本裝置主要是利用變壓吸附（Pressure Swing Adsorption）原理來(lái)分離空氣中的氧和氮，其特點(diǎn)主要是根據(jù)兩種氣體分子在碳分子篩表面擴(kuò)散速率的不同，即基于位阻-動(dòng)力效應(yīng)。因?yàn)榭諝庵械难鹾偷谔挤肿雍Y微孔中具有不同的擴(kuò)散速度，或不同的吸附力，在平衡條件下，碳分子篩對(duì)氧和氮的吸附量相當(dāng)接近，但氧通過(guò)碳分子篩微孔的縫隙的擴(kuò)散速度要比氮快得多。我們利用碳分子篩對(duì)氧的吸附速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)氮的吸附速度這一吸附動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，在遠(yuǎn)離平衡條件的時(shí)間段里，使氮?dú)獾玫礁患?，被作為產(chǎn)品氣輸出。再利用吸附劑在高溫或低壓下可以解吸的特點(diǎn)，讓吸附劑進(jìn)行再生與循環(huán)，從而達(dá)到連續(xù)輸出產(chǎn)品氣的目的。
本裝置采用兩吸附塔工作，即使其周期性的循環(huán)工作，每個(gè)循環(huán)周期的時(shí)間為120秒左右，兩只吸附塔利用吸附再生原理，反復(fù)地進(jìn)行吸附和解吸的操作（由PLC自動(dòng)控制），這樣就可以連續(xù)的獲得所需要的氮?dú)狻．a(chǎn)品氮?dú)鈨?chǔ)氣罐為的是要平衡壓力和純度上的波動(dòng)，氮?dú)猱a(chǎn)量可按實(shí)際需要由流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量和調(diào)節(jié)。整個(gè)PSA操作程序是由可編控制器自動(dòng)控制來(lái)完成的。
本裝置以壓縮空氣為原料，可提取得打純度大于99.99%以上的氮?dú)?，并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于金屬材料、機(jī)械零件的保護(hù)熱處理、石油化工、合成纖維、浮法玻璃、電子工業(yè)等，以及生產(chǎn)過(guò)程的沖氮保護(hù)、水果蔬菜的保險(xiǎn)、糧食貯藏的防變質(zhì)、中藥防腐、茶葉保色等方面。
