制氮設備以空氣為原料，利用物理的方法，將其中的氧和氮分離而獲得。較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續的氮氣流。

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貯藏等方面得到越來越普遍的應用。在化肥工業生產合成氨時，合成氨的原料氣—氫、氮混合氣若用純液氮洗滌精制，可使惰性氣體的含量較微小，一氧化硫和氧的含量不**過20ppm。
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(PSA)、膜分離法。

制氮機是根據變壓吸附原理，采用高品質的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經過純化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大于氮，氧被碳分子篩優先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。然后經減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質，實現再生。一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替循環，以實現連續生產高品質氮氣之目的。整套系統由以下部件組成：壓縮空氣凈化組件、空氣儲罐、氧氮分離裝置、氮氣緩沖罐。

制氮設備(也稱制氮機,制氮裝置)工作流程是：空氣經壓縮機壓縮，進入冷干機進行冷凍干燥，以達到變壓吸附制氮系統對原料空氣的要求。再經過過濾器除去原料空氣中的油和水，進入空氣緩沖罐，以減少壓力波動。后，經調壓閥將壓力調至額定的工作壓力，送至二臺吸附器（內裝碳分子篩），空氣在此得到分離，制得氮氣。原料空氣進入其中一臺吸附器，產出氮氣；另一臺吸附器，則減壓解吸再生。二臺吸附器交替工作，連續供給原料空氣，連續產出氮氣。氮氣送至氮氣緩沖罐，經調壓閥將壓力調至額定壓力；再通過流量計計量，氮氣分析儀分析檢測，合格的氮氣備用，不合格氮氣放空（剛開制氮機時）。

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