O oxigênio, o nitrogênio, o argônio e outros gases raros produzidos pela unidade de separação de ar são amplamente utilizados nas indústrias siderúrgica, química, de refino, de vidro, de borracha, eletrônica, de saúde, alimentícia, metalúrgica, de geração de energia e em outros setores.

1. O princípio de funcionamento desta planta baseia-se no diferente ponto de ebulição de cada gás presente no ar. O ar é comprimido, pré-resfriado e submetido à remoção de H2O e CO2, sendo então resfriado no trocador de calor principal até se liquefazer. Após a retificação, o oxigênio e o nitrogênio produzidos podem ser coletados.
2. Esta planta é de purificação de ar por MS com processo de expansão por turbina a gás. É uma planta comum de separação de ar, que adota enchimento completo e retificação para a produção de argônio.
3. O ar bruto passa por um filtro de ar para remoção de poeira e impurezas mecânicas e entra no compressor de turbina de ar, onde é comprimido a 0,59 MPa. Em seguida, entra no sistema de pré-resfriamento, onde o ar é resfriado a 17 °C. Depois disso, flui para dois tanques de adsorção de peneira molecular, que funcionam em sequência, para a remoção de H₂O, CO₂ e C₂H₂.

1. Após a purificação, o ar se mistura com o ar expandido e reaquecido. Em seguida, é comprimido por um compressor de média pressão, sendo dividido em dois fluxos. Uma parte segue para o trocador de calor principal para ser resfriada a -260 K e, em seguida, é aspirada da parte central do trocador de calor principal para entrar na turbina de expansão. O ar expandido retorna ao trocador de calor principal para ser reaquecido e, após isso, flui para o compressor de reforço de ar. A outra parte do ar é impulsionada por um expansor de alta temperatura e, após o resfriamento, flui para um expansor de reforço de baixa temperatura. Em seguida, segue para uma caixa fria para ser resfriada a aproximadamente 170 K. Parte desse ar ainda estará resfriada e flui para a parte inferior da coluna inferior através do trocador de calor. O restante do ar é aspirado para o expansor de baixa temperatura. Após a expansão, é dividido em duas partes. Uma parte segue para a parte inferior da coluna inferior para retificação, enquanto o restante retorna ao trocador de calor principal e, em seguida, flui para o compressor de reforço de ar após ser reaquecido.
2. Após a retificação primária na coluna inferior, o ar líquido e o nitrogênio líquido puro são coletados na coluna inferior. O nitrogênio líquido residual, o ar líquido e o nitrogênio líquido puro fluem para a coluna superior através do resfriador de ar e nitrogênio líquido. Lá, são retificados novamente e, em seguida, o oxigênio líquido com 99,6% de pureza é coletado na parte inferior da coluna superior e liberado para a produção através da câmara fria.
3. Parte da fração de argônio na coluna superior é aspirada para a coluna de argônio bruto. Esta coluna é composta por duas partes. O refluxo da segunda parte é bombeado para o topo da primeira parte através de uma bomba de líquido. Na coluna de argônio bruto, o argônio bruto é retificado para obter uma concentração de 98,5% de Ar e 2 ppm de O₂. Em seguida, este argônio é direcionado para o meio da coluna de argônio puro através de um evaporador. Após a retificação na coluna de argônio puro, o argônio líquido (99,999% Ar) é coletado na parte inferior da coluna.
4. O nitrogênio residual do topo da coluna superior flui da caixa fria para o purificador como ar regenerativo, o restante segue para a torre de resfriamento.
5. O nitrogênio proveniente do topo da coluna auxiliar da coluna superior flui para fora da caixa fria como produto, passando pelo resfriador e pelo trocador de calor principal. Caso não haja necessidade de nitrogênio, ele pode ser direcionado para a torre de resfriamento de água. Se a capacidade de resfriamento da torre de resfriamento de água for insuficiente, será necessário instalar um chiller.