變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀(jì)60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前,傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡稱深冷法)80年代以來至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進(jìn)，使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過程具有啟動(dòng)時(shí)間短和開停車方便、能耗較小和運(yùn)行成本低、自動(dòng)化程度高和維護(hù)簡單、占地面積小和土建費(fèi)用低等特點(diǎn)。原理：空氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，進(jìn)入冷干機(jī)進(jìn)行冷凍干燥，以達(dá)到變壓吸附制氮系統(tǒng)對(duì)原料空氣的要求。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于100噸/天，相當(dāng)于3000Nm3/h )氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競爭力。廣泛的應(yīng)用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、生產(chǎn)、炭黑生產(chǎn)、化肥造氣、化學(xué)氧化過程、紙漿漂白、污水處理、生物發(fā)酵、水產(chǎn)養(yǎng)殖、和軍事等諸多領(lǐng)域(楊，1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。

吸附器內(nèi)裝填吸附劑,其中水分、二氧化碳、及少量其它氣體組分在吸附器入口處被裝填于底部的活性氧化鋁所吸附,隨后氮?dú)獗谎b填于活性氧化鋁上部的沸石分子篩所吸附。而氧氣(包括氣)為非吸附組分從吸附器頂部出口處作為產(chǎn)品氣排至氧氣平衡罐。

當(dāng)該吸附器吸附到一定程度,其中的吸附劑將達(dá)到飽和狀態(tài),此時(shí)通過切換閥利用真空泵對(duì)之進(jìn)行抽真空(與吸附方向相反),真空度為0.65-0.75barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮?dú)饧吧倭科渌鼩怏w組分被抽出并排至大氣,吸附劑得到再生。

制氧機(jī)是制取氧氣的一類機(jī)器，它的原理是利用空氣分離技術(shù)。首先將空氣以高密度壓縮再利用空氣中各成分的冷凝點(diǎn)的不同使之在一定的溫度下進(jìn)液分離，再進(jìn)一步精餾而得。采用分子篩的吸附性能，通過物理原理，以大排量無油壓縮機(jī)為動(dòng)力，把空氣中的氮?dú)馀c氧氣進(jìn)行分離，終得到高濃度的氧氣。??深冷裝置在低溫下運(yùn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器較復(fù)雜，所以維修費(fèi)用及頤養(yǎng)時(shí)間均比PSA裝置多，并且深冷空分有運(yùn)轉(zhuǎn)周期，小型設(shè)備運(yùn)行幾個(gè)月就需進(jìn)行加大溫，用蒸汽對(duì)設(shè)備及管路進(jìn)行吹掃解凍，加溫解凍時(shí)間一般為36小時(shí)，停車時(shí)間較長。這種類型的制氧機(jī)產(chǎn)氧迅速，氧濃度高，適用于各種人群氧療與氧保健。耗電量低，一小時(shí)的費(fèi)用僅一毛八分錢，使用價(jià)格低。