制氮機(jī)在各個行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，特別是在那些對氣體純度有極高要求的領(lǐng)域，如電子、醫(yī)藥和實驗室研究，為了滿足這些行業(yè)的需求，制氮機(jī)不僅需要高效地從空氣中分離出氮氣，還要通過多種純化方式確保產(chǎn)出的氮氣達(dá)到所需的純度標(biāo)準(zhǔn)，上海制氮機(jī)廠家為您介紹制氮機(jī)在制取氮氣過程中采用的主要純化方法，以及這些方法如何共同作用以確保氮氣的純度。
一、制氮機(jī)的基本原理
制氮機(jī)主要通過物理吸附或膜分離兩種方式從空氣中提取氮氣，物理吸附法通常使用分子篩材料（如碳分子篩CMS），而膜分離法則依賴于特殊設(shè)計的半透膜，無論采用哪種方法，制氮機(jī)的核心目標(biāo)都是去除空氣中的氧氣和其他雜質(zhì)，以獲得高純度的氮氣。
二、常見的純化方式
分子篩吸附
分子篩是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的固體吸附劑，能夠選擇性地吸附較小的氣體分子（如氧氣），在制氮過程中，壓縮空氣經(jīng)過分子篩床層時，氧氣被吸附，而較大的氮氣分子則順利通過，實現(xiàn)氮氧分離。
為了提高純度，分子篩吸附過程往往采用雙塔或多塔循環(huán)再生的方式，即當(dāng)一個塔處于吸附狀態(tài)時，另一個塔則進(jìn)行解吸再生，如此交替工作，保證連續(xù)穩(wěn)定的高純度氮氣輸出。
催化轉(zhuǎn)化
在某些特殊應(yīng)用場合，可能還需要進(jìn)一步降低氮氣中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)含量，可以引入催化劑將CO和CO2轉(zhuǎn)化為無害的氮氣和水蒸氣。
催化轉(zhuǎn)化通常在高溫下進(jìn)行，需要精確控制反應(yīng)條件，以避免副產(chǎn)物的產(chǎn)生。
冷凝除濕
氮氣在制備過程中可能會攜帶少量水分，這對某些精密工藝來說是不可接受的，因此通過冷凝器將氮氣冷卻至露點以下，使其中的水分凝結(jié)成液態(tài)并被除去，是確保氮氣干燥的重要步驟。
冷凝除濕后，還可以通過干燥劑（如硅膠或活性氧化鋁）進(jìn)一步吸收微量水分，確保氮氣達(dá)到超干狀態(tài)。
精餾提純
對于要求極高純度的應(yīng)用，如電子級氮氣的生產(chǎn)，可能還需經(jīng)過精餾提純環(huán)節(jié)，此過程利用氮氣和殘留雜質(zhì)（如氬氣）沸點差異，在低溫下通過多級蒸發(fā)和冷凝實現(xiàn)深度分離。
精餾提純能夠顯著提升氮氣純度，但成本較高，適用于特定高端市場。
三、確保氮氣純度的綜合措施
定期維護(hù)與檢測：及時更換老化或失效的吸附劑和過濾器，保持設(shè)備良好運(yùn)行狀態(tài)；定期使用專用儀器檢測氮氣純度，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。
優(yōu)化操作參數(shù)：根據(jù)不同應(yīng)用場景調(diào)整最佳的工作壓力、溫度等參數(shù)，以提高分離效率和純化效果。
建立質(zhì)量管理體系：從原材料采購到成品出廠，每個環(huán)節(jié)都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保最終產(chǎn)品的品質(zhì)符合客戶要求。
通過上述多種純化方式的組合運(yùn)用，制氮機(jī)能有效去除空氣中的氧氣及其他雜質(zhì)，確保產(chǎn)出的氮氣達(dá)到甚至超過用戶所需的純度標(biāo)準(zhǔn)，以后過程與裝備研究所的制氮機(jī)性能將更加優(yōu)異，為各行各業(yè)提供更多高質(zhì)量的氮氣解決方案。
