英哥小课堂 | 如何从空气中高效稳定获取高纯氮气

英哥每期一讲，从行业特性解读空压机应用，让空压机知识更易理解，空压机选配更轻松。

本期话题

制氮机应用小知识

制氮机是以洁净压缩空气为原料，通过物理分离技术，直接从空气中提取高纯度氮气的成套设备，也是目前工业上相对经济、稳定的现场制氮方式，广泛覆盖电子、化工、食品、医药、冶金等几乎所有制造领域。

制氮机如何从空气里 

“筛” 出高纯氮气？

空气的主要成分：78%氮气、21%氧气、水、粉尘、少量其他气体。

制氮机不发生化学反应，只做物理分离，主要有三种技术：

PSA变压吸附制氮

依靠碳分子筛为核心材料，加压时，分子筛优先吸附氧气、水、二氧化碳，因为氮气不易被吸附，所以直接流出成为产品气，减压时，分子筛脱附再生，循环工作。

膜分离制氮

利用中空纤维膜对氧、氮渗透速率不同，氧气快速透过膜，氮气被富集。

深冷空分制氮

空气液化后，利用氧氮沸点差异精馏分离。

制氮的关键点

1  前端气源需要干净

空气会经过：空压机 → 储气罐 → 过滤器 → 干燥机 → 制氮机

这其中过程会涉及到：

• 除水：冷冻式 / 吸附式干燥机

• 除油：三级精密过滤 + 活性炭除油

• 除尘：高精度过滤器

油、水会直接毒化分子筛，导致纯度下降

2  压力稳定

• 工作压力：0.7～1.0MPa上佳

• 需配置储气罐 + 稳压阀，避免压力忽高忽低导致纯度不稳

3  在线监测与自控

• 根据氮气纯度、压力和用气量自动调节吸附/再生周期

• 纯度不达标自动排空，压力异常、设备故障自动报警，防止不合格氮气进入用气系统

• PLC全自动控制，双塔交替运行，实现24小时连续稳定产气

• 
  

1 电子半导体&锂电

• 用途：芯片制造、SMT焊接、锂电池注液/封装、线路板生产

• 作用：惰性保护，防止氧化、短路、提升产品良率

2 食品

• 用途：薯片、坚果、奶粉、肉类充氮包装、粮食气调储藏

• 作用：隔绝氧气，防氧化、延长保质期，达到符合使用标准

3 医药

• 用途：针剂充氮、原料药合成、无菌包装、样本低温保存

• 作用：防止药物氧化变质，满足GMP洁净要求

4 化工

• 用途：储罐惰化、管道吹扫、易燃物料保护、油气田注氮

• 作用：防爆、防火、防氧化，大幅提升生产可靠性

5 金属加工

• 用途：光亮退火、淬火、烧结、激光切割、不锈钢焊接

• 作用：高温保护气，避免金属氧化、发黑、脱碳

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