变压吸附空分制氧始创于20世纪60年代初，并于70年代实现工业化生产。在此之前,传统的工业空分装置大部分采用深冷精馏法(简称深冷法)
经过压缩机压缩的空气，首先进入冷干机脱除水分，然后进入由两台吸附塔组成的PSA制氮设备，利用吸附塔中装填的专用碳分子筛吸附剂选择性地吸附掉O2、CO2等杂质气体成分，而作为产品气N2将以99%的纯度从吸附塔顶排出。
在降压过程中，附剂吸附的氧气解吸出来，通过吸附塔底逆放排出，经吹洗后，吸附剂得以再生。完成再生后的吸附剂经均压升压和产品升压后又可转入吸附。两吸附塔交替使用，达到连续分离空气制氮的目的。用碳分子筛制氮主要是基于氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同，在0.7-1.0Mpa压力下,即氧在碳分子筛表面的扩散速度大于氮的扩散速度，使碳分子筛优先吸附氧，而氮大部分富集于不吸附相中。碳分子筛本身具有加压时对氧的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性。利用这种特性采用变压吸附法进行O2/N2分离。从而得到99.99%的氮气。
