制氮机的核心工作原理主要基于空气分离技术,特别是利用空气中氧气和氮气的物理性质差异来实现分离。具体来说,制氮机通过以下步骤工作:
- 压缩空气:首先,使用压缩机将周围环境中的空气压缩到一定的压力,以提高后续处理效率。
- 净化空气:压缩后的空气会经过一系列净化处理,如过滤、除水、除油等,以确保进入分离装置的空气质量。
- 分离氧气和氮气:净化后的空气进入分离装置,这里通常采用分子筛吸附塔或膜分离器。分子筛吸附塔利用分子筛对氧气和氮气吸附性能的差异,在高压下优先吸附氧气,从而实现氮气的富集。膜分离器则利用氧气和氮气在膜材料上渗透速率的差异,通过选择性渗透实现分离。
- 收集氮气:分离出的氮气经过进一步处理(如冷却、干燥等)后,被收集并储存在储气罐中,以供后续使用。
- 再生分子筛:对于采用分子筛吸附塔的制氮机,吸附了氧气的分子筛会通过减压或加热等方式进行再生,恢复其吸附能力,以便进行下一轮循环。
综上所述,制氮机的核心工作原理是通过物理方法将空气中的氧气和氮气分离出来,从而得到高纯度的氮气。这一过程无需任何化学反应,因此具有方便、安全、高效的特点。