圧力スウィング吸着プロセス（PSA）を設計および運転するには，循環定常状態における操作条件の最適化が非常に重要である．このような運転条件の最適化のためには，プロセスの数学モデルを構築してシミュレーションにより行うのが望ましい．本研究では，数学モデルからPSAの循環定常状態を計算する直接法とPSAプロセスの最適化法を提案し，空気分離を行う実験室規模のPSAプロセスに適用して検証を行った．その結果本手法は，比較的短時間に最適運転条件を決定できることが確認された．