制氮机是一种将空气分子中的氧气和氮气分离的技术设备,广泛应用于化工、食品、医药、电子等行业。本篇文章中阿特拉斯科普柯制氮机小编将从以下方面分析制氮机的工作原理
制氮机的工作原理之空气压缩
1、压缩空气
制氮机首先将空气通过压缩装置进行压缩,使其体积缩小,压力增大。这一步骤的目的是提高空气中氮气和氧气的浓度。
2、低温分离
经过压缩的空气进入制氮机的低温分离器,这里的温度通常低于-196°C。由于低温下空气中的氮气和氧气的沸点不同,因此可以通过降温的方法使空气中的氮气和氧气发生分离。在这个过程中,氮气会冷凝成液体,而氧气则保持气体状态。
3、蒸发分离
液态的氮气通过蒸发器进行蒸发,当液态氮气暴露在常温下时,会迅速蒸发成为气态氮气。这个过程需要用到加热装置,以提供足够的热量促使氮气蒸发。同时,为了防止空气中的其他杂质混入氮气,还需要对空气进行干燥处理。
制氮机的工作原理之空气净化
1、空气预处理
空气预处理主要是对进入制氮机的空气进行初步的过滤、干燥和降温处理,以保证分子筛吸附过程的顺利进行。预处理后的空气经过压缩后送入分子筛吸附器。
2、分子筛吸附
分子筛吸附是制氮机的核心环节,其原理是利用分子筛对不同大小的分子具有不同的吸附性能,从而实现氮气与氧气的分离。在高温高压下,空气中的氧气被分子筛吸附,而氮气则通过分子筛的微孔流出。经过一段时间的吸附过程,分子筛吸附剂中吸附了大量的氮气和少量的氧气。
3、氮气净化
为了提高氮气的纯度,需要对分子筛吸附器中的氮气进行净化处理。净化过程主要包括两个步骤:脱氧和脱水。脱氧是指通过加热、吹扫等方法去除分子筛吸附器中的氧气;脱水是指通过冷冻、吸附等方法去除分子筛吸附器中的水分。经过净化处理后的氮气进入氮气储罐,供工业生产使用。
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