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深冷制氧设备即在空气温度低至-196℃左右为液态空气时，经过深冷制氧空分设备中的分离、精馏等多过程，得到大量、高纯度氧气的制氧气设备。

深冷制氧设备采用的基本原理为空气分离技术，即空气中不同的压力下，各个气体饱和温度不同。压力越高，气体饱和温度越高，蒸汽越易液化为液态气体。反之同理。空气分离技术基本工作原理为低温精馏法。空气冷凝为液体，因各气体蒸发温度不同，在精馏塔上、下塔中即会得到提纯气体；同时，主冷的蒸发侧和冷凝侧可分别提纯液态氧气、液态氮气等。