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制氮機是根據變壓吸附原理，采用碳分子篩作為吸附劑，在額定的壓力下，從空氣中制取氮氣。經過純化干燥的壓縮壓力，在吸附中進行加壓吸附、減壓脫附。由于空氣動力學效應，氧在碳分子篩微孔中擴散速率遠大于氮，氧被碳分子篩優先吸附，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮氣。之后，經過減壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等雜質，實現再生。一般在系統中設置兩個吸附塔，一塔吸附產氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序控制器控制氣動閥的啟閉，使兩塔交替，以實現連續生產高質氮氣的目的。
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