变压吸附（Pressure  Swing  Adsorption，简称PSA）是一种先进的气体分离技术，其流程简单，运行成本低，它在当今*的现场供气方面具有不可替代的地位。本系统采用碳分子筛变压吸附制氮。碳分子筛是一种碳素吸附剂,由碳级成的多孔物质,孔结构模型为无序堆积碳素结构.碳分子筛是非计量化合物.其得要性质是基于它的微孔结构。它分离空气的能力,取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度,或不同的吸附力,或两种效应同时起作用.在平衡条件下,碳分子筛对氧和氮的吸附量相当接近,但氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度要比氮分子快得多,基于这一原理,在远离平衡条件的时间下,使氮分子在气相得到富集。变压吸附为无热源吸附分离过程,碳分子筛对被吸附组成(主要的氧分子)的吸附容量因其分压升高而增加,因其分压下降而减少。这样,碳分子筛在加压时吸附且减压时解吸,放出被吸附的组份,使碳分子筛再生,形成循环操作。
 碳分子筛制取氮气,其纯度与产气量可根据实际需要进行任意调节,产气量减少,N2纯度将提高,反之,纯度下降。
 由于碳分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同,其吸附O2在短时间内就达到平衡,此时,氧的吸附量很少,吸附时间适当加长,可以节约原料空气,降低能耗,减少制氮机上阀门开关频率,提高装置的稳定性,延长碳分子筛使用寿命。
 本设备由空压机、空气缓冲罐、空气处理系统、PSA制氮主机、氮气缓冲罐五个主要部分组成。而PSA制氮主机由吸附器组（内装分子筛）、阀门系统、控制及仪器仪表等部分组成。它是利用分子筛对空气中氮气的选择吸附性以及吸附氮气的能力随压力变化而改变的特性，通过改变吸附床的操作压力，达到连续制取氮气的目的。
 原料空气经除尘过滤后压缩到0.6~1.0MPa，然后经空气净化处理系统除水、除油、除尘等，从下部进入吸附器。空气经过分子筛吸附剂床层时，空气中的水份、CO2和氮气被分子筛吸附，氮气从吸附器顶部流出，一部分作为产品气输出，另一部分用于另一吸附器的清洗再生。
 考虑到设备装运，将PSA制氮主机分成两组吸附器，每组一只吸附器，自动切换操作，两组可整体或分别运行。当一只处于吸附产氮工况时，另一只处于清洗再生工况。每只吸附器完成一个工作周期需经历吸附、逆向降压、顺向降压、清洗再生和充压五个工况，两只吸附器交替使用，使得制氮装置能够连续产氮。
 吸附器切换操作是由控制器（采用可编程控制器PLC）按设定的程序输出电信号，控制电磁阀换向，电磁阀分别与仪表空气和气动管道阀执行气缸连接，电磁阀换向，仪表空气进入汽缸，使气动阀动作。