制氮機是目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的一種制氮設備，以空氣為原材料，通過(guò)技術(shù)手段把空氣中的氮氣和氧氣進(jìn)行分離，從而獲得氮氣。目前市場(chǎng)上制氮機的制單方式主要有：冷制氮機、變壓吸附制氮機和膜分離制氮機三種。用戶(hù)可以根據自己的實(shí)際需求來(lái)選擇制氮方式。

　　PSA制氮方式

　　PSA制氮機是以空氣為原材料，把空氣中的氮氣和氧氣進(jìn)行分離。其中分子篩主要的作用就是對空氣中的氧和氮進(jìn)行分離的，讓這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體（氧氣）分子擴散速率就比較快，所以就會(huì )有很多進(jìn)入分子篩微孔中。而直徑比較大的氣體分子（氮氣）擴散速率就會(huì )比較慢，進(jìn)入到分子篩中的就比較少，這樣就可以收集到大量的氮氣分子。所以，利用分子篩對氧氣和氮氣在某一個(gè)時(shí)間內吸附量的差別這一特點(diǎn)，采用全自動(dòng)控制系統按特定程序來(lái)進(jìn)行加壓吸附，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。

　　PSA制氮機的結構圖如下：

　　深冷制氮方式

　　深冷制氮技術(shù)的核心在于以空氣為原材料，通過(guò)一系列復雜的處理過(guò)程獲取氮氣。這個(gè)過(guò)程涉及空氣的壓縮、凈化以及通過(guò)熱交換實(shí)現其液化成為液態(tài)空氣。液態(tài)空氣中主要包含液態(tài)氧和液態(tài)氮，兩者的沸點(diǎn)在大氣壓下存在顯著(zhù)差異：液態(tài)氧的沸點(diǎn)為-183℃，而液態(tài)氮的沸點(diǎn)為-196℃。利用這一性質(zhì)差異，通過(guò)精餾技術(shù)，可以有效地將液態(tài)氧和液態(tài)氮分離，從而得到所需的氮氣。

　　然而，深冷制氮技術(shù)并非沒(méi)有局限性。設備結構復雜，占地面積大，導致基建費用高昂。設備的一次性投資較大，運行成本也相對較高。該技術(shù)的產(chǎn)氣速度相對較慢，通常需要12到24小時(shí)，且安裝要求高，周期較長(cháng)。

　　考慮到上述因素，對于制氮規模在3500Nm3/h以下的情況，使用相同規格的PSA裝置相較于深冷裝置在投資規模上具有明顯優(yōu)勢，能夠節省20%到50%的投資成本。因此，深冷制氮裝置更適宜于大規模的工業(yè)制氮需求，而對于中、小規模的制氮需求，經(jīng)濟性則相對較差。

　　深冷制氮的結構圖如下：

　　膜分離制氮方式

　　膜分離制氮技術(shù)是一種高效且靈活的氣體分離方法，它主要利用空氣作為原料，并在特定的壓力條件下進(jìn)行操作。工作原理基于不同性質(zhì)的氣體（如氧和氮）在膜材料中具有不同的滲透速率，從而實(shí)現氧和氮的有效分離。

　　相比于其他制氮設備，膜分離制氮技術(shù)具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。它的結構更為簡(jiǎn)潔，占地面積小，便于部署和使用。由于它不需要切換閥門(mén)，維護工作量也相應減少，從而降低了運行成本。產(chǎn)氣速度快，通常在3分鐘以?xún)燃纯蛇_到穩定狀態(tài)，非常適合對氮氣需求快速響應的場(chǎng)合。該技術(shù)還具備增容方便的優(yōu)點(diǎn)，能夠根據實(shí)際需要輕松調整產(chǎn)氣量。

　　膜分離制氮技術(shù)尤其適用于中、小型氮氣用戶(hù)，特別是當氮氣純度要求不高，即≤98%時(shí)。然而，當氮氣純度要求超過(guò)98%時(shí)，與相同規格的PSA制氮機相比，膜分離制氮技術(shù)的價(jià)格可能會(huì )高出15%以上。因此，在選擇制氮技術(shù)時(shí)，用戶(hù)需要根據自身的實(shí)際需求和經(jīng)濟條件進(jìn)行綜合考慮。

　　膜分離制氮的結構圖如下：