液氮制備機(jī)，是指以空氣為原料，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備。根據(jù)分類方法的不同，即深冷空分法、分子篩空分法（PSA）和膜空分法。

 

　　1. PSA變壓吸附制氮原理

 

　　碳分子篩可以同時(shí)吸附空氣中的氧和氮，其吸附量也隨著壓力的升高而升高，而且在同一壓力下氧和氮的平衡吸附量無明顯的差異。因而，僅憑壓力的變化很難完成氧和氮的有效分離。如果進(jìn)一步考慮吸附速度的話，就能將氧和氮的吸附特性有效地區(qū)分開來。氧分子直徑比氮分子小，因而擴(kuò)散速度比氮快數(shù)百倍，故碳分子篩吸附氧的速度也很快，吸附約1分鐘就達(dá)到90%以上；而此時(shí)氮的吸附量僅有5%左右，所以此時(shí)吸附的大體上都是氧氣，而剩下的大體上都是氮?dú)?。這樣，如果將吸附時(shí)間控制在1分鐘以內(nèi)的話，就可以將氧和氮初步分離開來，也就是說，吸附和解吸是靠壓力差來實(shí)現(xiàn)的，壓力升高時(shí)吸附，壓力下降時(shí)解吸。而區(qū)分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差，通過控制吸附時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的，將時(shí)間控制的很短，氧已充分吸附，而氮還未來得及吸附，就停止了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化，也要將時(shí)間控制在1分鐘以內(nèi)。

 

　　2. 深冷空分制氮原理

 

　　深冷制氮不僅可以生產(chǎn)氮?dú)舛铱梢陨a(chǎn)液氮，滿足需要液氮的工藝要求，并且可在液氮貯槽內(nèi)貯存，當(dāng)出現(xiàn)氮?dú)忾g斷負(fù)荷或空分設(shè)備小修時(shí)，貯槽內(nèi)的液氮進(jìn)入汽化器被加熱后，送入產(chǎn)品氮?dú)夤艿罎M足工藝裝置對(duì)氮?dú)獾男枨?。深冷制氮的運(yùn)轉(zhuǎn)周期（指兩次大加溫之間的間隔期）一般為1年以上，因此，深冷制氮一般不考慮備用。而變壓吸附制氮只能生產(chǎn)氮?dú)猓瑹o備用手段，單套設(shè)備不能保證連續(xù)長周期運(yùn)行。

 

　　3. 膜空分制氮原理

 

　　空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮過濾后進(jìn)入高分子膜過濾器，由于各種氣體在膜中溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，導(dǎo)致不同氣體在膜中相對(duì)滲透速率不同。根據(jù)這一特性，可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣”。

 

　　當(dāng)混合氣體在膜兩側(cè)壓力差的作用下，滲透速率相對(duì)快的氣體，如水、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透?jìng)?cè)被富集，而滲透速率相對(duì)較慢的氣體，如甲烷、氮?dú)?、一氧化碳和氬氣等氣體則被滯留在膜的側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離的目的。

 

　　液氮制備機(jī)使用：

 

　　1、 自增壓液氮罐進(jìn)液：從進(jìn)/排液閥進(jìn)液，向容器內(nèi)充液時(shí)，請(qǐng)先開啟放空閥，將輸液的金屬軟管接在進(jìn)/排液閥上，打開進(jìn)/排液閥，即可以從進(jìn)/排液閥加入液體介質(zhì)，充液完畢后，關(guān)閉進(jìn)/排液閥。

 

　　2、 液氮生成儀液位指示：采用全視浮力液位計(jì)系根據(jù)力平衡原理制造的一種直讀式液位計(jì)。通過觀察透明顯示器中的黃色指示環(huán)，可直接指示容器中的液面高低變化。

 

　　3、 液氮貯存：當(dāng)您用該容器貯存液體介質(zhì)時(shí)，請(qǐng)關(guān)閉進(jìn)/排液閥和增壓閥，必須打開放空閥。

 

　　4、 自增壓液氮罐運(yùn)輸：當(dāng)您用該容器運(yùn)輸液體介質(zhì)時(shí)，各閥門的開關(guān)狀態(tài)應(yīng)和貯存時(shí)的一樣，并請(qǐng)將包裝箱底座墊在容器座圈子下，用繩索將容器可靠地固定在汽車上。

 

　　5、 自增壓液氮罐輸液：如果你想從容器內(nèi)輸出液體時(shí)，請(qǐng)按下列程序操作：（1）、關(guān)放空閥；（2）、開增壓閥； （3）、觀察壓力表；（4）、當(dāng)壓力上升到0.05MPa（0.5kg/cm2）時(shí)，打開排液閥，即可以連續(xù)輸液。

 

　　液氮生成儀主要用于運(yùn)輸和貯存液體介質(zhì)（液氮、液氧、液氬），亦可作為其它制冷裝置的冷源，容器由內(nèi)膽，外殼及儀表閥門組成，上部有壓力表，可方便地觀測(cè)內(nèi)膽壓力，為提高容器使用安全性配有兩個(gè)安全閥。

 

　　液氮發(fā)生器是畜牧業(yè)生產(chǎn)中*的制冷機(jī)械。液氮生產(chǎn)的安全運(yùn)行和冷凍精液保存是非常重要的，盡管自動(dòng)化程度相對(duì)較高，生成的生產(chǎn)參數(shù)，如壓力、漢度，流速、入口地址，可以白液面高度，如動(dòng)態(tài)可調(diào)，可以自動(dòng)保持在生產(chǎn)必須是的范圍內(nèi)，但在H通常用于生產(chǎn)升降機(jī)或?qū)?huì)有一些困難的問題：由于技術(shù)人員操作準(zhǔn)確及時(shí)，分析、排除故障，使機(jī)器運(yùn)行平穩(wěn)，生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行，有充足的液氮供開始使用。

 

　　在液氮發(fā)生器等熱交換器的生產(chǎn)中，管板和管排的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊接應(yīng)力分布也不均勻。管板一般與工業(yè)冷卻水接觸，工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽、氣體和微生物會(huì)構(gòu)成管板和焊縫的腐蝕。這就是我們所說的電化學(xué)腐蝕。研究表明，工業(yè)用水，無論是淡水還是海水，都會(huì)有多種離子和溶解氧，其中氯離子和氧的濃度發(fā)生變化，對(duì)金屬的腐蝕形態(tài)起著重要作用。

 

　　此外，金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也會(huì)影響腐蝕形式。因此，管板與管排焊縫的腐蝕以孔腐蝕和縫隙腐蝕為主。從外部看，管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和沉積物，具有不同大小的凹坑。當(dāng)海水作為介質(zhì)時(shí)，也會(huì)發(fā)生電偶腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是對(duì)介質(zhì)的腐蝕，液氮發(fā)生器與各種化學(xué)介質(zhì)接觸后，會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。此外，換熱器板與換熱器管之間還會(huì)產(chǎn)生雙金屬腐蝕。一些管板長期處于腐蝕性介質(zhì)的侵蝕中。特別是固定管板換熱器，也存在溫差應(yīng)力，管板與換熱器之間的連接容易泄漏，導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。

 

　　綜上所述，影響液氮發(fā)生器的主要因素有：

 

　　1、介質(zhì)組成與濃度：濃度的影響不同。例如，在鹽酸中，濃度越大，腐蝕越嚴(yán)重。碳鋼和不銹鋼在濃度為50%左右的硫酸中腐蝕嚴(yán)重，但當(dāng)濃度增加到60%以上時(shí)，腐蝕急劇下降。

 

　　2、雜質(zhì)：有害雜質(zhì)包括氯離子、硫離子、離子、氨離子等，這些雜質(zhì)有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕；

 

　　3、溫度：腐蝕是一種化學(xué)反應(yīng)，每上升10℃，腐蝕速度約為1 ~ 3倍，但也有例外。

 

　　4、 ph值：一般來說，ph值越小，金屬的腐蝕越大；

 

　　5、流量：流量越大，腐蝕越大。

 

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