大型制氧裝置的氧、氮生產過程與小型的基本相同，但仍有一些差別，其中與熱交換器有關的方面，主要有：

（1）小型制氧裝置中和新近開發的分子篩增壓型大中型制氧裝置中，一般是將已除去了水分和二氧化碳之后的凈化空氣送到主熱，于是主熱的作用只是使凈化后的空氣獲得冷卻。

而對目前正在運行著的很多大中型制氧裝置中，其熱交換器進行這樣的工作：在某一段時間里，讓空氣通過它的通道，使之得到冷卻，同時，還要把空氣中的二氧化碳和水分凍結在里面。而在另一段時間里，當污氨（即氨餾分）通過熱交換器得到升溫的同時，把凍結的二氧化碳和水分升華帶走。也就是說，這時熱交換器在利用各氣流進行熱交換的同時，還要實現空氣中二氧化碳和水分的自清除的任務。

（2）在大型制氧裝置中，由于流程組織的需要，還包括有其他一些熱交換器，例如液化器、膨脹熱交換器、液氧過冷器等，所以在整個流程中，熱交換器的應用就更多了。