産生(shēng)和(hé)維持深低(dī)溫，使原料氣液化或分離并提純其組分的設備，又稱深度冷凍處理(lǐ)設備。深低(dī)溫是指遠低(dī)于普通(tōng)制(zhì)冷工程所達到和(hé)應用的溫度，其範圍一般為(wèi)120K到接近****零度。深低(dī)溫設備的用途很(hěn)廣。例如，氧液化設備和(hé)氫液化設備能生(shēng)産液氧和(hé)液氫，作(zuò)為(wèi)火(huǒ)箭的推進劑；氦液化設備可(kě)生(shēng)産液氦，用于研究超導材料、超導電(diàn)技(jì)術(shù)、空(kōng)間(jiān)技(jì)術(shù)等。又如用天然氣分離設備将原料氣分離，可(kě)生(shēng)産乙烷、乙烯等輕烴化工原料；空(kōng)氣分離設備可(kě)生(shēng)産氧氣和(hé)氮氣，供冶煉鋼鐵(tiě)、制(zhì)造合成氨等之用。20世紀70～80年代，空(kōng)氣分離設備在煤的氣化、污水(shuǐ)處理(lǐ)、紙漿漂白、石油蛋白的發酵和(hé)集成電(diàn)路闆生(shēng)産等新領域得(de)到了應用和(hé)推廣。
在地球上(shàng)不存在天然的深低(dī)溫環境和(hé)深低(dī)溫物質，必須利用深低(dī)溫設備方能獲得(de)這樣的低(dī)溫。1877年，法國的L.P.凱泰和(hé)瑞士的R.皮克特分别用實驗室的制(zhì)冷設備,達到了90.2K以下的深低(dī)溫、獲得(de)霧狀液态氧。1893年，英國的J.杜瓦在深低(dī)溫液化氣體(tǐ)的貯器(qì)方面首先制(zhì)成真空(kōng)瓶，被稱為(wèi)杜瓦瓶。1895年,德國的C.von林德應用焦耳-湯姆森(sēn)等焓節流效應,以壓縮機、管式換熱器(qì)和(hé)節流閥組成原始深低(dī)溫設備，并用它液化空(kōng)氣，使溫度達到80.9K。1898年,杜瓦在林德工作(zuò)基礎上(shàng),用液态空(kōng)氣預冷氫氣，再經節流閥等焓膨脹,将溫度降到20.4K以下而獲得(de)液氫。1902年，法國的G.克勞德在林德液化設備基礎上(shàng)加上(shàng)活塞式膨脹機，以等熵膨脹制(zhì)冷方法為(wèi)主也制(zhì)成液化空(kōng)氣的設備。1903年出現了****台商品制(zhì)氧機。1908年,荷蘭的H.卡默林-昂內(nèi)斯用同樣原理(lǐ)将液氫預冷氦氣,并在絕熱條件下等焓膨脹,将溫度降到4.2K以下而獲得(de)液氦。1965年，蘇聯的β.С.涅加諾夫等人(rén)發明(míng)稀釋制(zhì)冷機，使溫度達到0.025K。70年代以來(lái)，人(rén)們應用退磁制(zhì)冷技(jì)術(shù)使設備的緻冷溫度進一步降低(dī)。
深低(dī)溫精餾是先将原料氣液化，然後再按各組分冷凝(蒸發)溫度的不同，應用精餾原理(lǐ)分離出各組分，分離過程是在深低(dī)溫精餾塔中實現的。這種方法适用于被分離組分冷凝溫度相近的原料氣，如從空(kōng)氣中分離氧和(hé)氮。
深低(dī)溫分凝是利用原料氣中各組分冷凝溫度的差異，在換熱器(qì)中降低(dī)原料氣的溫度，由高(gāo)到低(dī)逐個(gè)組分進行(xíng)液化，并在分離器(qì)中将液體(tǐ)分離。這種方法适用于被分離組分的冷凝溫度相距較遠的原料氣，如焦爐氣的分離。
深低(dī)溫吸附是利用多(duō)孔性的固體(tǐ)吸附劑具有(yǒu)選擇吸附的特性，在深低(dī)溫下吸附某些(xiē)雜質組分，以獲得(de)純淨的産品的方法。如利用分子篩吸附器(qì)在液态空(kōng)氣下從粗氩中吸附氧和(hé)氮，以獲得(de)精氩等。根據工藝的需要，有(yǒu)時(shí)單獨使用一種原理(lǐ)，有(yǒu)時(shí)幾種原理(lǐ)同時(shí)并用。
