变压吸附制氮机以压缩空气为原料，利用碳分子筛对氮、氧的选择性吸附特性，通过加压吸附、减压解吸的循环过程实现氮氧分离，其工艺流程可分为以下核心环节：
一、原料气预处理
压缩空气制备
空气经空压机压缩至0.6-0.8MPa，形成高压气体原料。
多级净化
冷却除水：压缩空气进入空气储罐自然冷却，析出液态水并定期排放。
冷冻干燥：通过冷干机将空气露点降至2-10℃，去除大部分水蒸气。
精密过滤：经三级过滤器(粗滤、精滤、活性炭过滤)去除油分、尘埃及微小颗粒，确保进入制氮装置的空气含油量≤0.001PPm、尘埃粒径≤0.01μm。
二、变压吸附制氮机变压吸附核心流程
采用双塔并联结构(A塔、B塔)，通过PLC控制阀门自动切换，实现连续产气：
吸附阶段
A塔工作：压缩空气从A塔底部进入，碳分子筛优先吸附氧分子(O₂)、水蒸气(H₂O)及少量二氧化碳(CO₂)，氮气(N₂)因扩散速率慢，在气相中富集并从顶部流出，进入氮气缓冲罐。
吸附时间：单塔吸附周期通常为40-60秒，具体取决于原料气质量及氮气纯度要求。
均压阶段
压力平衡：A塔吸附饱和前，开启A、B塔间均压阀，将A塔内高压氮气导入B塔(刚完成解吸)，使两塔压力快速均衡(约2-3秒)。
效率提升：均压可回收部分高压气体能量，减少压缩空气消耗，同时避免B塔直接加压对分子筛的冲击。
解吸再生阶段
A塔解吸：关闭A塔进气阀，开启排气阀，塔内压力迅速降至常压，被吸附的O₂、H₂O等气体脱附并排空。
B塔吸附准备：解吸完成后，B塔已通过均压升至工作压力，随即进入吸附阶段，形成循环。
吹扫再生(可选)
深度再生：为彻底清除分子筛孔隙中的残留杂质，从氮气缓冲罐引入少量合格氮气(约5%-10%产气量)，对解吸塔进行逆流吹扫，进一步降低杂质含量。
三、氮气后处理与输出
纯度检测与控制
氮气缓冲罐内气体经氮气分析仪实时检测纯度，若纯度达标(通常≥95%，可调至99.999%)，产品阀开启，氮气进入储罐；若不达标，放空阀开启，气体排空直至纯度恢复。
流量与压力调节
通过出口减压阀、流量计调节氮气输出压力(0.1-0.7MPa可调)及流量(3-3000Nm³/h)，满足不同用户需求。
安全防护
设备配备安全阀(开启压力为工作压力的1.1-1.15倍)、压力传感器及报警系统，实时监测吸附塔压力，防止超压运行。
