碳分子筛变压吸附（PSA）制氮技术

碳分子筛变压吸附制氮技术是近四十年开发发展起来的用于气体分离、提纯及净化的空分技术。具有设备简单耐用、技术成熟、设备投资少、产气量大、自动化程度高等优点。

设备机组具有安装配置灵活，占地面积小的特点。在用户安装现场可根据不同功能模块进行组合安装，安装迅速简便，场地适应性强。同时，机组自动化控制程度高，操作简便，氮气输出流量稳定，可靠性高，可满足用户长期大流量供氮需求。

一、 碳分子筛变压吸附制氮原理

在空气组分中，O2和N2都是非极性分子，两者的动力学直径和沸点十分接近。由于分子筛的位阻效应，具有微孔结构的碳分子筛对O2和N2存在共吸附现象，因此实现氧、氮分离是比较困难的。然而碳分子筛属于速度分离型的吸附剂，O2和N2在碳分子筛表面的扩散速度不同，由于N2的动力学直径大于O2的动力学直径，所以O2在碳分子筛表面的扩散速度大于N2在碳分子筛表面的扩散速度。O2优先被碳分子筛所吸附，而N2在不吸附相中富集。碳分子筛变压吸附制氮即运用这一原理，组成加压吸附和减压解吸的快速分离过程，从而获得产品氮气。

二、 碳分子筛变压吸附制氮工艺流程

经空气压缩机压缩后的压缩空气，通过压缩空气预处理工序净化及稳压后，进入装填有碳分子筛（CMS）的吸附塔。压缩空气流经吸附塔，其间氧气分子被碳分子筛所吸附，氮气则富集在不吸附相中，由吸附塔出口端流出，进入氮气储罐。经一段时间后，吸附塔中碳分子筛吸附的氧饱和，需进行再生。再生是通过停止吸附，降低吸附塔的压力，使被吸附的氧气从碳分子筛微孔中解析出来。两个吸附塔交替进行吸附和再生，从而确保氮气的连续不间断输出。因吸附与解吸附过程使通过压力变化实现的，故该工艺称作变压吸附（PSA）。