變壓吸附基本原理是利用吸附劑對(duì)吸附質(zhì)在不同壓力下有不同的吸附容量，并且在一定壓力下對(duì)被分離的氣體混合物各組分又有選擇吸附的特性。在吸附劑選擇吸附的條件下，加壓吸附除去原料氣中的雜質(zhì)組分，減壓脫出這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。因此，一般采用兩個(gè)吸附塔，循環(huán)交替的變換所組合的各吸附塔壓力，就可以達(dá)到連續(xù)分離氣體混合物的目的。因?yàn)槲脚c解吸過程是通過壓力變化實(shí)現(xiàn)的，故該工藝稱作變壓吸附（PRESSURE SWING ADSOPTION，簡稱PSA）。變壓吸附制氮是一種常溫空氣分離技術(shù)，和傳統(tǒng)深冷空分相比，具有工藝流程簡單，設(shè)備制造安裝容易，適應(yīng)性廣，自動(dòng)化程度高，操作簡單、運(yùn)行成本低，投資省的特點(diǎn)。

PSA空分制氮設(shè)備，是以空氣為原料，以優(yōu)質(zhì)碳分子篩為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理(PSA)，利用充滿微孔的分子篩，對(duì)空氣進(jìn)行選擇性吸附，以達(dá)到氧氮分離的目的。分子篩在加壓時(shí)氧被優(yōu)先吸附，氮從非吸附相得到。這樣在氣相中可獲得氮的富集成分。因此利用碳分子篩對(duì)氧和氮在某一時(shí)間內(nèi)吸附量差別的這一特性，由自動(dòng)控制軟件按特定時(shí)間程序進(jìn)行加壓吸附，常壓解析的循環(huán)過程，完成氧氮分離，從而獲得高純度的成品氮?dú)狻?/p>

本裝置主要是利用變壓吸附原理來分離空氣中的氧和氮，其特點(diǎn)主要是根據(jù)兩種氣體分子在碳分子篩表面擴(kuò)散速率的不同，即基于位阻-動(dòng)力效應(yīng)。因?yàn)榭諝庵械难鹾偷谔挤肿雍Y微孔中具有不同的擴(kuò)散速度，或不同的吸附力，在平衡條件下，碳分子篩對(duì)氧和氮的吸附量相當(dāng)接近，但氧通過碳分子篩微孔的縫隙的擴(kuò)散速度要比氮快得多。我們利用碳分子篩對(duì)氧的吸附速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)氮的吸附速度這一吸附動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，在遠(yuǎn)離平衡條件的時(shí)間段里，使氮?dú)獾玫礁患蛔鳛楫a(chǎn)品氣輸出。再利用吸附劑在高溫或低壓下可以解吸的特點(diǎn)，讓吸附劑進(jìn)行再生與循環(huán)，從而達(dá)到連續(xù)輸出產(chǎn)品氣的目的。

本裝置采用兩吸附塔工作，即使其周期性的循環(huán)工作，每個(gè)循環(huán)周期的時(shí)間為120秒左右，兩只吸附塔利用吸附再生原理，反復(fù)地進(jìn)行吸附和解吸的操作（由PLC自動(dòng)控制），這樣就可以連續(xù)的獲得所需要的氮?dú)?。產(chǎn)品氮?dú)鈨?chǔ)氣罐為的是要平衡壓力和純度上的波動(dòng)，氮?dú)猱a(chǎn)量可按實(shí)際需要由流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量和調(diào)節(jié)。整個(gè)PSA操作程序是由可編控制器自動(dòng)控制來完成的。

本裝置以壓縮空氣為原料，可提取得打純度大于99.99%以上的氮?dú)猓⑶揖哂薪Y(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于金屬材料、機(jī)械零件的保護(hù)熱處理、石油化工、合成纖維、浮法玻璃、電子工業(yè)等，以及生產(chǎn)過程的沖氮保護(hù)、水果蔬菜的保險(xiǎn)、糧食貯藏的防變質(zhì)、中藥防腐、茶葉保色等方面。