進入下塔的空氣經(jīng)精餾后在頂部獲得純度較高的氮氣。氮氣進入主冷向液氧放出熱，最后冷凝成液氮。如果液氧溫度一定，主冷的傳熱面積一定，氣氮的冷凝量越多，則需要放出的熱量也越多(主冷熱負荷越大)，這要求主冷的溫差也越大，即氣氮的溫度要越高。
塔內(nèi)的氣體是飽和蒸氣，它的溫度與壓力、純度之間存在有固定的關(guān)系：
1、當壓力一定時，氣體的含氮量越高，則液化溫度越低。例如，在0.55MPa、氣體含氮為100％時，相應的液化溫度為一177．8℃；含氮為96％時，液化溫度為一176.90C。
2、當下塔頂部溫度不變時(相當于上塔壓力、液氧純度和液氧液面沒有改變，氣氮的冷凝量沒有改變時)，含氮量越高，相應的液化壓力也越高。例如，當下塔頂部溫度為-177．1℃，氣體含氮為9999％時，相應的液化壓力為0.58MPa；含氮為在大型空分設備中，同時制取純氧、純氮的設備比單獨生產(chǎn)純氧的設備，生產(chǎn)每立方米氧氣的成本要高，其中主要原因就是在制取純氮時，對下塔提供的液氮純度要求提高，下塔壓力相應提高，這樣電耗就要大，氧氣成本就提高。
3、當氣氮的純度一定時，溫度越高，液化所需的壓力也越高。例如，當下塔頂部含氮為96％，溫度為一178.1℃液化壓力為0.5MPa；溫度為一174．7℃,則液化壓力為0.65MPa。當進塔空氣量增加，主冷傳熱面顯得不足或主冷傳熱效果由于傳熱面臟污而下降時，為保證一定的熱量傳遞(一定的熱負荷和液氧蒸發(fā)量)，只能擴大傳熱溫差。這就要求下塔頂部氣氮的溫度升高，下塔壓力必然要升高。
