CN1237000C - 氮气的生产方法和设备 - Google Patents

Abstract

压缩器产生压缩空气。在脱氧室中提供铁粉。将压缩空气送入脱氧室中以使压缩空气与铁粉反应形成氧化铁，以致使含于压缩空气中的氧含量降低从而获得剩余的氮气。

Description

氮气的生产方法和设备

背景技术

本发明一般来说涉及有关氮气生产的方法和设备的技术，更具体地涉及低成本易于生产高纯度氮气的技术。

迄今为止，有三种关于氮气生产方法和设备的普通技术，它们是PSA(压力旋转吸附)技术、膜分离技术和低温分离技术。

PSA方法是经吸收剂传输压缩空气然后使吸收剂利用吸收剂在高压下吸附特殊气体并在低压下脱附特殊气体的性质从压缩空气中吸附氧等，从而分离氮气。在这种情况下，PSA方法的原理与无热干燥器的原理相似。完成这一方法的设备是比实施膜分离技术的设备(后面将描述)更大的两个塔形设备。用于维持电磁阀等的负载是安装在设备上。顺便提出，氮气纯度的范围通常是大约99％-大约99.9999％。

膜分离方法是通过向中空纤维膜中供应压缩空气，并利用经膜传输的压缩空气中的所含的气体成分量的差异而分离氮气，其中中空纤维膜是中空的纤维状聚合物膜。这种情况下，用于实施膜分离方法的设备比实施PSA方法的设备要小。另外，维持负载也小。但是氮气的纯度范围是约95％-约99.9％。因此，膜分离方法不适于满足高纯氮气的要求。

低压分离法直接针对大量生产高纯氮气的需要。这种方法通过冷却空气而分离和生产氮气。例如，当空气冷却到约-190℃时，由于氮的沸点是-195.8℃，而氧的沸点是-183.0℃，因此氧被液化并分离。这种情况下，能获得纯度等于或高于99.999％的高纯氮气。但是，低温分离法需要大规模的设备。另一方面，除了用槽汽车运载氮气的方法之外，工厂构建在主要用户工厂的位置上或在其邻接位置上然后往其中用管道输送生产的氮气的方法作为供应所生产氮气的方法来使用。

本发明概述

为了解决上述问题，根据本发明提供了一种生产氮气的方法，该方法包括以下步骤：

将空气压缩以产生压缩空气；

提供铁粉；并

使压缩空气与铁粉反应形成氧化铁，这样压缩空气中的氧含量降低而获得剩余氮气。

优选的生产方法进一步包括向铁粉添加催化剂的步骤。这里，优选的催化剂由氯化钠组成。

优选的生产方法进一步包括向铁粉添加水的步骤。这里优选的生产方法进一步包括向铁粉添加保湿材料的步骤。

优选的生产方法进一步包括在压缩空气与铁粉反应前，通过由中空纤维膜而传输压缩空气的步骤。

这里，优选的生产方法进一步包括在压缩空气通经中空纤维膜之前加热压缩空气的步骤。

也优选的是，中空纤维膜由聚酰亚胺构成。

优选的生产方法进一步包括在压缩空气流经中空纤维膜之前，根据压力旋转吸附技术使压缩空气通经氮气发生器的步骤。

根据本发明，也提供了一种生产氮气的设备，该设备包括：

生产压缩空气的压缩器；和

脱氧室，在其中提供铁粉并对其供应压缩空气以使压缩空气与铁粉反应形成氧化铁，这样含于压缩空气中的氧量降低从而获得剩余的氮气。

优选向铁粉添加催化剂。这里催化剂优选由氯化钠组成。

优选向铁粉添加水。这里优选向铁粉添加保湿的材料。

本发明也提供了一种氮气的生产设备，包括：

生产压缩空气的压缩器；和

脱氧室，该脱氧室包含铁粉；

脱氧室中形成的入口，从该入口供应压缩空气；以及

脱氧室中形成的出口，从该出口将被铁粉脱氧的氮气排出。

脱氧室优选还包含催化剂，该催化剂优选由氯化钠组成。

脱氧室优选还包含水，其中脱氧室优选还包含保湿材料。

优选的生产设备进一步包括中空纤维膜，压缩空气在送入脱氧室前通经该中空纤维膜。

这里，优选的是中空纤维膜由聚酰亚胺构成。

优选的生产设备还进一步包括一个节流阀，该节流阀直接位于中空室膜的下游处并可操作地调节经过中空室膜的压缩室的流速。

优选的生产设备还进一步包括一个热交换器，其在压缩空气流经中空室膜前加热压缩空气。

根据压力旋转吸附技术，生产设备优选进一步包括一个氮气发生器，在送至脱氧室前的压缩空气通经该氮气发生器。

这里，优选氮气发生器包括：第一氧吸附塔；第一节流阀，它可操作地以调节流经第一氧吸附塔的压缩空气的流速；第二氧吸附塔；和第二节流阀，它可操作地用于调节流经第二氧吸附塔的压缩空气的流速。

优选的生产设备进一步包括一个过滤器，其除去来自脱氧室的氮气中的尘埃。

由于上述结构，可以低成本容易地获取高纯氮气。

由于提供的分开的管线，可以低成本容易地获得两种不同纯度的氮气。

由于提供了热交换器，可以不依赖季节而稳定地获得高纯氮气。

由于在脱氧室下游物流处提供了过滤器，获得的氮气可以安全地用于其他设备。

根据PSA技术使用氮气发生器的情况下，可以获得与理想值没有偏离的高纯氮气。

附图简述

通过参照附图详细描述优选实施方式，本发明的上述目的和优点将变得更加明显，其中：

图1是本发明第一实施方式的氮气生产的设备简图；

图2根据本发明第二实施方式，图示空气供应时间与通过在氮气生产设备中提供的氧分析仪测定的氧浓度之间的关系；

图3是本发明第三实施方式的氮气生产的设备简图；

图4是本发明第四实施方式的氮气生产的设备简图；

图5是本发明第五实施方式的氮气生产的设备简图。

本发明的详细描述

参照附图将在下面详细描述本发明的优选实施方式。

如图1所示，参考数字10代表一个压缩器。虽然在图上(见图3-图5)没有具体表示，但压缩器由电发动机和压缩器壳体组成。通过一个传输带将电发动机的转动传送到压缩机壳体。通过吸入空气151而产生压缩空气。然后将压缩空气存储在空气储罐中(没有具体示出)。

这里，空气储罐可以安排在管线101、102和103中每一个的下游部分或中部，而不是以与压缩器10成为整体的方式形成。

存储在空气罐中的压缩空气经管线101、用于消除压缩空气中外来物质的前过滤器20、管线102、用于消除微小外来物质的微雾过滤器102和管线103而送入中空纤维膜40中。

用于干燥压缩空气的干燥器可位于压缩器10和过滤器20之间。

在预过滤器有能力消除包含于压缩空气中并具有等于或大于3μm粒径的较大外来物质的情况下，优选是，微雾过滤器30有能力以消除呈现在压缩空气中并具有等于或大于0.01μm粒径的微小外来物质。在一些情况下，可在微雾过滤器30的下游提供有能力消除压缩空气中气味的活性碳过滤器。顺便一提的是，过滤器20和30的能力不限于前面所述的能力。

中空纤维膜40是由稻草状的聚酯中空纤维束形成。压缩空气流经每个中空纤维的内部。然后设备利用含于空气中不同种类气体的内部渗透率的不同，通过中空纤维膜以使作为空气最大成分的氮气保留在其中。

压缩空气中成分气体的渗透率与那些通过其中易于渗透的气体和那些通经其中难于渗透的气体的渗透率不同。最后，氮气保留。特别是，在中空纤维膜由聚酯制成的情况下，湿润蒸汽的渗透性最大。第二个最易渗透的气体是氢气和氦气。第三个最易渗透的气体是二氧化碳气体和一氧化碳气体。最后氧气、氩气和氮气是最不易渗透的。在这些气体中，氮气是最不易渗透的。因此，氮气保留下来。

因此当包含约80％氮和约20％氧的压缩空气送入中空纤维膜40内部时，渗透率高于氮的氧优先从中空纤维膜40内部排出到外部。这样，距离出口越近，流入中空纤维膜40内部的空气中的氧浓度越低。结果，获得了高浓度氮气。

在温度不变的情况下，生产的氮气的纯度依赖于压缩空气的压力和时间，也就是依赖于压缩空气的流速。

除聚酯外，聚烯烃树脂和聚丙稀树脂也可用作中空纤维膜材料。

作为压缩空气经中空纤维膜40输送的结果而保留下来的氮气经管线121到达分支部分122。

两个管线系统要以由分支部分122延伸的方式而构成。一个管线系统由第一分支管线123、124和阀131组成。

另外，另一个管线系统由第二分支管线125、126、127、128、阀132和脱氧室50组成。

提供的阀131和132要使通过开启和关闭阀131和132而选择两个管线系统中的一个。

在第二分支管线126末端提供脱氧室50，其目的是消除因压缩空气通经中空纤维膜40而留下的氮气中所含的小量氧。在这个实施方式中，在脱氧室50中提供铁粉、作为促进铁氧化的催化剂氯化钠和少量水。

脱氧室50可适于不同的情况，例如其中仅提供铁粉的情况，其中提供铁粉和催化剂的情况和其中提供铁粉和水的情况。这里除了氯化钠之外，其他材料例如氯化钾或氯化钙也可以用作催化剂，或代替氯化钠用作催化剂。另外，可以添加活性碳或保湿物质例如蛭石。

通过将大约50ml(50cc)水添加到包含78wt％铁粉、8wt％氯化钠、10wt％活性碳和4wt％保湿物质的混合物中，而获得一个优选实施例。

另一方面，这些物质间的反应产生热，水份因此蒸发。这样为补偿因产生的热引起蒸发而导致的水份流失，而将水罐与脱氧室50通过水供应管道、人工操作阀和水供应管道相连接以补充水。

虽然图3所示的设备仅有一个脱氧室50，但也可以以并列方式提供两个脱氧室。在这种构造中，当装在一个脱氧室的铁粉变质的时候，另一个脱氧室可以在第一个脱氧室的填料更换时使用。因此，当使用一个脱氧室的时候，有必要关闭在另一个吸收器的出口和入口提供的阀门以阻止氮气流入另一个脱氧室中。甚至在使用另一个脱氧室时，吸收器中的一个有必要具有相似的构造。

下面，根据实施方式描述设备的操作。

首先，通过启动压缩器10以吸收空气151而产生压缩空气。与之伴随的，压缩空气经管线101、前过滤器20、管线102和微雾过滤器30及管线103送入中空纤维膜40。这样通过预过滤器20和微雾过滤器30除去损害中空纤维膜40的外来物质。

中空纤维膜40主要去除含于压缩空气中的氧和附加的湿蒸汽、氢、氦、二氧化碳气体、一氧化碳气体和氩气。这样，氮气保留于中空纤维膜40中。其后，氮气流出并送入管线121中。这氮气的纯度约为95％到约99.9％。因此，这氮气稍微含有氧。

在这种情况下，从中空纤维膜40排出的氮气通过管线121到达分支部分122。

因此，当阀131打开而阀132关闭的时候，从中空纤维膜40排出的氮气可用作从第一分支管线124进料的氮气153。顺便提的是，这种情况下流出的氮气153的纯度为大约95％到大约99.9％。

另一方面当阀131关闭而阀133打开的时候，从中空纤维膜40流出的氮气经第二分支管线126送入脱氧室50中。顺便提的是，这里进料的氮气稍微含有氧并与脱氧室50中的铁反应从而获得氧化铁。结果氧减少，氮气的纯度得到提高。

当铁中轻微含水的时候，促进了铁的氧化。当向铁加入催化剂例如氯化钠时，也促进铁的氧化。当向铁加入水和催化剂的时候，就会进一步促进铁的氧化。

这样，从中空纤维膜40中流出并送入脱氧室50的氮气纯度得到提高。经第二分支管线127、氧分析器133和第二分支管线128进料的氮气可用作高纯度氮气154。在这种情况下，高纯氮气的纯度能提高到约99％到约99.99％。

提供氧分析器133以检测氮气的纯度。由于随着时间的推移，脱氧室的氧化能力退化，因此使用氧分析器以确定脱氧室中所提供的铁、水和催化剂中的每一种应当更换的时间。

作为本发明的第二个实施方式，图1的管线101可和脱氧室50直接相连。也就是，这个实施方式包括压缩器10、管线101、脱氧室50、第二分支管线127、氧分析器133和第二分支管线128。通过这种结构，仅使用脱氧室50就可以获得一定纯度的氮气。

也就是，如图2所示，仅使用脱氧室50直到约180分钟后就可获得一定纯度的氮气。

参照图3描述的本发明的第三个实施方式。与第一实施方式相似的单元用相同的参考数字表示并省略重复性的解释。

整个设备用下列单元构成并从经空气压缩器10存储在罐中的压缩空气中生产高纯氮气。具体地，设备包括管线201、人工操作阀11、管线202、用于去除压缩空气中的尘埃和油雾的空气过滤器220，管线203，加热压缩空气的第一热交换器230，管线204，去除压缩空气中的氧的中空纤维膜(氮气发生器)40，管线205，调整流经中空纤维膜40的压缩空气流速的节流阀41，管线206，存储氮气的氮气储罐42，管线207，从氮气中进一步脱氧的脱氧室50，管线208，除去脱氧室产生的灰尘的空气过滤器80，管线209，人工操作阀81和管线210。

虽然这个实施方式的设备仅有一个空气过滤器220以去除尘埃和油雾，但设备可具有分别相对于如第一实施方式的目的的多个过滤器。也就是，消除压缩空气中的尘埃的预过滤器，用于去除压缩空气中的油的雾过滤器和微雾过滤器。

在这种情况下，可对空气过滤器的结构进行各种变换。例如在由三个过滤器构成空气过滤器的情况下，它们由位于上游侧以前过滤器、雾过滤器和微雾过滤器这一顺序进行排列，可通过前过滤器、雾过滤器和微雾过滤器捕获的最小外来物质的尺寸分别是3μm、0.1μm和0.01μm。或者，这种最小外来物质的尺寸分别是5μm、0.5μm和0.01μm。最终，能被预过滤器、雾过滤器和微雾过滤器捕获的最小外来物质的尺寸值分别是1-5μm、0.05-0.5μm和0.01μm。

捕获外来物质的过滤器单元适应所有过滤器壳体的每一种结构可用作空气过滤器220或空气过滤器220中每一个过滤器的结构例。而且，冷凝和聚集的排水可从空气过滤器220和空气过滤器220中的每一个过滤器中排出。顺便提的是，这里描述的有关结构与空气过滤器80相同(后面将描述)。

另外，构成空气过滤器220的过滤器的个数既不限于一个也不限于三个。这种过滤器的个数可以是两个、四个或更多，只要这些过滤器的安排是使过滤器的位置位于更下游的，其捕获外来物质的能力就越强。

第一热交换器230是用弯管构成。在这个实施方式中通过输送由加热器231来的热空气进行加热。但是可以使用各种其他的加热方法。例如流经弯管外表面的蒸汽或暖水。或者，在弯管外表面提供的铬镍合金导线然后使其通电，通过镍铬合金导线通电产生的热来加热弯管。

要恰在中空纤维膜40的下游处提供节流阀41的方式以改变压缩空气的流速。

虽然图3示出了具有一个中空纤维膜40和一个节流阀41的结构，但(m×n)的构造可以平行方式连接，其中一系列“n”中的每一个是通过将“m”个中空纤维膜连续地与一个节流阀相连而构成。在这种情况下，流经“m”个中空纤维膜的压缩空气的流速可以仅通过一个节流阀改变。

每个“m”和“n”的值可以是1、2或更大。当然，m和n的值可以彼此不同。这种(m×n)构造可结合于管线204(连接点)和管线206(接合点)之间。

虽然仅具有中空纤维膜40和节流阀41的构造保证了氮气的纯度具体为98％到99.5％之间，但在这个实施方式中能通过第一热交换器230加热压缩空气而在不考虑季节例如夏季和冬季的情况下保证稳定地获得纯度为大约99.9％的氮气。

如图3所示，位于节流阀41和脱氧室50之间的存储氮气的氮气储罐42的位置并不仅限于此。氮气储罐42可以位于脱氧室50和空气过滤器80(后面将描述)之间或位于空气过滤器80和阀81之间。

提供空气过滤器80以除去粘附于脱氧室50中气体物质中的尘埃。

电磁阀或电操作阀可用作阀11和81，以代替人工操作阀11和81。

下面将详细描述这个实施方式的设备的操作。

首先，当空气压缩器10的发动机启动时，通过传输带将发动机的转动传输到压缩器(壳体)处，以使压缩空气存储在罐中。

然后存储在罐中的压缩空气经管线201、阀11、管线202、空气过滤器220、管线203、第一热交换器230、管线204、中空纤维膜40、管线205、节流阀41和管线206而输送入氮气罐42中。

在这种情况下，通过开启阀11由空气过滤器220中除去各种外来物质例如油和尘埃。此后，净化的压缩空气送入第一热交换器230中。

在第一热交换器230中，通过暖空气的加热器31加热压缩空气。而且加热温度可设置在高于周围温度10℃或15℃的温度。或者加热温度可以设置为总是40℃或50℃。

可以预计，通过将高温压缩空气送入中空纤维膜40中，中空纤维膜40中的高纯氮气的流速是增加的。也就是当氮气流速为常数时，通过加热压缩空气可以获得高纯氮气。当氮气纯度为常数时，氮气的流速增加。

表1表示在将供应的压缩空气的压力设定为7kg/cm²G以生产99％纯度氮气的条件下，生产的氮气的流速比率与压缩空气温度之间的关系。

                           表1

生产的氮气的流速比率	0.9	1.0	1.1
				压缩空气的温度(℃)	10	25	40

如表所示，当压缩空气温度升高时，氮气流速增加。

因此，提供第一热交换器230、中空纤维膜40和节流阀41可不考虑季节例如夏季和冬季，而生产的氮气纯度约为99.9％。这种氮气经管线206送入氮气罐42。然后氮气储在在氮气罐42中。

接着，存储在氮气罐42中的氮气经管线207送入脱氧室50。

最后，打开阀81，在脱氧室50中提高纯度的氮气，其纯度为99.99％，该氮气通过空气过滤器80完全除去在脱氧室50中粘附的尘埃，而从管线210中流出。

图4表示本发明的第四个实施方式。这个实施方式不同于第三个实施方式，其中提供管线215、第二热交换器290和管线216以替代第三实施方式中的管线203。

在这个实施方式中，配置第二热交换器290以利用脱氧室50中产生的热。因此，在脱氧室50产生热的条件下，可以省略第一热交换器230。而且从压缩空气流动的角度看，第一热交换器230和第二热交换器290的位置可以颠倒。

由于第三实施方式和第四实施方式操作上的区别仅是将第二热交换器290产生的热加到第一实施方式中第一热交换器230产生的热中，因此这里省略了对第四实施方式操作的描述。

图5表示本发明的第五实施方式。与第三实施方式相似的单元用相同的参考数字表示，并省略对它们重复性的解释。这些实施方式间的区别在于用于干燥压缩空气的空气干燥器330和PSA型氮气发生器340代替第三实施方式中的第一热交换器230、中空纤维膜40和节流阀41。

作为干燥器330可以使用冷却干燥器、膜干燥器、干燥剂式干燥器和其他干燥器，只要这些干燥器具有干燥压缩空气的功能。再者，使用干燥器330可以使冷凝和聚集的排水从这里排出。

其次，PSA氮气发生器340包括第一吸附塔341和第二吸附塔342。另外，PSA氮气发生器340包括电磁阀343、344、345、346、347、348和349、第一节流阀281、第二节流阀282和内管线241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259和260。

更具体地，内管线241和246与管线204相连并使管线204分叉。另外，内管线254和259整体形成并与管线206相连。

管线中，内管线241依次与电磁阀343、内管线242、内管线243、第一吸附塔341、内管线251、第一节流阀281、内管线252、内管线253、电磁阀348和内管线254相连。

另外，内管线246依次与电磁阀344、内管线247、内管线248、第二吸附塔342、内管线256、第二节流阀282、内管线257、内管线258、电磁阀349和内管线259相连。

此外，内管线244连接到与内管线242和243之间的连接部分。内管线249连接到内管线247和248之间的连接部分。内管线244依次与电磁阀345、内管线245、内管线250、电磁阀346和内管线249相连。排气管270连接到内管线245和250之间的连接部分。

另一方面，内管线255连接到内管线252和253之间的连接部分。内管线260连接到内管线257和258之间的连接部分。内管线255依次与电磁阀47和内管线260相连。

第一和第二吸附塔341和342中的每一个都容纳了一种氧吸附能力大的活性碳，该碳对氧和氮的吸附速率方面有很大不同，在压力条件下它能在短时间内通过优选吸附氧的方式从空气中移去氮气，并能通过恢复压力到正常值的方式容易地将吸附的氧脱附。

下面将详细描述这个实施方式的设备操作。

首先，当启动空气压缩器10的发动机时，通过传输带将发动机的转动传送到压缩器(壳体)处，以使压缩空气存储在塔中。

通过开启阀11从空气过滤器220中除去各种外来物质例如油和尘埃。然后将干净的压缩空气送入到干燥器330中。

接着，干燥器330向后面的PSA氮气发生器340输送干燥的压缩空气。

PSA氮气发生器340从压缩空气中分离提取氮气，它是通过将一种氧吸附能力大并对氧和氮的吸附速率有很大不同的某种活性碳分别供于第一和第二吸附塔341和342中，并构成第一和第二吸附塔并利用吸附材料在高压下吸附氧气而在低压下脱附氧气的性质而进行的。

然后，每个都容纳吸附剂的第一和第二吸附塔341和342从压缩空气中分离提取高纯氮气，并然后通过电磁阀343、344、345、346、347、348和349的操作交替并反复地进行压缩操作(即增加压力的操作)和减压操作(即减小压力的操作)，从而供应提取的氮气。

在这种情况下，第一吸附塔341通过提供压缩空气而进行增压，同时第二吸附塔342减压至正常压力。由于吸附剂在吸附初始阶段具有吸附大量氧气并在高压下吸附量大的性质，第一吸附塔341的吸附剂将高纯氮气送至管线206。第二吸附塔342的吸附剂通过分离和脱附吸附的氧，主要将氧从排气管270排出。

为交替实施增压和减压操作，有必要开启和关闭安装在内管线241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259和260的中间部分的电磁阀343、344、345、346、347、348和349。这是已知的技术。因此在这里不再详细描述。

另外，在第一和第二吸附塔341和342的下游处分别直接配置第一和第二节流阀281和282，以改变和调节流经第一和第二吸附塔341和342的压缩空气的流速。这样，由于季节因素和吸附塔341和342在管线耐蚀性、长度和尺寸上的稍微不同而导致的氮气纯度的不同和变化可通过这种方式调节，以达到增加氮气纯度和减小其变化并获得高纯氮气。

顺便提的是，第一和第二节流阀281和282不必总是分别位于第一和第二吸附塔341和342的下游处。第一和第二节流阀281和282可以分别位于第一和第二吸附塔341和342的上游处。

然后，保证具有约99.9％高纯度的氮气经管线206送入氮气储罐42中并储存其中。

另外，存储在氮气罐42中的氮气可以通过管线207送入脱氧室50中。

在脱氧室50中，通过氧化其中的铁粉并同时产生热量的方式从混有氧的氮气中除去氧。这样，氮气纯度进一步提高。

最后，开启阀81，从脱氧室50获得的偏差很小的99.99％纯度的氮气经空气过滤器80可从管线210中供应。

虽然本发明参照具体优选的实施方式进行表示和描述，但各种变换、修正和组合对经过学习的本领域熟练的技术人员来说是显而易见的。认为这种明显的变换和修正属于下面权利要求书定义的本发明的精神、范围和设想之内。

Claims (21)

1.一种氮气的生产方法，该方法包括以下步骤：

将空气压缩以产生压缩空气；

提供铁粉；并

使压缩空气与铁粉反应形成氧化铁，这样含于压缩空气中的氧降低以获得剩余的氮气。

2.根据权利要求1的生产方法，进一步包括向铁粉添加催化剂的步骤。

3.根据权利要求2的生产方法，其中催化剂由氯化钠组成。

4.根据权利要求1的生产方法，进一步包括向铁粉添加水的步骤。

5.根据权利要求4的生产方法，进一步包括向铁粉添加保湿材料的步骤。

6.根据权利要求1的生产方法，进一步包括在压缩空气与铁粉反应前，通过中空纤维膜而流输压缩空气的步骤。

7.根据权利要求6的生产方法，进一步包括在压缩空气流经中空纤维膜之前加热压缩空气的步骤。

8.根据权利要求6的生产方法，其中，中空纤维膜由聚酰亚胺构成。

9.根据权利要求1的生产方法，进一步包括在压缩空气流经中空纤维膜之前，根据压力旋转吸附技术使压缩空气流经氮气发生器的步骤。

10.一种氮气的生产设备，包括：

生产压缩空气的压缩器；和

脱氧室，该脱氧室包含铁粉；

脱氧室中形成的入口，从该入口供应压缩空气；以及

脱氧室中形成的出口，从该出口将被铁粉脱氧的氮气排出。

11.根据权利要求10的生产设备，其中，脱氧室还包含催化剂。

12.根据权利要求11的生产设备，其中，催化剂由氯化钠组成。

13.根据权利要求10的生产设备，其中，脱氧室还包含水。

14.根据权利要求13的生产设备，其中脱氧室还包含保湿材料。

15.根据权利要求10的生产设备，进一步包括中空纤维膜，压缩空气在送入脱氧室前流经该中空纤维膜。

16.根据权利要求15的生产设备，进一步包括一个热交换器，其在压缩空气流经中空纤维膜之前加热压缩空气。

17.根据权利要求15的生产设备，其中，中空纤维膜由聚酰亚胺构成。

18.根据权利要求10的生产设备，进一步包括一个根据压力旋转吸附技术的氮气发生器，压缩空气在供入脱氧室前流经该氮气发生器。

19.根据权利要求15的生产设备，进一步包括一个节流阀，该节流阀位于中空室膜的直接下游处，并能可操作地调节流经中空室膜的压缩室的流速。

20.根据权利要求10的生产设备，进一步包括一个过滤器，该过滤器除去来自脱氧室的氮气中的尘埃。

21.根据权利要求18的生产设备，其中，氮气发生器包括：

第一氧吸附塔；

第一节流阀，可操作第一节流阀调节流经第一氧吸附塔的压缩空气的流速；

第二氧吸附塔；和

第二节流阀，可操作第二节流阀调节流经第二氧吸附塔的压缩空气的流速。

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