变压吸附制氮机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氧气，从而分离出氮气的设备。
碳分子筛对O2、N2的吸附特性是随着吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附远没有达到平衡，所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。
变压吸附制氮正是利用碳分子筛的吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入两吸附塔（也可用单吸附塔完成）来实现空气分离，从而连续产出产品氮气。
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