氮气发生器将空气做为原料，利用物理方法将其中的氧与氮分离而获得氮气，根据分类方法的不同，可以分为深冷空分法、分子筛空分法和膜空分法，该仪器是按照变压吸附技术设计、制造的氮气制取设备。采用进口碳分子筛做为吸附剂，在常温下变压吸附原理分离空气制取高纯度的氮气，通常使用两吸附塔并联，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，获得所需高纯度的氮气。
氮气发生器主要由储罐组件、净化组件、氮气缓冲系统、氮氧分离系统等四大部件组成。
储罐组件由空气储罐、安全阀、球阀等组成，其作用是保证系统用气平稳外，还可以降低压缩空气的出气温度，使压缩空气中水、油等杂质随压缩空气温度的降低而分离出来，有利于延长后处理设备寿命，同时提高压缩空气的品质。
进而降低气流脉动，达到缓冲作用，从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使得吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。
净化组件主要由管道过滤器、精过滤器、超精过滤器、冷冻干燥机、除油器等组成，其作用是除去压缩空气中的尘埃、水和油，为氮氧分离系统提供清洁的原料。
提供的压缩空气首先要通入压缩空气净化组件，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。根据系统工况，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护，设计严谨的净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。
氮气缓冲系统由缓冲罐、粉尘过滤器、流量计、气动阀、节流阀、氮气纯度分析仪等组成。其主要作用是使氮气压力、纯度和流量平稳，氮气纯度分析仪可即时测出氮气纯度，并自动控制气动阀将不合格氮气排空。
用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氮气的压力和纯度，保证连续供给氮气稳定。同时，在吸附塔进行工作切换后，它将本身的部分气体回充吸附塔，一方面帮助吸附塔升压，另外也起到保护床层的作用，在设备工作过程中起到极重要的工艺辅助作用。
氮气发生器中的氮氧分离系统是制氮设备的主要部件，由两个交替工作的吸附塔(塔内装碳分子筛)和气动阀、节流阀、消音器等组成。根据碳分子筛对空气中主要成分氧气和氮气的吸附速率不同，在加压吸附和降压脱附过程中实现氮氧分离，而加压吸附与降压脱附过程由可编程控制器按一定程序控制电磁阀，并由电磁阀控制相应的气动阀自动运行。
装有专用碳分子筛的吸附塔共有两只，当洁净的压缩空气进入A塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出，经过一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氧产氮，对并A塔分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的O2、CO2和H2O来实现的。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氮气。上述过程均由可编程序控制器来控制。当出气端氮气纯度大小设定值时，PLC程序作用，自动放空阀门打开，将不合格氮气自动放空，确保不合格氮气不流向用气点。
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