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碳分子筛具有很小的微孔,孔径分布在0.3nm-1nm之间,当气体与多孔的分子筛接触时,因分子筛表面分子与内部分子不同,具有剩余的表面自由力场或表面引力场,使气相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子筛表面后,即被吸附。随着吸附的进行,吸附于表面的氧分子逐渐增加,吸附表面逐渐被氧分子覆盖,分子筛再吸附的能力下降,更终失去吸附能力,即达到吸附平衡。因此分子筛制氮机都会设计两只吸附塔。当其中某一只吸附平衡时,另只吸附进行工作,平衡的那只解压脱附所吸的氧分子。如此相互交替工作,连续产出氮气。