让我们先来介绍一下基础知识。氮气是一种无臭、无色的惰性气体，无法维持生命。然而，它对于植物生长非常重要，而且是肥料中的一种关键添加剂。它的使用范围远远不止您的花园。氮气通常以液体或气体的形式出现（尽管也可能获得固体氮）。液氮被用作制冷剂，能够快速冷冻食品并用于医学研究以及生殖技术。在本说明中，我们将继续介绍氮气。

氮气被广泛使用主要是因为，氮气不像氧气那样容易发生反应，它在接触其他气体时不会发生反应。由于其化学成分，氮原子需要更多的能量才能发生分解并与其他物质发生反应。另一方面，氧分子更容易分解，因此氧气更容易发生反应。而氮气正好相反，可在需要时提供无反应的环境。

氮气缺乏反应性是其一大优点，因此，氮气被用来防止发生缓慢和快速的氧化。电子行业是这种应用的一个理想示例，因为在电路板和其他小元件的生产过程中，会发生腐蚀形式的缓慢氧化。

缓慢氧化对于食品和饮料行业也不陌生，在这些行业中，氮气被用来取代或替代空气，以便更好地保存成品。爆炸和火灾是快速氧化的典型示例，因为它们需要由氧气助燃。借助氮气从容器中排出氧气可降低发生这些事故的可能性。

在生产您自己的氮气时，了解并理解您想要达到的纯度水平非常重要。某些应用需要较低的纯度水平（介于 90% 和 99% 之间），例如轮胎充气和防火，而其他应用（例如食品和饮料行业或注塑行业）则需要较高的纯度水平（97% 到 99.999%）。在这些情况下，PSA 技术是理想的简单方法。实际上，制氮机是通过将氮分子与压缩空气中的氧分子分离来工作的。变压吸附通过吸附方式从压缩空气流中捕获氧气来实现这一目的。

吸附是在分子与吸附剂相结合时进行的，在制氮情况下，氧分子吸附到碳分子筛 (CMS) 上。这一过程发生在两个单独的压力容器中，每个容器都装有 CMS，可在分离过程和再生过程之间切换。让我们暂时将它们称为塔 A 和塔 B。一开始，洁净干燥的压缩空气进入塔 A，由于氧分子比氮分子小，它们将进入碳筛孔中。另一方面，氮分子不能进入孔中，会绕过碳分子筛。这样，您最终就会获得所需纯度的氮气。

此阶段称为吸附或分离阶段。然而，它并没有就此止步。塔 A 中生成的大多数氮气离开系统（可直接使用或存储起来），一小部分氮气则沿相反方向（从上到下）流入塔 B。此流量用于排出在塔 B 的上一吸附阶段中捕获的氧气。通过释放塔 B 中的压力，碳分子筛无法再保留氧分子。它们将从筛中分离出来，并被来自塔 A 的少量氮气流通过排气带走。

通过这种方式，系统为新的氧分子在下一吸附阶段吸附到分子筛上提供了空间。我们将这种“净化”过程称为氧饱和塔再生。