La technologie de séparation des composants gazeux principaux de l’air sous l’effet des températures cryogéniques est connue depuis très longtemps. Le principe de fonctionnement des systèmes cryogéniques se base sur la liquéfaction de l’air suivie de la séparation de ce dernier en azote, oxygène et argon.
Ce moyen de production des gaz s’appelle la séparation de l’air par voie de refroidissement profond.D’abord l’air est comprimé par le compresseur, ensuite, après avoir passé via les échangeurs de chaleur, il se détend dans le détendeur ou dans le robinet de détente, pour cette raison il est refroidi jusqu’à la température de 93 °K et ensuite il est liquéfié.
La séparation ultérieure de l’air liquéfié se composant principalement de l’azote liquide et de l’oxygène liquide se base sur la différence de la température d’ébullition de ses composants :Pour l’oxygène c’est 90,18 °K, pour l’azote c’est 77,36 °K. Lors de l’évaporation graduelle de l’air liquide c’est l’azote qui est évaporé en premier lieu, le liquide restant est de plus en plus enrichi en oxygène. En répétant ce processus à plusieurs reprises sur les plateaux des rectificateurs, on obtient l’oxygène, l’azote et l’argon liquides à une pureté requise.