Het werkingsprincipe van een stikstofgenerator (met de momenteel gebruikte drukwisseladsorptie als voorbeeld): De stikstofgenerator gebruikt perslucht als grondstof en moleculaire koolstofzeef als adsorbens. Onder een bepaalde druk is de adsorptie van zuurstof in de lucht door moleculaire koolstofzeef veel groter dan die van stikstof. Daarom zal het grootste deel van de zuurstof in de lucht worden geadsorbeerd, terwijl stikstof achterblijft en via de uitlaatpijp het systeem binnendringt. Volgens de verschillende kenmerken van moleculaire koolstofzeven in termen van adsorptiecapaciteit van geadsorbeerde gassen onder verschillende drukken, zal de adsorptie van zuurstof op moleculaire zeven afnemen onder lage drukomstandigheden. Door de druk in de adsorber te verlagen, wordt de adsorptie van zuurstof op moleculaire zeven verminderd, waardoor de geadsorbeerde zuurstof vrijkomt, wat het regeneratieproces van moleculaire zeven is. Door gebruik te maken van programmeerbare regeling van het openen en sluiten van pneumatische kleppen, kan afwisselende circulatie tussen torens A en B worden bereikt, met adsorptie onder druk en decompressieregeneratie om de scheiding van zuurstof en stikstof te voltooien en gekwalificeerde stikstof te verkrijgen. Opgemerkt moet worden dat moleculaire koolstofzeven tegelijkertijd zuurstof en stikstof in de lucht kunnen adsorberen, en dat hun adsorptiecapaciteit ook toeneemt bij toenemende druk. Bovendien is er geen significant verschil in het evenwichtsadsorptievermogen van zuurstof en stikstof bij dezelfde druk. Daarom is het moeilijk om een effectieve scheiding van zuurstof en stikstof te bereiken uitsluitend op basis van drukveranderingen. Als er meer aandacht wordt besteed aan de adsorptiesnelheid, kunnen de adsorptie-eigenschappen van zuurstof en stikstof effectief worden onderscheiden. De diameter van zuurstofmoleculen is kleiner dan die van stikstofmoleculen. Daarom is de diffusiesnelheid honderden keren sneller dan die van stikstof, dus de adsorptiesnelheid van zuurstof op moleculaire koolstofzeven is ook erg snel en bereikt in ongeveer één minuut meer dan 90%; Op dit punt is de adsorptiehoeveelheid stikstof slechts ongeveer 5%, dus op dit punt is het grootste deel van de geadsorbeerde zuurstof zuurstof, terwijl de resterende stikstof grotendeels stikstof is. Op deze manier kunnen, als de adsorptietijd binnen 1 minuut wordt geregeld, zuurstof en stikstof voorlopig worden gescheiden. Met andere woorden, adsorptie en desorptie worden bereikt door drukverschil, waarbij adsorptie optreedt wanneer de druk toeneemt en desorptie optreedt wanneer de druk afneemt. Het onderscheid tussen zuurstof en stikstof wordt bereikt door de adsorptietijd te regelen, die zeer kort is. Zuurstof is volledig geadsorbeerd, terwijl stikstof nog geen tijd heeft gehad om te adsorberen, en het adsorptieproces stopt. Daarom vereist de productie van drukschommelingsstikstof een drukverandering en de tijd moet binnen 1 minuut worden geregeld. 4. Begrijp andere soorten stikstofgeneratoren 1. Stikstofgeneratoren met diepe koelluchtscheiding: Stikstofgeneratoren met diepe koeling kunnen niet alleen stikstof produceren, maar ook vloeistof stikstof, dat voldoet aan de proceseisen voor vloeibare stikstof. Ze kunnen ook worden opgeslagen in opslagtanks voor vloeibare stikstof. Wanneer er sprake is van een periodieke lading stikstof of kleine reparaties aan de luchtscheidingsapparatuur, komt de vloeibare stikstof in de opslagtank de verdamper binnen en wordt verwarmd voordat deze naar de productstikstofpijpleiding wordt gestuurd om aan de stikstofbehoefte van de proceseenheid te voldoen. Bij diepe koudeluchtscheiding voor de productie van stikstof wordt lucht als grondstof gebruikt, die wordt gecomprimeerd, gezuiverd en vervolgens door warmte-uitwisseling vloeibaar wordt gemaakt tot vloeibare lucht. Vloeibare lucht is hoofdzakelijk een mengsel van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof. Door gebruik te maken van de verschillende kookpunten van vloeibare zuurstof en vloeibare stikstof (bij 1 atmosferische druk heeft de eerste een kookpunt van -183 graad, terwijl de laatste een kookpunt heeft van -196 graad), wordt stikstof verkregen door ze te scheiden door destillatie in de vloeibare lucht. De cryogene luchtscheidingsapparatuur voor de productie van stikstof is complex, bestrijkt een groot gebied, heeft hoge infrastructuurkosten, heeft een grote eenmalige investering, hoge bedrijfskosten, langzame gasproductie (12-24 uur), hoge installatievereisten en een lange cyclus. Het cryogene luchtscheidingsstikstofproductieapparaat is geschikt voor plaatsen met grootschalige industriële stikstofproductie en behoefte aan vloeibare stikstof, terwijl middelgrote en kleinschalige stikstofproductie oneconomisch lijkt.
