變壓吸附制氮設備是一種利用吸附劑吸附空氣中的氧氣和水分，從而制備高純度氮氣的設備。其工作原理基于分子篩等吸附劑對氣體的吸附選擇性，以及變壓吸附過程中吸附劑對氣體的吸附、解吸等物理化學特性。

具體地，變壓吸附制氮設備通常由兩個吸附罐、一組壓縮空氣進口、一組制氮氣出口以及一組廢氣出口等組成。整個制氮過程可分為壓縮空氣進入吸附罐、壓縮空氣經過吸附劑吸附出氧氣和水分、氮氣通過出口排出、吸附罐再次進行壓縮空氣進入的循環過程。

在壓縮空氣進入吸附罐時，氧氣和水分被吸附劑吸附，從而制備出高純度氮氣。吸附劑吸附氧氣和水分的時間是有限的，當吸附劑達到飽和狀態時，需要將其釋放出來，以便進行下一輪的吸附過程。這個釋放過程稱為脫附，一般是通過減少壓力或加熱等方式實現的。

總之，變壓吸附制氮設備通過利用吸附劑吸附空氣中的氧氣和水分，從而制備出高純度氮氣。其工作原理基于吸附劑對氣體的選擇性吸附和變壓吸附過程中的物理化學特性，是一種高效、可靠的氮氣制備設備。