Généralité
L'air est défini comme le mélange de gaz qui compose l'atmosphère terrestre, il est constitué principalement d'azote (environ 78%), d'oxygène (environ 21%), de vapeur d'eau (variable), d'argon (environ 0,9%), de dioxyde de carbone (environ 0,04 %), et de nombreuses traces d'autres gaz. L'air est caractérisé par aucune odeur perceptible et aucune couleur.

Les composants de l'air mentionnés ci-dessus sont vraiment critiques pour de nombreux processus industriels. Par exemple, l'oxygène est important pour de nombreuses industries, telles que la production de métaux et les industries de fabrication de produits chimiques, tandis que l'azote est utilisé pour le broyage cryogénique et le stockage cryogénique de matériaux biologiques et d'autres applications. De plus, l'argon (Ar) est utilisé comme matériau inerte dans le soudage, la sidérurgie, la fabrication électronique et autres. À cette fin, une référence d'une page traite des principales méthodes par lesquelles ces gaz industriels courants peuvent être dérivés de l'air. Par conséquent, en raison de cette forte demande pour les composants spécifiques de l'air pour de nombreuses applications, la réflexion et la recherche sur la séparation de l'air ont depuis longtemps commencé, dans lesquelles de nombreux procédés et installations ont été inventés et installés pour le séparer en ses composants principaux.
En retour, les méthodes de séparation de l'air peuvent être divisées selon leur nature en deux catégories principales : la première se réfère à la séparation cryogénique de l'air tandis que la seconde est les procédés non cryogéniques. La première catégorie est la plus connue et la plus utilisée, notamment lorsqu'une grande pureté et des taux de production élevés sont requis, le principe de travail de cette catégorie consiste à employer une distillation à basse température afin de le séparer en N2, O2 et Ar soit gaz ou liquides, puis, pour les procédés non cryogéniques, ils fonctionnent près de la température ambiante et sont utilisés pour la production d'azote ou d'oxygène sous forme de gaz. Ces procédés peuvent constituer un choix rentable lorsque la demande de gaz est relativement faible et que la très grande pureté des gaz n'est pas requise.
Selon la littérature et les connaissances de fabrication de l'industrie, il existe trois méthodes connues dominantes pour la séparation de l'air, et elles sont répertoriées comme suit :
Procédé de distillation cryogénique, ou Rectification à basse température,
Adsorption,
Séparation membranaire.
Les points suivants présentent ces méthodes qui sont les plus couramment utilisées pour la séparation de l'air.