变压吸附（PSA）技术制氮

变压吸附是如何工作的？

当你自己生产氮气时，了解并理解你想要达到的纯度水平是很重要的。一些应用要求低纯度（90%至99%），如轮胎充气和防火，而其他应用，如食品和饮料行业或塑料成型，要求高纯度（97%至99.999%）。在这些情况下，PSA技术是理想且最简单的方法。

实际上，氮气发生器的工作原理是将压缩空气中的氮分子与氧分子分离。变压吸附通过使用吸附从压缩空气流中捕获氧气来实现这一点。吸附发生在分子与吸附剂结合时，在这种情况下，氧分子附着在碳分子筛（CMS）上。这种情况发生在两个单独的压力容器中，每个容器都装有CMS，在分离过程和再生过程之间切换。目前，让我们称之为A塔和B塔。

首先，清洁干燥的压缩空气进入A塔，由于氧分子比氮分子小，它们将进入碳筛的孔隙。另一方面，氮分子无法进入孔隙，因此它们将绕过碳分子筛。结果，最终得到了所需纯度的氮气。这个阶段称为吸附或分离阶段。

然而，它并没有就此停止。A塔中产生的大部分氮气退出系统（准备直接使用或储存），而产生的一小部分氮气以相反方向（从顶部到底部）流入B塔。需要该气流将B塔先前吸附阶段捕获的氧气推出。通过释放B塔中的压力，碳分子筛失去了容纳氧分子的能力。它们将从筛子上分离，并通过来自A塔的小氮气流通过排气带走。通过这样做，系统为新的氧分子在下一个吸附阶段附着到筛子上腾出空间。我们称这种“清洗”过程为饱和氧塔再生。

首先，储罐A处于吸附阶段，而储罐B再生。在第二阶段，两个容器均应均衡压力，为切换做好准备。切换后，储罐A开始再生，而储罐B生成氮气。

在这一点上，两个塔中的压力将相等，它们将从吸附阶段转变为再生阶段，反之亦然。A塔中的CMS将达到饱和，而B塔由于减压，将能够重新启动吸附过程。这个过程也被称为“压力波动”，这意味着它允许某些气体在较高压力下被捕获，并在较低压力下释放。双塔PSA系统允许以所需纯度水平连续生产氮气。