Naprava za ločevanje zraka je industrijski objekt, ki ločuje naravno prisoten zrak ali atmosferski zrak na njegove sestavne pline. Plini, pridobljeni v procesu, vključujejo kisik, dušik in argon, pa tudi nekatere inertne pline, kot so neon, ksenon in kripton. Ker sta dušik in kisik dva najpogostejša plina v zemeljski atmosferi, ta dva elementa predstavljata večino plinov, pridobljenih v tem procesu.
Postopek, ki se uporablja v napravi za ločevanje zraka, se imenuje kriogena destilacija. S hlajenjem atmosferskega zraka na izjemno nizke temperature je mogoče sestavne pline ločiti in pobrati. V nekaterih rastlinah je mogoče nabirati tudi tekoče oblike dušika ali kisika.
Postopek kriogene destilacije je štiristopenjski postopek. V prvem koraku se atmosferski zrak očisti in stisne na tlačno območje od 5 do 10 barov (4-9 atmosfer). S postopkom čiščenja se odstranijo prah in onesnaževalci, ki bi lahko motili proces hlajenja. Postopek kompresije segreje zrak, da odstrani sledi vlage, preden se stisnjen zrak prenese v toplotni izmenjevalnik za hlajenje.
Ko je stisnjen zrak ohlajen, je naslednji korak čiščenje. Ta postopek vključuje prehajanje zraka skozi molekularno sito, ki filtrira zrak s postopkom, imenovanim adsorpcija. V tem procesu se plini ali molekule privlačijo na površino adsorbenta in tvorijo plast na vrhu adsorbentnega materiala. Molekularna sita so zasnovana za odstranjevanje ogljikovega dioksida, vode in ogljikovodikov.
Ko je zrak očiščen, ga lahko varno prenesemo v hladilno in destilacijsko komoro. Hladilna komora je sestavljena iz toplotnega izmenjevalnika in kriogenih tokov. Ko zrak prehaja skozi to komoro, doseže dovolj nizke temperature, da omogoči destilacijo sestavnih plinov.
Destilacija zraka poteka v destilacijski koloni. Odvisno od plinov, ki jih je treba pobrati, lahko zrak prehaja skozi več kot eno destilacijsko kolono. Ta komponenta uporablja hladilno sredstvo in ekspander ali ventil za ustvarjanje Joule-Thomsonovega učinka, ki povzroči, da se sestavni plini zraka ohladijo in dosežejo tekoče stanje. Utekočinjeni plini se nato zberejo in segrejejo na temperaturo okolice za shranjevanje ali uporabo.
Plini, ki jih proizvaja naprava za ločevanje zraka, se uporabljajo v številnih industrijskih procesih. V nekaterih primerih se te plinaste oblike teh elementov transportirajo do industrijskih uporabnikov po neposrednih cevovodih. V drugih primerih se lahko pridelani elementi shranijo v tekoči ali plinasti obliki za kasnejši transport in uporabo. Večje količine destiliranih plinov se običajno v tekoči obliki prevažajo s tovornjaki cisternami. Manjše količine se lahko prevažajo v jeklenkah pod tlakom kot plin.