一套制氮機裝置由壓縮空氣系統(tǒng)、壓縮空氣凈化系統(tǒng)、變壓吸附制氮裝置等組成。

　　一、壓縮空氣系統(tǒng)

　　壓縮空氣系統(tǒng)由空壓機提供變壓吸附制氮裝置所需的壓縮空氣。工藝要求該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量。配置品牌空壓機，轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)耐磨、低噪音、可靠維護簡單。

　　二、壓縮空氣凈化系統(tǒng)

　　經(jīng)過壓縮的空氣首*入9級過濾器，然后進入冷凍式干燥機。讓壓縮空氣強制降溫，使空氣中水蒸汽冷凝結(jié)成液態(tài)水夾帶塵、油排出機外。冷干機放置于壓縮機房。工藝流程采用冷凍干燥機除油水，基于四點原因：

　　1.后級7級送氣管路過濾器進氣口大液體負(fù)載：2000ppm w/w（露點﹤-12℃），不采用冷凍干燥機，7級送氣管路過濾器易失效；

　　2.冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水份，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并制作排液；

　　3.管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹；

　　4.以后如需提高氮氣純度，空氣凈化是*的。

　　冷干機的后級為精密過濾器組，精密過濾器組由二級過濾器組成。分別是7級主管路過濾器，3級高效除油霧過濾器。7級送氣管路過濾器精度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。3級高效除油霧過濾器過濾精度0.01um，濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001 ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達(dá)到ISO8573.1質(zhì)量等級1級。這樣潔凈干燥的壓縮空氣便可進入空氣緩沖罐、活性炭過濾器然后再進入后級制氮部分經(jīng)變壓吸附裝置產(chǎn)生純度≥99.9%的氮氣。

　　說明：在壓縮空氣凈化系統(tǒng)中配置活性炭過濾器和空氣緩沖罐。

　　配置活性炭過濾器的目的是當(dāng)前級的空氣過濾器濾芯沒有及時更換時，活性炭過濾器可以吸附壓縮空氣中的雜質(zhì)，起到保護變壓吸附制氮機碳分子篩的作用。

　　配置空氣緩沖罐的目的是因為變壓吸附制氮機的工作原理決定兩塔周期性切換工作，切換時由于壓差較大，空氣瞬間流量會大于空氣過濾器和冷凍干燥機的額定處理氣量，造成壓縮空氣的品質(zhì)不能得到保證，而配置了空氣緩沖罐，則空氣緩沖罐能起到提供瞬間大流量的壓縮空氣，保證壓縮空氣的品質(zhì)，從而確保變壓吸附制氮機的制氣效果和使用壽命。

　　三、變壓吸附制氮系統(tǒng)

　　變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA）是一種*的氣體分離技術(shù)，它在當(dāng)今世界的現(xiàn)場供氣方面具有不可替代的地位。

　　1.PSA技術(shù)具有以下優(yōu)點：

　　產(chǎn)品純度可以隨流量的變化進行調(diào)節(jié)；

　　在低壓和常壓下工作，安全節(jié)能；

　　設(shè)備簡單，維護簡便；

　　微機控制，全自動無人操作。

　　2.關(guān)于吸附劑

　　吸附劑是PSA制氮設(shè)備的核心部分。一般地，PSA制氮設(shè)備選擇的是碳分子篩，它吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，而氮氣不能被吸附。

　　3.變壓吸附的原理

　　氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對氧和氮的這種選擇吸附性差異，導(dǎo)致短時間內(nèi)氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氮氣。