氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴(kuò)散速率較快，較多的進(jìn)入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴(kuò)散速率較慢，進(jìn)入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對(duì)氮和氧的這種選擇吸附性差異，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氮?dú)狻?/span>
碳分子篩對(duì)氧和氮在不同壓力下某一時(shí)間內(nèi)吸附量的變化差異曲線：
一段時(shí)間后，分子篩對(duì)氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對(duì)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(duì)氧的吸附，這一過程為再生。根據(jù)再生壓力的不同，可分為真空再生和常壓再生。常壓再生利于分子篩的*再生，易于獲得高純度氣體。
實(shí)驗(yàn)室氮?dú)獍l(fā)生器（簡(jiǎn)稱PSA制氮機(jī)）是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氮?dú)獍l(fā)生設(shè)備。通常使用兩吸附塔并聯(lián)，由全自動(dòng)控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時(shí)序，交替進(jìn)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?dú)狻?/span>
碳分子篩（CMS）的動(dòng)態(tài)吸附量和分離系數(shù)的性能優(yōu)劣決定了制氮機(jī)的好壞。
一定流量、純度的普氮和氫氣同時(shí)進(jìn)入裝置中，在混合器中充分混合后，進(jìn)入裝有鈀觸媒除氧器裝置，在脫氧催化劑的作用下產(chǎn)生2H2+O2=2H2O的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫氧目的。脫氧后氮?dú)庵械乃畾饨?jīng)過冷卻器脫水，然后氮?dú)饫^續(xù)進(jìn)入干燥器干燥，使氮?dú)饴饵c(diǎn)達(dá)-60℃左右，干燥器配置兩臺(tái)，其中一臺(tái)干燥器進(jìn)行吸附干燥，另一臺(tái)把已吸附飽和水氣的干燥器進(jìn)行再生，為下一周期吸附工作做好準(zhǔn)備。經(jīng)干燥后的氮?dú)馔ㄟ^過濾器除塵，最后得到的便是高純氮?dú)狻?/span>
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