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)
80年代以來至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進，使得變壓吸附空分技術得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運行成本低、自動化程度高和維護簡單、占地面積小和土建費用低等特點。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。

在大自然中，有純凈的碳。比如說，金剛石便是非常純凈的碳——在純凈的氧氣中，金剛石居然會燃燒，變成二氧化碳！金剛石是堅硬的東西，人們用它來裁玻璃，或者裝在鉆探機的鉆頭上，成為向地層深處進軍的開路。不過，天然的金剛石終究不多，不能滿足工業(yè)上的需要。我國已試制成功人造金剛石——在高溫高壓下，用石墨制造金剛石。

空分裝置就是用來把空氣中的各組份氣體分離，分別生產(chǎn)空氣組分的氧氣、氮氣，氬氣等等氣體的一套工業(yè)設備裝置。
常用的空氣分離方法是低溫精餾法分離。低溫分離方法通過壓縮循環(huán)深度冷凍的方法把空氣變成液態(tài)，經(jīng)過低溫精餾根據(jù)不同沸點而從液態(tài)空氣中逐步分離生產(chǎn)出氧氣、氮氣及氬氣等惰性氣體的設備，廣泛應用于傳統(tǒng)的冶金、新型煤化工、大型氮肥、氣體供應等領域。
自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽，它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質(zhì)稱為沸石，人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學組成通式為：(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O，M代表金屬離子(人工合成時通常為Na)，n代表金屬離子價數(shù)， x代表SiO2的摩爾數(shù)，也稱為硅鋁比，p代表水的摩爾數(shù)。分子篩骨架的基本結(jié)構是 SiO4和AlO4四面體，通過共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構的結(jié)晶。這種結(jié)合形式，構成了具有分子級、孔徑均勻的空洞及孔道。由于結(jié)構不同，形式不同，“籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “籠”的結(jié)構。A型、X型和Y型分子篩的晶體結(jié)構見圖1，圖2。