一、膜分离制氮机原理
膜气体在膜中传质过程的研究推算起来实际已有100多年历史了,人们对单一的气体在聚合物及其膜中传送进行了大量的研究,从而在理论上得到了较好的发展.然而,膜在实际中的应用却是近几十年间的事,较突出的例子是核武器中同位素铀的分离.直到20世纪70年代末期,气体在聚合物膜中的渗透性和选择性已发展到具有工业化经济价值时,膜才象今天这样得到大规模应用。
中空纤维膜是用数以万计的高分子材料制成的中空纤维丝聚合的膜组件。当两种或两种以上的气体混合通过高分子膜时，由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的差异，导致不同气体天膜中的渗透速率有所不同，根据这一特性，可将气体分为"快气""慢气"。
气体透过中空聚合物膜是一个复杂的过程，其透过机制一般是气体分子首先被吸附到膜的表面溶解，然后在膜中扩散，{zh1}从膜的另一侧解吸出来，膜分离技术依靠不同气体在膜中溶解和扩散系数的差异来实现气体的分离。当混合气体在一定的驱动力（膜两侧的压力差或压力比）作用下，渗透速率相当快的气体如水汽、氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被排除，而渗透速率相对慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等被滞留在膜的滞留侧被富集从而达到混合气体分离的目的。
因为膜分离器所选择材质其分离效率的限制，一般用于自空气中分离氮气的分离器其工业化组件以中空纤维膜较为突出，以中空纤维巨大的分离比表面积为基础载体的工业化膜组件能较好的满足客户的分离要求，通常地，为了取得较好的经济性指标，达到低投入、低单耗的目的，膜制氮采用高压流程。
二、高压流程膜制氮机
压缩空气经预处理系统除去油、尘埃等固体杂质及大部分的气态水,预热后进入膜分离器，渗透速率相当快的气体如水汽、氧气、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等透过膜后，在膜的渗透侧被排除，而渗透速率相对慢的气体如氮气、氩气、甲烷和一氧化碳等被滞留在膜的滞留侧被富集；系统在PLC或DCS系统的控制下可实现连续稳定的输出氮气。以这种原理来实现氧氮分离的方法我们称之为高压流程膜制氮(MKH-N)。
膜制氮机主要特点-
1、装置工艺流程简单、结构紧凑、设备投资省
2、装置占地面积小，可用于室内、外操作
3、装置自动化程度高，开停车方便快捷；10分钟内达到纯度指标。
4、无阀门切换等运动部件，不需定期更换易损件，维修量少。
5、通过增加膜分离器，很容易扩大氮气产量。
6、装置运行和维护费用较PSA法制氮低；在纯度80～98%的范围内，具有优越的性能价格比。它具有其它空气分离方法所不可比拟的优势，运行能耗较低。
7、装置运行独立性强，稳定性好，可靠性高，常温低压下工作，安全性能好
8、装置规模可从0.2-50000Nm3/h，产品氮气纯度可满足80-99.9%。
三、高压流程膜制氮设备主要组成
1、空气压缩机
2、空气源预处理组件
3、空气缓冲罐
4、膜分离器
5、成品氮气缓冲罐
6、切换阀门及相应的管件
7、自动控制、检测系统
8、可扩展的减压配置增压系统
四、膜制氮设备安装运行条件
1、安装条件：安装现场应清洁、平整，吊车或叉车容易到达并进行安装；
2、使用环境要求：安装现场周围空气应干净、无油雾、无腐蚀气体，通风良好；
3、配套条件：电源：380V/50Hz/3相五线；
冷却水：符合工业用冷冻、冷却水。
五、膜制氮机选型注意事项
1、在具体选型前首先确认对所需氮气设备最终产品气的要求，在制造厂商的建议下确
定所需设备的流程；
2、考察设备设计的合理性（每一个配件的设置是否合理、必需，并发挥其{zd0}功效）；
3、考察设备运行的可靠性（考证设备设计中保证措施的合理性）；
4、制造厂商研究开发能力、制造经验及水平；
5、全面计算制氮设备的成本（设备价格、投入设备所必备的水、电、场地及其费用，设备的使用维护成本，设备的使用寿命），而不仅仅只考虑设备的价格。
