窒素発生装置の動作原理 (現在使用されている圧力スイング吸着を例にします): 窒素発生装置は、原料として圧縮空気を使用し、吸着剤として炭素モレキュラーシーブを使用します。 一定の圧力下では、炭素モレキュラーシーブによる空気中の酸素の吸着は窒素の吸着よりもはるかに大きくなります。 したがって、空気中の酸素の大部分は吸着されますが、窒素は取り残され、排気パイプラインを通ってシステムに入ります。 異なる圧力下での吸着ガスの吸着能力に関するカーボンモレキュラーシーブの異なる特性に従って、低圧条件下ではモレキュラーシーブへの酸素の吸着が減少します。 吸着器内の圧力を下げることにより、モレキュラーシーブへの酸素の吸着が減少し、吸着された酸素が放出されます。これがモレキュラーシーブの再生プロセスです。 空気圧バルブの開閉をプログラム可能に制御することで、塔 A と塔 B の間で交互循環を実現し、加圧吸着と減圧再生を行って酸素窒素分離を完了し、適切な窒素を得ることができます。 カーボンモレキュラーシーブは空気中の酸素と窒素を同時に吸着することができ、その吸着能力は圧力の増加とともに増加することに注意してください。 さらに、同じ圧力における酸素と窒素の平衡吸着能力には大きな差はありません。 したがって、圧力変化のみに基づいて酸素と窒素を効果的に分離することは困難です。 さらに吸着速度を考慮すると、酸素と窒素の吸着特性を効果的に区別することができる。 酸素分子の直径は窒素分子よりも小さいため、拡散速度は窒素の数百倍速く、カーボンモレキュラーシーブへの酸素の吸着速度も非常に速く、約1分で90パーセント以上に達します。 この時点での窒素の吸着量は5％程度に過ぎないため、この時点では吸着されている酸素はほとんどが酸素で、残りはほとんどが窒素ということになります。 このように、吸着時間を１分以内に制御すれば、酸素と窒素を予め分離することができる。 つまり、圧力差によって吸着と脱着が行われ、圧力が高くなると吸着が起こり、圧力が低くなると脱離が起こります。 酸素と窒素の区別は、非常に短い吸着時間を制御することによって実現されます。 酸素は完全に吸着されていますが、窒素はまだ吸着する時間がないため、吸着プロセスが停止します。 したがって、圧力スイング吸着窒素生成には圧力の変化が必要であり、その時間を 1 分以内に制御する必要があります。 4、他のタイプの窒素生成装置を理解する 1. 深冷空気分離窒素生成装置: 深冷窒素生成装置は窒素だけでなく液体窒素も生成できます。窒素、液体窒素のプロセス要件を満たします。 液体窒素貯蔵タンクに保管することもできます。 窒素の断続的な負荷または空気分離装置の軽度の修理がある場合、貯蔵タンク内の液体窒素は気化器に入り、プロセスユニットの窒素需要を満たすために製品窒素パイプラインに送られる前に加熱されます。 窒素製造のための深冷空気分離では、原料として空気が使用され、空気は圧縮、精製され、熱交換によって液体空気に液化されます。 液体空気は主に液体酸素と液体窒素の混合物です。 液体酸素と液体窒素の沸点の違い（1気圧において、前者の沸点は-183度、後者の沸点は-196度）を利用して、窒素は液体空気中での蒸留によってそれらを分離することによって得られます。 極低温空気分離窒素製造装置は複雑で、広い面積をカバーし、インフラコストが高く、一度に多額の投資がかかり、運転コストが高く、ガス生成が遅く（12-24時間）、高い設置要件があり、長いサイクル。 極低温空気分離窒素製造装置は、大規模な工業用窒素製造や液体窒素が必要な場所に適していますが、中小規模の窒素製造は不経済に見えます。 2. 膜空気分離窒素発生装置: 空気は、濾過のために高分子膜に入る前に、コンプレッサーによって圧縮および濾過されます。
