70年代末由长春石油化工研究所首先开发成功焦炭分子筛制氮机。它的基本原理是用表面积极大的焦炭分子筛将O2吸附并排出高浓度的N2。由吉林农业大学和中国农业大学等单位先后成功地进行了园艺产品气调保鲜试验，以后很快推广到各地。通过引进、吸收、消化、改进，使该机更加完善，在保鲜界得到广泛认可和应用。研究结果证明,碳分子筛制氮机确比燃烧式制氮机有许多优点，它无需燃烧和降温处理，操作也相对简单。但其机体庞大和需要更换碳分子筛等则是它的先天不足。

变压吸附的原理

氧、氮两种气体分子在分子筛表面上的扩散速率不同，直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快，较多的进入碳分子筛微孔，直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢，进入碳分子筛微孔较少。利用碳分子筛对氧和氮的这种选择吸附性差异，导致短时间内氧在吸附相富集，氮在气体相富集，如此氧氮分离，在PSA条件下得到气相富集物氮气。

　PSA制氮流程原理：

　   (1)、进气：空压机把**压力的空气压进输送管道，再通过压缩空气净化系统去除其中的水分和油分灰尘等杂质，到达空气缓冲罐，然后经空气缓冲罐输送到两只吸附塔中。

　　(2)、吸附：当空气进入吸附塔中，在压力作用下，氧气、二氧化碳被迅速吸附。在塔内出气口附近形成富集氮气。

　　(3)、出气：当吸附过程进行到理想时刻时(氮气对氧气的吸附比),打开出气阀门,输出成品氮气到氮气缓冲罐。

　　(4)、均压：排气过程完成后，塔内尚有**压力**纯度的氮气混合气，如果排掉非常可惜，于是直接将其排入另外一个吸附塔一起和接下来冲入的空气一起进行再吸附，这个过程因为到两塔压力相等时便结束，于是称为均压。

　　(5)、排气：均压完成后，需要将塔内被分子筛吸附的气体释放出去为下一次吸附作准备，程序自动打开排气阀，使塔内压力回到初始状态，并把分子筛吸附住的气体(氧气、二氧化碳)全部排出去，使分子筛重新具备吸附新空气的能力。

　    (6)、这样两只吸附塔交替工作就能源源不断的产生纯度99.9%的氮气供应需求.

随着工业的迅速发展，氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加。氮气的化学性质不活泼，在平常的状态下表现为很大的惰性，不易与其他物质发生化学反应。

因此，氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气，一般保护气的纯度要求为99.99%，有的要求99.998%以上的高纯氮。

变压吸附技术利用吸附剂对气体的选择性吸附的特性进行工作。通常分变压吸氮设备和变压吸氧设备，变压吸附氮气设备是采用碳分子筛为吸附剂，而变压吸附制氧设备是以沸石分子筛吸附剂为，根据吸附剂在较高压力下选择吸附氮气，未被吸附的氧气在吸附塔顶部聚集，作为产品气输出。

现场制氮

现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮，目前国内外，工业规模制氮有三类：即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。

深冷空分制氮

它是一种传统的空分技术，已有九十余年的历史，它的特点是产气量大，产品氮纯度高，无须再纯化便可直接应用于磁性材料，但它工艺流程复杂，占地面积大，基建费用高，需专门的维修力量，操作人员较多，产气慢（18～24h），它适宜于大规模工业制氮，氮气成本在0．7元／m3左右。