制氮機(jī)屬于工業(yè)氣體分離設(shè)備，是化工設(shè)備中典型的吸附分離裝置或膜分離裝置，廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥、食品、冶金等領(lǐng)域的惰性氣氛保護(hù)與工藝惰化。
其核心工作原理基于物理分離，不涉及化學(xué)反應(yīng)，主流技術(shù)分為變壓吸附法(PSA)與膜分離法兩種。
變壓吸附法(PSA)以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑，利用氧氣(動(dòng)力學(xué)直徑0.346 nm)與氮?dú)?0.364 nm)在微孔結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)散速率差異實(shí)現(xiàn)分離。壓縮空氣進(jìn)入吸附塔后，氧氣因分子更小、擴(kuò)散更快，優(yōu)先被分子篩吸附;氮?dú)鈩t因擴(kuò)散緩慢而富集于氣相中輸出。當(dāng)吸附飽和后，系統(tǒng)通過降壓解吸，使吸附的氧氣釋放，分子篩再生。雙塔交替運(yùn)行，由PLC智能控制，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的高純度氮?dú)夤?yīng)，純度可達(dá)95%–99.999%。
膜分離法則依賴中空纖維高分子膜的選擇性滲透特性。壓縮空氣通過數(shù)萬(wàn)根微米級(jí)中空纖維膜管，氧氣、水蒸氣和二氧化碳等“快氣”分子因滲透速率高，迅速透過膜壁被排出;而氮?dú)夥肿訚B透緩慢，滯留在膜內(nèi)通道，從出口端富集為產(chǎn)品氣。該技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、免維護(hù)，氮?dú)饧兌韧ǔ?5%–99.9%，特別適合空間受限或需連續(xù)供氣的場(chǎng)景。
兩種技術(shù)均以空氣為原料，經(jīng)壓縮、除油、除水等預(yù)處理后進(jìn)入分離單元，全程常溫運(yùn)行，安全環(huán)保。
