На цветном рисунке 33 изображен аппарат для двойной ректификации воздуха (двухколонный аппарат). Он состоит из нижней колонны А, работающей под давлением 5—БАМ., верхней колонны Б, работающей под давлением 1,2—1,3 от, испарителя В и конденсатора-испарителя Г. Перед входом в ректификационный аппарат воздух вначале поступает в теплообменник /, где он предварительно охлаждается за счет отходящих из колонны газообразных кислорода и азота до температуры примерно — 140°С. Этот теплообменник представляет собой широкую трубу, внутри которой расположено 5 труб меньшего диаметра. По одной из этих труб (центральной) подается отходящий кислород, а по остальным четырем (периферийным) — входящий в колонку воздух. Отходящий азот заполняет междутрубное пространство (см. рис. 33, Д). Теплообменник окружает нижнюю колонну в виде спиралеобразного змеевика. Из теплообменника воздух поступает в змеевик 2, который размещен в нижней колонне и погружен здесь в жидкий, обогащенный кислородом воздух. Воздух в змеевике конденсируется и за счет теплоты конденсации испаряет обогащенную кислородом жидкость на дне колонки. Температура жидкого воздуха на выходе из змеевика испарителя около — 170°С. Из змеевика 2 жидкий воздух подается на одну из нижних полок или тарелок а нижней колонны. Подача его производится через дроссельный вентиль 4. По выходе из этого вентиля давление воздуха снижается до 4—5,5ам., вследствие чего происходит охлаждение его до минус 176—178°С. При стекании жидкого воздуха по тарелкам а из него выделяется (испаряется) азот как наиболее летучий компонент, а на дно аппарата (в испаритель) сливается жидкость, обогащенная кислородом (сырой кислород). Состав этой жидкости обычно таков: 60% Na и 40% 02. Более детальная схема устройства тарелок колонки изображена на рисунке 33, Е.
Поднимающийся в верхнюю часть нижней колонны азот поступает в так называемый конденсатор, трубки которого омываются жидким кислородом, поступающим в междугрубное пространство конденсатора с тарелок верхней колонки. В конденсаторе азот сжижается и часть его стекает в карманы или сборники 8. Жидкий азот из карманов и жидкость, обогащенная кислородом из испарителя, дросселируются в верхнюю колонну для повторной ректификации. Давление азота и обогащенного кислородом воздуха снижается при этом до 1,2ам.
Из обогащенной кислородом жидкости при стекании ее в нижнюю часть верхней колонны азот постепенно удаляется и в между трубном пространстве конденсатора-испарителя собирается почти чистый кислород. Этот кислород здесь испаряется за счет конденсирующихся паров более теплого азота нижней колонны и в виде газа поступает из колонны в теплообменник 1, а затем — в сосуды для хранения.
Жидкий азот в верхней колонне испаряется, еще более обедняется кислородом и из верхней части аппарата в виде газа направляется в теплообменник /, откуда поступает в газгольдеры.
Азот, выходящий из аппарата двойной ректификации, содержит кислорода не более 0,03—0,05%, а кислород — 1,5% Na. Ректификационный аппарат делается обычно из меди; общая высота его 7—10 м, диаметр 1,2—1,5 м, расстояние между тарелками около 60 мм.