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變壓吸附技術（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA技術）：是一種先
進的氣體分離技術，以吸附劑（多孔固體物質）內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎，利用吸附劑在相同壓力下易吸收高沸點氣體、不易吸收低沸點氣體，和高壓下被吸收氣體的吸附量增加、低壓下被吸收氣體的吸附量減少的特性來實現氣體的分離。這種在壓力下吸附雜質、減壓下解吸雜質使吸附劑再生的過程，就是變壓吸附循環。
如右上圖所示，在吸附平衡情況下，碳分子篩在吸附同一氣體時，氣體壓力越高則吸附劑的吸附量越大。反之，壓力越低則吸附量越小。同時，在一定的吸附壓力下，碳分子篩對氧的吸附量大大高于對氮的吸附量。
PSA制氮，也稱碳分子篩空分制氮，正是利用這一原理，以空氣為原料，以碳分子篩為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附，實現空氣中的氮和氧分離，生產出氮氣。
PSA制氮，具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15～45分鐘)、能耗低、產品純度高、純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節、操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點。在3000Nm3/h以下的中、小型氮氣用戶應用廣泛，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。
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1、壓縮空氣凈化系統 碳分子篩是決定制氮機生產能力的關鍵材料，由于空壓機提供的壓縮空氣通常含有油和水，油和水會降低碳分子篩的吸附能力，所以壓縮空氣在進入氧氮分離系統之前必須除油除水。 首先由壓縮機將空氣壓縮至0.75-1.0MPa進入空氣凈化系統，由管道過濾器除去大部分水、油和機械雜質，然后由冷凍式干燥機冷卻除水使壓力露點達到2℃-10℃，再次經精過濾器、超精過濾器、活性炭除油器，得到壓力為0.75-1.0MPa、壓力露點為2℃-10℃、含油量≤0.01PPm的潔凈壓縮空氣。 壓縮空氣凈化系統由管道過濾器、冷凍干燥機、精過濾器、超精過濾器、活性炭除油器、自動排污閥、球閥等組成。 |
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2、空氣儲罐系統 空氣儲罐系統的作用保證氧氮分離系統用氣平穩，在氧氮分離系統切換時防止瞬間氣流流速過快，影響空氣凈化效果，提高進入吸附器的壓縮空氣品質，有利于延長分子篩的壽命。 空氣儲罐系統由空氣儲罐、安全閥、截止閥、球閥、壓力表等組成。 |
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3、氧氮分離系統 氧氮分離系統是空氣分離的核心部分，其主體是兩個裝滿碳分子篩的吸附塔，當潔凈壓縮空氣進入一吸附塔時，O2、CO2和微量H2O被碳分子篩吸附，氮氣從出口端輸出。當一塔在吸附制氮時，另一塔通過減壓使吸附在分子篩中的O2、CO2和H2O從微孔中排出，實現分子篩的再生脫附。兩塔交替進行吸附和再生，連續輸出氮氣。 氧氮分離系統由吸附塔、塔內裝填的碳分子篩、氣動閥、消聲器、節流閥、壓緊氣缸、壓力表等組成。 |
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4、氮氣緩沖系統 氮氣緩沖系統主要作用在于均衡從氮氧分離系統分離出來的氮氣的壓力和純度，保證連續供給氮氣。同時，在吸附塔進行再生到吸附切換時，它將存儲的部分合格氮氣回充吸附塔保護床層，另外也有幫助吸附塔升壓的作用。 氮氣緩沖系統由緩沖罐、流量計、粉塵過濾器、調壓閥、節流閥、安全閥等組成。 |
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5、電氣控制系統 電氣控制系統的主要作用是設備啟停操作、工作狀態指示燈顯示、故障聲光報警指示、純度顯示和按設定程序驅動氣動閥。 電氣控制系統由可編程序控制器CPU、氣源三聯件、電磁閥、指示燈、微氧儀等組成，主要集中安裝于電控柜。 |
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1. 卓越的等流氣體分布技術
當壓縮空氣由管路進入吸附塔，由于管路口徑小而吸附塔內徑粗，造成壓縮空氣在吸附塔內流速不均勻，對著進氣管口的氣體流動迅速、分子篩接觸到的氮氧分子多，而靠近吸附塔內側的氣體流動相對慢、分子篩接觸到的氮氧分子相對較少，導致不同位置的分子篩對氣體分子的吸附飽和度不同。據對比分析，當中心位置的分子篩在100％飽和狀態工作時，而挨著吸附塔內壁的分子篩的工作飽和度只有80％左右。部分分子篩的不飽和工作，直接降低了整體分子篩的工作效率，導致等量壓縮空氣的產氮比下降，影響了制氮機單位空氣產氮能力的進一步提高。
氣虹提供的卓越的等流氣流分布裝置，包括板式氣流分布器、兩級氣流緩沖設計、廣口氣流收集裝置，使得壓縮空氣在進入吸附塔時能以等流速均勻分布，保證每粒分子篩接觸到的氣壓相同、流速相同，確保分子篩滿負荷工作，發揮分子篩最大的吸附效率，取得最好的制氮效果。同時也節約了氣源，降低了能耗。
據實測，應用了氣虹專業等流氣體分布系統的制氮機相比沒有該技術的，在消耗同等壓縮空氣的情況下，其氮氣產量增加8％。
2. 獨特的放空塔純氮吹掃工藝
在傳統制氮過程中，當吸附塔放空解析時，雖然塔內壓力降為大氣壓，由于分子篩上吸附的氧氣被釋放出，該塔內留存的還是高濃度氧氣。若不將此氧氣清空，當該塔再次進入吸附程序時，該氧氣又會重新被分子篩吸附。該氧氣的二次吸附，消耗了部分碳分子篩的吸附能力。而且塔內的高濃度氧氣，也直接降低了下一步塔內均壓過來形成的混合氣中的氮濃度，導致吸附塔由放空進入吸附程序的初始產氮濃度的下降，降低了儲氣灌中氮的平均濃度。
為了提高產氮濃度，杜絕塔內殘留氧對產氮濃度帶來的負面影響，防止殘氧反復無謂的消耗分子篩吸附能力，氣虹特設了殘氧排空吹掃系統，即在放空塔放空后，用處于吸附狀態的吸附塔內合格氮氣對放空塔進行吹掃，將放空塔內的氧氣吹出塔外。當放空塔再次進入吸附程序時，塔內已經是高濃度的氮氣，避免了吸附塔在吸附初始產氮濃度下降的問題，提高了分子篩的有效工作能力，確保了高純氮的制取。
3. 四項技術工藝，確保一次制取高純氮
在一次性制取高純氮的生產過程中，任何一個細節的不完善都將影響高純氮的制取。氣虹公司通過研究制氮生產中的關鍵環節，采用四項專業技術，確保了一次性制取高純氮。四項專業技術為：
等流氣體分布技術，提高分子篩整體工作效率；
放空塔純氮吹掃技術，徹底清空吸附塔內殘留氧氣；
高濃度氮均壓技術，提高吸附塔內氮氣濃度；
儲氣灌高純氮返充技術，避免不合格氮氣進入儲氣灌。
說明：
1.如用戶有特殊要求，規格及性能參數可以根據用戶需要按合同規定而不同于本表規格；
2.氮氣純度為無氧純度，氮氣中含微量氦、氖、氬等惰性氣體；
3.流量單位“Nm3/h”是指20℃，0.101MPa(絕壓)狀態下的流量單位；
4.壓力值除注明外，均為表壓值；
5.露點值除注明外，均為常壓露點。
