制氮机：助力厂家实现氮气自由，取代液氮的新选择
制氮机能够为厂家实现液氮自由
在现代工业生产中，氮气作为一种关键的工业气体，其应用范围极为广泛。从食品保鲜到化工合成，从电子制造到金属加工，氮气都发挥着不可或缺的作用。在过去，许多厂家依赖液氮来满足其对氮气的需求，但如今，随着科技的不断进步，制氮机正逐渐崭露头角，成为能够取代液氮、帮助厂家实现氮气自由的理想解决方案。
氮气 —— 工业生产的 “隐形守护者”
氮气，作为空气中含量最为丰富的气体，占比约 78%，具有惰性、无味、无色等特性，这些特性使其成为众多工业应用的理想选择。在食品行业，氮气被广泛用于食品的充氮包装，通过排除包装内的氧气，抑制细菌、霉菌的生长，从而延长食品的保质期，同时保持食品的口感和品质；在化工领域，氮气可用于化学反应过程中的保护气，防止易燃易爆物质与氧气接触，降低爆炸和火灾的风险；在电子行业，氮气更是电子元件及半导体生产过程中不可或缺的保护气体，能够有效防止电路板的腐蚀，提高产品的质量和稳定性。
液氮 —— 曾经的主力，如今的困扰
在过去，由于技术的限制，许多厂家选择使用液氮来获取氮气。液氮是通过深冷空分技术，将空气净化、加压、冷却液化后，根据不同成分的沸点差异，从空气中分离出液氮。然而，随着工业生产的不断发展，液氮在使用过程中的弊端逐渐显现出来。
从成本角度来看，液氮的采购成本较高，并且运输和储存过程中的费用也不容小觑。液氮需要专门的低温储罐进行储存，这些储罐的购置和维护成本都相对较高。同时，由于液氮的沸点极低，在储存过程中会不可避免地发生汽化损耗，这进一步增加了使用成本。此外，对于一些小型厂家或对氮气需求波动较大的厂家来说，液氮的储存量难以准确控制，可能会出现液氮不足影响生产，或者液氮储存过多造成浪费的情况。
安全性也是液氮使用过程中的一个重要问题。液氮的温度极低，达到 -196℃，在操作和运输过程中，如果防护不当，极易导致人员冻伤。而且，一旦液氮发生泄漏，在常温环境下会迅速气化为常压氮气，体积瞬间膨胀数百倍。泄漏的氮气会稀释周围空气中的氧气含量，当氧气含量降低到一定程度时，会导致人员窒息，严重威胁生命安全。
供应稳定性同样是液氮面临的一大挑战。液氮的供应受到运输、生产厂家等多种因素的影响。在一些特殊时期，如恶劣天气、运输线路故障或液氮生产厂家的设备维护等情况下，都可能导致液氮供应中断，这对于需要连续生产的厂家来说，无疑是一个巨大的风险。
制氮机 —— 开启氮气自由新时代
随着科技的不断进步，制氮机应运而生，为厂家解决氮气供应问题提供了全新的思路。制氮机是一种利用物理方法将空气中的氧和氮分离，从而获得高纯度氮气的设备。目前，工业上应用较为广泛的制氮机主要有分子筛空分法（PSA）和膜空分法两种。
1. 分子筛空分法（PSA）制氮机
PSA 制氮机以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离。其工作过程如下：洁净干燥的压缩空气进入吸附塔，由于氧分子比氮分子小，在压力作用下，氧分子更容易被碳分子筛吸附，而氮分子则不易被吸附，从而使通过吸附塔的气体主要为氮气。当吸附塔内的碳分子筛吸附氧达到饱和状态时，通过降低吸附塔内的压力，使碳分子筛吸附的氧分子脱附，从而实现碳分子筛的再生，以备下一次吸附。通常，PSA 制氮机采用两个吸附塔并联的方式，由进口 PLC 控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，持续稳定地制取高纯度的氮气。PSA 制氮机可在具有高要求的应用中实现纯度高达 99.999% 的高流量氮气持续供给，适用于对氮气纯度和流量要求较高的行业，如食品、医药、电子等。
2. 膜分离制氮机
膜空分法制氮机同样以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。其中，渗透速率相对快的气体，如水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体，如甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等气体则被滞留在膜的另一侧被富集，从而达到混合气体分离的目的，获得氮气。膜空分法制氮机具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快（≤3 分钟）、增容方便等优点，特别适宜于氮气纯度≤98% 的中、小型氮气用户，具有最佳的功能价格比。
制氮机取代液氮的显著优势
1. 成本优势显著
从长期运行成本来看，制氮机具有明显的优势。以 PSA 制氮机为例，其能耗约为 0.2 - 0.4 kWh/Nm³，膜分离制氮机的能耗更低，约为 0.1 - 0.3 kWh/Nm³。假设制氮机能耗为 0.3 kWh/Nm³，电价 0.7 元 /kWh，则制氮成本约为 0.21 元 / Nm³。而液氮的采购成本通常在 1 - 3 元 / Nm³ 之间，且不包括运输和储存成本。此外，制氮机无需像液氮那样需要定期采购和运输，避免了因市场价格波动带来的成本不确定性。同时，制氮机的初始投资虽然相对较高，但在设备的使用寿命内，其总体成本远低于液氮的长期使用成本。而且，对于一些对氮气需求较小的厂家，还可以选择制氮机租赁服务，进一步降低初期投资成本。
2. 安全性大幅提升
制氮机现场制气，避免了液氮储存和运输过程中的安全风险。操作人员无需直接接触低温的液氮，减少了冻伤的可能性。同时，制氮机在运行过程中，氮气是逐步产生并按需使用，不会出现像液氮泄漏那样导致局部空间氧气被迅速稀释的情况，大大降低了人员窒息的风险。此外，制氮机的电气系统通常都具备完善的安全保护措施，如过载保护、短路保护等，进一步保障了设备的安全运行。
3. 供应稳定性强
制氮机可实现 24 小时不间断现场制气，只要有稳定的电力供应和压缩空气源，就能持续为生产提供氮气，不受外界运输、供应商等因素的影响。即使在一些特殊情况下，如恶劣天气、交通管制等，也不会影响氮气的供应。对于一些对生产连续性要求极高的行业，如电子制造、化工生产等，制氮机的这一优势尤为重要。厂家可以通过配备备用电源和压缩空气设备，进一步提高制氮机的供应可靠性，确保生产过程不受氮气供应中断的影响。
4. 灵活性高
制氮机可根据厂家的实际生产需求，灵活调节氮气的产量和纯度。在生产过程中，如果氮气需求发生变化，只需通过简单的操作，即可对制氮机的运行参数进行调整，满足不同阶段的生产要求。这种灵活性是液氮供应所无法比拟的。液氮一旦储存量确定，在短期内难以快速调整供应量，而对于一些生产工艺复杂、氮气需求波动较大的厂家来说，制氮机能够更好地适应生产变化，提高生产效率。
5. 设备维护方便
制氮机的结构相对简单，维护保养工作主要集中在空气压缩机、过滤器、吸附塔等部件。这些部件的维护和更换都较为方便，且市场上有丰富的配件供应。相比之下，液氮储罐需要定期进行检查和维护，确保其低温性能和密封性，维护工作相对复杂且成本较高。同时，制氮机的运行状态可以通过智能化的控制系统实时监测，一旦出现故障，系统能够及时报警并显示故障信息，便于维修人员快速定位和解决问题。
制氮机在各行业的广泛应用
1. 食品行业
在食品包装过程中，制氮机可提供高纯度的氮气，用于食品的充氮保鲜包装。通过在包装内充入氮气，排除氧气和水分，有效抑制细菌、霉菌的生长，延长食品的保质期，同时保持食品的色泽、口感和营养成分。无论是薯片、饼干等休闲食品，还是肉类、海鲜等生鲜食品，制氮机都能为其提供可靠的氮气保护。
2. 医药行业
在药品生产、储存和包装过程中，氮气的使用至关重要。制氮机可制取高纯度的氮气，用于药品的充氮包装，防止药品氧化、受潮和微生物污染，确保药品的质量和稳定性。此外，在一些药品合成反应中，氮气还可作为保护气，创造无氧环境，提高反应的安全性和产品的纯度。
3. 化工行业
化工生产中，许多化学反应需要在无氧或低氧环境下进行，以防止易燃易爆物质与氧气接触引发安全事故。制氮机可根据化工生产的不同需求，提供不同纯度的氮气，满足各种化学反应的保护气要求。同时，在化工产品的储存和运输过程中，氮气也可用于置换、吹扫和惰化，确保化工产品的安全。
4. 电子行业
在电子元件及半导体生产过程中，对氮气的纯度要求极高。制氮机能够生产出纯度高达 99.999% 以上的氮气，可用于芯片制造、电路板焊接、电子元器件封装等环节，有效防止电子元件的氧化和腐蚀，提高产品的质量和良品率。
5. 金属加工行业
在金属热处理过程中，如退火、淬火、回火等，氮气可作为保护气，防止金属在高温下与氧气发生反应，避免金属表面氧化、脱碳，从而提高金属制品的表面质量和机械性能。此外，在金属焊接过程中，氮气也可用于保护焊接区域，减少焊接缺陷，提高焊接质量。
选择制氮机，开启氮气自由新篇章
随着工业生产对氮气需求的不断增加，以及对生产效率、成本控制和安全性要求的日益提高，制氮机作为一种高效、经济、安全的氮气制取设备，正逐渐成为各行业厂家的选择。它不仅能够帮助厂家摆脱对液氮的依赖，实现氮气自由，还能为企业带来显著的经济效益和社会效益。
如果您的企业还在为氮气供应问题而烦恼，不妨考虑选择制氮机。市场上有众多优质的制氮机品牌和供应商，您可以根据自身的生产需求、场地条件、预算等因素，选择最适合您企业的制氮机解决方案。相信在制氮机的助力下，您的企业将在生产效率、成本控制和产品质量等方面实现质的飞跃，开启更加辉煌的发展篇章。
其他领域
油品储存和油气田井的加压管道清清和吹扫，氮封，氮气置换、溶剂回收。
用于食品保鲜和粮食储存，杀虫，食品干燥和灭菌，食品快速冷冻等。
为新能源材料制备、电池生产等环节提供所需的气体原料以及营造惰性气体环境。
保障电子元器件的制造与设备稳定运行，为火力发电相关设备保养、助燃、冷却等环节提供气体支撑
制氮机:生物制药中防氧化，抑制细菌生成、产生异味，全过程保护。制氧机:提供富氧环境:
采空区或其他地点出现火灾征兆需要注氮防火 时，氮气装置下井。用于退火保护气，烧结。
运用于航空航天复材领域，为大型碳纤维复合材料机翼的成型和加固工艺提供所需的惰性气氛。
为油气储备的安全防护、防止氧化、氮封及煤炭 储备的抑尘、防火、氮封等方面提供保障。