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氮是自然界中最豐富的自然存在的元素之一。以其化合物的形式，它可以被用于從醫(yī)藥到食品制造到石油和天然氣生產(chǎn)的工業(yè)應(yīng)用。

在這篇文章中，我們將涉及在工業(yè)領(lǐng)域中如何生產(chǎn)氮氣。

氮氣生產(chǎn)的主要方法

工業(yè)規(guī)模的氮氣生產(chǎn)通常通過三種核心方法完成。

1. 變壓吸收法（PSA）

2. 膜法制氮

3. 分裂蒸餾法

適合你的應(yīng)用的氮氣生成技術(shù)將取決于你需要的工業(yè)級氮氣純度。根據(jù)這些工作原理，制氮機（PSA氮氣機、氮氣設(shè)備）是如何工作的？

PSA制氮

這種制氮方法的工作原理是，當氣體混合物通過吸附材料時，會發(fā)生差異性分離。特殊的吸附材料將根據(jù)氣體的分子特性，使用兩階段的過程分離氣體組分。

吸附

吸附是使用PSA方法生產(chǎn)氮氣的第一個階段。這個系統(tǒng)的特點是有兩個吸附塔，里面裝滿了碳分子篩吸附材料，選擇性地吸附氧氣，使富含氮氣的空氣通過室，進入收集罐。

解吸法

這是對吸附過程的直接反轉(zhuǎn)。當一個室處于吸附過程時，另一個室同時進行解吸。這第二階段釋放出被吸附的氧氣，并允許更新吸附塔，為另一個吸附循環(huán)做準備。使用PSA從空氣中制氮的整個過程是比較快的--每個周期平均需要60秒。

膜法制氮

膜過濾技術(shù)取決于半透膜的使用，它根據(jù)不同的移動速度有選擇地將空氣分離成其組成氣體。膜表面被塑造成中空纖維，這為更快的選擇性吸附率提供了更大的表面積。

中空纖維氮氣膜是現(xiàn)場制氮機的完美選擇，因為它們相對安靜且操作安全。

下面重點介紹了使用半透膜進行氮氣工業(yè)制備時涉及的最重要的部件。

進料過濾器聚結(jié)器

每一個以膜為媒介的氮氣制造過程都需要一個保護性的過濾裝置，以保護膜免受來自壓縮空氣樣品的水分的破壞性影響。

浸入式加熱器單元

浸入式加熱器是用于工業(yè)制備氮氣的膜過濾器的重要組成部分。這些加熱器將對進入吸附膜的空氣進行過熱處理，以確保任何可能已經(jīng)通過進料過濾器凝聚器的液體不會到達吸附膜。

活性碳過濾器

由浸入式加熱器提供的加熱空氣經(jīng)過活性碳床，在空氣進入過濾膜之前，活性碳會吸收任何碳氫化合物蒸汽雜質(zhì)。

微粒過濾器

顆粒物過濾器是使用選擇性膜生產(chǎn)氮氣的最后一個篩選步驟。這種過濾器在空氣進入過濾膜之前，對小至0.01微米的顆粒起到了篩子的作用。

分段蒸餾

分餾法是從大氣中生產(chǎn)氮氣的最有效方法之一，因為它生產(chǎn)的氮氣純度非常高。這種制氮機工藝涉及將空氣混合物過冷到液化點，然后在其不同的沸點進行蒸餾。分餾法將產(chǎn)生幾乎百分之百純度（99.999%）的氣體。

氮氣生產(chǎn)的工業(yè)應(yīng)用

氮氣的惰性以及它的其他物理和化學特性使它成為很多工藝的理想選擇。僅僅在石油和天然氣行業(yè)，就有幾種氮氣的用途。

氮氣在石油和天然氣中的應(yīng)用

符合壓縮空氣質(zhì)量標準的工業(yè)化生產(chǎn)的氮氣可以用于一些陸上和海上的工藝，包括： 

注入氮氣

氣體介導(dǎo)的管道干燥

氣體消隱

氮氣吹掃

油氣井中的注氮

隨著時間的推移，油氣井的天然地層壓力將開始下降，這導(dǎo)致了生產(chǎn)率的降低。將需要改用二次采油方法。維持氣井生產(chǎn)的一個有效方法是將氮氣注入儲層，作為一種強化采油技術(shù)。

氣體介導(dǎo)的管道干燥

氮氣可以有效地用來去除雜質(zhì)并保持天然氣管道的干燥。除濕和管道干燥對于防止氣體儲存設(shè)施的腐蝕和各種工業(yè)過程中水蒸氣的干擾是至關(guān)重要的。

氮氣吹掃

這個過程涉及使用氣態(tài)氮來替換工業(yè)過程中的有害氣體。由于氮氣的惰性，它也將對具有高自燃風險的工業(yè)過程發(fā)揮穩(wěn)定的平衡作用。

氣體遮蔽

氮氣被引入儲罐，以防止揮發(fā)性碳氫化合物之間發(fā)生不良化學反應(yīng)。

食品加工

易腐爛食品的制造商使用氮氣來延長他們產(chǎn)品的保質(zhì)期。

聚合物制造

聚合物生產(chǎn)行業(yè)利用氮氣來硬化橡膠和塑料產(chǎn)品并提高其抗拉強度。

自己擁有現(xiàn)場制氮機（氮氣發(fā)生器）的好處：

在現(xiàn)場使用氮氣發(fā)生系統(tǒng)之前，很多的行業(yè)中的企業(yè)都別無選擇的只能在別處購買氮氣使用。但是，使用現(xiàn)場制氮機可以消除批量購買氮氣相關(guān)的所有麻煩。我們的制氮機是一種具有最大效益的選擇：自己生產(chǎn)氮氣的平均成本比購買氮氣的相關(guān)成本低三分之一到二分之一。使用現(xiàn)場氮氣發(fā)生器系統(tǒng)，無需支付購買氮氣時的運費。我們的制氮機系統(tǒng)通常會讓您在 18 個月內(nèi)收回成本。

除了經(jīng)濟之外，現(xiàn)場制氮機的氮氣發(fā)生器系統(tǒng)還提供：

可靠性——制氮機也就是現(xiàn)場氮氣發(fā)生器系統(tǒng)使用周圍的空氣來產(chǎn)生氮氣。因此，我們的客戶永遠不必擔心氮氣共贏不足的問題。 提高安全性——通過低壓力消除存儲的危險。 簡單——我們讓沒有相關(guān)設(shè)備經(jīng)驗的人都可以輕松的操作。可視的觸摸屏控制，可以控制氣體純度穩(wěn)定，同時在屏幕上可操作自診斷、可視化操作圖和維護計劃提醒等。 靈活性——我們的設(shè)備體積小可通過各種條件的運輸，所以只要有空氣和電力的任何地方都可以保證設(shè)備能夠穩(wěn)定運行。 全自動——一旦檢測到下游有請求，生產(chǎn)就開始了。

為什么使用希特制氮機？

我們的制氮機系統(tǒng)為各行業(yè)提供可靠的現(xiàn)場的氮氣供應(yīng)，全國及東南亞聞名。我們的現(xiàn)場氮氣系統(tǒng)可以生產(chǎn)純度高達99.999%的氮氣。對于我們的制氮機來說，可滿足任何地方、任何復(fù)雜環(huán)境的氮氣生產(chǎn)。要了解更多關(guān)于制氮機系統(tǒng)與您所在行業(yè)內(nèi)的實際應(yīng)用需求方案，請立即聯(lián)系我們 +86 18112526805 （顧問）。