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氮氣發生器以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。氮氣發生器與傳統制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15～30分鐘)、能耗低，產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點，故在1000Nm3/h以下氮氣發生器中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎。

氮氣發生器一般分為三種方法，即：電解法、膜分離法，以及變壓吸附（PSA）&碳分子篩法，三種方法原理各不相同。

一、電解法制氮

使用電解法制氮原理的氮氣發生器，其主要特點就是儀器具有電解液儲液桶，其主要原理是：原料空氣進入到電解池中，空氣中的氧在陰極被附而獲得電子，與水作用生成氫氧根離子并遷移到陽極，后在陽極處失去電子析出氧氣，因此空氣中的氧不斷被分離，只留下氮氣隨氣路被輸出。
 

二、膜分離法制氮

基本原理是：當兩種或兩種以上的氣體混合物通過中空纖維膜時, 由于氣體在膜中的溶解度和擴散系數有差異, 因而這些氣體在膜中的相對滲透率是不同的。當混合氣體在驅動力(膜兩側壓力差) 作用下通過中空纖維膜時, 滲透速率相對快的氣體, 如水、氫氣、硫化氫、二氧化碳等, 快速透過膜進入膜的另一側。而滲透速率相對較慢的氣體, 如甲烷、氮氣、一氧化碳等, 則被膜滯留在這一側而富集, 從而達到使混合氣體分離的目的。

 

三、變壓吸附的原理

變壓吸附是用于分離混合氣體，提取某一氣體組分的技術，是指在系統溫度維持不變的情況下，通過升高或降低系統的壓力來不斷地改變吸附劑的吸附量從而達到組分分離的方法；主要體現在較高壓力下進行吸附，在較低壓力下(常壓或真空)使吸附的組分解吸出來，從而得到得到氣體產物。