CN100390481C - 空气分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够节能地制造氧气、能够将装置显著地小型化的空气分离装置。该装置具备：从外部取得空气，并压缩的空气压缩机(1)；将采用该空气压缩机(1)压缩的压缩空气中的氧气浓缩的第1吸附塔(2)、(3)；进一步压缩经过了该第1吸附塔(2)、(3)的含有高浓度氧的压缩空气(X)的氧空气压缩机(11)；冷却经过了该氧空气压缩机(11)的含有高浓度氧的压缩空气(Y)的主热交换器(21)；将经由该主热交换器(21)冷却至低温的含有高浓度氧的压缩空气(Y)利用各成分气体的沸点差分离而取出氧气的高压精馏塔(23)、以及低压精馏塔(28)。

Description

空气分离装置
技术领域
本发明涉及能够节能地制造氧气、能够将装置显著地小型化的空气分离装置。
背景技术
一般地，氮气(GN2)、氧气(GO2)、氩(Ar)等如图6所示经过下述工序而制造：以空气为原料将其用空气压缩机61压缩后，引入到吸附塔62中，吸附去除压缩空气中的水(H2O)、二氧化碳(CO2)及烃气体(CnMm)，再从冷箱63内的主热交换器(未图示出)通过来与致冷剂热交换，冷却到超低温，然后在精馏塔(未图示出)内深冷分离，制造制品气体(氮气、氧气等)，将其在上述主热交换器中通过使之升温到常温附近。另外，从冷箱63排出来的废气以吸附塔62的再生用的形式被利用(例如参看特开平8-261644号公报)。在图6中，64是再生·排气用的加热器。
这样的空气分离装置中，作为空气压缩机61通常使用排出压力为5kg/cm2G[0.5MPaG(表压)]左右的空气压缩机61，但当要使用该空气压缩机61制造10000m3/h(标准)氧气时，其所需要的空气量，由于空气的各成分气体的成分比例(体积％)是氧20.9％∶氮78.1％∶氩0.9％，因此当使氧气的回收效率为97％时，按理论计采用空气量＝(10000÷0.209)÷0.97算出，必需约50000m3/h(标准)的空气量。为此，需要使用与上述必要的空气量相称的吸附塔62、主热交换器、精馏塔等，装置整体变得大型。而且，制造10000m3/h(标准)的氧气的场合，其所必需的空气压缩机61的压缩动力(该压缩动力通常取上述必要的空气量的数值乘以约0.09的值)是4500kW左右，吸附塔62的再生·排气用的加热器64的驱动动力是500kW左右，因此需要合计5000kW左右的大的动力，氧气的制造需要巨大的能量。
本发明是鉴于这样的事实而完成的，其目的是提供能够节能地制造氧气、能够将深冷分离机构(冷箱(cold box)及其内部机器)等大幅度小型化的空气分离装置。
发明内容
为达到上述目的，本发明的空气分离装置采取下述构成，该构成具备：从外部取得空气并在低压下进行压缩的空气压缩装置；吸附经该空气压缩装置压缩后的压缩空气中的氮气，对氧气进行浓缩的装有吸附剂的氧浓缩用吸附塔；对经过该氧浓缩用吸附塔的含有高浓度氧的压缩空气X进行进一步压缩的氧空气压缩装置；对经过了该氧空气压缩装置的含有高浓度氧的压缩空气Y进行冷却的热交换器；以及对经由该热交换器冷却至低温的含有高浓度氧的压缩空气Y，利用各成分气体的沸点差进行分离而提取氧气的精馏塔。
即，本发明的空气分离装置，采用空气压缩装置将原料空气压缩为低压力，接续该空气压缩装置，设置吸附该压缩空气中的氮气，对氧气进行浓缩的装有吸附剂的氧浓缩用吸附塔，提高原料空气中的氧浓度，将它经由氧空气压缩装置、热交换器供给到精馏塔中。为此，制造相同量的氧气等的场合，在能大幅度地节约能源的同时，通过使氧浓缩用吸附塔以后的各装置的流通流量的大幅度降低，可将它们小型化为过去的一半以下，结果能够达到装置整体的显著的小型化。在此，上述所谓低压是指比氧空气压缩装置所致的压缩压力小，通常是指氧空气压缩装置的压缩压力的1/3以下，优选1/5以下，更优选1/10以下。
另外，将上述氧浓缩用吸附塔中的吸附剂也去除压缩空气中的水分等的杂质的场合，通过上述吸附塔的吸附剂的作用，能够使压缩空气中的氧气浓缩，还能去除压缩空气中的水分，因此用与氧浓缩用吸附塔相连的氧空气压缩装置压缩的对象变得更干燥，能更减小压缩动力。
另外，在氧空气压缩装置和热交换器之间，设置去除含有高浓度氧的压缩空气Y中的杂质的装有吸附剂的去除用吸附塔时，能够去除在上述含有高浓度氧的压缩空气Y中微量残存的烃、水分、NOx等，作为原料空气也能够利用海岸沿线的空气(钠离子多)或者道路沿线的空气(汽车废气多)等质量差的空气。
另外，不经由氧浓缩用吸附塔就向将经过氧浓缩用吸附塔的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩装置中的导入路直接供给采用空气压缩装置压缩的压缩空气的一部分的场合，在上述导入路中使经过空气压缩装置后直接供给到上述导入路的压缩空气的一部分、和经过空气压缩装置后导入到氧浓缩用吸附塔中而在此成为含有高浓度氧的压缩空气X然后供给到上述导入路中的压缩空气的剩余部分合流，据此能够降低含有高浓度氧的压缩空气X中的氧浓度，因此在想要减少氧制造量时，通过调整直接供给到上述导入路的压缩空气量，从而能够应对。
附图的简单说明
图1是表示本发明的空气分离装置的一实施方案的构成图。
图2是表示本发明的空气分离装置的另一实施方案的构成图。
图3是表示本发明的空气分离装置的又一实施方案的构成图。
图4是表示本发明的空气分离装置的又一实施方案的构成图。
图5是表示本发明的空气分离装置的又一实施方案的构成图。
图6是表示过去例的构成图。
实施发明的最佳方案
图1表示本发明的空气分离装置的一实施方案。在图中，1是收取大气并压缩的空气压缩机(空气压缩装置)，其排出压力设定成0.1kg/cm2G[0.01MPaG(表压)]左右的低压。1a是将经过了空气压缩机1的压缩空气送给第1吸附塔2、3的第1送给管。第1吸附塔(氧浓缩用吸附塔)2、3在内部于上游侧填充硅胶等的吸附剂，在下游侧填充着本发明人开发的分子筛制吸附剂(エア·ウォ-タ-公司制AW0203)。该第1吸附塔2、3两个一对地交替地切换吸附·再生而运转。在该实施方案中，通过第1吸附塔2、3的吸附剂的作用(氮气吸附作用)，使经过了空气压缩机1的低压的压缩空气中的各成分气体的成分比例(体积％)例如为氧气50％∶氮气47.5％∶氩气2.5％左右，使压缩空气中的氧气的浓度从20.9体积％浓缩成50体积％。第1吸附塔2、3在上述浓缩的同时，通过吸附剂的作用吸附去除压缩空气中的水(H2O)、二氧化碳(CO2)及烃气体(CnHm)等。4是第1吸附塔2、3的再生·排气用的真空泵，4a是第1排出管，起向大气排出被第1吸附塔2、3的吸附剂吸附的废气而再生吸附剂的作用。这样，由第1吸附塔2、3及其带开关阀6a、6b、8a、8b的管路以及真空泵4构成的系统，成为VSA(真空回转吸附)膜分离，一个第1吸附塔2(3)吸附动作之时，另一个第1吸附塔3(2)通过真空泵4的真空抽吸而再生。在上述空气压缩机1和第1吸附塔2、3之间设置着去除被空气压缩机1压缩的压缩空气中的水分的水分离器(未图示出)、并根据场合设置了将经过该水分离器的压缩空气冷却的氟利昂冷却器(未图示出)。另外，在该实施方案中，上述的系统变成VSA，但也可以是PSA(压力回转吸附)、TSA(温度回转吸附)的膜分离。在图中，6a、6b、7a、7b、8a、8b是用于使第1吸附塔2、3交替地吸附·再生运转的开关阀。
11是进一步压缩经过了第1吸附塔2、3的含有高浓度氧的压缩空气X的小型氧空气压缩机(为了使流通的气体变成以往的1/2以下，1/2以下的小型尺寸即足够)[氧空气压缩装置]。在该实施方案中，作为上述氧空气压缩机11，使用进一步压缩含有高浓度氧的压缩空气X的小型氧空气压缩机(无油离心压缩机：排出压力5kg/cm2G[0.5MPaG(表压)]左右的氧空气压缩机)。该氧空气压缩机11为了防止进一步压缩含有高浓度氧的压缩空气X时的爆炸，变成无油等的机构。11a是将经过了氧空气压缩机11的含有高浓度氧的压缩空气Y送到第2吸附塔12、13的第2送给管。12、13在内部填充着市售的分子筛等的吸附剂，并交替地进行吸附·再生的2个1组的小型第2吸附塔(变成以往的吸附塔的1/2以下的小型尺寸)，起吸附去除被氧空气压缩机11进一步压缩的含有高浓度氧的压缩空气Y中微量残存的水、二氧化碳、CnMm及NOx等的作用。14是第2排出管，起将在第2吸附塔12、13中完成再生作用的废气向大气排出的作用。由该第2吸附塔12、13及其带开关阀16a、16b、19a、19b的管路构成的系统，成为TSA。在图中，16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b是用于使第2吸附塔12、13交替地吸附·再生运转的开关阀。
21是主热交换器，包含散热片型等，将通过第2吸附塔12、13吸附去除了微量的水和二氧化碳等的含有高浓度氧的压缩空气Y冷却至超低温。由于为过去1/2的流通气体的处理量，因此该主热交换器21也成为约1/2以下的小型尺寸。22是将被主热交换器21冷却至超低温的含有高浓度氧的压缩空气Y送入到高压精馏塔23的下部的供给管。该高压精馏塔(塔板或填充柱式)23由于流通的气体变成以往的1/2以下，因此1/2以下的能力即可，也变成1/2以下的尺寸。在上述高压精馏塔23的内部，由供给管22送入的含有高浓度氧的压缩空气Y之中，液体型含有高浓度氧的液体空气24积存在底部，氮气上升到上部。上升到上部的氮气其一部分经由第1回流用管31被导入到低压精馏塔28下部的凝缩器(冷凝器)30中，剩余部分经由氮气取出管26成为膨胀透平37的驱动气体。并且，被导入到凝缩器30中的氮气在那里被液化变成液体氮，经过第2回流用管32作为回流液返回到高压精馏塔23的上部，在高压精馏塔23内流向下方，与从下方上升的气体型含有高浓度氧的压缩空气Y对流地接触，将含有高浓度氧的压缩空气Y的高沸点成分气体(氧气)液化并使之向下流。因此，积存在底部的液体型含有高浓度氧的液体空气24进一步富氧，低沸点成分气体(氮气)向高压精馏塔23的上部上升。从氮气取出管26取出的氮气被送至主热交换器21，将通过该主热交换器21的压缩空气冷却之后，经由第1连结管26a被供给到膨胀透平37中，如先前叙述那样，成为膨胀透平37的驱动源，产生寒冷。38是带开关阀38a的旁通路。即，经过氮气取出管26、带开关阀26b的第1连结管26a被导入到膨胀透平37中的氮气，在内部膨胀，通过作热力学外功，显著地变为低温，产生装置所必需的寒冷量，在该状态下经由第2连结管37a进入到主热交换器21中，在这里与原料空气热交换，将产生的寒冷付与原料空气，其自身变成常温，其大部分作为废气经由排出管37b排出，一部分经由分支管40成为第2吸附塔12、13的吸附剂的再生气体。该分支管40起的作用是：将被导入的氮气供给具有加热器41的第1管42或者没有加热器的第2管43。44是第3管，起的作用是：将经过第1管42或第2管43的氮气作为吸附剂再生用气体供给到第2吸附塔12、13中。
28是设置在高压精馏塔23的上方的低压精馏塔(塔板式或填充柱式)，积存在高压精馏塔23的底部的液体型含有高浓度氧的液体空气24经过带膨胀阀29a的送给管29被送入。在该低压精馏塔28中在其底部设置着凝缩器30，在那里从高压精馏塔23取出的氮气的一部分通过第1回流用管31被导入。该氮气，起将积存在低压精馏塔28的底部的液体氧(LO2：纯度99.7体积％左右)34加温，使液体氧34气化的作用，其自身因液体氧34的冷度而液化，其一部分如先前叙述那样，通过带有流量调整阀32a的第2回流用管32回流到高压精馏塔23的上部，成为回流液。另外，上述液体氮34的剩余部分通过带有流量调整阀33a的分支管33被导入到低压精馏塔28的上部，成为回流液，在低压精馏塔28内向下流，起气液分离作用。35是从低压精馏塔28的下部侧延伸出的制品氧气取出管，起的作用是：从积存在低压精馏塔28的底部的液体氧34取出气化了的高纯度氧气，引导到主热交换器21内，使之与含有高浓度氧的压缩空气Y热交换，变为常温，作为制品氧气送出到装置外。36是从低压精馏塔28的上部延伸出的制品氮气取出管，起的作用是：取出上升到低压精馏塔28的上部的氮气，送到主热交换器21中，使含有高浓度氧的压缩空气Y冷却的同时，使其自身升温到常温，作为制品氮气送出到装置外。在图中，39是冷箱，在内部填塞着用于低温隔热的珍珠岩等的隔热材料(未图示出)。在该实施方案中，第1吸附塔2、3的线路通过氮气吸附而浓缩氧，但也可以使用吸附氧气的吸附剂而取出被吸附剂吸附而浓缩的氧气。
使用该装置可如下地制造氮气及氧气。即，首先从空气压缩机(空气压缩装置)1取得外部的空气，在这里以低压压缩空气，通过水分离器(未图示出)去除被压缩的空气中的水分，在该状态下送入到第1吸附塔(氧浓缩用吸附塔)2、3中，吸附去除压缩空气中的氮气、水分、二氧化碳及烃(CnHm)等。据此，浓缩压缩空气中的氧气。这是本发明的最大的特征。接着，将经过了第1吸附塔2、3的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩机(氧空气压缩装置)11中，通过该氧空气压缩机11进一步压缩含有高浓度氧的压缩空气X，形成含有高浓度氧的压缩空气Y之后，送入到第2吸附塔12、13中，吸附去除含有高浓度氧的压缩空气Y中的水、二氧化碳及NOx等。然后，将吸附去除了水、二氧化碳及NOx等的含有高浓度氧的压缩空气Y送入到主热交换器21内，冷却至超低温，在该状态下导入到高压精馏塔23的下部。接着，在高压精馏塔23内，使该含有高浓度氧的压缩空气Y、和在低压精馏塔28中制成的回流液体对流接触，将压缩空气精馏，利用氮和氧的沸点差(氧在大气压下的沸点为-183℃，同条件下氮的沸点为-196℃)，使含有高浓度氧的压缩空气Y中的高沸点成分氧液化，使氮成为气体。从氮取出管26取出该氮气，送入到主交换器21后，供给膨胀透平37，在这里产生寒冷之后，将其大部分排出到装置外，将一部分作为第2吸附塔12、13的再生气体。
另外，从制品氮气取出管36取出积存在低压精馏塔28上部的氮气，送入到主热交换器21，升温到常温附近后，作为制品氮气送出到装置外。另一方面，将积存在高压精馏塔23底部的液体状含有高浓度氧的液体空气24经由送给管29送入到低压精馏塔28，作为气化去除了氮的液体氧34积存在低压精馏塔28的底部，使之与通过低压精馏塔28底部的凝缩器30的氮气热交换而气化。从制品氧气取出管35取出该气化的氧气，送入到主热交换器21，使之升温到常温附近后，作为制品氧气送出到装置外。这样就得到制品氧气和氮气。
在上述实施方案中，通过第1吸附塔2、3，压缩空气中的氧气的浓度从20.9体积％被浓缩成50体积％左右，因此制造10000m3/h(标准)的氧气所必需的空气量，当使氧气的回收效率为97％时，按理论计用空气量＝(10000÷0.500)÷0.97算出，是约20600m3/h(标准)的空气量，减少为开头叙述的以往的41％左右。而且，制造10000m3/h(标准)的氧气所必需的氧空气压缩机11的压缩动力减少至2000kW左右，另外，推测空气压缩机1的压缩动力变为300kW左右，真空泵4的驱动动力变为900kW左右，电加热器41的电能变为200kW左右，因此合计为3400kW，减少到过去的70％左右。因此，可实现30％以上的节能。
另外，在该实施方案中，与压缩原料空气的空气压缩机1接续，设置将该压缩空气中的氧气浓缩的第1吸附塔2、3，提高原料空气中的氧浓度，将它经由氧空气压缩机11、主热交换器21供给到高压精馏塔23、低压精馏塔28中。因此，通过实现氧空气压缩机11之后的、主热交换器21、两精馏塔23、28等各装置的流通流量的大幅度降低，可将它们小型化为过去的一半以下，结果能够达到装置整体的显著小型化。
例如制造70000m3/h(标准)的氧气的场合，在过去，高压精馏塔23的直径达到7m(本公司计算值)，由于没有在工厂将其组装并运到现场的运输装置，因此不得已在现场组装，但在本实施方案中，制造相同量的氧的场合，由于在精馏塔中流通的气体变为1/2以下，因此可使上述精馏塔的直径为约4.2m。因此，在工厂组装并运输到现场变得可能，能够大幅度地省力。
图2表示出本发明的空气分离装置的另一实施方案。在该实施方案中，省去了第2吸附塔12、13。即，省去了第2吸附塔12、13、第2排出管14、带开关阀16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b的管路、分支管40及第1-第3管42～44。那以外的部分与上述实施方案同样，同样的部分给以相同的符号。在该实施方案中，通过将装置设置在作为原料空气使用清洁空气之类的场所等，获得与上述实施方案同样的效果，还能实现装置的简单化、小型化。
图3表示出本发明的空气分离装置的又一实施方案。在该实施方案中，除了在图2所示的实施方案中，代替膨胀透平37使用从装置外用油槽车等供给液体氧(LO2)的液体氧贮槽(未图示出)，将该液体氧作为寒冷源以外，其他基本上与图2所示的装置相同。在图中，47是将来自液体氧贮槽的液体氧作为寒冷源导入到低压精馏塔28的下部的导入管，从该导入管47导入的液体氧向下流动到低压精馏塔28的底部，与积存在该底部的液体氧34合流。48是从低压精馏塔28延伸出的排出用管，起的作用是：取出积存在低压精馏塔28的塔板(或填充柱)28a上部的氮气(废GN2)，导入到过冷却器49，将经过了该过冷却器49的废氮气引导到主热交换器21内，冷却含有高浓度氧的压缩空气Y之后，排出到外部。上述过冷却器49在其内部通过送给管29内的含有高浓度氧的液体空气24、分支管33内的液体氮(回流液)、制品氮气取出管36内的制品氮气及排出用管48内的废氮气，起冷却送给管29内的含有高浓度氧的液体空气24的作用。50是从低压精馏塔28的底面延伸出的液体氧取出管，起的作用是：取出积存在低压精馏塔28的底部的液体氧，引导到主热交换器21内，在使含有高浓度氧的压缩空气Y冷却的同时，使其自身升温到常温，作为制品氧气导入到制品氧气取出管35中。51是设置于制品氮气取出管36上的制品氮气压缩机，起的作用是：将在制品氮气取出管36内通过的制品氮气升压到规定的压力。52是设置于制品氧气取出管35上的第1制品氧气压缩机，起的作用是：将在制品氧气取出管35内通过的制品氧气升压到规定的压力，并供给到低压制品氧气取出管53中。54是第2制品氧气压缩机，起的作用是：将经过了第1制品氧气压缩机52的制品氧气进一步升压，供给到高压制品氧气取出管55。在该实施方案中，将高压精馏塔23的顶极面、和设在该高压精馏塔23的上方的低压精馏塔28的底面一体化，用同一材料形成。在图中，36a是将在制品氮气取出管36内通过的制品氮气供给到排出用管48中的管。39A是冷箱，在内部填充着珍珠岩等的隔热材料，并被真空抽吸。那以外的部分与图2所示的实施方案同样，在同样的部分上附有相同的符号。
使用该装置可如下地制造氮气及氧气。即，与图2所示的实施方案同样，从空气压缩机(空气压缩装置)1取得外部的空气，在这里以低压压缩空气，通过水分离器(未图示出)去除被压缩的空气中的水分，在该状态下送入到第1吸附塔(氧浓缩用吸附塔)2、3中，吸附去除压缩空气中的氮气、水分、二氧化碳及烃气体(CnHm)等。据此，浓缩压缩空气中的氧气。接着，将经过了第1吸附塔2、3的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩机(氧空气压缩装置)11中，通过该氧空气压缩机11进一步压缩含有高浓度氧的压缩空气X，形成含有高浓度氧的压缩空气Y。然后，将该含有高浓度氧的压缩空气Y送入到主热交换器21内，冷却至超低温，在该状态下导入到高压精馏塔23的下部。接着，在高压精馏塔23内使该含有高浓度氧的压缩空气Y、和在低压精馏塔28中制成的回流液体对流接触，将压缩空气精馏，利用氮和氧的沸点差(氧在大气压下的沸点为-183℃，同样条件下氮的沸点为-196℃)，使含有高浓度氧的压缩空气Y中的高沸点成分氧液化，使氮成为气体。
另外，从制品氮气取出管36取出积存在低压精馏塔28的上部的氮气，送入到过冷却器(热交换器)49，导入到主热交换器21中，在主热交换器21中使之升温到常温附近后，作为制品氮气送出到装置外。另一方面，用送给管29将积存在高压精馏塔23的底部的含有高浓度氧的液体空气24送入过冷却器49中，将在这里冷却的气-液混合状态的含有高浓度氧的液体空气24送入到低压精馏塔28中，作为气化去除了氮的液体氧34积存在低压精馏塔28的底部，使之与在低压精馏塔28底部的凝缩器30中通过的氮气热交换，使之气化。从制品氧气取出管35取出该气化的氧气，送入到主热交换器21，使之升温到常温附近后，利用低压制品氧气取出管53将经由第1制品氧压缩机52的制品氧气送出到装置外，利用高压制品氧气取出管55将经由第2制品氧压缩机54的制品氧气送出到装置外。这样就得到制品氧气和制品氮气。
如上述，在该实施方案中也获得了与图2的实施方案同样的作用·效果。
图4表示出本发明的空气分离装置的又一实施方案。在该实施方案中，除了在图2所示的实施方案中代替膨胀透平37而使用从装置外用油槽车等供给液体氮(LN2)的液体氮贮槽(未图示出)，并将该液体氮作为寒冷源以外，其他基本上与图2所示的装置相同。即，47a是将来自液体氮贮槽的液体氮作为寒冷源导入到高压精馏塔23的上部的导入管，从该导入管47a导入的液体氮和被低压精馏塔28下部的凝缩器30液化的液体氮的一部分被导入到高压精馏塔23的上部。那以外的部分与图2所示的实施方案同样，在同样的部分上附有相同的符号。
图5表示出本发明的空气分离装置的又一实施方案。该实施方案是在图1所示的实施方案中，把将经过了空气压缩机1的压缩空气送给第1吸附塔2、3的第1送给管1a、和把经过了第1吸附塔2、3的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩机11的导入管57(图1中未附加符号57)用带有开关阀(或流量调整阀)58a的连通管58连通。并且，打开上述开关阀58a，将经过了空气压缩机1、水分离器(未图示出)的压缩空气的一部分通过上述连通管58直接地(即不经由第1吸附塔2、3)送入到导入管57中，同时将剩余部分经由第1吸附塔2、3送入到导入管57中，用该导入管57使两者合流，用通过连通管58导入到导入管57中的压缩空气的一部分稀释经由第1吸附塔2、3导入到导入管57中的压缩空气的剩余部分的氧气浓度。那以外的部分与图1所示的实施方案同样，在同样的部分上附有相同的符号。该实施方案也获得与图1所示的实施方案同样的作用·效果。而且，供给到高压精馏塔23的下部的压缩空气中的氧气的浓度变低，能够减少制品氧气量。因此，在想要降低制品氧气量时，能够按此对应。这样的带有开关阀58a的连通管58在图2-图4所示的实施方案中也能够使用。

Claims (5)

1.一种空气分离装置，其特征在于具备：从外部取得空气并在低压下进行压缩的空气压缩装置；吸附经该空气压缩装置压缩后的压缩空气中的氮气，对氧气进行浓缩的装有吸附剂的氧浓缩用吸附塔；对经过了该氧浓缩用吸附塔的含有高浓度氧的压缩空气X进行进一步压缩的氧空气压缩装置；对经过了该氧空气压缩装置的含有高浓度氧的压缩空气Y进行冷却的热交换器；以及对经由该热交换器冷却至低温的含有高浓度氧的压缩空气Y，利用各成分气体的沸点差进行分离而取出氧气的精馏塔，将上述空气压缩装置和氧浓缩用吸附塔与氧空气压缩装置设置在一条作业线上，并将采用上述空气压缩装置压缩的压缩空气的全量提供给氧空气压缩装置。
2.根据权利要求1所述的空气分离装置，其中采用上述氧浓缩用吸附塔中的吸附剂也去除压缩空气中的水分等杂质。
3.根据权利要求1或2所述的空气分离装置，其中在氧空气压缩装置和热交换器之间，设置去除含有高浓度氧的压缩空气Y中的杂质的填充有吸附剂的去除用吸附塔。
4.根据权利要求1或2所述的空气分离装置，其中将采用空气压缩装置压缩后的压缩空气的一部分，不经由氧浓缩用吸附塔而直接供给将经过了氧浓缩用吸附塔的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩装置中的导入路。
5.根据权利要求3所述的空气分离装置，其中将采用空气压缩装置压缩后的压缩空气的一部分，不经由氧浓缩用吸附塔而直接供给将经过了氧浓缩用吸附塔的含有高浓度氧的压缩空气X导入到氧空气压缩装置中的导入路。
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