工业制氮气方法 工业生产氮气方法

工业制氮气的方法有：膜分离法、深冷空分法、分子筛空分法。膜分离法制氮的基本原理是以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点。

深冷空分法是一种传统的制氮方法，已有近九十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液态空气。液态空气主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，液氧的沸点为-183℃，液氮的为-196℃)，通过液态空气的精馏，使它们分离来获得氮气。

分子筛空分法是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA(PressureSwingAdsorption)制氮。分子筛对氧和氮的分离作用主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。

碳分子筛具有很小微孔组成，孔径分布在0.3nm~1nm之间。较小直径的氧气扩散较快，较多进入分子筛固相，这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。