變壓吸附（Pressure Swing Adsorption.簡稱PSA），是一種新型氣體吸附分離技術(shù)，它有如下優(yōu)點：產(chǎn)品純度高；一般可在室溫和不高的壓力下工作，床層再生時不用加熱，產(chǎn)品純度高；設(shè)備簡單，操作、維護簡便；連續(xù)循環(huán)操作，可完全達到自動化。因此，當這種新技術(shù)問世后，就受到各國工業(yè)界的關(guān)注，競相開發(fā)和研究，發(fā)展迅速，并日益成熟

1960年Skarstrom提出PSA專利，他以5A沸石分子篩為吸附劑，用一個兩床PSA裝置，從空氣中分離出富氧，該過程經(jīng)過改進，于60年代投入了工業(yè)生產(chǎn)。80年代，變壓吸附技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用取得了突破性的進展，主要應(yīng)用在氧氮分離、空氣干燥與凈化以及氫氣凈化等。

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)

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(yīng)用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、甲醇生產(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、醫(yī)療和軍事等諸多領(lǐng)域(楊，1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。
如果壓力不變，在常溫或低溫的情況下吸附，用高溫解吸的方法，稱為變溫吸附（簡稱TSA）。顯然，變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫（常溫）吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行，由于吸附劑的比熱容較大，熱導率（導熱系數(shù)）較小，升溫和降溫都需要較長的時間，操作上比較麻煩，因此變溫吸附主要用于含吸附質(zhì)較少的氣體凈化方面。
變壓吸附既然沿著吸附等溫線進行，從靜態(tài)吸附平衡來看，吸附等溫線的斜率對它的是影響很大的，在溫度不變的情況下，壓力和吸附量之間的關(guān)系，如圖1所示，圖1中PH表示吸附壓力，PL表示解吸（減壓后）壓力，這時PH與PL所應(yīng)的吸附量的差，實質(zhì)上是有效吸附量，以Ve表示之。顯然，直線型吸附等溫線的有效吸附量比曲線型（Langmuir型）的要來得大。
吸附過程
來自空氣壓縮機的壓縮空氣，首入冷干機脫除水分，然后進入由兩臺吸附塔組成的PSA制氮裝置，利用塔中裝填的碳分子篩吸附劑選擇性地吸附掉O2、CO2等雜質(zhì)氣體組分，而作為產(chǎn)品氣N2將以99%的純度由塔頂排出
吸附劑再生
在降壓時，吸附劑吸附的氧氣解吸出來，通過塔底逆放排出，經(jīng)吹洗后，吸附劑得以再生。完成再生后的吸附劑經(jīng)均壓升壓和產(chǎn)品升壓后又可轉(zhuǎn)入吸附。兩塔交替使用，達到連續(xù)分離空氣制氮的目的
膜技術(shù)可以為空氣分離提供替代的、低能耗的方法。例如，在環(huán)境或溫暖溫度下操作的聚合膜可以產(chǎn)生富氧空氣（25-50%氧氣）。陶瓷膜可以提供高純度的氧氣（90%或更多），但需要更高的溫度（800-900℃）才能工作。這些陶瓷膜包括離子傳輸膜（ITM）和氧傳輸膜（OTM）。膜氣體分離是用來提供貧氧和富氮氣體，而不是空氣，以填補燃料箱的噴氣式客機，從而大大減少了意外火災(zāi)和爆炸的機會。相反，膜氣體分離被用來為飛行員提供富氧空氣在高空飛行的飛機上沒有加壓艙。