空分塔的冷量主要是有由膨胀机制取的，但在空分塔中较低温度并不是在膨胀机出口处，而是在上塔顶部。这是因为当空分塔正常运行后，下塔产生的饱和液体节流到上塔时，压力降低，部分气化，温度也降低到上塔压力对应的饱和温度。另外上塔底部液氧气化上升与塔板上的液体进行热质交换，氮组分挥发，气体温度不断降低，当到达上塔顶部时，也已为饱和纯氮。
