氮?dú)獾南鄬?duì)分子質(zhì)量為28，沸點(diǎn)約為-1960C，冷凝點(diǎn)為-210℃。氮?dú)?N2)在空氣中的含量約為78%。目前前驅(qū)體的鋰電池制備技術(shù)要求反應(yīng)過程在氮?dú)獗Ｗo(hù)下完成，氮?dú)獾膩碓纯梢允菈嚎s氮?dú)饣蛞旱?。若氮?dú)庑枨罅看?，還可以使用大型液氮罐或制氮機(jī)。一般市面上的壓縮氮?dú)鈮毫?2.5MPa，體積為6m3。

單價(jià)高且氣量少，但占地面積小，管理方便，適合學(xué)校、研發(fā)機(jī)構(gòu)或工廠研發(fā)部門使用；瓶裝液氮有很多體積規(guī)格，最常見的為l20m3/瓶，價(jià)格適中，氣量也能滿足小型生產(chǎn)需求；大型液氮罐的供氣量是小瓶液氮的幾百倍，價(jià)格便宜，但需要前期投入和后期維護(hù)，適合中型生產(chǎn)需求；制氮機(jī)可根據(jù)實(shí)際用氣量選擇不同型號(hào)的設(shè)備，制氣量越大，運(yùn)行成本和氮?dú)獬杀驹降?，適合大型生產(chǎn)需求。制氮機(jī)有液氮機(jī)和PSA釗氮機(jī)，液氮使用深冷法制得，設(shè)備投入及運(yùn)行成本較高，在本書不做討論。在這里只介紹PSA制氮機(jī)。PSA全稱PressureSwingAdsorption，即變壓吸附?？諝庵懈鞣N氣體的體積分氣78.0840%、氧氣20.9476%、氬氣0.9364%、二氧化碳0.0314%,其他還有H2、CH。、N20、0，、SO：、N02等，但含量極少。PSA的核心部分是吸附劑，一般選擇碳分子篩為吸附劑，它吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，但不吸附氮?dú)狻Ｌ挤肿雍Y對(duì)氧氣、二氧化碳、水分的吸附量隨壓力的增大而升高，最終可得到高純度低露點(diǎn)的氮?dú)狻?br/>
PSA制氮系統(tǒng)一般由壓縮空氣裝置、壓縮空氣凈化裝置、變壓吸附制氧裝置、儲(chǔ)氣罐等幾部分組成。環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后進(jìn)入緩沖罐，緩沖罐中氣體經(jīng)化裝置除去油、水和灰塵后，進(jìn)入由兩個(gè)裝填有碳分子篩的吸附塔組成的變壓吸附裝置。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，其間氧氣分子在碳分子篩表面吸附，氮?dú)庥晌剿隙肆鞒?，進(jìn)入氮?dú)饩彌_罐，提供給氮?dú)馐褂貌块T。

下面簡(jiǎn)單介紹一下PSA制氮系統(tǒng)中各裝置的功能。

(1)壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)由壓縮機(jī)和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的氣源。該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量?？諌簷C(jī)一般選用運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、低噪聲的螺桿式空壓機(jī)?？諝饩彌_罐主要是作為氣源的緩沖器，起穩(wěn)定和儲(chǔ)存作用，此外還可以收集和排除進(jìn)入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表、安全閥、排污口?？諌簷C(jī)的排氣能力需要稍大于制氧機(jī)額定產(chǎn)量下的空氣耗量，由于其啟停受到排氣壓力控制，當(dāng)排氣量大于耗氣量時(shí)，排出壓力上升，空壓機(jī)停止；反之則空壓機(jī)啟動(dòng)。通過如此循環(huán)啟停，使空壓機(jī)排氣量適合制氧機(jī)耗氣量要求，并適應(yīng)生產(chǎn)線在變工況時(shí)（低于額定產(chǎn)量）的運(yùn)行需要。

(2)空氣凈化系統(tǒng)該系統(tǒng)的主要功能是除塵、除油。從緩沖罐出來的壓縮空氣首先進(jìn)入C級(jí)過濾器實(shí)現(xiàn)粗過濾，然后進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)，將壓縮空氣強(qiáng)制降溫，使空氣中的水蒸氣冷凝，

(3)變壓吸附制氮系統(tǒng)PSA制氮裝置中有兩個(gè)裝滿分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進(jìn)入變壓吸附制氮裝置，流經(jīng)裝填有分子篩的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對(duì)氧和氮等的吸附力不同，氧氣、水等組分在分子篩表面吸附，未被吸附的氮?dú)庠诔隹谔幈皇占蔀楫a(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進(jìn)入緩沖罐。經(jīng)一段時(shí)間后，吸附塔中被分子篩吸附的氧達(dá)到飽和，需進(jìn)行再生。再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實(shí)現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氧氣、水等組分，完成再生過程。兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氮?dú)狻?br/>