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制氮机(也称制氮装置)是以压缩空气为原料，利用一种叫作碳分子筛的吸附剂对氮、氧的选择性吸附，把空气中的氮分离出来的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、变压吸附(PSA)制氮和膜空分法三种。 从技术原理上来说，制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。制氮机以进口碳分子筛(CMS)为吸附剂，采用常温下变压吸附原理(PSA)分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由进口PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。 从工作流程上来说，制氮机是由空气经压缩机压缩，进入冷干机进行冷冻干燥，以达到变压吸附制氮系统对原料空气的露点要求。再经过过滤器除去原料空气中的油和水，进入空气缓冲罐，以减少压力波动。后，经调压阀将压力调至额定的工作压力，送至二台吸附器(内装碳分子筛)，空气在此得到分离，制得氮气。原料空气进入其中一台吸附器，产出氮气;另一台吸附器，则减压解吸再生。二台吸附器交替工作，连续供给原料空气，连续产出氮气。氮气送至氮气缓冲罐，经调压阀将压力调至额定压力;再通过流量计计量，氮气分析仪分析检测，合格的氮气备用，不合格氮气放空(刚开制氮机时)。 制氮机在医药行业的应用 制氮机具有产氮气方便快捷，因其先进的技术，的气流分布器，使气流分布更均匀，地利用碳分子筛，20分钟左右即可提供合格的氮气;使用方便，设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少，现场只需连接电源即可制取氮气;比其它供氮方式更经济，由于PSA工艺是一种简便的制氮方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。随着自动化技术的进步，制氮机根据机电一体化设计实现自动化运行，即进口PLC控制全自动运行，氮气流量压力纯度可调并连续显示，可实现无人值守。 在医药行业中，对于氮气的要求十分高，要求高纯度。制氮机与其他氮气设备不同的是因医药行业标准GMP标准规定，与药品或药液接触的部分均采用不锈钢材质及方面的要求，设备需要采用不锈钢材质，设备氮气出口部位加装过滤器装置。也因为药厂对设备的总体要求高，通常会有配置。据了解，随着GMP标准的提高，不少药机业也在这方面下功夫，市场上出现了不少符合标准的高纯度制氮机。高纯度制氮机适用于食品、医药工业，水针、粉针，大输液药品以及生化、隔离输送供氮设备，主要由压缩空气后处理系统、PSA变压吸附系统及气体精密过滤系统等三个系统组成。
深冷空分制氮机 深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近几十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h)，安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3/h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%～50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。 变压吸附制氮机 以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的******方法。 膜空分制氮机 以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98%的中、小型氮气用户，有更佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上 3影响制氮机成本的因素 1.整套系统一次性投资;2.分子筛使用寿命;3.使用过程中所需的配件寿命及费用;4.操作维护、保养费用及电、水、压缩空气耗用量; 4影响制氮机稳定性因素 制氮机是涉及机、电、仪表集一体高科技术产品，在长期使用中设备的稳定尤其重要。我们从制氮机的组成不难看出，影响稳定性有以下两点：1、控制阀门：对于变压吸附制氮机来讲，阀门必须具有以下几点性能：a.材质性能好，不漏气;b.在接受控制信号的0.02秒内完成开或关动作;c.能承受频繁的开、关，保证足够长的使用寿命;1.1、阀门故障根源正常的使用情况下，每只程控阀门在每一个周期(120秒左右)必须开关一次，按制氮机每年300个工作日计算，每天24小时连续动行，吸附与解吸周期为4分钟计，那么每只阀门每年需要开、关20多万次。而只要其中一只阀门出现故障都会影响整台设备正常。所以阀门连续使用寿命是制氮机稳定可靠的朂重要一环节。
