變壓吸附制氮的工作原理是利用碳分子篩對(duì)空氣中的氧和氮分子進(jìn)行選擇性吸附，通過(guò)壓力的變化實(shí)現(xiàn)氧氮分離?。

具體來(lái)說(shuō)，變壓吸附制氮機(jī)采用碳分子篩作為吸附劑。在一定的壓力下，空氣中的氧氣和氮?dú)庠谔挤肿雍Y表面的吸附量存在差異，其中氧氣的擴(kuò)散吸附遠(yuǎn)大于氮?dú)?。制氮機(jī)通常設(shè)置兩個(gè)吸附塔并聯(lián)工作，通過(guò)PLC控制氣動(dòng)閥自動(dòng)運(yùn)行，使兩個(gè)吸附塔交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生。在加壓階段，氧氣被碳分子篩大量吸附，而氮?dú)庥捎谖剿俣容^慢，大部分在氣相中被富集起來(lái)，形成成品氮?dú)?。?dāng)吸附塔達(dá)到一定的吸附量后，通過(guò)減壓操作，使吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)再生。這樣，通過(guò)兩個(gè)吸附塔的交替循環(huán)工作，就可以連續(xù)生產(chǎn)出高品質(zhì)的氮?dú)?。

此外，變壓吸附制氮還利用了動(dòng)力學(xué)效應(yīng)和碳分子篩的微孔特性。由于氧分子直徑比氮分子小，擴(kuò)散速度比氮快數(shù)百倍，因此碳分子篩吸附氧的速度也很快。通過(guò)控制吸附時(shí)間，可以將氧和氮初步分離開來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，在吸附開始后的短時(shí)間內(nèi)，氧的吸附量就能達(dá)到很高的比例，而氮的吸附量相對(duì)較少。因此，通過(guò)合理控制吸附和解吸的時(shí)間差，就可以實(shí)現(xiàn)氧氮的有效分離?。