對三種常見空氣分離制氮方法的認(rèn)識
　　空氣分離制氮是采用一定的技術(shù)措施將氧氣、氮氣從空氣（混合物）中分離出來的方法。因此，氧氣的制取有物理方法和化學(xué)方法兩大類，即稱為物理制氮和化學(xué)制氮。物理制氮的原料是大氣，主要采用深冷法、變壓吸附法、膜分離法以及它們之間相結(jié)合的方法。
　　1、膜分離法
　　隨著人工合成高分子膜的開發(fā)，利用膜法分離物質(zhì)的高科技技術(shù)迅速得到發(fā)展，應(yīng)用范圍越來越廣，在食品加工與發(fā)酵液提取中的應(yīng)用尤其受國際上的高度重視。
　　有機蒸汽膜法回收系統(tǒng)主要采用“反向”選擇性高分子復(fù)合膜。在一定的滲透推動力作用下，根據(jù)不同氣體分子在膜中的溶解擴散性能的差異，可凝性有機蒸汽(如氯乙烯、乙烯、重?zé)N等)與不凝性氣體(如氫氣、氮氣、甲烷等)相比，被優(yōu)先吸附滲透，從而達到分離的目的。在工業(yè)應(yīng)用中，常見的膜分離法有電滲析、微濾、超濾、反滲透和納濾五種。
　　應(yīng)用膜法分離具有一系列優(yōu)點：
　?。?）不需要加熱可以達到分離濃縮的目的，適用于不可受熱和氧影響的食品生產(chǎn)；
　?。?）工藝簡單，只需加壓、輸送、循環(huán)等工序；
　　（3）分離水時，即濃縮時沒有物相的變化，能量損耗少操作簡電生產(chǎn)費用比蒸發(fā)法與冷凍法低，設(shè)備安裝容易；
　?。?）可解決稀溶液中微量成分回收和低濃度溶液的濃縮問題；
　?。?）物質(zhì)僅在mm內(nèi)移動，進行短距離分離，物質(zhì)不會因移動而改變；
　　（6）應(yīng)用膜分離物質(zhì)，耗能少，特別在缺能源的或能源價格高的情況下，膜分離法更有吸引力。
　　2、變壓吸附法
　　變壓吸附法即VPSA法，其基本原理是基于分子篩對空氣中的氧、氮組分具有選擇性吸附而使空氣中氧氮氣分離從而獲得氧氣。當(dāng)空氣經(jīng)過壓縮，經(jīng)吸附塔的分子篩吸附層時，氮分子優(yōu)先被吸附，氧分子留在氣相中穿過吸附床層而成為產(chǎn)品氧氣。當(dāng)吸附劑層中的氮氣吸附達到相對飽和時，利用減壓或抽真空的方法將吸附劑分子表面吸附的氮分子解吸出來并送出界區(qū)排空，使吸附劑得到解吸重新恢復(fù)原有的吸附能力，為下一周期的吸附產(chǎn)氧作準(zhǔn)備，兩個以上(含兩個)吸附塔不停地循環(huán)，***實現(xiàn)了連續(xù)產(chǎn)氧的目的。
　　近10年來，變壓吸附制氮設(shè)備發(fā)展迅速，是一種新穎的制氮方法，其在靈活、多變的用氧場合中很有優(yōu)勢，很有競爭力，被迅速普及。PSA制氮機的特點是工藝流程簡單、投資省、能耗低、氣體產(chǎn)品產(chǎn)量和純度可調(diào)、靈活性好，但存在產(chǎn)品單一、濃度低、可靠性較低等缺點，因此適用于氧氣純度95％以下、中小型用氧場合以及富氧煉銅中。
　　3、深冷法
　　深冷法是先將空氣壓縮、冷卻，并使空氣液化，利用氧、氮組分的沸點的不同(在大氣壓下氧沸點為90 K,氮沸點為77 K )，在精餾塔板上使氣、液接觸，進行質(zhì)、熱交換，高沸點的氧組分不斷從蒸氣中冷凝成液體，低沸點的氮組分不斷地轉(zhuǎn)入蒸氣之中，使上升的蒸氣中含氮量不斷地提高，而下流液體中氧量越來越高，從而使氧、氮分離，這***是空氣精餾。此法無論是空氣液化或是精餾，都是在120 K以下的溫度條件下進行的，故又稱為低溫法空氣分離。
　　深冷制氮機特點是生產(chǎn)量大，氧氣純度高(大于99.6％ O2)，在大型、特大型用氧場合具有優(yōu)勢。大多數(shù)情況下氧氣是由深冷法制取，傳統(tǒng)的深冷制氮設(shè)備具有工藝成熟、運行穩(wěn)定、可靠性高的優(yōu)點，但也有投資高、運行成本高及存在爆炸隱患等缺點。