電子、冶金、食品、機械等領域獲得了廣泛的應用，我國對氮氣的需求量每年以大于8%的速度增加。氮氣的化學性質不活潑，在平常的狀態下表現為很大的惰性，不易與其他物質發生化學反應。因此，氮氣在冶金工業、電子工業、化工工業中廣泛的用來作為保護氣和密封氣，一般保護氣的純度要求為99.99%，有的要求99.998%以上的高純氮。液氮是一個較方便的冷源，在食品工業、醫療事業以及畜牧業的精液貯藏等方面得到越來越普遍的應用。氮氣是一種干燥的惰性氣體，在許多商業應用和工業應用中，氮氣用于改善質量或者用于防止氧氣損壞產品和工藝。

制氮機在各個行業中的作用

1、在煤礦行業中，制氮機適用于煤炭開采中的防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋等領域，具有地面固定式、地面移動式、井下移動式三種規格，充分滿足不同工況下的氮氣需求。

2、在橡膠輪胎行業中，制氮機適用于橡膠及輪胎生產硫化過程中的氮氣保護、成型等領域；也可給汽車輪胎充氮，延長輪胎使用壽命，降低噪音。

3、在石油天然氣行業中，制氮機適用于石油及天然氣開采中的氮氣保護、輸送、覆蓋、置換、搶險、維修、注氮采油等領域。具有安全性高、適應強、連續性生產等特點。

4、在冶金行業中，制氮機適用于熱處理、光亮退火、保護加熱、粉末冶金、銅材鋁材加工、磁性材料燒結、貴金屬加工、軸承生產等領域。具有純度高、連續生產等特點。

5、在化工行業中，制氮機適用于石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、精細化工、新材料等及其衍伸化工產品加工行業，氮氣主要用于覆蓋、吹掃、置換、清洗、壓力輸送、化學反應攪動、化纖生產保護、充氮保護等領域。

6、在食品行業中，制氮機適用于糧食綠色倉儲、食品充氮包裝、蔬菜保鮮、酒類封裝和保存等。

制氮機的作用

制氮機以清潔干燥的壓縮空氣為原料，制造出持續供氣的高純度氮氣。在廣泛的應用中，制氮機制氮是一種更經濟、更可靠、可以取代液氮或者瓶裝氮氣的有效方法。純凈的氮氣無法從自然界直接汲取，主要采用空氣分離法。空氣分離法中包括：深冷法、變壓吸附法、膜分離法。

1、深冷法：

此法是先將空氣壓縮、冷卻，并使空氣液化，利用氧、氮組分的沸點的不同（在大氣壓下氧的沸點為90K，氮的沸點為77K），在精餾塔的塔盤上使氣、液接觸，進行質、熱交換，高沸點的氧不斷從蒸汽中冷凝成液體，低沸點的氮不斷的轉入蒸汽中，使上升的蒸汽中含氮量不斷提高，而下流液體中含氧量越來越高，從而使氧、氮分離，得到氮氣或氧氣。此法是在 120K 以下的溫度條件下進行的，故稱為深冷法空氣分離。

2、變壓吸附法：

變壓吸附法即PSA法（Pressure Swing Adsorption），基于吸附劑對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離得到氮氣。當空氣經過壓縮，通過吸附塔的吸附層時，氧分子優先被吸附，氮分子留在氣相中，而成為氮氣。吸附達到平衡時，利用減壓將分子篩表面所吸附的氧分子驅除，恢復分子篩的吸附能力即吸附劑解析。為了能夠連續提供氮氣，裝置通常設置兩個或兩個以上的吸附塔，一個塔吸附，另一個塔解析，按適當的時間切換使用。

3、膜分離法：

膜分離法是利用有機聚合膜的滲透選擇性，從氣體混合物中分離出富氮氣體。理想的薄膜材料應具有很高的選擇率和滲透性。為了得到經濟的流程，需要很薄的聚合物分離膜（0.1μm），所以需要支撐。滲透器常為板式滲透器和中空纖維滲透器。此法，若產氣量大，所需薄膜表面積太大，薄膜價格高，雖然膜分離法裝置簡單，操作方便，但工業應用還不廣泛，本篇不再多述。

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