کلد باکس (Cold Box) بخش اساسی در پکیج های جداسازی هوا به روش کرایوژنیک است. این بخش شامل تجهیزات اصلی زیر می باشد که تمامی در شرایط دمایی فوق سرد کار می کنند:
• Main Heat Exchanger (MHE / PFHE or BAHX Type)
• Lower column
• Condenser/vaporizer vessel and etc.
هوای فشرده فراوری شده (Purified Compressed Air)  ابتدا وارد مبدل حرارتی اصلی (Main Heat Exchanger) در محفظه کلدباکس می شود و تا دمای مایع شدن سرد می شود. سپس این جریان به قسمت پایینی برج تقطیر وارد می شود.
روش جداسازی اجزای مختلف هوا بر پایه اصل تقطیر استوار است. در تقطیر از ترکیب تبخیر و میعان استفاده می‌شود: به این صورت که اجزاء با نقطه جوش پایین تر در مایع، تبخیر، در حالی که اجزای دارای نقطه جوش بزرگتر در گاز، متراکم و میعان می شوند. با تکرار این عملیات جداسازی بیشتر صورت می گیرد. با توجه به اصول جداسازی در برج های تقطیر، اجزا تشکیل دهنده هوا به نیتروژن خالص، در بالای برج، و به هوای مایع غنی از اکسیژن در پایین برج تبدیل می شود.
هوای مایع غنی از اکسیژن از پایین برج تقطیر خارج و سپس توسط شیر فشار شکن منبسط می شود و به کندانسور/ تبخیرکننده وارد می شود. این تجهیز شامل دو بخش است که جریان های فرآیندی هوای مایع غنی از اکسیژن و گاز نیتروژن خالص (محصول خروجی از بالای برج) به ترتیب وارد وارد محفظه  و مبدل حرارتی  موجود در کندانسور / تبخیر کننده می شوند. سرمای مورد نیاز برای مایع کردن گاز نیتروژن، به منزله تولید محصول نیتروژن مایع خالص و نیز تامین رفلاکس برج، از تبادل حرارتی بین نیتروژن و هوای مایع غنی از اکسیژن تامین می شود.
برای پوشش دادن تلفات سرمایی و کمبود سرمای مورد نیاز در فرآیند، تمام یا بخشی از گاز باقیمانده ناخالص ((Waste N2 حاصل ازانتقال حرارت در کندانسور / تبخیر کننده، در یک توربو اکسپندر (Turbo Expander) منبسط شده و پس از عبور از مبدل حرارتی اصلی (MHE) از کلدباکس خارج می‌شود که برای احیاء دسیکانت (Molecular Sieve) موجود در سیستم غربال مولکولی واحد خشک کن Purification Package)  (Air Dryer &مورد استفاده قرار می گیرد، و همچنین می تواند در سیستم پیش خنک کننده جهت سرد کردن آب سیستم خنک کننده (Cooling Tower) به کار گرفته شود و مازاد آن نیز به جو تخلیه می شود.
در پایان گاز نیتروژن از بالای ستون تقطیر وارد مبدل حرارتی اصلی (MHE) شده و گرم می شود و در نهایت به عنوان محصول نیتروژن گازی شکل (GAN) با خلوص مدنظر به مصرف کننده تحویل می گردد.
 همچنین نیتروژن مایع خالص از کندانسور / تبخیر کننده خارج شده و در تانک ذخیره سازی برای مصارف آتی نگهداری می شود.
دیاگرام پکیج تولید نیتروژن و اکسیژن
دیاگرام پکیج تولید نیتروژن