变压吸附制氮机(PSA)是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和开释氧气，从而分离出氮气的主动化装备。碳分子筛是一种以煤为重要原料，经由研磨、氧化、成型、碳化并经过特别的孔型处置工艺加工而成的，名义和内部充满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈玄色。
碳分子筛的孔径散布特征使其可能实现O2、N2的能源学分别。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排挤混杂气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的渺小差异，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因此扩散速率较慢。紧缩空气中的水跟CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。终极从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。
吸附压力的增添，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增长幅度要大一些。变压吸附周期短,，O2、N2的吸附量远不到达均衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时光内大大超过N2的吸附量,。
变压吸附制氮机(PSA制氮机)恰是应用碳分子筛的抉择吸附特性，采取加压吸附，减压解吸的轮回周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也能够单塔实现）来实现空气分离，从而持续产出高纯度的产品氮气,。
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