氮是空气中含量最丰富的气体，它可以取之不尽，用之不尽。无颜色，无气味，透明，属于次品气体，不能维持生命。高纯氮通常被用作保护气体，用来隔离氧气和空气。大气中氮(N2)含量为78.084%。

　　制氮装置是用物理方法从空气中分离出氧气和氮气，得到氮气的装置。制氮设备以优质碳分子筛为吸附剂，利用常温变压吸附原理，对空气进行分离，制高纯度氮。一般采用两吸附塔并联，PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行压力吸附和解压再生，完成氮氧分离，得到所需的高纯氮，我厂采用PSA碳分子筛变压吸附。

　　制氮机含氧量高，气动电磁阀失效。

　　变压吸附制氮原理：碳分子能在空气中同时吸附氧和氮，而且它的吸附量随压力的增加而增加。另外，碳分子筛吸氧速度也很快，大约一分钟就能吸附到90%以上;而此时氮的吸收量只有5%左右，因此，此时吸附的大部分是氧，而剩下的大部分是氮。用这种方法，如果把吸附时间控制在1分钟以内，就可以初步分离出氧和氮，即吸附和解吸是通过压差实现的，压高时吸附，压低时解吸，从而使碳分子筛从新生中分离出来。但区别氧与氮是靠二者吸附速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制得很短，氧完全吸附，而氮尚未吸附，吸附过程就停止了。因此变压吸附制氮剂要有压力变化，也要把时间控制在1分钟以内。变压式吸附制氮正是利用了碳分子筛选择性吸附的特点，采用压力吸附、减压解吸循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔，实现空气分离，从而连续输出高纯度产品氮。

　　PSA制氮基本工艺流程：空气通过空气压缩机压缩后，经过除尘、过滤、干燥后，进入气缸，经过空气进气阀，经过A吸进气阀进入A吸附塔，塔内压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气通过吸附床，经过A吸出气阀进入N吸附塔，此过程称为A吸气，持续数十秒。吸附塔内碳分子筛吸附的氧气同时通过B排气阀的降压释放到大气中，这个过程被称为B脱附。

   　吸附过程结束后，A吸附塔通过上下均压阀与B吸附塔连通，使两塔之间的压力平衡，此过程称为均压，其持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经B吸收式气阀进入B吸附塔，压缩空气中的氧分子由碳分子筛吸附，富集的氮通过B出气阀进入氮储存罐，此过程称为B吸，持续时间为几十秒，同时A塔也在解吸。

　　为了让从分子筛上释放出来的氧气完全排放到大气中，氮气通过常开的反吹阀对正在脱附的吸附塔进行吹脱，将塔内的氧气吹出吸附塔。这一过程被称为反吹，并与脱附同时进行。

　　本厂制氮机工作流程采用西门子S7-200单片机编制程序控制器，先控制电磁阀，然后用电磁阀分别控制A、B两塔的八个气动管道阀的开关。电磁时间流已经被储存在可编程控制器中。

　　多年来，我厂制氮机在运行过程中，主要出现的问题是生产气压低、含氧量高。压差产生的原因主要有1.来气压力低，产气量不足。现场用气量大，产生的气用得不够，压力自然上不去。来气管道滤芯和阀门故障造成堵塞，气流量减小，制氮量大大小于用气量，造成系统压力降低。四、使用的气管网络泄漏，导致压力降低。制氮机阀门电路控制不正常或机械卡死。

　　制氮设备的纯度一般要求99.9%以上，若氧含量过高会影响生产，主要原因有：根据原理主要有以下几个方面：1.原压缩空气的压力过低，导致变压吸附效果差，除氧效果差;2.左右塔楼控制导流电磁阀或气动阀门出现故障，如有些阀门关闭时间有延误，或卡死不动。出现串气现象，还会导致二塔动作失调，制氮效果不佳，含氧量高3.控制要合理用气量，超流量用气，也会导致制氮效果不佳。4.长期不更换碳分子筛和滤芯也会导致氧含量过高。控制电路故障引起的电磁阀故障、开关不当是引起含氧故障的重要原因。

　　本文介绍制氮机的原理和维护方法，需要图文资料的，请留言，视频同步更新，谢谢关注!