氮气制造系统是气调库中最主要的气调设备,它对于维持库内压力平衡、气体组成有重要作用,按产生氮气的原理,可分为膜分离制氮、分子筛制氮及燃烧制氮,下面就不同原理进行分别说明:
(1)膜分离制氮。膜分离制氮机是一种聚酯微型中空纤维束集成组件,每根微型中空纤维和人的头发差不多粗细,这些纤维束通过对空气成分的不同渗透速率来分离空气中的78%氮气和21%氧气。其中空气中的氧和水蒸气是一种快速气体,能快速渗透过膜纤维从而被脱附掉。而氮则经过其中空纤维孔而得到。整个分离过程没有任何运动部件,只依靠压缩空气就可以完成以上过程。设备主要厂家有深圳科达尔、天津森罗等。
(2)压式吸附制氮。变压吸附制氮设备是采用碳分子筛为吸附剂,利用变压吸附原理来获取氮气的设备。在一定的压力下,利用空气的氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异,即碳分子筛对氧的扩散吸附远大于氮,通过可编程序来控制多个阀门的导通、关闭,实现两吸附罐的加压吸附、减压脱附的交替循环过程,来完成氧、氮的分离,得到所需纯度的氮。这是国内目前制氮的主要设备,但用于气调库中较少,主要制造者为深圳科达尔。
(3)燃烧式制氮。燃烧式制氮机利用专门的燃烧器,将库内的气体抽入并与其他可燃性气体混合后燃烧,这样把库内气体所含的氧气去除。燃烧式制氮机分为有焰直接燃烧装置和无焰催化燃烧装置。