JP2789113B2 - アルゴンの回収方法 - Google Patents
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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、アルゴンの回収方法に関し、特に、製鉄所
の連続鋳造（CC）炉，真空脱ガス（RH）炉，転炉におけ
るボトムバブリング（BB），アルゴン−酸素吹錬（AO
D）炉等に用いられるアルゴンをその排ガス中から高効
率、かつ高純度で回収する方法に関する。
の連続鋳造（CC）炉，真空脱ガス（RH）炉，転炉におけ
るボトムバブリング（BB），アルゴン−酸素吹錬（AO
D）炉等に用いられるアルゴンをその排ガス中から高効
率、かつ高純度で回収する方法に関する。
従来から、アルゴンは上記製鉄所の各種の炉やその他
の不活性ガスを必要とする各種装置等に多く用いられて
いる。これらの装置から排出されるアルゴンを含有する
ガス組成物（回収ガス）には各種の不純物、例えば水
素、窒素，酸素，一酸化炭素，二酸化炭素等の各種ガス
の他、様々な大きさの塵埃が含まれているため、回収ガ
ス中のアルゴンを再使用するにあたっては、上記各種の
不純物を除去してアルゴンを回収する必要がある。
の不活性ガスを必要とする各種装置等に多く用いられて
いる。これらの装置から排出されるアルゴンを含有する
ガス組成物（回収ガス）には各種の不純物、例えば水
素、窒素，酸素，一酸化炭素，二酸化炭素等の各種ガス
の他、様々な大きさの塵埃が含まれているため、回収ガ
ス中のアルゴンを再使用するにあたっては、上記各種の
不純物を除去してアルゴンを回収する必要がある。
上記ガス組成物からのアルゴンの回収にあたっては、
例えば、特開昭59-152210号公報，同60-204608号公報，
同60-239309号公報等に、アルゴンを含む回収ガス中の
不純物としての水素や一酸化炭素等を酸素と共に触媒に
接触させて燃焼させ、アルゴンからの分離が容易な水や
二酸化炭素としてから回収ガスを吸着塔に導入して吸着
除去する方法が記載されている。
例えば、特開昭59-152210号公報，同60-204608号公報，
同60-239309号公報等に、アルゴンを含む回収ガス中の
不純物としての水素や一酸化炭素等を酸素と共に触媒に
接触させて燃焼させ、アルゴンからの分離が容易な水や
二酸化炭素としてから回収ガスを吸着塔に導入して吸着
除去する方法が記載されている。
このような吸着手段によりアルゴンを回収する方法に
よれば、比較的簡単な装置構成によりアルゴンを回収す
ることができるが、これだけでは高純度のアルゴンガス
や液化アルゴンを得ることはできなかった。
よれば、比較的簡単な装置構成によりアルゴンを回収す
ることができるが、これだけでは高純度のアルゴンガス
や液化アルゴンを得ることはできなかった。
従って、高純度のアルゴンガスや液化アルゴンを得る
場合には深冷液化分離を行う必要があるが、特開昭59-3
9800号公報，同59-46473号公報，同59-202380号公報，
同59-202380号公報等には、水素や一酸化炭素等の可燃
性成分を水と二酸化炭素に変換した後に、苛性ソーダ洗
浄や冷却，吸着を行ってこれらを除去し、その後に高純
度液化アルゴンと熱交換させて冷却し、蒸留装置で深冷
液化分離して高純度液化アルゴンとして回収する方法が
示されている。しかしながら、これらの方法は、各公報
の記載からも明らかなごとく、その用途が半導体用単結
晶製造炉等の回収ガスのように、不純物濃度が５％程度
の回収ガスからアルゴンを回収するのに適したものであ
って、液化アルゴンの使用量と回収アルゴンの量とのバ
ランスの上に成立つものであり、製鉄所等の回収ガスの
ように、窒素や酸素を多量に含むものに適用することは
困難であった。
場合には深冷液化分離を行う必要があるが、特開昭59-3
9800号公報，同59-46473号公報，同59-202380号公報，
同59-202380号公報等には、水素や一酸化炭素等の可燃
性成分を水と二酸化炭素に変換した後に、苛性ソーダ洗
浄や冷却，吸着を行ってこれらを除去し、その後に高純
度液化アルゴンと熱交換させて冷却し、蒸留装置で深冷
液化分離して高純度液化アルゴンとして回収する方法が
示されている。しかしながら、これらの方法は、各公報
の記載からも明らかなごとく、その用途が半導体用単結
晶製造炉等の回収ガスのように、不純物濃度が５％程度
の回収ガスからアルゴンを回収するのに適したものであ
って、液化アルゴンの使用量と回収アルゴンの量とのバ
ランスの上に成立つものであり、製鉄所等の回収ガスの
ように、窒素や酸素を多量に含むものに適用することは
困難であった。
一方、製鉄所等には、通常、前記各種の炉にアルゴン
や酸素等を供給するための空気液化分離装置が設置され
ており、空気を原料として深冷液化分離によりアルゴン
や酸素等を採取している。そこで、例えば、特開昭63-1
89774号公報では、回収ガスを圧力変動式吸着装置（PS
A）で粗精製し、その粗精製したアルゴン濃縮ガスを液
化分離装置の粗アルゴン塔からの粗アルゴンと混合し、
液化分離装置の純アルゴン精製系に導入し、一括して純
アルゴンとして回収する方法が提示されている。
や酸素等を供給するための空気液化分離装置が設置され
ており、空気を原料として深冷液化分離によりアルゴン
や酸素等を採取している。そこで、例えば、特開昭63-1
89774号公報では、回収ガスを圧力変動式吸着装置（PS
A）で粗精製し、その粗精製したアルゴン濃縮ガスを液
化分離装置の粗アルゴン塔からの粗アルゴンと混合し、
液化分離装置の純アルゴン精製系に導入し、一括して純
アルゴンとして回収する方法が提示されている。
しかしながら、このように粗アルゴンと混合する方法
では、回収ガス中の各種の不純物成分を除去するととも
にアルゴンを濃縮するために高性能かつ大掛かりな設備
が必要となる。例えば、同公報によれば、原濃度４〜15
％の一酸化炭素を、圧力変動吸着分離装置により0.1ppm
以下となるがごとくの操作としている。また、酸素分に
関してはPSA後の濃縮アルゴン中の酸素濃度が原濃度よ
り高いものとなっている。このことは、吸着剤としてゼ
オライト系のものを利用することに起因するもので、一
酸化炭素濃度を0.1ppm以下にするためには、多大の吸着
剤量を要することになり、窒素濃度の減少に伴うアルゴ
ン回収率の低下にも大きな影響を及ぼしている。さらに
酸素濃度が高く残ることは、純アルゴン精製系の触媒塔
の負荷の増大となる。即ち、精製系に大きな余裕のある
場合か、新たに計画される場合には、上記の負荷増大に
対処できるが、一般に製鉄所構内の回収アルゴンを回収
し、液化精製系と組合せる場合、その精製系は既存設備
の場合が多い。また、付言すれば、既存する精製系にお
いて、触媒塔の後に設備されている脱湿器は水分除去専
用のものであり、二酸化炭素除去には極めて不向きなも
のとなっている。
では、回収ガス中の各種の不純物成分を除去するととも
にアルゴンを濃縮するために高性能かつ大掛かりな設備
が必要となる。例えば、同公報によれば、原濃度４〜15
％の一酸化炭素を、圧力変動吸着分離装置により0.1ppm
以下となるがごとくの操作としている。また、酸素分に
関してはPSA後の濃縮アルゴン中の酸素濃度が原濃度よ
り高いものとなっている。このことは、吸着剤としてゼ
オライト系のものを利用することに起因するもので、一
酸化炭素濃度を0.1ppm以下にするためには、多大の吸着
剤量を要することになり、窒素濃度の減少に伴うアルゴ
ン回収率の低下にも大きな影響を及ぼしている。さらに
酸素濃度が高く残ることは、純アルゴン精製系の触媒塔
の負荷の増大となる。即ち、精製系に大きな余裕のある
場合か、新たに計画される場合には、上記の負荷増大に
対処できるが、一般に製鉄所構内の回収アルゴンを回収
し、液化精製系と組合せる場合、その精製系は既存設備
の場合が多い。また、付言すれば、既存する精製系にお
いて、触媒塔の後に設備されている脱湿器は水分除去専
用のものであり、二酸化炭素除去には極めて不向きなも
のとなっている。
そこで、本発明は、上述のごとく製鉄所等に設置され
ている空気液化分離装置に着目するとともに、上記従来
技術の問題点を解決し、高効率で、かつ高純度の液化ア
ルゴン及び／又は高純度のアルゴンガスを得ることので
きるアルゴンの回収方法を提供することを目的としてい
る。
ている空気液化分離装置に着目するとともに、上記従来
技術の問題点を解決し、高効率で、かつ高純度の液化ア
ルゴン及び／又は高純度のアルゴンガスを得ることので
きるアルゴンの回収方法を提供することを目的としてい
る。
上記した目的を達成するために、本発明のアルゴンの
回収方法は、アルゴンを含有するガス組成物を、該ガス
組成物中の塵埃を除去する除塵工程と、該ガス組成物中
の水素，一酸化炭素，炭化水素等の不純物成分を水及び
二酸化炭素に変換する変換工程とを備えた予備処理工程
に導入し、該予備処理工程導出後のガス組成物を、アル
ゴン精製系を有する空気液化分離装置の原料空気に合流
させ、前記ガス組成物中のアルゴンを、原料空気中に含
有されるアルゴンと共に該空気液化分離装置の精留分離
系及びアルゴン精製系を介して回収することを特徴とし
ている。
回収方法は、アルゴンを含有するガス組成物を、該ガス
組成物中の塵埃を除去する除塵工程と、該ガス組成物中
の水素，一酸化炭素，炭化水素等の不純物成分を水及び
二酸化炭素に変換する変換工程とを備えた予備処理工程
に導入し、該予備処理工程導出後のガス組成物を、アル
ゴン精製系を有する空気液化分離装置の原料空気に合流
させ、前記ガス組成物中のアルゴンを、原料空気中に含
有されるアルゴンと共に該空気液化分離装置の精留分離
系及びアルゴン精製系を介して回収することを特徴とし
ている。
また、前記予備処理工程導出後のガス組成物は、前記
空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吸入配管に合流さ
せること、及び前記ガス組成物を、前記変換工程よりも
前段で前記空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吐出圧
力と略同等の圧力まで昇圧するとともに、予備処理工程
導出後のガス組成物を原料空気圧縮機の吐出配管に合流
させることを特徴とするアルゴンの回収方法を含むもの
である。
空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吸入配管に合流さ
せること、及び前記ガス組成物を、前記変換工程よりも
前段で前記空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吐出圧
力と略同等の圧力まで昇圧するとともに、予備処理工程
導出後のガス組成物を原料空気圧縮機の吐出配管に合流
させることを特徴とするアルゴンの回収方法を含むもの
である。
ガス組成物中に含まれるアルゴンは、原料空気圧縮機
中に含まれるアルゴンと共に、空気液化分離装置の通常
の操作で回収することができる。また、除塵と変換を行
うだけでよいため、簡単な予備処理装置を付設するだけ
で実施することができる。
中に含まれるアルゴンと共に、空気液化分離装置の通常
の操作で回収することができる。また、除塵と変換を行
うだけでよいため、簡単な予備処理装置を付設するだけ
で実施することができる。
以下、本発明を、第１図に示す一実施例に基づいてさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
本発明を実施するための基本的な構成は、通常のアル
ゴン精製系を有する空気液化分離装置１と、回収ガスの
予備処理を行う予備処理工程２とを備えている。
ゴン精製系を有する空気液化分離装置１と、回収ガスの
予備処理を行う予備処理工程２とを備えている。
まず、前述のごときアルゴンを使用する各種の炉等の
排ガス発生源3,3から排出される回収ガスGRは、予備処
理工程２に導入する際の流量変動や組成変動を小さくす
るためにガスホルダー４に一時貯留される。このガスホ
ルダー４は、排ガス発生源３の操業方法や排出するガス
量により適当な容量に設定されるもので、一定量のガス
が継続して発生するような場合には省略することもでき
る。
排ガス発生源3,3から排出される回収ガスGRは、予備処
理工程２に導入する際の流量変動や組成変動を小さくす
るためにガスホルダー４に一時貯留される。このガスホ
ルダー４は、排ガス発生源３の操業方法や排出するガス
量により適当な容量に設定されるもので、一定量のガス
が継続して発生するような場合には省略することもでき
る。
ガスホルダー４内の回収ガスGRは、所定の流量で第一
集塵機５に導入され、塵埃を2mg/m3以下に除去される。
この第一集塵機５には、ロール巻取式、水洗式，ベンチ
ュリースクラバー等を用いることができる。この第一集
塵機５で比較的大きな塵埃を除去された回収ガスGRは、
ブロワー６により、切換え弁7,7の開閉により切換え使
用される第二集塵機8a,8bのいずれか一方に導入され
る。
集塵機５に導入され、塵埃を2mg/m3以下に除去される。
この第一集塵機５には、ロール巻取式、水洗式，ベンチ
ュリースクラバー等を用いることができる。この第一集
塵機５で比較的大きな塵埃を除去された回収ガスGRは、
ブロワー６により、切換え弁7,7の開閉により切換え使
用される第二集塵機8a,8bのいずれか一方に導入され
る。
上記第二集塵機8a,8bには、回収ガスGR中の0.01〜１
μｍ程度の極微細な塵埃を除去する機能を有するものが
用いられている。この種の集塵機としては、例えば、中
空糸膜等のミクロンフィルターあるいは電気集塵機等を
用いることができる。特に静電気を利用して極微細な塵
埃を除去する電気集塵機を使用することにより、圧力損
失を低減させることができる。また本実施例のごとく２
基の第二集塵機8a,8bを切換え弁7,7により切換え使用す
ることにより、捕集された塵埃の除去再生や保守作業も
回収ラインの運転を止めずに行うことができ、長期連続
運転が可能になる。このように回収ガスGR中の0.01〜１
μｍ程度の極微細な塵埃を除去することにより、後段の
変換工程９を効率よく行うことができる。
μｍ程度の極微細な塵埃を除去する機能を有するものが
用いられている。この種の集塵機としては、例えば、中
空糸膜等のミクロンフィルターあるいは電気集塵機等を
用いることができる。特に静電気を利用して極微細な塵
埃を除去する電気集塵機を使用することにより、圧力損
失を低減させることができる。また本実施例のごとく２
基の第二集塵機8a,8bを切換え弁7,7により切換え使用す
ることにより、捕集された塵埃の除去再生や保守作業も
回収ラインの運転を止めずに行うことができ、長期連続
運転が可能になる。このように回収ガスGR中の0.01〜１
μｍ程度の極微細な塵埃を除去することにより、後段の
変換工程９を効率よく行うことができる。
塵埃が除去された回収ガスGRは、次いで変換工程９に
導入される。この変換工程９は、公知の触媒反応によ
り、回収ガスGR中に含まれる水素や一酸化炭素，及び極
微量の炭化水素を水と二酸化炭素とに変換するもので、
通常、熱回収熱交換器，加熱器，触媒塔から構成されて
いる。
導入される。この変換工程９は、公知の触媒反応によ
り、回収ガスGR中に含まれる水素や一酸化炭素，及び極
微量の炭化水素を水と二酸化炭素とに変換するもので、
通常、熱回収熱交換器，加熱器，触媒塔から構成されて
いる。
このようにして塵埃を除去し、水素，一酸化炭素，炭
化水素等を水と二酸化炭素とに変換した回収ガスGRは、
空気液化分離装置１の原料空気供給系統に導入され、吸
入フィルター10から吸入された原料空気GAに合流する。
回収ガスGRと原料空気GAとの合流位置は、原料空気GAの
圧縮圧力及び回収ガスGRの圧力により、原料空気圧縮機
11の吸入配管12、あるいは吐出配管13のいずれかに設定
される。
化水素等を水と二酸化炭素とに変換した回収ガスGRは、
空気液化分離装置１の原料空気供給系統に導入され、吸
入フィルター10から吸入された原料空気GAに合流する。
回収ガスGRと原料空気GAとの合流位置は、原料空気GAの
圧縮圧力及び回収ガスGRの圧力により、原料空気圧縮機
11の吸入配管12、あるいは吐出配管13のいずれかに設定
される。
例えば、上記予備処理工程２を低圧で操作する場合に
は、回収ガスGRを原料空気圧縮機11の吸入配管12に合流
させればよく、上記変換工程９における変換効率を向上
させるために変換工程９を高圧で操作する場合には、変
換工程９の前段に回収ガス圧縮機14を配置して回収ガス
GRを原料空気GAの圧縮圧力と略同等の圧力まで昇圧し、
回収ガスGRを原料空気圧縮機11の吐出配管13に合流させ
る。
は、回収ガスGRを原料空気圧縮機11の吸入配管12に合流
させればよく、上記変換工程９における変換効率を向上
させるために変換工程９を高圧で操作する場合には、変
換工程９の前段に回収ガス圧縮機14を配置して回収ガス
GRを原料空気GAの圧縮圧力と略同等の圧力まで昇圧し、
回収ガスGRを原料空気圧縮機11の吐出配管13に合流させ
る。
この合流位置の選択は、空気液化分離装置１の原料空
気圧縮圧力，予備処理工程２の操作圧力等により適宜行
うことができるが、予備処理工程２を低圧で操作し、合
流位置を原料空気圧縮機11の吸入配管12とした場合に
は、回収ガス圧縮機14が不要となり、機器や配管の高圧
対策も不要となる。一方、前述のごとく回収ガス圧縮機
14を設けて変換工程９を高圧で操作した場合には、変換
工程９の変換能力を高めることが可能になり、予備処理
工程２を小型に形成することが可能となる。
気圧縮圧力，予備処理工程２の操作圧力等により適宜行
うことができるが、予備処理工程２を低圧で操作し、合
流位置を原料空気圧縮機11の吸入配管12とした場合に
は、回収ガス圧縮機14が不要となり、機器や配管の高圧
対策も不要となる。一方、前述のごとく回収ガス圧縮機
14を設けて変換工程９を高圧で操作した場合には、変換
工程９の変換能力を高めることが可能になり、予備処理
工程２を小型に形成することが可能となる。
空気液化分離装置１の吸入フィルター10から吸入され
た原料空気GAは、上記のごとく回収ガスGRと合流してア
ルゴン富化空気GXとなり、所定の圧力で前処理装置15に
導入される。前処理装置15は、空気液化分離装置１に配
設される一般の型式のもので、例えば吸着方式等を用い
ることができる。この前処理装置15では、通常の公知の
操作によりアルゴン富化空気GX中の水分や二酸化炭素等
を除去し、アルゴン富化空気GXの精製を行う。また、こ
の前処理工程は、後述の空気液化分離装置本体部16内の
主熱交換器17としてリバーシング熱交換器を採用した場
合には、これによっても良いことは勿論である。
た原料空気GAは、上記のごとく回収ガスGRと合流してア
ルゴン富化空気GXとなり、所定の圧力で前処理装置15に
導入される。前処理装置15は、空気液化分離装置１に配
設される一般の型式のもので、例えば吸着方式等を用い
ることができる。この前処理装置15では、通常の公知の
操作によりアルゴン富化空気GX中の水分や二酸化炭素等
を除去し、アルゴン富化空気GXの精製を行う。また、こ
の前処理工程は、後述の空気液化分離装置本体部16内の
主熱交換器17としてリバーシング熱交換器を採用した場
合には、これによっても良いことは勿論である。
精製後のアルゴン富化空気GXは、空気液化分離装置本
体部16に導入され、通常の深冷分離操作により高純度の
アルゴンが分離回収される。
体部16に導入され、通常の深冷分離操作により高純度の
アルゴンが分離回収される。
第２図は、アルゴン精製系を有する空気液化分離装置
の一例を示している。
の一例を示している。
上記のごとく前処理装置15で精製されたアルゴン富化
空気GXは、主熱交換器17を経て冷却された後、下部塔1
8,上部塔19,主凝縮蒸発器20を備えた複精留塔21に導入
される。この複精留塔21における精留操作により、下部
塔18の頂部及び上部塔19の頂部から窒素ガスGNが、上部
塔19の下部からは液化酸素LOと酸素ガスGOが、主凝縮蒸
発器20からは液化窒素LNが導出され、上部塔19の中段上
部からは排ガスWGが排出される。
空気GXは、主熱交換器17を経て冷却された後、下部塔1
8,上部塔19,主凝縮蒸発器20を備えた複精留塔21に導入
される。この複精留塔21における精留操作により、下部
塔18の頂部及び上部塔19の頂部から窒素ガスGNが、上部
塔19の下部からは液化酸素LOと酸素ガスGOが、主凝縮蒸
発器20からは液化窒素LNが導出され、上部塔19の中段上
部からは排ガスWGが排出される。
そして、上部塔19の中段からはアルゴン富化ガスGYが
導出され、粗アルゴン塔22に導入されて精留され、該塔
22の頂部から粗アルゴンASが導出される。粗アルゴンAS
は、熱交換器23を経て粗アルゴンブロワー24により粗ア
ルゴン精製器25に導入される。該粗アルゴン精製器25
は、粗アルゴンAS中の酸素を除去するもので、粗アルゴ
ンASに所定量の水素Ｈを添加し、粗アルゴンAS中の酸素
を水に変換して該水を脱湿器で除去している。
導出され、粗アルゴン塔22に導入されて精留され、該塔
22の頂部から粗アルゴンASが導出される。粗アルゴンAS
は、熱交換器23を経て粗アルゴンブロワー24により粗ア
ルゴン精製器25に導入される。該粗アルゴン精製器25
は、粗アルゴンAS中の酸素を除去するもので、粗アルゴ
ンASに所定量の水素Ｈを添加し、粗アルゴンAS中の酸素
を水に変換して該水を脱湿器で除去している。
酸素除去後の粗アルゴンASは、再び熱交換器23を経て
高純アルゴン塔26に導入され、該高純アルゴン塔26の下
部から高純度アルゴンガスAG及び／又は高純度液化アル
ゴンALが導出される。
高純アルゴン塔26に導入され、該高純アルゴン塔26の下
部から高純度アルゴンガスAG及び／又は高純度液化アル
ゴンALが導出される。
第１表に上記実施例に基づくアルゴン回収の各部のガ
スの流量及び組成を示す。尚、各ガスの流量及び組成の
測定点を第１図及び第２図に乃至で示す。また、比
較として回収ガスを合流させない空気液化分離装置単独
の場合の各部のガスの流量及び組成を第２表に示す。
スの流量及び組成を示す。尚、各ガスの流量及び組成の
測定点を第１図及び第２図に乃至で示す。また、比
較として回収ガスを合流させない空気液化分離装置単独
の場合の各部のガスの流量及び組成を第２表に示す。
尚、空気液化分離装置は、従来から一般的に用いられ
ている各種のものを用いることができ、採取する製品も
各装置の構成等により異なるもので、回収するアルゴン
も、液状，ガス状の両者あるいはいずれか一方を任意に
選定することができる。従って、アルゴンの回収率も、
使用する空気液化分離装置の種類により異なるが、最高
97％程度とすることができる。
ている各種のものを用いることができ、採取する製品も
各装置の構成等により異なるもので、回収するアルゴン
も、液状，ガス状の両者あるいはいずれか一方を任意に
選定することができる。従って、アルゴンの回収率も、
使用する空気液化分離装置の種類により異なるが、最高
97％程度とすることができる。
また、原料空気に混入しうる回収ガスの量は、既設の
空気液化分離装置の場合は、該装置の構成や採取する製
品の種類や状態、回収ガス中のアルゴン濃度にもよる
が、該濃度が40〜50％程度の時には、原料空気量に対し
て２％程度までにすべきである。空気液化分離装置自体
あるいはアルゴン精製系を新設する場合には、さらに増
量することが可能であることは勿論である。
空気液化分離装置の場合は、該装置の構成や採取する製
品の種類や状態、回収ガス中のアルゴン濃度にもよる
が、該濃度が40〜50％程度の時には、原料空気量に対し
て２％程度までにすべきである。空気液化分離装置自体
あるいはアルゴン精製系を新設する場合には、さらに増
量することが可能であることは勿論である。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のアルゴンの回収方法
は、予備処理工程を終えた回収ガスをアルゴン精製系を
有する空気液化分離装置の原料空気に合流させて深冷液
化分離し、精製するから、炉内雰囲気に使用した後の回
収ガス中のアルゴンを高純度の液化アルゴン及び／又は
アルゴンガスとして容易にかつ高効率で回収することが
できる。
は、予備処理工程を終えた回収ガスをアルゴン精製系を
有する空気液化分離装置の原料空気に合流させて深冷液
化分離し、精製するから、炉内雰囲気に使用した後の回
収ガス中のアルゴンを高純度の液化アルゴン及び／又は
アルゴンガスとして容易にかつ高効率で回収することが
できる。
また、前述のごとく、アルゴンを多量に使用する製鉄
所等には、通常上記構成の空気液化分離装置が設置され
ているため、新たな液化精留装置を設置する必要がな
く、除塵と変換を行う予備処理工程を設置する僅かな負
担増で対応することが可能であり、空気液化分離装置の
原料空気供給系統に合流させることにより、回収ガスを
精製したり、アルゴンを濃縮したりする必要がなく、簡
単な予備処理設備を付加するだけで実施することがで
き、空気液化分離装置も、その仕様をほとんど変更する
ことなく既存の設備を利用することができる。
所等には、通常上記構成の空気液化分離装置が設置され
ているため、新たな液化精留装置を設置する必要がな
く、除塵と変換を行う予備処理工程を設置する僅かな負
担増で対応することが可能であり、空気液化分離装置の
原料空気供給系統に合流させることにより、回収ガスを
精製したり、アルゴンを濃縮したりする必要がなく、簡
単な予備処理設備を付加するだけで実施することがで
き、空気液化分離装置も、その仕様をほとんど変更する
ことなく既存の設備を利用することができる。
従って、製鉄所等におけるアルゴンの回収効率を大幅
に向上させることができ、アルゴンにかかるコストを低
減させ、製鉄全体のコストダウンにまで寄与することが
できる。
に向上させることができ、アルゴンにかかるコストを低
減させ、製鉄全体のコストダウンにまで寄与することが
できる。
また予備処理工程を低圧で操作し、合流位置を原料空
気圧縮機の吸入配管とした場合には、機器や配管の高圧
対策も不要となる。一方、回収ガス圧縮機を設けて変換
工程を高圧で操作した場合には、変換工程の変換能力を
高めることが可能になり、予備処理工程を小型に形成す
ることが可能となる。
気圧縮機の吸入配管とした場合には、機器や配管の高圧
対策も不要となる。一方、回収ガス圧縮機を設けて変換
工程を高圧で操作した場合には、変換工程の変換能力を
高めることが可能になり、予備処理工程を小型に形成す
ることが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図はアル
ゴン精製系を有する空気液化分離装置を示す系統図であ
る。 １……空気液化分離装置、２……予備処理工程 ５……第一集塵機、8a,8b……第二集塵機 ９……変換工程、11……原料空気圧縮機、14……回収ガ
ス圧縮機 15……前処理装置、16……空気液化分離装置本体部 21……複精留塔 22……粗アルゴン塔、25……粗アルゴン精製器 26……高純アルゴン塔、GR……回収ガス GA……原料空気、GX……アルゴン富化空気 GY……アルゴン富化ガス、AG……高純度アルゴンガス AL……高純度液化アルゴン
ゴン精製系を有する空気液化分離装置を示す系統図であ
る。 １……空気液化分離装置、２……予備処理工程 ５……第一集塵機、8a,8b……第二集塵機 ９……変換工程、11……原料空気圧縮機、14……回収ガ
ス圧縮機 15……前処理装置、16……空気液化分離装置本体部 21……複精留塔 22……粗アルゴン塔、25……粗アルゴン精製器 26……高純アルゴン塔、GR……回収ガス GA……原料空気、GX……アルゴン富化空気 GY……アルゴン富化ガス、AG……高純度アルゴンガス AL……高純度液化アルゴン
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25J 3/00 - 3/08 C01B 23/00
Claims (3)
- 【請求項１】アルゴンを含有するガス組成物を、該ガス
組成物中の塵埃を除去する除塵工程と、該ガス組成物中
の水素，一酸化炭素，炭化水素等の不純物成分を水及び
二酸化炭素に変換する変換工程とを備えた予備処理工程
に導入し、該予備処理工程導出後のガス組成物を、アル
ゴン精製系を有する空気液化分離装置の原料空気に合流
させ、前記ガス組成物中のアルゴンを、原料空気中に含
有されるアルゴンと共に該空気液化分離装置の精留分離
系及びアルゴン精製系を介して回収することを特徴とす
るアルゴンの回収方法。 - 【請求項２】前記予備処理工程導出後のガス組成物は、
前記空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吸入配管に合
流させることを特徴とする請求項１記載のアルゴンの回
収方法。 - 【請求項３】前記ガス組成物を、前記交換工程よりも前
段で前記空気液化分離装置の原料空気圧縮機の吐出圧力
と略同等の圧力まで昇圧するとともに、予備処理工程導
出後のガス組成物を原料空気圧縮機の吐出配管に合流さ
せることを特徴とする請求項１記載のアルゴンの回収方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176701A JP2789113B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | アルゴンの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176701A JP2789113B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | アルゴンの回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0339886A JPH0339886A (ja) | 1991-02-20 |
| JP2789113B2 true JP2789113B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=16018236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1176701A Expired - Fee Related JP2789113B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | アルゴンの回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789113B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1183309A (ja) | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Nippon Air Rikiide Kk | アルゴン精製方法及び装置 |
| FR2807150B1 (fr) * | 2000-04-04 | 2002-10-18 | Air Liquide | Procede et appareil de production d'un fluide enrichi en oxygene par distillation cryogenique |
| CN104501529B (zh) * | 2014-12-23 | 2017-04-12 | 首钢水城钢铁（集团）有限责任公司 | 一种粗氩泵倒换装置及其倒换方法 |
| 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 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1176701A patent/JP2789113B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0339886A (ja) | 1991-02-20 |
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