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(jiǎn)稱深冷法)80年代以來(lái)至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開(kāi)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(guò)程具有啟動(dòng)時(shí)間短和開(kāi)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(jiǎn)單、占地面積小和土建費(fèi)用低等特點(diǎn)。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(jìng)爭(zhēng)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(guò)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)。變壓吸附制氧工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是采用大氣進(jìn)氣壓差自動(dòng)充壓技術(shù)，減少鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低氧氣制造成本。

吸附常常是在壓力環(huán)境下進(jìn)行的，變壓吸附提出了加壓和減壓相結(jié)合的方法，它通常是由加壓吸附、減壓再組成的吸附一解吸系統(tǒng)。在等溫的情況下，利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環(huán)過(guò)程。吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附量隨著壓力的升高而增加，并隨著壓力的降低而減少，同時(shí)在減壓（降至常壓或抽真空）過(guò)程中，放出被吸附的氣體，使吸附劑再生，外界不需要供給熱量便可進(jìn)行吸附劑的再生。因此，變壓吸附既稱等溫吸附，又稱無(wú)熱再生吸附。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。

   空氣經(jīng)空壓機(jī)緊縮后，經(jīng)過(guò)除塵、除油、枯燥后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐，經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)氣閥、左進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，緊縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，未吸附制氮機(jī)價(jià)格的氧氣穿過(guò)吸附床，經(jīng)過(guò)左產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進(jìn)入氧氣儲(chǔ)罐，這個(gè)進(jìn)程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)刻為幾十秒。左吸進(jìn)程完畢后，左吸附塔與右吸附塔經(jīng)過(guò)均壓閥連通，使兩塔壓力到達(dá)均衡，這個(gè)進(jìn)程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)刻為3~5秒。變壓吸附真空解吸制氧機(jī)(簡(jiǎn)稱VPSA制氧機(jī))，即穿透大氣壓的條件下，利用VPSA專用分子篩選擇性吸附空氣中的氮?dú)?、二氧化碳和水等雜質(zhì)，在抽真空的條件下對(duì)分子篩進(jìn)行解吸，從而循環(huán)制得純度較高的氧氣(90~94%)。