變壓吸附法即PSA法是在較高的壓力下吸附，實(shí)現(xiàn)氣體分離，在較低壓力下實(shí)現(xiàn)吸附劑再生。該法是基于分子篩對(duì)空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)壓縮，通過(guò)裝有分子篩的吸附塔時(shí)，氮?dú)夥肿觾?yōu)先被吸附，氧分子留在氣相中而成為氧氣。吸附達(dá)到平衡時(shí)，利用減壓或抽真空將分子篩表面所吸附的氮分子驅(qū)除，恢復(fù)分子篩的吸附能力。為了連續(xù)提供氧氣，裝置通常設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的吸附塔，一個(gè)塔吸附產(chǎn)氧，另一個(gè)塔解吸，以達(dá)到連續(xù)產(chǎn)氧的目的。
PSA法能夠生產(chǎn)純度80%~95%的氧氣，制氧電耗一般在0.32kWh/Nm3～0.37kWh/Nm3，吸附壓力高于大氣壓，一般在30kPa～100kPa，流程簡(jiǎn)單，常溫下工作，自動(dòng)化水平高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理，特別是安全性好。在真空解吸流程中，裝置操作壓力低，容器等不受壓力容器規(guī)范控制。變壓吸附工藝按吸附器的數(shù)量，分為單塔流程、兩塔流程、三塔流程和五塔流程等。五塔流程的變壓吸附法最為常用，就是用5個(gè)吸附床、4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和2臺(tái)真空泵，整個(gè)周期中保持2個(gè)床在吸附和抽真空，解決了大規(guī)模產(chǎn)氧的技術(shù)問(wèn)題 。
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。
二是設(shè)備簡(jiǎn)單，主要設(shè)備羅茨鼓風(fēng)機(jī)和真空泵運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，分子篩的使用壽命在10年以上，無(wú)需維護(hù)。
三是產(chǎn)生的氧氣量及純度可根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，穩(wěn)定純度可達(dá)93%，經(jīng)濟(jì)純度為80%~90%；產(chǎn)氧時(shí)間快，一般30min以內(nèi)就可以達(dá)到80%以上的純度；單位電耗僅0.32kWh/Nm3～0.37kWh/Nm3。
四是變壓吸附制氧與深冷法制氧對(duì)比有以下特點(diǎn)：投資低，流程簡(jiǎn)單，占地少，設(shè)備少，運(yùn)動(dòng)部件少；自動(dòng)化程度高，基本可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理；能夠滿足高爐富氧鼓風(fēng)工藝要求。