分子筛实物图

分子筛放大2000倍电子显微镜图

变压吸附制氮的核心是碳分子筛，如上图所示，是多孔的碳基材料，在变压吸附的过程中（大约1分钟）经历加压、减压，特别是减压的情况下，更容易造成分子筛粉化。因此，如何防止分子筛粉化就是变压吸附制氮的核心技术。同时，压缩空气中有颗粒、油及水，他们对分子筛造成伤害，也使分子筛软化然后粉化，中毒（进油），进而使设备的流量、纯度下降， 给安全生产带来巨大隐患…

所以选用高效、可靠的进口分子筛，合理设计空气净化系统，辅以根本的先进的防止分子筛粉化工艺和技术，才能保证分子筛的长久寿命，保持设备长期低成本的使用，节约每一份运行成本。

一般地，在吸附平衡情况下，任何一种吸附剂在吸附同一气体时，气体压力越高，则吸附剂的吸附量越大。反之，压力越低，则吸附量越小。变压吸附制氮的动力学原理如右图：

变压吸附制氮的四个步骤

为了获得连续的氮气，一般采用两个吸附塔进行交替吸附和再生，完整的变压吸附过程为：

吸附   装有碳分子筛的吸附塔共有A、B二塔。当洁净的压缩空气进入A塔底端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被吸附， 产品氮气由吸附塔出口流出。

均压     经一段时间后(大约1分钟)，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，并对B塔进行一个短暂的均压过程，从而迅速提高B塔压力并达到提高制氮效率的目的。所谓均压，就是将两塔连通，使一只塔（待解吸塔）的气体流向另一只塔（待吸附塔），最终达到两塔的气体压力基本均衡。

解吸   均压完成后，A塔通过底端出气口继续排气，将吸附塔迅速下降至常压，从而脱除已吸附的O2、CO2、H2O，实现分子筛的解吸再生。

吹扫    为了使分子筛彻底再生，以氮气缓冲罐内的合格氮气对A塔进行逆流吹扫。

以上过程是通过压力变化来实现的，因此该工艺称为变压吸附（Pressure Swing Adsorption ， 简称PSA）。