??? 空氣中的主要成分是氧和氮，它們分別以分子狀態(tài)存在。分子是保持它原有性質(zhì)的較小顆粒，直徑的數(shù)量級(jí)在10^-8cm，而分子的數(shù)目非常多，并且不停地在作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此，空氣中的氧、氮等分子是均勻地相互攙混在一起的，要將它們分離開(kāi)是較困難的。目前主要有3種分離方法。
(1)低溫法
??? 空氣通過(guò)壓縮、膨脹降溫，直至空氣液化，再利用氧、氮的氣化溫度(沸點(diǎn))不同(在大氣壓力下，氧的沸點(diǎn)為90K，氮的沸點(diǎn)為77K)，沸點(diǎn)低的氮相對(duì)于氧要容易氣化這個(gè)特性，在精餾塔內(nèi)讓溫度較高的蒸氣與溫度較低的液體不斷相互接觸，液體中的氮較多地蒸發(fā)，氣體中的氧較多地冷凝，使上升蒸氣中的含氮量不斷提高，下流液體中的含氧量不斷增大，以此實(shí)現(xiàn)將空氣分離。要將空氣液化，需將空氣冷卻到100K以下的溫度，這種制冷叫深度冷凍；而利用沸點(diǎn)差將液空分離的過(guò)程叫精餾過(guò)程。
(2)吸附法
??? 讓空氣通過(guò)充填有某種多孔性物質(zhì)--分子篩的吸附塔，利用分子篩對(duì)不同的分子具有選擇性吸附的特點(diǎn)，通過(guò)分子篩對(duì)氮分子具有較強(qiáng)的吸附性能，讓氧分子通過(guò)，因而可得到純度較高的氧氣。由于吸附劑的吸附容量有限，當(dāng)吸附某種分子達(dá)到飽和時(shí)，就沒(méi)有繼續(xù)吸附的能力，需要將被吸附的物質(zhì)驅(qū)趕掉，才能恢復(fù)吸附的能力。這一過(guò)程叫“再生”。因此，為了保證連續(xù)供氣，需要有兩個(gè)以上的吸附塔交替使用。 這種方法流程簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行成本較低，但要獲得高純度的產(chǎn)品較為困難，產(chǎn)品氧純度在93%左右。
(3)膜分離法
??? 利用一些有機(jī)聚合膜的滲透選擇性，當(dāng)空氣通過(guò)薄膜(0.1μm)或中空纖維膜時(shí)，氧氣的穿透過(guò)薄膜的速度約為氮的4～5倍，從而實(shí)現(xiàn)氧、氮的分離。這種方法裝置簡(jiǎn)單，操作方便，啟動(dòng)快，投資少，但富氧濃度一般適宜在28%～35%，規(guī)模也只宜中、小型，所以只適用于富氧燃燒和醫(yī)療保健等方面。目前在玻璃窯爐中已得到實(shí)際應(yīng)用。