變壓吸附法制備氮氣的原理是以空氣為原料，利用碳分子篩對氧氣和氮氣的吸附選擇性差異，在加壓條件下，碳分子篩會優(yōu)先吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣等雜質(zhì)氣體，而氮氣因為分子特性不易被吸附，從而可以直接通過吸附塔作為產(chǎn)品氣輸出，當吸附劑接近飽和時，通過降低壓力使被吸附的雜質(zhì)解吸出來，實現(xiàn)分子篩的再生，再通過兩個或多個吸附塔交替進行加壓吸附與降壓解吸的循環(huán)操作，就能夠連續(xù)穩(wěn)定地分離出氮氣。變壓吸附法制備氮氣的優(yōu)點主要體現(xiàn)在設備和運行上，它的裝置結(jié)構簡單、體積小、投資成本較低，啟動速度快，短時間內(nèi)就能產(chǎn)出氮氣，操作自動化程度高、維護方便，還可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)節(jié)氮氣的產(chǎn)量和純度，適合分散式、中小規(guī)模的用氮場景，能耗在中小氣量條件下也比較有優(yōu)勢。它的缺點則是氮氣純度上限相對較低，一般很難達到超純級別，無法像低溫精餾法那樣副產(chǎn)氧氣、氬氣等其他氣體，原料空氣的利用率也偏低，在大規(guī)模、超高純度的氮氣供應場景中，整體經(jīng)濟性和適用性不如低溫精餾法。

變壓吸附法制備氮氣的工藝流程以空氣為原料，整體可分為原料空氣預處理、加壓吸附、均壓再生、產(chǎn)品氣緩沖穩(wěn)壓幾個連續(xù)環(huán)節(jié)，首先空氣經(jīng)過過濾器去除粉塵雜質(zhì)，再由空氣壓縮機壓縮，之后通過冷干機或干燥機除去水分、油霧和二氧化碳，得到潔凈干燥的壓縮空氣，凈化后的空氣進入裝有碳分子篩的吸附塔，在加壓狀態(tài)下，分子篩會優(yōu)先吸附氧氣、二氧化碳、水蒸氣等雜質(zhì)，氮氣則順利通過并輸出，當其中一個吸附塔接近吸附飽和時，系統(tǒng)會進行壓力均衡，隨后對該塔降壓解吸，把吸附的雜質(zhì)氣體釋放排空，使分子篩恢復吸附能力，兩個或多個吸附塔通過這樣加壓吸附、降壓再生的交替循環(huán)，實現(xiàn)連續(xù)不斷地制取氮氣，產(chǎn)出的氮氣后進入緩沖罐穩(wěn)壓、純度檢測合格后，即可輸送至使用點。