Obrat ASU proizvaja utekočinjeni plin v naslednjih sedmih korakih:

1. Pred stiskanjem se zrak predhodno filtrira prahu.

2. Zrak se stisne, pri čemer končni dovodni tlak določajo izkoristki in tekoče stanje (plin ali tekočina) izdelkov. Tipični tlaki se gibljejo med 5 in 10 bari manometra. Zračni tok se lahko stisne tudi na različne tlake, da se poveča učinkovitost ASU. Med kompresijo se voda kondenzira v medstopenjskih hladilnikih.

3. Procesni zrak se običajno prevaja skozi molekularno sito, ki odstrani preostalo vodno paro in ogljikov dioksid, ki bi lahko zmrznil in zamašil kriogeno opremo. Molekularna sita so pogosto zasnovana tako, da iz zraka odstranijo plinaste ogljikovodike, saj so ti lahko problem pri nadaljnji destilaciji zraka, kar bi lahko povzročilo eksplozije. Molekularno sito je treba regenerirati. To se doseže z namestitvijo več enot, ki delujejo v izmeničnem načinu, in uporabo suhega soproizvedenega odpadnega plina za desorbcijo vode.

4. Procesni zrak se prevaja skozi integriran toplotni izmenjevalnik (običajno ploščni toplotni izmenjevalnik) in se ohladi glede na kriogene tokove produkta (in odpadkov). Del zraka se utekočini v tekočino, obogateno s kisikom. Preostali plin je bogatejši z dušikom in se v visokotlačnem (HP) destilacijskem stolpcu destilira v skoraj čisti dušik (običajno < 1 ppm). Kondenzator tega stolpca zahteva hlajenje, ki se doseže z nadaljnjo ekspanzijo toka, bogatejšega s kisikom, preko ventila ali skozi ekspander (povratni kompresor).

5 Druga možnost je hlajenje kondenzatorja z izmenjavo toplote z vrelnikom v nizkotlačni (LP) destilacijski koloni (ki deluje pri 1,2-1,3 bara abs.), ko ASU proizvaja čisti kisik. Za zmanjšanje stroškov kompresije mora kombinirani kondenzator/reboiler kolon HP/LP delovati s temperaturno razliko le 1-2 stopinji Kelvina, kar zahteva ploščato-rebraste spajkane aluminijaste toplotne izmenjevalnike. Tipične čistosti kisika se gibljejo od 97,5 % do 99,5 % in vplivajo na največji izkoristek kisika. Hlajenje, potrebno za proizvodnjo tekočih produktov, se doseže z uporabo JT-efekta v ekspanderju, ki dovaja stisnjen zrak neposredno v nizkotlačno kolono. Zato se določen del zraka ne loči in mora zapustiti nizkotlačno kolono kot odpadni tok iz njenega zgornjega dela.

6 Ker je vrelišče argona (87,3 K pri standardnih pogojih) med vreliščem kisika (90,2 K) in dušika (77,4 K), se argon kopiči v spodnjem delu nizkotlačnega stebra. Ko nastane argon, se iz nizkotlačnega stebra odvzame parna stran.

Kolona, ​​kjer je koncentracija argona najvišja. Pošlje se v drugo kolono, kjer se argon prečisti do želene čistosti, iz katere se tekočina vrne na isto mesto v nizkotlačnem koloni. Uporaba sodobnih strukturiranih polnitev z zelo nizkimi padci tlaka omogoča čistost argona manj kot 1 ppm. Čeprav je argon prisoten v manj kot 1 % vhodnega argona, kolona z zračnim argonom zahteva veliko energije zaradi visokega refluksnega razmerja (približno 30), ki je potrebno v argonovi koloni. Hlajenje argonske kolone se lahko zagotovi s hladno ekspandirano bogato tekočino ali s tekočim dušikom.

7 Končno se izdelki, proizvedeni v plinasti obliki, segrejejo z dovodnim zrakom na sobno temperaturo. To zahteva skrbno izdelano integracijo toplote, ki mora omogočati robustnost proti motnjam (zaradi preklapljanja molekularnih sit). Med zagonom lahko zahteva tudi dodatno zunanje hlajenje.