工業(yè)生產(chǎn)過程中，有毒有害、易燃易爆、易揮發(fā)的物料需要惰性氣體保護(hù)，而氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w的一種，氣源豐富，空氣中含量79％，在生產(chǎn)中的應(yīng)用已日益廣泛。目前制氮裝置廣泛應(yīng)用于安全保護(hù)氣、置換氣、注氮三次采油、煤礦防火滅火、氮基氣氛熱處理、防腐防爆、電子工業(yè)、集成電路等。 在制氮領(lǐng)域內(nèi)使用較多的是碳分子篩和沸石分子篩。
分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴(kuò)散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成。較小直徑的氣體擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。分子篩制氮是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理，利用碳分子篩對(duì)氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮裝置。
由于吸附劑對(duì)不同氣體在吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差異，以及吸附劑的吸附容量隨壓力的變化而變化，因此PSA制氮裝置可在加壓條件下完成混合氣體的吸附分離過程，減低壓力解吸所吸附的雜質(zhì)組份，從而實(shí)現(xiàn)氣體分離以及吸附劑的循環(huán)使用。 在一些新興的材料行業(yè)、電子工業(yè)、集成電路、啤酒飲料等惰性氣體的應(yīng)用也在不斷地拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域。如新型PSA制氮裝置已用于手機(jī)鋰電池生產(chǎn)的惰性保護(hù)，用于啤酒飲料等的氮?dú)夥庋b，有機(jī)硅生產(chǎn)中的氮?dú)饷撍稍?，休閑食品取代空氣和脫氧劑進(jìn)行氮?dú)夥庋b。氮?dú)獾膽?yīng)用使得這些企業(yè)的產(chǎn)品在工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量上檔次，贏得了競爭力。