實驗室液氮機廣泛應(yīng)用于飲料、果汁、牛奶、礦泉水、薯片、奶粉、干果、堅果等有包裝的液態(tài)或者固態(tài)領(lǐng)域。加氮系統(tǒng)可直接與真空絕熱管道連接,可以提供從液氮儲槽到灌裝流水線完整的液氮供應(yīng)系統(tǒng)。小巧的外形和安裝簡單適用于任何灌裝流水線,機型的多樣性確保能與任何流水線的速度和應(yīng)用方面相匹配。
以壓縮空氣為原料,實驗室液氮機利用一種叫作碳分子篩的吸附劑對氮、氧的選擇性吸附,把空氣中的氮分離出來。碳分子篩對氮、氧的分離作用主要是基于氮、氧分子在分子篩表面的擴散速率不同,較小直徑的氧分子擴散較快,較多地進入分子篩固相;較大直徑的氮分子擴散較慢,較少進入分子篩固相,這樣,氮在氣相中得到富集。
一段時間后,分子篩對氧的吸附達到一定程度,通過減壓,被碳分子篩吸附的氣體被釋放出來,分子篩也就完成了再生。這是基于分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特點。變壓吸附制氮設(shè)備通常使用二個并聯(lián)的吸附器,交替進行加壓吸附和減壓再生,操作循環(huán)周期約2分鐘。
以空氣為原料,以碳分子篩作為吸附劑,實驗室液氮機運用變壓吸附原理,利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法,通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發(fā)展起來的一種新的制氮技術(shù)。與傳統(tǒng)制氮法相比,它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產(chǎn)氣快、能耗低,產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)根據(jù)用戶需要進行調(diào)節(jié),操作維護方便、運行成本較低、裝置適應(yīng)性較強等特點,故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競爭力,越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎,PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的方法。
實驗室液氮機是一種傳統(tǒng)的制氮方法,已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料,經(jīng)過壓縮、凈化,再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸點不同,通過液空的精餾,使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設(shè)備復(fù)雜、占地面積大,基建費用較高,設(shè)備一次性投資較多,運行成本較高,產(chǎn)氣慢,安裝要求高、周期較長。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素,3500Nm3/h以下的設(shè)備,相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20%~50%。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟。
以空氣為原料,在一定壓力條件下,利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產(chǎn)氣更快、增容方便等優(yōu)點,實驗室液氮機特別適宜于氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶,有功能價格比。而氮氣純度在98%以上時,它與相同規(guī)格的PSA制氮機相比價格要高出15%以上。