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本发明提供了一种空气分离设备以及空气分离方法。该空气分离设备包括压缩机和双级精馏塔,双级精馏塔包括上精馏塔、下精馏塔和设置在上精馏塔和下精馏塔之间的冷凝蒸发器,上精馏塔的中部具有富氧液空进口,压缩机与上精馏塔的中部通过第一空气输送管路相连且接口位于富氧液空进口下方,下精馏塔的顶部与冷凝蒸发器通过氮气输送管路相连。空气分离设备还包括:第三精馏塔,与上精馏塔的底部通过第二富氧液空输送管路相连将上精馏塔产生的第二富氧液空输送至第三精馏塔进行精馏,第三精馏塔的底部设置有蒸发器,蒸发器具有空气入口和空气出口,空气入口与压缩机通过第二空气输送管路相连,空气出口与下精馏塔相连。降低压缩机的排压,实现了节能。