以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理，使用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧別離的辦法，通稱PSA制氮機(jī)。此法是七十年代敏捷發(fā)展起來的一種新的制氮技能。

碳分子篩制氮機(jī)作業(yè)原理碳分子篩制氮帆(CMS—PSA)是以碳分子篩(CarbonMolecula，Sieving，簡稱CMS)為吸附劑，空氣為原料，使用變壓吸附原理進(jìn)行氧氮?jiǎng)e離制取高純氮?dú)獾臍怏w別離設(shè)備。

碳分子篩是以煤為主要原料，經(jīng)精選、破壞、成型、千燥、活化、熱處理等工序加工而成的外表充溢微孔的高效非極性吸附劑，它對(duì)不一樣分子量的氣體分子吸附才能不一樣，并且不一樣動(dòng)力學(xué)直徑的氣體分子被吸附在碳分子篩微孔內(nèi)的分散速度亦不一樣。

碳分子篩對(duì)氧、氮存在著共吸附，在同一吸附壓力下，氧、氮的平衡吸附量無顯著區(qū)別。因而，僅憑壓力的改變很難完結(jié)氧、氮的有用別離。

氧和氮的通常性質(zhì)雖相差不大，但其動(dòng)力學(xué)直徑卻不一樣。兩者雖都比碳分子篩微孔孔徑小，可是氧分子的分散速度卻比氮分子快數(shù)百倍。這是由于分子愈小其分散速度愈快。在短時(shí)刻內(nèi)，因氧分子的分散速度遠(yuǎn)大于氮分子，故氧分子優(yōu)先占有分子篩吸附中間而被大量吸附，數(shù)分鐘后其吸附量就達(dá)90%以上，簡直挨近平衡，而此刻氮的吸附量僅有5%擺布。使用氧、氮短時(shí)刻內(nèi)吸附量區(qū)別甚大的特色，由程序控制器按特定時(shí)刻程序在兩個(gè)一樣的吸附塔之間進(jìn)行疾速切換，結(jié)合加壓氧吸附、減壓氧解吸的變壓吸附進(jìn)程而將氧從空氣中別離出來。含氧廢氣從塔底部廢氣排出口排出，氮?dú)鈩t因不吸附或很少吸附而在氣相得到富集并以產(chǎn)品氣方式接連輸出。所以這一技能又稱“分子篩富氮技術(shù)”，屬速度型制氮技術(shù)。

與傳統(tǒng)制氮法比較，它具有技術(shù)流程簡略、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)氣快(15～30分鐘)、能耗低，產(chǎn)品純度可在較大范圍內(nèi)依據(jù)用戶需求進(jìn)行調(diào)理，操作保護(hù)便利、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢較低、設(shè)備適應(yīng)性較強(qiáng)等特色，故在1000Nm3/h以下制氮設(shè)備中頗具競(jìng)爭(zhēng)力，越來越得到中、小型氮?dú)庥脩舻钠诖?，PSA制氮已成為中、小型氮?dú)庥脩舻氖走x辦法。