變壓吸附法（簡稱PSA）是一種新的氣體分離技術，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開。


變壓吸附法(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)是一種新的氣體分離技術，自60年代末70年代初在國外已經得到迅速的發展，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。

在制氮、制氧領域內使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm ~ 1nm之間。較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續的氮氣流。

它是以空氣為原材料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。碳分子篩對氮和氧的分離作用主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴散速率不同，較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相。這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續的氮氣流。

制氮機簡介變壓吸附制氮機(簡稱PSA制氮機)是按變壓吸附技術設計、制造的氮氣發生設備。通常使用兩吸附塔并聯，由全自動控制系統按特定可編程序嚴格控制時序，交替進行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣 [1]  。
設備特點(1)產氮氣方便快捷：
先進的技術，獨特的氣流分布器，使氣流分布更均勻，高效地利用碳分子篩，20分鐘左右即可提供合格的氮氣。
(2)使用方便：
設備結構緊湊、整體撬裝，占地小無需基建投資，投資少，現場只需連接電源即可制取氮氣。
(3)比其它供氮方式更經濟：
PSA工藝是一種簡便的制氮方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機所消耗的電能，具有運行成本低、能耗低、效率高等優點。
(4)機電一體化設計實現自動化運行：
進口PLC控制全自動運行，氮氣流量壓力純度可調并連續顯示，可實現無人值守。
(5)運用范圍廣：
金屬熱處理過程的保護氣，化學工業生產用氣及各類儲罐、管道的充氮凈化，橡膠、塑料制品的生產用氣，食品行業排氧保鮮包裝，飲料行業凈化和覆蓋氣，醫藥行業充氮包裝及容器的充氮排氧，電子行業電子元件及半導體生產過程的保護氣等。純度、流量、壓力穩定可調，滿足不同客戶的需要。
技術指標：
流量：5-1000Nm/h
純度：95%-99.9995%
露點：≤-40℃
壓力：≤0.8Mpa可調
分類深冷空分制氮
深冷空分制氮是一種傳統的制氮方法，已有近幾十年的歷史。它是以空氣為原料，經過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，前者的沸點為-183℃，后者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮設備復雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產氣慢(12～24h)，安裝要求高、周期較長。綜合設備、安裝及基建諸因素，3500Nm3/h以下的設備，相同規格的PSA裝置的投資規模要比深冷空分裝置低20%～50%。深冷空分制氮裝置宜于大規模工業制氮，而中、小規模制氮就顯得不經濟。
分子篩空分制氮
以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮。此法是七十年代迅速發展起來的一種新的制氮技術。與傳統制氮法相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15～30分鐘)、能耗低，產品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，故在1000Nm3/h以下制氮設備中頗具競爭力，越來越得到中、小型氮氣用戶的歡迎，PSA制氮已成為中、小型氮氣用戶的首選方法。
膜空分制氮
以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設備相比它具有結構更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護量更少、產氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優點，它特別適宜于氮氣純度≤98%的中、小型氮氣用戶，有最佳功能價格比。而氮氣純度在98%以上時，它與相同規格的PSA制氮機相比價格要高出15%以上。

制氮機各設備布置順序按工藝流程連接布置。用戶需要提前提出設備安裝廠房尺寸圖和空氣進口、成品氮氣出口位置，ACTFil會根據實際場地條件規劃整套制氮機設備布置連接示意圖。

制氮機系統設備一般沒有場地基礎要求，只要廠房內平整地坪就能滿足安裝條件。但對于較大規格的空壓機、壓縮空氣干燥設備等，則按生產廠家要求實施。為了設備維修、清潔方便起見，在空壓機、干燥設備、制氮機、氮氣純化裝置安放位置做一個高于地面10cm的平整臺面則為佳。
制氮機設備

各設備一般沿廠房墻面布置?？諌簷C、冷干機應放在上風口或通風良好的地方，如果空壓機后沒有空氣儲罐，則空壓機與冷干機之間的距離應盡可能大一些，二者之間的管路長度盡可能長一些，以利通過大氣環境降低壓縮空氣溫度。各設備間距離應至少大于1m，各設備與墻的距離應至少大于0.8m，設備的操作面應面向人員方便操作的方位，方便使用者對設備操作和維護、檢修。

設備間的管路連接按設備就位后的實際情況而定，推薦管路連接由用戶根據需要制作。所有管路最好采用硬連接方式（螺紋連接或焊接），由專業人員施工，避免發生泄漏現象。

3. 制氮機設備安裝要求

設備安裝由用戶負責，ACTFil負責指導設備安裝。

所有工藝設備就位后，設備間的管路根據現場實配。所有管路采用硬連接方式（螺紋連接或焊接），由專業人員施工，避免發生泄漏現象。成品氮氣出口至用氣點之間的管路使用銅管或不銹鋼管為佳（最次采用新的鍍鋅管），采用焊接方式連接。

電源和冷卻水引至設備現場，備好配電盤、冷卻水供應設施。