JP2638897B2 - Arガスの回収方法 - Google Patents
Arガスの回収方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ar使用設備、例えばAr−O2吹錬炉やRH真空
脱ガス処理設備等におけるAr含有排ガスからArガスを回
収する方法に関する。
脱ガス処理設備等におけるAr含有排ガスからArガスを回
収する方法に関する。
最近、製鋼工程中の製錬過程でArガスを使用すること
が盛んに行なわれてる。例えば、Ar−O2吹錬法は、O2と
共にArを溶鋼中へ吹込むことにより、高価なCrを酸化す
ることなく脱炭を可能とするものであり、かつ良好な品
質が得られるので、高Cr鋼の新しい溶鋼法として注目を
浴び製錬に採用されている。
が盛んに行なわれてる。例えば、Ar−O2吹錬法は、O2と
共にArを溶鋼中へ吹込むことにより、高価なCrを酸化す
ることなく脱炭を可能とするものであり、かつ良好な品
質が得られるので、高Cr鋼の新しい溶鋼法として注目を
浴び製錬に採用されている。
同じく製鋼工程中の製錬過程で脱ガスを目的に行なわ
れて溶鋼脱ガス法は、溶鋼を真空にさらすことにより溶
鋼中の不純物として有害なHN,Oガスを減少される処理を
行なう際、溶鋼中に還流ガスおよび羽口冷却ガスとして
不活性ガスを流しているが、特に低N鋼の溶製時には不
活性ガスとしてArが用いられる。
れて溶鋼脱ガス法は、溶鋼を真空にさらすことにより溶
鋼中の不純物として有害なHN,Oガスを減少される処理を
行なう際、溶鋼中に還流ガスおよび羽口冷却ガスとして
不活性ガスを流しているが、特に低N鋼の溶製時には不
活性ガスとしてArが用いられる。
また、前記Cr含有鋼に限らず普通の精錬においても、
脱炭効率を向上させる目的で、Arで溶鋼を撹拌しながら
酸素精錬する方法が採用されるようになってきた。ま
た、その使用量も増加する傾向にある。
脱炭効率を向上させる目的で、Arで溶鋼を撹拌しながら
酸素精錬する方法が採用されるようになってきた。ま
た、その使用量も増加する傾向にある。
このような用途に使用されるArガスは、工業的には空
気深冷分離装置から得られるAr含有ガスをAr濃縮装置で
さらに濃縮して製造しているが、該Arガスは空気中に0.
93%程度しか含まれていないため、今後前記需要に見合
う供給の不足も予想される。また、非常に高価でもあ
る。
気深冷分離装置から得られるAr含有ガスをAr濃縮装置で
さらに濃縮して製造しているが、該Arガスは空気中に0.
93%程度しか含まれていないため、今後前記需要に見合
う供給の不足も予想される。また、非常に高価でもあ
る。
そこで、このAr使用量を低減するため、使用済み含有
排ガスからArを分離回収して再利用する方法が試みられ
ている。
排ガスからArを分離回収して再利用する方法が試みられ
ている。
例えば、Ar使用設備の排ガス系においては空気が侵入
し易く、希釈されてAr回収率が低下する為、空気侵入を
抑えるべくシールガスを用いる方法がある。このシール
ガスには、通常安価なN2ガスが用いられている。
し易く、希釈されてAr回収率が低下する為、空気侵入を
抑えるべくシールガスを用いる方法がある。このシール
ガスには、通常安価なN2ガスが用いられている。
その為、排ガス中にはN2が存在する場合が多い。しか
し、排ガス中のN2とArの分離は難しく、高価な圧力変動
吸着装置等が必要となる。
し、排ガス中のN2とArの分離は難しく、高価な圧力変動
吸着装置等が必要となる。
そこで排ガス中のN2濃度を下げる為に、RH真空脱ガス
設備のシール用ガスとしてCO2ガスを用いる方法(特開
昭61−9513)や、Ar−O2吹錬炉や排ガス系をブランケッ
ト用ガス(Ar,CO2ガス等)のジャケットによって外部空
気から遮閉する方法(特開昭50−98404)等が提案され
ている。しかし、これらの方法は排ガス系の設備改造が
必要となり、また、シールガスとしてN2ガスより高価な
ガスを使用すること等の欠点がある。
設備のシール用ガスとしてCO2ガスを用いる方法(特開
昭61−9513)や、Ar−O2吹錬炉や排ガス系をブランケッ
ト用ガス(Ar,CO2ガス等)のジャケットによって外部空
気から遮閉する方法(特開昭50−98404)等が提案され
ている。しかし、これらの方法は排ガス系の設備改造が
必要となり、また、シールガスとしてN2ガスより高価な
ガスを使用すること等の欠点がある。
本発明は、前記の如き欠点を解消するためになされた
もので、Ar含有排ガスを分離回収するに際し、該排ガス
中の、特にN2を除去する為の高価な圧力変動吸着装置を
必要とせずにまた、排ガス中のN2濃度を下げるための設
備改造も必要とせずに、高純度のArを分離回収する方法
を提供することを目的とする。
もので、Ar含有排ガスを分離回収するに際し、該排ガス
中の、特にN2を除去する為の高価な圧力変動吸着装置を
必要とせずにまた、排ガス中のN2濃度を下げるための設
備改造も必要とせずに、高純度のArを分離回収する方法
を提供することを目的とする。
本発明に係るArの回収方法は、Arを使用する設備から
排出されるAr含有排ガスからArを回収する方法におい
て、該排ガス中のCO、CO2、H2を除去して、N2、O2、Ar
含有濃縮ガスとした後、該濃縮ガスを原料空気に混入し
て熱交換器で純N2、純O2と熱交換させて低温とした後空
気深冷分離装置に導入してArガスを回収するようにした
ことを特徴とするものである。
排出されるAr含有排ガスからArを回収する方法におい
て、該排ガス中のCO、CO2、H2を除去して、N2、O2、Ar
含有濃縮ガスとした後、該濃縮ガスを原料空気に混入し
て熱交換器で純N2、純O2と熱交換させて低温とした後空
気深冷分離装置に導入してArガスを回収するようにした
ことを特徴とするものである。
以下、本発明方法を図面に基づいて具体的に説明す
る。
る。
第1図は本発明方法の一実施の態様を示す系統図であ
る。図において、(1)はAr−O2吹錬炉やRH真空脱ガス
設備等のAr使用設備であり該設備(1)より発生するAr
含有排ガスは、誘引送風機(2)により吸引され、除塵
器(3)に送入されてダストが除かれたのち、排ガスホ
ルダー(4)に貯められる。その後、排ガスは送風機
(5)によってCO,CO2除去装置(6)及びH2除去装置
(7)に除去されてCO,CO2及びH2が除去される。CO,CO2
除去装置(6)はCO,CO2に対し選択的に吸着する吸着式
のものを使用する。
る。図において、(1)はAr−O2吹錬炉やRH真空脱ガス
設備等のAr使用設備であり該設備(1)より発生するAr
含有排ガスは、誘引送風機(2)により吸引され、除塵
器(3)に送入されてダストが除かれたのち、排ガスホ
ルダー(4)に貯められる。その後、排ガスは送風機
(5)によってCO,CO2除去装置(6)及びH2除去装置
(7)に除去されてCO,CO2及びH2が除去される。CO,CO2
除去装置(6)はCO,CO2に対し選択的に吸着する吸着式
のものを使用する。
又、H2除去装置(7)は排ガス中の酸素と燃焼反応さ
せて除去する酸化除去装置を使用する。このようにして
CO,CO2,H2の除去されたN2,O2,Ar含有濃縮ガスは、後述
する空気深冷分離装置(8)に導入される。
せて除去する酸化除去装置を使用する。このようにして
CO,CO2,H2の除去されたN2,O2,Ar含有濃縮ガスは、後述
する空気深冷分離装置(8)に導入される。
ところで、前記CO,CO2除去装置(6)及びH2除去装置
(7)によりAr含有排ガス中のCOCO2,H2を除去して得ら
れるAr濃縮ガス中には除去されずに残存したN2及びO2が
混存している。本発明では、この分離除去されないN2及
びO2を空気深冷分離装置(8)に導入して分離除去する
ことによって高純度Arを回収するものである。
(7)によりAr含有排ガス中のCOCO2,H2を除去して得ら
れるAr濃縮ガス中には除去されずに残存したN2及びO2が
混存している。本発明では、この分離除去されないN2及
びO2を空気深冷分離装置(8)に導入して分離除去する
ことによって高純度Arを回収するものである。
ここで、CO及びH2は、空気深冷分離の際に製品純N2中
に残存してしまうのでCOは1ppm以下、H2は1ppm以下とな
る様に、前処理除去するのが好ましい。又、CO2は空気
中に存在する0.03%程度の微量であれば後述する空気深
冷分離装置(8)内の熱交換器(11)で冷却固化分離さ
れるが、空気中の量に比べ多量の場合には該熱交換器
(11)での固化量が増加し詰まってしまうので、0.5%
以下となるように前処理除去するのが好ましい。しかる
後に空気深冷分離装置(8)に導入する。
に残存してしまうのでCOは1ppm以下、H2は1ppm以下とな
る様に、前処理除去するのが好ましい。又、CO2は空気
中に存在する0.03%程度の微量であれば後述する空気深
冷分離装置(8)内の熱交換器(11)で冷却固化分離さ
れるが、空気中の量に比べ多量の場合には該熱交換器
(11)での固化量が増加し詰まってしまうので、0.5%
以下となるように前処理除去するのが好ましい。しかる
後に空気深冷分離装置(8)に導入する。
次に、空気深冷分離法による空気分離装置について説
明する。
明する。
(8)は空気深冷分離法による空気分離装置を示し、
この空気深冷分離法における純Arの製造は下記に示す
(A)〜(I)の工程部分からなる。
この空気深冷分離法における純Arの製造は下記に示す
(A)〜(I)の工程部分からなる。
(A)空気を吸入し、バグフィルター(9)により空気
中の風塵等を除去する。
中の風塵等を除去する。
(B)原料空気を原料空気圧縮機(10)により、5kg/cm
2に圧縮する。又、必要により原料空気を水洗塔(図示
せず)において水洗及び冷却する (C)熱交換器(11)で原料空気と純N2、純O2を熱交換
させ、原料空気を低温とすることでCO2等を固体として
分離する。
2に圧縮する。又、必要により原料空気を水洗塔(図示
せず)において水洗及び冷却する (C)熱交換器(11)で原料空気と純N2、純O2を熱交換
させ、原料空気を低温とすることでCO2等を固体として
分離する。
(D)圧縮した原料空気の一部を膨張タービン(12)に
より膨張させ、寒冷源とする。
より膨張させ、寒冷源とする。
(E)空気分離塔(13)の下塔下部より原料空気を入
れ、沸点(液化点)の差を利用して、O2、N2、Arに分離
する。一方、原料空気に含まれる炭化水素は炭化水素吸
着器(図示せず)によって、又液体O2中に含まれるCmHn
は、CmHn吸着器(図示せず)によって吸着される。
れ、沸点(液化点)の差を利用して、O2、N2、Arに分離
する。一方、原料空気に含まれる炭化水素は炭化水素吸
着器(図示せず)によって、又液体O2中に含まれるCmHn
は、CmHn吸着器(図示せず)によって吸着される。
(F)製品N2は、空気分離塔(13)の上塔上部より引抜
かれ、製品O2は、上塔下部から引き抜かれる。又、上塔
中部からは、フィードガスとして、Arの純度が12%程度
で、N2をほとんど含まないガスを引抜く。
かれ、製品O2は、上塔下部から引き抜かれる。又、上塔
中部からは、フィードガスとして、Arの純度が12%程度
で、N2をほとんど含まないガスを引抜く。
(G)フィードガスを粗Ar塔(14)で、前記空気分離塔
(13)同様の原理で分離し、96%程度の粗Arを分離す
る。
(13)同様の原理で分離し、96%程度の粗Arを分離す
る。
(H)粗Ar中のO2を常温Ar精製装置(15)でH2と反応さ
せて水とし、脱湿器(16)で脱湿してO2分を除去する。
せて水とし、脱湿器(16)で脱湿してO2分を除去する。
(I)高純Ar塔(17)で、N2及び過剰に加えたH2を分離
して精製Arを採取する。
して精製Arを採取する。
以上、(A)〜(I)の工程によって空気から高純度
Arを連続的に取出すことが出来る。
Arを連続的に取出すことが出来る。
Ar−O2吹錬炉により第1表に示す操業条件で精錬し、
その時排気された第2表に示すAr含有排ガスを、排ガス
ホルダーに貯えた後、CO,CO2除去装置及びH2除去装置に
供給してCO,CO2及びH2を除去した結果、第3表に示す組
成のN2,O2,Ar含有濃縮ガスが得られた。
その時排気された第2表に示すAr含有排ガスを、排ガス
ホルダーに貯えた後、CO,CO2除去装置及びH2除去装置に
供給してCO,CO2及びH2を除去した結果、第3表に示す組
成のN2,O2,Ar含有濃縮ガスが得られた。
次にこのN2,O2,Ar含有濃縮ガス20,000Nm3/Hを原料空
気70,000Nm3/Hに混合して空気深冷分離装置に導入した
結果、1,000Nm3/Hの99.999%の高純度Arが安定して得ら
れた。尚、該Ar含有排ガスを混合せずに原料空気90,000
Nm3/Hを深冷分離した時の純Ar発生量は550Nm3/Hであっ
たので、450Nm3/Hの純Arが増量回収された。
気70,000Nm3/Hに混合して空気深冷分離装置に導入した
結果、1,000Nm3/Hの99.999%の高純度Arが安定して得ら
れた。尚、該Ar含有排ガスを混合せずに原料空気90,000
Nm3/Hを深冷分離した時の純Ar発生量は550Nm3/Hであっ
たので、450Nm3/Hの純Arが増量回収された。
以上説明したように、本発明方法によればAr含有排ガ
ス中の分離困難なN2については、既設の空気深冷分離装
置を利用することにより高価な圧力変動吸着装置を使用
せずに分離回収出来、また、排ガス中のN2濃度を下げる
為の設備改造も不要となることにより、回収効率の高い
しかも高純度のArガスを低コストで分離回収することが
出来る。
ス中の分離困難なN2については、既設の空気深冷分離装
置を利用することにより高価な圧力変動吸着装置を使用
せずに分離回収出来、また、排ガス中のN2濃度を下げる
為の設備改造も不要となることにより、回収効率の高い
しかも高純度のArガスを低コストで分離回収することが
出来る。
第1図は本発明方法の一実施例を示す概略説明図であ
る。 1……Ar使用設備、2……誘引送風機 3……除塵機、4……排ガスホルダー 5……送風機、6……CO、CO2除去装置 7……H2除去装置、8……空気深冷分離装置 9……フィルター、10……原料空気圧縮機 11……熱交換器、12……膨張タービン 13……空気分離塔、14……粗Ar塔 15……常温Ar精製装置、16……脱湿器 17……高純Ar塔
る。 1……Ar使用設備、2……誘引送風機 3……除塵機、4……排ガスホルダー 5……送風機、6……CO、CO2除去装置 7……H2除去装置、8……空気深冷分離装置 9……フィルター、10……原料空気圧縮機 11……熱交換器、12……膨張タービン 13……空気分離塔、14……粗Ar塔 15……常温Ar精製装置、16……脱湿器 17……高純Ar塔
Claims (1)
- 【請求項1】Arを使用する設備から排出されるAr含有排
ガスからArを回収する方法において、該排ガス中のCO、
CO2、H2を除去してN2、O2、Ar含有濃縮ガスとした後、
該濃縮ガスを原料空気に混入して熱交換器で純N2、純O2
と熱交換させて低温とした後空気深冷分離装置に導入
し、Arガスを回収するようにしたことを特徴とするArガ
スの回収方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63054134A JP2638897B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | Arガスの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63054134A JP2638897B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | Arガスの回収方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01230975A JPH01230975A (ja) | 1989-09-14 |
JP2638897B2 true JP2638897B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=12962110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63054134A Expired - Lifetime JP2638897B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | Arガスの回収方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2638897B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07121366B2 (ja) * | 1990-08-17 | 1995-12-25 | 松下電器産業株式会社 | 車載用空気清浄器 |
JPH1183309A (ja) | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Nippon Air Rikiide Kk | アルゴン精製方法及び装置 |
CN111268658B (zh) * | 2020-03-11 | 2024-03-22 | 苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司 | 氩尾气回收净化方法和系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5726377A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-12 | Nippon Oxygen Co Ltd | Production of argon gas |
JPS59202380A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-16 | 大同酸素株式会社 | アルゴン回収方法 |
JPS61256173A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-13 | 株式会社日立製作所 | アルゴン回収方法 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63054134A patent/JP2638897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01230975A (ja) | 1989-09-14 |
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