工厂制氮气的方法

工业制氮方法有膜分离、深冷空分离和分子筛空分离。膜制氮的基本原理是以空气体为原料，在一定的压力条件下，利用膜中不同性质气体的渗透率不同，实现氧气和氮气的分离。与其他制氮设备相比，具有结构更简单、体积更小、无切换阀、维护量少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点。

深冷空分离法是一种传统的制氮方法，已有近九十年的历史。它以空气体为原料，经过压缩、净化，再通过热交换液化成液态空气体。液态空气体主要是液氧和液氮的混合物。1个大气压下，液氧的沸点是-183℃，液氮的沸点是-196℃。液态空气体经精馏分离得到氮气。

分子筛空分离法是以空气体为原料，以碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附原理选择性吸附氧气和氮气，将氮气与氧气分离的方法。它通常被称为PSA(变压吸附)来生产氮气。分子筛分离氧和氮主要是基于这两种气体在分子筛表面的扩散速率不同。碳分子筛是一种碳基吸附剂，具有活性炭和分子筛的某些特性。

碳分子筛具有非常小的微孔组成，孔径分布在0.3-1纳米之间。直径越小的氧气扩散越快，进入分子筛固相的越多，从而可以在气相中得到氮气的富集组分。一段时间后，氧气在分子筛上的吸附达到平衡。根据不同压力下碳分子筛吸附能力不同的特点，降低压力使碳分子筛释放吸附的氧气。这个过程叫做再生。变压吸附法通常使用两个并联的塔，交替进行加压吸附和减压再生，以获得连续的氮气流。