氧氣分析儀在PSA型制氮機中的應用

空氣是我們每天都呼吸著的“生命氣體”其主要成分是氮氣和氧氣。按照體積分數計算，其中氮氣約為百分之78，氧氣約為百分之21。另外的百分之1空氣成分包括氦、氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體，體積分數約為百分之0.934，約為百分之0.034的二氧化碳，約為百分之0.002的水蒸氣、雜質等其他物質。

雖然這些氣體都是透明且無色無味也無法輕易讓人們察覺，但是它對我們人類的生存和生產有著重要影響。人們的工業生產：煉鐵煉鋼、合成氨工藝、火箭助燃等都需要大量氧氣而是都是在生產中直接從空氣中提取所需氧氣；綠色植物的呼吸作用也需要氧氣。可見氧氣對于所有需氧生物來說是必須的。

氮氣在大氣中含量雖多于氧氣，但是由于它是一種惰性氣體，其性質不活潑，常用作保護氣體，如：瓜果，食品，燈泡填充氣。以防止某些物體暴露于空氣時被氧所氧化，用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉爛、不發芽，長期保存。

隨著工業的迅速發展，氮氣在化工、電子、冶金、食品、機械等領域獲得了廣泛的應用，我國對氮氣的需求量每年以大于百分之8的速度增加。 氮氣的化學性質不活潑，在尋常的狀態下表現為很大的惰性，不易與其他物質發生化學反應。因此，氮氣在冶金工業、電子工業、化工工業中廣泛的用來作為保護氣和密封氣，一般保護氣的純度要求為百分之99.99，有的要求百分之99.998以上的高純氮。但是純凈的氮氣無法從自然界直接汲取因此為了更好的提高氮氣在工業生產的利用率，企業主要采用空氣分離法。空氣分離法中包括：深冷法、變壓吸附法(PSA)、膜分離法。下面就來簡單介紹一下氧氣分析儀在PSA型制氮機中的相關應用。

PSA型制氮機原理

PSA（Pressure Swing Adsorption）譯為：變壓吸附。PSA是一種新的氣體分離技術，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，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。該技術自60年代末70年代初在國外已經得到迅速的發展。

PSA制氮機的特點

1、成本低：PSA工藝是一種簡便的制氮方法，開機后幾分鐘產生氮氣，能耗低，氮氣成本遠遠低于深冷法空分制氮和市場上的液氮。

2、性能可靠：進口微電腦控制，全自動操作，無需要特別訓練的操作人員，只需按下啟動開關，就可自動運轉，達到連續供氣。

3、氮氣純度高：由儀器檢測微量氧、微量水，確保所需氮氣純度，純度可達百分之9999。

4、選用進口分子篩：具有吸附容量大，抗壓性能強，使用壽命長等特點。

5、高品質的控制閥門：進口專用氣動閥門可以保證制氮設備可靠地運轉。

制氮機的工作流程

制氮機的工作流程是由可編程控制器控制三個先導電磁閥，再由電磁閥分別控制八個氣動管道閥的開、閉來完成的。三個先導電磁閥分別控制左吸、均壓、右排狀態。左吸、均壓、右排的時間流程已經存儲在可編程控制器中當流程處于左吸狀態時，控制左吸的電磁閥通電，先導氣接通左吸進氣閥、左吸產氣閥、右排氣閥，使得這三個閥門打開，完成左吸過程，同時右吸附罐解吸。當流程處于均壓狀態時，控制均壓的電磁閥通電，其它閥關閉；先導氣接通上均壓閥、下均壓閥，使得這兩個閥門打開，完成均壓過程。從上文的PSA型制氮機原理我們可知變壓吸附制氮機的吸附罐，在壓力高時，碳分子篩吸附空氣中的氧，而不易被吸附的氮氣成為產品；在壓力低時，氧從碳分子篩中脫附出來。利用壓力的變化，就能有效地從空氣中分離出所需要的氮氣。