分子篩制氮機通過分子篩變壓吸附原理（PSA）分離空氣中的氮氣。利用氣體分子在分子篩表面的擴散速率差異，實現(xiàn)氮氧分離，制取高純氮。控制條件包括空氣壓縮純化、氮氣濃度和產(chǎn)氣量調(diào)節(jié)、均壓和產(chǎn)氣時間控制以及操作壓力等。實際操作中，合理控制這些條件可以有效提高碳分子篩的使用壽命和產(chǎn)氣效率。
　　一、分子篩制氮機的原理
　　分子篩氮機采用分子篩變壓吸附原理（PSA）氮氣是從空氣中分離出來的。分子篩對空氣中氧和氮的分離主要是基于這兩種氣體在碳分子篩表面的擴散速率不同。直徑較小的氣體分子（O2)擴散速度快，進(jìn)入分子篩微孔較多。直徑較大的氣體分子（N2）擴散速率較慢，進(jìn)入分子篩的微孔較少，因此氮的富集成分可以在氣相中獲得。因此，利用分子篩在一定時間內(nèi)吸附氧和氮的差異，全自動控制系統(tǒng)按照特定的可編程序?qū)Φ踹M(jìn)行加壓吸附和常壓分析，完成氮氧分離，獲得所需的高純氮。
　　二、分子篩制氮機控制的條件
　　1、空氣壓縮純化過程
　　純原料空氣進(jìn)入分子篩吸附塔，是非常必要的，因為顆粒及有機氣體進(jìn)入吸附塔會堵塞碳分子篩的微孔，并逐漸使碳分子篩的分離性能降低。純化原料空氣的方法有：
　　a、使空壓機的進(jìn)氣口遠(yuǎn)離有、油霧、有機氣體的場所；
　　b、通過冷干機、吸附劑凈化系統(tǒng)等，最后經(jīng)處理后的原料空氣進(jìn)入碳分子篩吸附塔。
　　2、制氮機氮氣的濃度和產(chǎn)氣量
　　分子篩制取氮氣，其N2濃度和產(chǎn)氣量可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行任意調(diào)節(jié)，在產(chǎn)氣時間及操作壓力確定時，調(diào)低產(chǎn)氣量，N2濃度將提高，反之，N2濃度則下降。用戶可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)。
　　3、均壓時間
　　在分子篩制氮的過程中，當(dāng)吸附塔的吸附結(jié)束時，吸附塔中的壓縮氣體可以從上下方向注入另一個再生吸附塔，使兩個吸附塔的氣體壓力相同。這個過程稱為吸附塔的平均壓力。選擇合適的平均壓力時間可以恢復(fù)能量，減緩吸附塔中分子篩的沖擊，從而延長碳分子篩的使用壽命。參考閥門的開關(guān)速度一般為1-3秒。
　　4、產(chǎn)氣時間
　　根據(jù)分子篩對氧和氮的吸附擴散率，其吸附擴散率不同O2在短時間內(nèi)達(dá)到平衡，此時，N2的吸附能力很小，產(chǎn)氣時間短，可以有效提高碳分子篩的產(chǎn)氣率，但也會增加閥門的動作頻率，因此閥門的性能也非常重要。一般來說，吸附時間為30-120秒。建議使用小型高純氮氣機的產(chǎn)氣時間短，建議使用大型低濃度的產(chǎn)氣時間長。
　　5、操作壓力
　　分子篩不僅具有動態(tài)效應(yīng)，而且具有平衡吸附效應(yīng)。吸附質(zhì)分壓高，吸附容量高。因此，加壓器吸附有利，但吸附壓力過高，對空氣壓縮機造型的要求也增加。此外，常壓再生和真空再生兩個過程對吸附壓力的要求也不同。綜合各種因素，建議常壓再生過程的吸附壓力為7-10bar/cm為宜。
　　6、使用溫度
　　作為吸附劑選擇較低的吸附溫度有利于碳分子篩性能的發(fā)揮，制氮機工藝在有條件的情況下，采取降低吸附溫度是有利的。