La planta de ASU produce gas líquido como los siguientes siete pasos:

1. antes de la compresión El aire está prefiltrado de polvo.

2. El aire se comprime donde la presión de suministro final está determinada por las recuperaciones y el estado de fluido (gas o líquido) de los productos. Las presiones típicas varían entre 5 y 10 bares de bar. La corriente de aire también se puede comprimir a diferentes presiones para mejorar la eficiencia de la ASU. Durante la compresión, el agua se condensa en enfriadores entre etapas.

3. El aire del proceso generalmente se pasa a través de un lecho de tamiz molecular, que elimina cualquier vapor de agua restante, así como dióxido de carbono, que se congelaría y enchufaría el equipo criogénico. Los tamices moleculares a menudo están diseñados para eliminar los hidrocarburos gaseosos del aire, ya que estos pueden ser un problema en la destilación de aire posterior que podría conducir a explosiones. El lecho de tamices moleculares debe ser regenerada. Esto se hace instalando varias unidades que operan en modo alterno y utilizando el gas residual seco coproducido para desorbitar el agua.

4. El aire del proceso se pasa a través de un intercambiador de calor integrado (generalmente un intercambiador de calor de aleta de placa) y se enfría contra corrientes criogénicas del producto (y desechos). Parte del aire licuados para formar un líquido enriquecido en oxígeno. El gas restante es más rico en nitrógeno y se destila a nitrógeno casi puro (típicamente <1ppm) en una columna de destilación de alta presión (HP). El condensador de esta columna requiere una refrigeración que se obtiene al expandir la corriente más rica en oxígeno más a través de una válvula o a través de un expansor (un compresor inverso).

5 Alternativamente, el condensador se puede enfriar intercambiando calor con una caldera RE en una columna de destilación de baja presión (LP) (que funciona a 1.21.3 bar de abdominales) cuando la ASU produce oxígeno puro. Para minimizar el costo de compresión, el condensador/reinicio combinado de las columnas HP/LP debe funcionar con una diferencia de temperatura de solo 1-2 grados Kelvin, lo que requiere intercambiadores de calor de aluminio soldado de aleta de placa. Las purezas de oxígeno típicas varían de 97.5% a 99.5% e influyen en la recuperación máxima del oxígeno. La refrigeración requerida para producir productos líquidos se obtiene utilizando el efecto JT en un expansor que alimenta el aire comprimido directamente a la columna de baja presión. Por lo tanto, una cierta parte del aire no debe separarse y debe dejar la columna de baja presión como una corriente de desechos de su sección superior.

6 Debido a que el punto de ebullición del argón (87.3 K en condiciones estándar) se encuentra entre el del oxígeno (90.2 K) y el nitrógeno (77.4 K), el argón se acumula en la sección inferior de la columna de baja presión. Cuando se produce argón, se toma un sorteo del lado de vapor de la baja presión

Columna donde la concentración de argón es más alta. Se envía a otra columna que rectifica el argón a la pureza deseada desde la cual el líquido se devuelve a la misma ubicación en la columna LP. El uso de paquetes estructurados modernos que tienen gotas de muy baja presión permiten purezas de argón de menos de 1 ppm. Aunque el argón está presente en menos al 1% del entrante, la columna de argón de aire requiere una cantidad significativa de energía debido a la alta relación de reflujo requerida (aproximadamente 30) en la columna de argón. El enfriamiento de la columna de argón se puede suministrar a partir de líquidos ricos expandidos en frío o por nitrógeno líquido.

7 Finalmente, los productos producidos en forma de gas se calientan contra el aire entrante a las temperaturas ambientales. Esto requiere una integración de calor cuidadosamente elaborada que debe permitir la robustez contra las perturbaciones (debido al cambio de los lechos de tamiz molecular). También puede requerir refrigeración externa adicional durante el arranque.