اکسیژن، نیتروژن، آرگون و سایر گازهای کمیاب تولید شده توسط واحد جداسازی هوا به طور گسترده در صنایع فولاد، صنایع شیمیایی، پالایشگاه، شیشه، لاستیک، الکترونیک، مراقبت‌های بهداشتی، مواد غذایی، فلزات، تولید برق و سایر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۱. اصل طراحی این کارخانه بر اساس نقطه جوش متفاوت هر گاز موجود در هوا است. هوا فشرده، پیش‌سرد شده و H2O و CO2 آن حذف می‌شود، سپس در مبدل حرارتی اصلی خنک می‌شود تا به مایع تبدیل شود. پس از اصلاح، اکسیژن و نیتروژن تولیدی می‌توانند جمع‌آوری شوند.
۲. این کارخانه تصفیه هوا به روش MS با فرآیند انبساط توربینی تقویت‌شده است. این یک کارخانه جداسازی هوای رایج است که پر کردن و اصلاح کامل مواد برای تولید آرگون را اتخاذ می‌کند.
۳. هوای خام برای حذف گرد و غبار و ناخالصی‌های مکانیکی به فیلتر هوا می‌رود و وارد کمپرسور توربین هوا می‌شود که در آنجا هوا تا فشار ۰.۵۹ مگاپاسکال فشرده می‌شود. سپس به سیستم پیش‌خنک‌کننده هوا می‌رود که در آنجا هوا تا ۱۷ درجه سانتیگراد خنک می‌شود. پس از آن، به ۲ مخزن جاذب غربال مولکولی که به نوبت در حال کار هستند، جریان می‌یابد تا H2O، CO2 و C2H2 از آن حذف شود.

* ۱. پس از تصفیه، هوا با هوای منبسط شده دوباره گرم شده مخلوط می‌شود. سپس توسط کمپرسور فشار متوسط ​​فشرده شده و به ۲ جریان تقسیم می‌شود. یک قسمت به مبدل حرارتی اصلی می‌رود تا تا دمای -۲۶۰ کلوین خنک شود و از قسمت میانی مبدل حرارتی اصلی مکیده شده و وارد توربین انبساطی می‌شود. هوای منبسط شده به مبدل حرارتی اصلی برمی‌گردد تا دوباره گرم شود، پس از آن به کمپرسور تقویت هوا جریان می‌یابد. قسمت دیگر هوا توسط منبسط کننده دمای بالا تقویت می‌شود، پس از خنک شدن، به منبسط کننده دمای پایین جریان می‌یابد. سپس به جعبه سرد می‌رود تا تا دمای حدود ۱۷۰ کلوین خنک شود. بخشی از آن هنوز خنک می‌شود و از طریق مبدل حرارتی به پایین ستون پایینی جریان می‌یابد. و هوای دیگر به منبسط کننده دمای پایین مکیده می‌شود. پس از منبسط شدن، به ۲ قسمت تقسیم می‌شود. یک قسمت برای اصلاح به پایین ستون پایینی می‌رود، بقیه به مبدل حرارتی اصلی برمی‌گردد، سپس پس از گرم شدن مجدد به تقویت کننده هوا جریان می‌یابد.
۲. پس از تصفیه اولیه در ستون پایینی، هوای مایع و نیتروژن مایع خالص را می‌توان در ستون پایینی جمع‌آوری کرد. نیتروژن مایع زائد، هوای مایع و نیتروژن مایع خالص از طریق خنک‌کننده هوای مایع و نیتروژن مایع به ستون بالایی جریان می‌یابد. دوباره در ستون بالایی تصفیه می‌شود، پس از آن، اکسیژن مایع با خلوص ۹۹.۶٪ را می‌توان در پایین ستون بالایی جمع‌آوری کرد و به عنوان محصول از جعبه سرد خارج نمود.
۳. بخشی از کسر آرگون در ستون بالایی به ستون آرگون خام مکیده می‌شود. ستون آرگون خام دو بخش دارد. جریان برگشتی بخش دوم از طریق پمپ مایع به بالای ستون اول به صورت جریان برگشتی منتقل می‌شود. این جریان در ستون آرگون خام اصلاح می‌شود تا آرگون خام ۹۸.۵٪ آرگون و ۲ppm اکسیژن به دست آید. سپس از طریق تبخیرکننده به وسط ستون آرگون خالص منتقل می‌شود. پس از اصلاح در ستون آرگون خالص، آرگون مایع (۹۹.۹۹۹٪ آرگون) را می‌توان در پایین ستون آرگون خالص جمع‌آوری کرد.
۴. نیتروژن زائد از بالای ستون بالایی به عنوان هوای احیاکننده از جعبه سرد به سمت تصفیه‌کننده جریان می‌یابد و بقیه به برج خنک‌کننده می‌رود.
۵. نیتروژن از بالای ستون کمکی ستون بالایی، از طریق کولر و مبدل حرارتی اصلی به عنوان محصول از محفظه سرد خارج می‌شود. در صورت عدم نیاز به نیتروژن، می‌توان آن را به برج خنک‌کننده آب منتقل کرد. برای اینکه ظرفیت برودتی برج خنک‌کننده آب کافی نباشد، نیاز به نصب چیلر است.