變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實現(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，使得變壓吸附空分技術得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運行成本低、自動化程度高和維護簡單、占地面積小和土建費用低等特點。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于100噸/天，相當于3000Nm3/h )氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競爭力。廣泛的應用于電爐煉鋼、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：一是采用大氣進氣壓差自動充壓技術，減少鼓風機送風量，延長設備使用壽命，降低氧氣制造成本。

吸附常常是在壓力環(huán)境下進行的，變壓吸附提出了加壓和減壓相結合的方法，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)過程。吸附劑對吸附質(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，同時在減壓（降至常壓或抽真空）過程中，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行吸附劑的再生。因此，變壓吸附既稱等溫吸附，又稱無熱再生吸附。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)空壓機緊縮后，經(jīng)過除塵、除油、枯燥后，進入空氣儲罐，經(jīng)過空氣進氣閥、左進氣閥進入左吸附塔，塔壓力升高，緊縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附，未吸附制氮機價格的氧氣穿過吸附床，經(jīng)過左產(chǎn)氣閥、氧氣產(chǎn)氣閥進入氧氣儲罐，這個進程稱之為左吸，持續(xù)時刻為幾十秒。左吸進程完畢后，左吸附塔與右吸附塔經(jīng)過均壓閥連通，使兩塔壓力到達均衡，這個進程稱之為均壓，持續(xù)時刻為3~5秒。變壓吸附真空解吸制氧機(簡稱VPSA制氧機)，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氣、二氧化碳和水等雜質(zhì)，在抽真空的條件下對分子篩進行解吸，從而循環(huán)制得純度較高的氧氣(90~94%)。