变压吸附制氮装置始于20世纪60年代初，70年代实现了工业化生产。在此之前传统的工业空气分离工厂大多采用低温精馏法(深冷法)，20世纪80年代以来，通过CaX和LiX等具有吸附分离性能的沸石分子筛的相继开发利用和工艺改进，变压吸附空气分离技术得到了迅速发展，与低温空气分离工厂相比，PSA过程启动时间短、停车方便、能耗低、自动化程度高、维护方便。在不需要高纯氧的中小型(100吨/天以下，3000Nm3/h)氧气生产中，比极冷法更有竞争力。

  变压吸附制氮装置广泛应用于电炉炼钢、有色金属冶炼、玻璃加工、甲醇生产、炭黑生产、化肥煤气、化学氧化工艺、纸浆漂白、污水处理、生物发酵、水产养殖、医疗、军事等多个领域。40多年来变压吸附空分制氧技术的研究进展主要从两个方面表现为：作为空分制氧吸附剂和吸附理论的研究方面，空分制氧工艺循环过程的研究方面。

  国内对这项技术的研究虽然起步很快，但长期以来发展比较慢。进入20世纪90年代，变压吸附制氧设备的优越性逐渐得到认可，近年来各种工艺的设备相继投入生产，给各行业带来了巨大的经济效益。

  变压吸附制氮装置的变压吸附法是怎样？

  近来发展起来的新工艺，Skarstrome等发明于1960年，在工业上主要用于空气干燥和氢气提纯。1970年以后才开发空气制氧或氮，1976年以后开发了碳粉本身或非锡粉本身的真空变压吸附法，在空气中制造氧气或氮，1980年成功地利用单相PSA吸附制造了医用氧气。

  吸附分离利用吸附剂只分离特定气体吸附和分析能力的差异。为了促进这一过程的进行，常用的加压法和真空法等。利用分子变压吸附分离空气制造氧气的机器，一种是利用分子筛对氮的吸附亲和能力大于对氧的吸附亲和力，分离氧气和氮。在碳分子筛微孔系统的狭缝中，氧的扩散速度比氮的扩散速度更快，因此可以在偏离平衡的状态下分离氧氮。

  变压吸附法氧气、氮气在常温下进行，其工艺有加压吸附/常压分析或常压吸附/真空分析两种，通常采用沸石分子筛氧气、碳分子筛氮气。1991年日本三菱重工业制造了世界上规模的PSA氧气设备，其氧气产量达到8650m3/h。进入20世纪90年代，我国的PSA/VPSA氧气制造设备逐渐系列化，近年来锂基分子筛性能更加稳定高效，得到了越来越多的大规模应用，实现了装置大型化生产，单变压吸附装置产量高达40700m3/h，氧气纯度 90%。