氮氣制造系統是氣調庫中最主要的氣調設備,它對于維持庫內壓力平衡、氣體組成有重要作用,按產生氮氣的原理,可分為膜分離制氮、分子篩制氮及燃燒制氮,下面就不同原理進行分別說明:
(1)膜分離制氮。膜分離制氮機是一種聚酯微型中空纖維束集成組件,每根微型中空纖維和人的頭發差不多粗細,這些纖維束通過對空氣成分的不同滲透速率來分離空氣中的78%氮氣和21%氧氣。其中空氣中的氧和水蒸氣是一種快速氣體,能快速滲透過膜纖維從而被脫附掉。而氮則經過其中空纖維孔而得到。整個分離過程沒有任何運動部件,只依靠壓縮空氣就可以完成以上過程。設備主要廠家有深圳科達爾、天津森羅等。
(2)壓式吸附制氮。變壓吸附制氮設備是采用碳分子篩為吸附劑,利用變壓吸附原理來獲取氮氣的設備。在一定的壓力下,利用空氣的氧、氮在碳分子篩表面的吸附量的差異,即碳分子篩對氧的擴散吸附遠大于氮,通過可編程序來控制多個閥門的導通、關閉,實現兩吸附罐的加壓吸附、減壓脫附的交替循環過程,來完成氧、氮的分離,得到所需純度的氮。這是國內目前制氮的主要設備,但用于氣調庫中較少,主要制造者為深圳科達爾。
(3)燃燒式制氮。燃燒式制氮機利用專門的燃燒器,將庫內的氣體抽入并與其他可燃性氣體混合后燃燒,這樣把庫內氣體所含的氧氣去除。燃燒式制氮機分為有焰直接燃燒裝置和無焰催化燃燒裝置。