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工業(yè)用氮氣的制取是以空氣為原料，將其中的氧氮分離而獲得，主要方法有深冷法、變壓吸附法及膜分離法等。
1、深冷法
工業(yè)上的大規(guī)模制氮通常采用傳統(tǒng)的深冷法。深冷法是以空氣為原料，在深冷空分裝置中，把空氣深冷液化，利用氧和氮的沸點不同，進(jìn)行精餾分離而獲得。
深冷法作為一種傳統(tǒng)的空分技術(shù)，已經(jīng)為人類服務(wù)了幾十年，它至今還是我國工業(yè)上氮氣供應(yīng)的主要來源。由于深冷法的工業(yè)化時間比較長，人們對其認(rèn)識比較成熟，而且它具有其它方法無法取代的優(yōu)點，如產(chǎn)氣量大，產(chǎn)品氮氣純度高，運行穩(wěn)定，在提取氮氣的同時獲得氧、氬等其它氣體，這也是深冷相對于其它方法的獨特優(yōu)點。因此，深冷法在大中型空分中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。
但它的工藝流程復(fù)雜，設(shè)備的制造、安裝調(diào)試等要求高，一次性投資多，基建費用高，占地面積大，產(chǎn)氣較慢（12~24小時），深冷法適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而在中小規(guī)模制氮就顯得不很經(jīng)濟(jì)。
2、變壓吸附法
變壓吸附（Pressure Swing Adsorption簡稱PSA）氣體分離技術(shù)中非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支。自60年代末，70年代初在國外已經(jīng)得到迅速的發(fā)展。變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附，使氧氮分離從而獲得氮氣。
變壓吸附法制氮和傳統(tǒng)的深冷法制氮相比，具有顯著的特點：吸附在常溫下進(jìn)行，不涉及絕熱問題，工藝流程簡單，設(shè)備制造容易，裝置小巧，占地少，即使用現(xiàn)成的空余地，即可安放，開停車方便，啟動迅速，產(chǎn)氣快（15~30分鐘），能耗少，運行成本低，投資省，操作維護(hù)簡單，撬裝方便，裝置適應(yīng)性好，產(chǎn)品氣可按要求進(jìn)行純度調(diào)節(jié)等。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益來看，在小于3000Nm3/hr的制氮裝置中，變壓吸附優(yōu)于深冷。在市場上，1000Nm3/hr以下的制氮裝置頗具競爭力，它受到中小型用戶的歡迎。
3、膜分離法
膜分離空分是80年代國外興起的高新技術(shù)，屬于高分子材料科學(xué)，它是21世紀(jì)十大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，國際上有“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化工的未來”的說法。該技術(shù)雖起步較晚，但發(fā)展較快，在國內(nèi)的推廣運用是近幾年的事。
膜分離的基本原理是以空氣為原料，在一定壓力下，利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在中空纖維膜的不同滲透速率來使氧和氮分離的。膜分離制氮和上述兩種制氮方法相比，具有裝置結(jié)構(gòu)更簡單，體積更小，無切換閥門，操作和維護(hù)管理更方便，產(chǎn)氣速度更快，增擴(kuò)容方便等優(yōu)點。但是中空纖維膜對壓縮空氣的清潔要求更高，膜的過濾芯容易老化和腐蝕而失效，往往難以修復(fù)，需要更換新膜。而且，目前中空纖維膜需從國外進(jìn)口，價格昂貴。
膜分離制氮比較適合于要求氮氣純度≤98%的中小型氮氣用戶，具有的功能價格比。然而當(dāng)要求氮氣純度高于98%時，它和同規(guī)格的變壓吸附裝置相比，其價格要高出30%左右。
綜上所述，從制取方式，安裝、操作、維護(hù)難易程度，制造、使用成本等各方面對比來看， PSA制氮機(jī)有著投資小、使用簡單、維護(hù)方便、能耗低的優(yōu)點，對于氮氣用量為中小型（小于3000Nm3/hr）的客戶來說，尤其具有優(yōu)勢。
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