空气预冷系统一般由空气冷却塔，水冷却塔，冷水机及水泵组成，它设置在空压机与分子筛吸附器之间，用以降低进分子筛吸附器的空气温度及含水量。九十年代以前，空冷塔和水冷塔常采用穿流塔板、降液管式大孔经塔板，在实际运行中暴露了以下诸多问题，如空冷塔带水、水冷塔喷水、塔板阻力大、冷冻机制冷量大和预冷效果差等问题。从九十年代开始，国内外的空分设备制造厂均普遍采用聚丙稀鲍尔环填料塔，有的在空冷塔的底部则采用少量（约2m左右）的不锈钢鲍尔环填料，鲍尔环的规格一般选用公称直径为DN50、DN70和DN90三种。
                         
     空冷塔和水冷塔以鲍尔环作为填料，采用自由堆放方式。在进行传质和传热时，液体自塔顶均匀下流，沿填料呈膜状流动，气体则由塔底上升通过填料（填料的比表面积达80~110m2/m3)时与液膜接触，进行热质交换。
                         
     七十年代前后制造的空分设备，其空冷塔和水冷塔也采用过陶瓷拉西环填料，由于德国BASF对拉西环作了重大改进，虽然环外径也是等于高度，但在环壁上开出两排带有内舌片的窗孔。每层窗孔有5个，这种结构改善了气液分布，充分利用了环的内表面，与拉西环相比，鲍尔环的处理量可大50%以上，而压降低一半。
                         
      实践证明，空气预冷系统采用鲍尔环填料塔后与筛板塔相比，具有以下几个显著特点：
     （1）传质传热能力强。出空冷塔的空气温度与上段进塔冷水的温差可少于1℃，水冷塔的出水温度与进塔的污氮温度之间可产生4~5℃的负温差；
     （2）由于堆积空隙率达到94~95%，因此不易堵塞，不易选成造沫夹带，有利于变工况操作，空气量加大后，不易带水；
     （3）压降小，每米填料的阻力大约在10mm水柱左右；
     （4）空冷塔的用水量可下降30%；
     （5）可降低冷水机的制冷量。冬季可不开机，夏季制冷量可降低80%，为实现无冷水机的空气预冷系统成为可能；
  　（6）安装方便，制造成本低；
     （7）相当低的密度（0.9kg/m3),导致最终产品重量轻。
                         
      聚丙稀为可燃性物质，其使用温度在10~120℃之间，低于0℃以下发生脆化。其结构具有更大的化学稳定性，能耐大部分酸、盐和许多有机溶液，但不能耐高浓度强酸。
                         
      聚丙稀又分普通性（使用最高温度+80℃）和增强性（使用最高温度+120℃）二种。水冷塔可选用普通型聚丙稀鲍尔环填料；空冷塔在启动时，空压机如不设置未端冷却器，启动时的空气温度约为90℃，因此选择增强型鲍尔环填料或者大部分选择普通型聚丙稀鲍尔环填料，在填料底层约2m高应选择不锈钢鲍尔环填料，以防聚丙稀鲍尔环填料热变形抗压强度的降低。