變壓吸附VPSA制氧系統(tǒng)來自空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣，首先進(jìn)入冷干機(jī)脫除水分，然后進(jìn)入由兩臺吸附塔組成的PSA制氧裝置，利用塔中裝填的專用分子篩吸附劑選擇性地吸附掉N2、CO2等雜質(zhì)氣體組分，而作為產(chǎn)品氣O2將以25%-95%的純度由塔頂排出。

在降壓時，吸附劑吸附的氮?dú)饨馕鰜?，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(dá)到連續(xù)分離空氣制氧的目的。

沸石分子篩最初在工業(yè)上主要用于空氣干燥和氫氣純化。后才開發(fā)用于空氣制氧或制氮，后逐漸開發(fā)成功用碳分子篩，或用沸石分子篩的真空變壓吸附法，從空氣中制氧或氮，實現(xiàn)了用單床PSA法吸附制取醫(yī)用氧。

吸附分離是利用吸附劑只對特定氣體吸附和解析能力上的差異進(jìn)行分離的。為了促進(jìn)這個過程的進(jìn)行，常用的有加壓法和真空法等。分子篩變壓吸附分離空氣制取氧的機(jī)理，一是利用分子篩對氮的吸附親和能力大于對氧的吸附親和能力以分離氧，氮；二是利用氧在碳分子篩微孔系統(tǒng)狹窄空隙中的擴(kuò)散速度大于氮的擴(kuò)散速度，使在遠(yuǎn)離平衡的條件下可分離氧氮。

變壓吸附法制氧，氮在常溫下進(jìn)行，其工藝有加壓吸附/常壓解析或常壓吸附/真空解析兩種，通常選用沸石分子篩制氧，碳分子篩制氮。其氧產(chǎn)量可達(dá)8000m3/h。我國的PSA/VPSA制氧設(shè)備技術(shù)逐漸成熟，鋰基分子篩因其性能更為穩(wěn)定、高效，被越來越多的大規(guī)模應(yīng)用，實現(xiàn)裝置大型化生產(chǎn)，單套變壓吸附裝置產(chǎn)量最高可達(dá)50000m3/h，氧純度≥90％，產(chǎn)品氧能耗可達(dá)0.32~0.37kw.h/m3