碳分子篩的吸附分離是利用多孔固體物質的選擇性吸附分離和凈化氣體或液體混合物的過來。一個完整的吸附分離過程通常是由吸附與解吸（脫附）循環操作構成。碳分子篩吸附過程分變壓吸附和變溫吸附，變溫吸附是通過調節溫度完成循環操作，變壓口服介通過物理吸附過程，變溫吸附主要用于化學吸附過程。碳分子作為吸附劑，通過變壓吸附的方法分離空氣中的氮氣和氧氣，到達提純氮氣的方法。

　　碳分子篩吸附分離空氣中N2和O2就是基于兩者在擴散速率上的差異。N2和O2都是非極性分子，分子直徑十分接近(O2為0.28nm,N2為0.3nm,由于兩者的物性相近，與碳分子篩表面的結合力差異不大，從熱力學(吸收平衡)角度看，碳分子篩對N2和O2的吸附并無選擇性，難于使兩者分離。然而，從動力學角度看，由于碳分子篩是一-種速率分離型吸附劑，N2和O2在碳分子篩微孔內的擴散速度存在明顯差異，如:35'C時，O2的擴散速度為2.0x100，O2的速度比N2快30倍，因此當空氣與碳分子篩接觸時，O2將優先吸附于碳分子篩而從空!(中分離出來，使得空氣中的N2得以提純。

　　由于該吸附分離過程是一個速率控制的過程，因此，吸附時間的控制(即吸附-解吸循環速率的控制)很重要。當吸附劑用量、吸附壓力、氣體流速一定時，適宜吸附時間可通過測定吸附柱的穿透曲線來確定。