Závod ASU vyrábí zkapalněný plyn v následujících sedmi krocích:

1. Před kompresí je vzduch předfiltrován od prachu.

2. Vzduch je stlačován, přičemž konečný výstupní tlak je určen výtěžností a kapalným skupenstvím (plyn nebo kapalina) produktů. Typické tlaky se pohybují mezi 5 a 10 bary. Proud vzduchu může být také stlačen na různé tlaky, aby se zvýšila účinnost ASU. Během komprese se voda kondenzuje v mezistupňových chladičích.

3. Procesní vzduch obvykle prochází vrstvou molekulárního síta, která odstraňuje veškeré zbývající vodní páry a také oxid uhličitý, které by mohly zamrznout a ucpat kryogenní zařízení. Molekulární síta jsou často navržena tak, aby ze vzduchu odstraňovala plynné uhlovodíky, protože ty mohou při následné destilaci vzduchu představovat problém a vést k výbuchům. Lože molekulárního síta musí být regenerována. To se provádí instalací několika jednotek pracujících ve střídavém režimu a použitím suchého koprodukovaného odpadního plynu k desorpci vody.

4. Procesní vzduch prochází integrovaným výměníkem tepla (obvykle deskovým výměníkem tepla) a je ochlazen kryogenními proudy produktu (a odpadu). Část vzduchu zkapalňuje za vzniku kapaliny obohacené kyslíkem. Zbývající plyn je bohatší na dusík a destiluje se na téměř čistý dusík (obvykle < 1 ppm) ve vysokotlaké (HP) destilační koloně. Kondenzátor této kolony vyžaduje chlazení, které se získává další expanzí proudu bohatšího na kyslík přes ventil nebo expandér (reverzní kompresor).

5 Alternativně může být kondenzátor chlazen výměnou tepla s vařákem v nízkotlaké (LP) destilační koloně (pracující při 1,2-1,3 baru abs.), když ASU vyrábí čistý kyslík. Aby se minimalizovaly náklady na kompresi, musí kombinovaný kondenzátor/vrařák HP/LP kolon pracovat s teplotním rozdílem pouze 1-2 stupně Kelvina, což vyžaduje deskové žebrované pájené hliníkové výměníky tepla. Typická čistota kyslíku se pohybuje od 97,5 % do 99,5 % a ovlivňuje maximální výtěžnost kyslíku. Chlazení potřebné pro výrobu kapalných produktů se dosahuje pomocí JT jevu v expandéru, který přivádí stlačený vzduch přímo do nízkotlaké kolony. Určitá část vzduchu se tedy neodděluje a musí opustit nízkotlakou kolonu jako odpadní proud z její horní části.

6 Protože bod varu argonu (87,3 K za standardních podmínek) leží mezi bodem varu kyslíku (90,2 K) a dusíku (77,4 K), hromadí se argon ve spodní části nízkotlaké kolony. Při výrobě argonu se odebírá plynná parní směs z nízkotlaké kolony.

Kolona s nejvyšší koncentrací argonu. Argon je poslán do další kolony, kde se argon rektifikuje na požadovanou čistotu, ze které se kapalina vrací na stejné místo v nízkotlaké koloně. Použití moderních strukturovaných náplní s velmi nízkými tlakovými ztrátami umožňuje dosáhnout čistoty argonu nižší než 1 ppm. Ačkoli je argon přítomen v méně než 1 % vstupního argonu, kolona se vzduchem a argonem vyžaduje značné množství energie kvůli vysokému refluxnímu poměru (kolem 30) potřebnému v argonové koloně. Chlazení argonové kolony může být zajištěno studenou expandovanou bohatou kapalinou nebo kapalným dusíkem.

7 Nakonec se produkty vyrobené v plynné formě ohřívají proti vstupnímu vzduchu na okolní teplotu. To vyžaduje pečlivě navrženou tepelnou integraci, která musí umožnit odolnost vůči poruchám (v důsledku přepínání vrstev molekulárních sít). Během spouštění může být také nutné dodatečné externí chlazení.