變壓吸附制氮機(jī)（PSA制氮機(jī)）是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氮氣的自動化設(shè)備。碳分子篩是一種以煤為主要原料，經(jīng)過研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色。
　　
　　制氮機(jī)碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)O2、N2的動力學(xué)分離。這樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴(kuò)散至分子篩的微孔之中，而不會排斥混合氣（空氣）中的任何一種氣體。碳分子篩對O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動力學(xué)直徑的微小差別，O2分子的動力學(xué)直徑較小，因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率，N2分子的動力學(xué)直徑較大，因而擴(kuò)散速率較慢。制氮機(jī)壓縮空氣中的水和CO2的擴(kuò)散同氧相差不大，而氬擴(kuò)散較慢。zui終制氮機(jī)從吸附塔富集出來的是N2和Ar的混合氣。
　　
　　吸附壓力的增加，可使O2、N2的吸附量同時增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。變壓吸附周期短，O2、N2的吸附量遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡（zui大值），所以O(shè)2、N2擴(kuò)散速率的差別使O2的吸附量在短時間內(nèi)大大超過N2的吸附量。
　　
　　變壓吸附制氮機(jī)（PSA制氮機(jī)）正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔（也可以單塔完成）來實現(xiàn)空氣分離，從而使制氮機(jī)連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮氣。