JP2944285B2 - 空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法 - Google Patents
空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法Info
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- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
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- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気分離プロセスにおけ
る原料空気の前処理方法に関し、詳細には、空気分離プ
ロセスにおいて空気分離する前に、原料空気を冷却し、
更に空気中の水分及び炭酸ガスの吸着除去処理を行う原
料空気の前処理方法に関する。
る原料空気の前処理方法に関し、詳細には、空気分離プ
ロセスにおいて空気分離する前に、原料空気を冷却し、
更に空気中の水分及び炭酸ガスの吸着除去処理を行う原
料空気の前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気分離プロセスは空気を窒素、酸素、
Ar等に分離することを目的とするプロセスである。かか
る空気分離プロセスにおいて、原料空気は直接空気分離
処理されるのではなく、空気分離処理の前に原料空気の
前処理が行われ、しかる後に空気分離処理される。該前
処理としては、原料空気を冷却する処理（以降、前処理
Ａという）や、原料空気を冷却した後、さらに空気中の
水分及び炭酸ガスを除去する処理（以降、前処理Ｂとい
う）がある。
Ar等に分離することを目的とするプロセスである。かか
る空気分離プロセスにおいて、原料空気は直接空気分離
処理されるのではなく、空気分離処理の前に原料空気の
前処理が行われ、しかる後に空気分離処理される。該前
処理としては、原料空気を冷却する処理（以降、前処理
Ａという）や、原料空気を冷却した後、さらに空気中の
水分及び炭酸ガスを除去する処理（以降、前処理Ｂとい
う）がある。
【０００３】かかる原料空気の前処理は次のような方法
により行われている。即ち、前処理Ａは、図２に示す如
く、蒸発冷却塔２で冷却水８を不純窒素ガス９と接触さ
せて冷却し、該冷却水８を水洗冷却塔１に送給し、該水
洗冷却塔１で原料空気７を冷却水８と接触させて冷却す
るものである。尚、この冷却に使用されて温度上昇した
冷却水８は蒸発冷却塔２に送給され、冷却される。
により行われている。即ち、前処理Ａは、図２に示す如
く、蒸発冷却塔２で冷却水８を不純窒素ガス９と接触さ
せて冷却し、該冷却水８を水洗冷却塔１に送給し、該水
洗冷却塔１で原料空気７を冷却水８と接触させて冷却す
るものである。尚、この冷却に使用されて温度上昇した
冷却水８は蒸発冷却塔２に送給され、冷却される。
【０００４】前処理Ｂは、蒸発冷却塔２で冷却水８を不
純窒素ガス９と接触させて冷却し、更に冷凍装置４を有
する冷却器３により低温に冷却し、該冷却水８を水洗冷
却塔１に送給し、該水洗冷却塔１で原料空気７を冷却水
８と接触させて冷却し、該冷却後の空気７を複数の吸着
塔（図１の場合は２つの吸着塔5A、5B）の中の一部の吸
着塔5Aに送給して該空気７中の水分及び炭酸ガスの吸着
除去処理を行い、一方、該吸着除去処理に使用している
吸着塔5A以外の吸着塔5Bに吸着塔再生用不純窒素ガス10
を送給して該吸着塔5Bの再生処理を行うものである。
純窒素ガス９と接触させて冷却し、更に冷凍装置４を有
する冷却器３により低温に冷却し、該冷却水８を水洗冷
却塔１に送給し、該水洗冷却塔１で原料空気７を冷却水
８と接触させて冷却し、該冷却後の空気７を複数の吸着
塔（図１の場合は２つの吸着塔5A、5B）の中の一部の吸
着塔5Aに送給して該空気７中の水分及び炭酸ガスの吸着
除去処理を行い、一方、該吸着除去処理に使用している
吸着塔5A以外の吸着塔5Bに吸着塔再生用不純窒素ガス10
を送給して該吸着塔5Bの再生処理を行うものである。
【０００５】尚、該吸着塔5Bの再生処理後、吸着塔5Aの
吸着機能が低下した時点で使用する吸着塔を切り換え、
以降吸着塔5Bで吸着除去処理を行い、吸着塔5Aの再生処
理を行う。かかる吸着塔5A又は5Bの再生処理の際に該吸
着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスは、大気中
へ放出される。
吸着機能が低下した時点で使用する吸着塔を切り換え、
以降吸着塔5Bで吸着除去処理を行い、吸着塔5Aの再生処
理を行う。かかる吸着塔5A又は5Bの再生処理の際に該吸
着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスは、大気中
へ放出される。
【０００６】前処理Ｂにおいて上記の如く冷却水８を蒸
発冷却塔２で冷却するだけでなく、更に冷却器３により
低温に冷却するようにしているのは、冷却水８を吸着塔
5A又は5Bでの吸着除去処理に適した温度にするためであ
る。
発冷却塔２で冷却するだけでなく、更に冷却器３により
低温に冷却するようにしているのは、冷却水８を吸着塔
5A又は5Bでの吸着除去処理に適した温度にするためであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法の中、
前処理Ｂにおいては、冷却水８をより低温（原料空気７
中水分及び炭酸ガスの吸着に適した温度）に冷却するた
め、蒸発冷却塔２の他に、冷凍装置４を有する冷却器３
の如き付加的冷却手段が必要であり、従って、装置費が
高くつき、又、冷却のためのエネルギが多いという問題
点があり、その改善が望まれている。
空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法の中、
前処理Ｂにおいては、冷却水８をより低温（原料空気７
中水分及び炭酸ガスの吸着に適した温度）に冷却するた
め、蒸発冷却塔２の他に、冷凍装置４を有する冷却器３
の如き付加的冷却手段が必要であり、従って、装置費が
高くつき、又、冷却のためのエネルギが多いという問題
点があり、その改善が望まれている。
【０００８】又、吸着塔の再生処理の際に該吸着塔から
出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスは大気中へ放出され
る。この不純窒素ガスは後述の如く冷却作用を有してお
り、従って、かかる冷却作用を有する不純窒素ガスの大
気中への放出という損失を生じていることになる。
出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスは大気中へ放出され
る。この不純窒素ガスは後述の如く冷却作用を有してお
り、従って、かかる冷却作用を有する不純窒素ガスの大
気中への放出という損失を生じていることになる。
【０００９】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は以上のような問題点を解
消し、原料空気の前処理に際し、吸着塔から出てくる吸
着塔再生用不純窒素ガスを有効活用することにより、前
記冷却器３の如き付加的冷却手段を不要化し得、その結
果、装置費及び冷却のためのエネルギを低減し得る空気
分離プロセスにおける原料空気の前処理方法を提供しよ
うとするものである。
れたものであって、その目的は以上のような問題点を解
消し、原料空気の前処理に際し、吸着塔から出てくる吸
着塔再生用不純窒素ガスを有効活用することにより、前
記冷却器３の如き付加的冷却手段を不要化し得、その結
果、装置費及び冷却のためのエネルギを低減し得る空気
分離プロセスにおける原料空気の前処理方法を提供しよ
うとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は次のような構成の空気分離プロセスにおける
原料空気の前処理方法としている。即ち、本発明に係る
原料空気の前処理方法は、原料空気中の不純物を吸着除
去する複数の吸着塔を備え、前記吸着塔を原料空気から
の不純物の吸着工程と、不純窒素ガスとの接触による脱
着工程とを交互に切り替えることにより原料空気を処理
するとともに、脱着工程に使用された不純窒素ガスを蒸
発冷却塔に送給して冷却水を冷却し、この冷却水を水洗
冷却塔へ送給して原料空気を冷却せしめる空気分離プロ
セスにおける原料空気の前処理方法において、前記不純
窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔に対する送給経路を２
系統とし、一方の経路は不純窒素ガス冷却のための熱交
換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路となし、他方の経
路は直接蒸発冷却塔に到る経路となし、脱着工程に使用
された不純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記蒸発冷
却塔に対する不純窒素ガスの送給経路を選択的に切り替
えて蒸発冷却塔に送給せしめて蒸発冷却塔の冷却水を冷
却することを特徴とする空気分離プロセスにおける原料
空気の前処理方法である。
に本発明は次のような構成の空気分離プロセスにおける
原料空気の前処理方法としている。即ち、本発明に係る
原料空気の前処理方法は、原料空気中の不純物を吸着除
去する複数の吸着塔を備え、前記吸着塔を原料空気から
の不純物の吸着工程と、不純窒素ガスとの接触による脱
着工程とを交互に切り替えることにより原料空気を処理
するとともに、脱着工程に使用された不純窒素ガスを蒸
発冷却塔に送給して冷却水を冷却し、この冷却水を水洗
冷却塔へ送給して原料空気を冷却せしめる空気分離プロ
セスにおける原料空気の前処理方法において、前記不純
窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔に対する送給経路を２
系統とし、一方の経路は不純窒素ガス冷却のための熱交
換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路となし、他方の経
路は直接蒸発冷却塔に到る経路となし、脱着工程に使用
された不純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記蒸発冷
却塔に対する不純窒素ガスの送給経路を選択的に切り替
えて蒸発冷却塔に送給せしめて蒸発冷却塔の冷却水を冷
却することを特徴とする空気分離プロセスにおける原料
空気の前処理方法である。
【００１１】
【作用】本発明に係る原料空気の前処理方法は、前記の
如く、吸着塔の脱着工程に使用された不純窒素ガス、即
ち、吸着塔の再生処理の際に吸着塔から出てくる吸着塔
再生用不純窒素ガスを蒸発冷却塔に送給して冷却水の冷
却に利用するに際し、前記不純窒素ガスの吸着塔から蒸
発冷却塔に対する送給経路を２系統とし、一方の経路は
不純窒素ガス冷却のための熱交換器を経由して蒸発冷却
塔に到る経路となし、他方の経路は直接蒸発冷却塔に到
る経路となし、脱着工程に使用された不純窒素ガスの温
度、湿度を考慮して前記蒸発冷却塔に対する不純窒素ガ
スの送給経路を選択的に切り替えて蒸発冷却塔に送給せ
しめて蒸発冷却塔の冷却水の冷却に利用するようにして
いる。
如く、吸着塔の脱着工程に使用された不純窒素ガス、即
ち、吸着塔の再生処理の際に吸着塔から出てくる吸着塔
再生用不純窒素ガスを蒸発冷却塔に送給して冷却水の冷
却に利用するに際し、前記不純窒素ガスの吸着塔から蒸
発冷却塔に対する送給経路を２系統とし、一方の経路は
不純窒素ガス冷却のための熱交換器を経由して蒸発冷却
塔に到る経路となし、他方の経路は直接蒸発冷却塔に到
る経路となし、脱着工程に使用された不純窒素ガスの温
度、湿度を考慮して前記蒸発冷却塔に対する不純窒素ガ
スの送給経路を選択的に切り替えて蒸発冷却塔に送給せ
しめて蒸発冷却塔の冷却水の冷却に利用するようにして
いる。
【００１２】上記吸着塔から出てくる吸着塔再生用不純
窒素ガス（即ち、吸着塔の脱着工程に使用された不純窒
素ガス）は、吸着塔の出口側において次のような状態に
あるので、冷却作用があって冷却水の冷却に利用でき
る。
窒素ガス（即ち、吸着塔の脱着工程に使用された不純窒
素ガス）は、吸着塔の出口側において次のような状態に
あるので、冷却作用があって冷却水の冷却に利用でき
る。
【００１３】即ち、上記吸着塔出口側における不純窒素
ガスは、吸着塔再生の初期においては、吸着塔内の脱着
熱により、湿度は高くなっているが、従来の前処理Ｂに
おいて蒸発冷却塔での冷却水の冷却に使用する不純窒素
ガス（例えば、蒸発冷却塔２で冷却水８の冷却に使用す
る不純窒素ガス９）に比して温度が低い状態にあり、従
って、冷却作用があって冷却水の冷却に利用できる。
ガスは、吸着塔再生の初期においては、吸着塔内の脱着
熱により、湿度は高くなっているが、従来の前処理Ｂに
おいて蒸発冷却塔での冷却水の冷却に使用する不純窒素
ガス（例えば、蒸発冷却塔２で冷却水８の冷却に使用す
る不純窒素ガス９）に比して温度が低い状態にあり、従
って、冷却作用があって冷却水の冷却に利用できる。
【００１４】吸着塔再生の中期以降においては、再生用
不純窒素ガスとしては加熱されたものが使用され、その
ため吸着塔出口側における不純窒素ガスは、温度は比較
的高いが、湿度が低い状態にあり、従って、湿度が100%
になるまで水分の蒸発が可能であり、それに相当する蒸
発潜熱により冷却水を冷却し得る作用がある。
不純窒素ガスとしては加熱されたものが使用され、その
ため吸着塔出口側における不純窒素ガスは、温度は比較
的高いが、湿度が低い状態にあり、従って、湿度が100%
になるまで水分の蒸発が可能であり、それに相当する蒸
発潜熱により冷却水を冷却し得る作用がある。
【００１５】そこで、本発明に係る原料空気の前処理方
法は、このような冷却作用を有する吸着塔出口側の不純
窒素ガス、即ち、吸着塔の再生処理の際に吸着塔から出
てくる吸着塔再生用不純窒素ガス（即ち、吸着塔の脱着
工程に使用された不純窒素ガ ス）を、蒸発冷却塔に送給
して冷却水の冷却に利用するようにし、この際に、前記
不純窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔に対する送給経路
を２系統とし、一方の経路は不純窒素ガス冷却のための
熱交換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路となし、他方
の経路は直接蒸発冷却塔に到る経路となし、脱着工程に
使用された不純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記蒸
発冷却塔に対する不純窒素ガスの送給経路を選択的に切
り替えて蒸発冷却塔に送給せしめて蒸発冷却塔の冷却水
の冷却に利用するようにしたのである。故に、吸着塔再
生処理の際に吸着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素
ガスの有する冷却作用を蒸発冷却塔での冷却水の冷却に
有効活用し得、従来の大気中への放出により生じていた
冷熱損失を回収できるようになる。又、蒸発冷却塔にお
いて冷却水は、かかる不純窒素ガスによっても冷却さ
れ、このとき特に、吸着塔の脱着工程に使用された不純
窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔への送給に際し、該不
純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記の如き送給経路
（２系統の送給経路）を選択的に切り替えて蒸発冷却塔
に不純窒素ガスを送給せしめ、これを蒸発冷却塔の冷却
水の冷却に利用するようにしているため、蒸発冷却塔で
の冷却水を的確に冷却し得るので、前記冷却器３の如き
付加的冷却手段を不要化し得、その結果、装置費及び冷
却のためのエネルギを低減し得るようになる。更に、か
かる不純窒素ガスの蒸発冷却塔への送給量等によって
は、蒸発冷却塔での冷却水の冷却に使用する不純窒素ガ
ス（例えば、蒸発冷却塔２で冷却水８の冷却に使用する
不純窒素ガス９）が少なくてすみ、その使用量の低減も
可能となる。
法は、このような冷却作用を有する吸着塔出口側の不純
窒素ガス、即ち、吸着塔の再生処理の際に吸着塔から出
てくる吸着塔再生用不純窒素ガス（即ち、吸着塔の脱着
工程に使用された不純窒素ガ ス）を、蒸発冷却塔に送給
して冷却水の冷却に利用するようにし、この際に、前記
不純窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔に対する送給経路
を２系統とし、一方の経路は不純窒素ガス冷却のための
熱交換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路となし、他方
の経路は直接蒸発冷却塔に到る経路となし、脱着工程に
使用された不純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記蒸
発冷却塔に対する不純窒素ガスの送給経路を選択的に切
り替えて蒸発冷却塔に送給せしめて蒸発冷却塔の冷却水
の冷却に利用するようにしたのである。故に、吸着塔再
生処理の際に吸着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素
ガスの有する冷却作用を蒸発冷却塔での冷却水の冷却に
有効活用し得、従来の大気中への放出により生じていた
冷熱損失を回収できるようになる。又、蒸発冷却塔にお
いて冷却水は、かかる不純窒素ガスによっても冷却さ
れ、このとき特に、吸着塔の脱着工程に使用された不純
窒素ガスの吸着塔から蒸発冷却塔への送給に際し、該不
純窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記の如き送給経路
（２系統の送給経路）を選択的に切り替えて蒸発冷却塔
に不純窒素ガスを送給せしめ、これを蒸発冷却塔の冷却
水の冷却に利用するようにしているため、蒸発冷却塔で
の冷却水を的確に冷却し得るので、前記冷却器３の如き
付加的冷却手段を不要化し得、その結果、装置費及び冷
却のためのエネルギを低減し得るようになる。更に、か
かる不純窒素ガスの蒸発冷却塔への送給量等によって
は、蒸発冷却塔での冷却水の冷却に使用する不純窒素ガ
ス（例えば、蒸発冷却塔２で冷却水８の冷却に使用する
不純窒素ガス９）が少なくてすみ、その使用量の低減も
可能となる。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例を以下述べるが、本発明はこ
れら実施例によって限定されるものではない。
れら実施例によって限定されるものではない。
【００１７】本発明の実施例に係る原料空気の前処理方
法の状況を図１に示す。不純窒素ガス９を管16及び管18
を介して蒸発冷却塔２に送給すると共に、管16及び管17
を介して吸着塔5Aに送給して吸着塔5Aの再生処理を行
い、吸着塔5Aから出てくる不純窒素ガス99を管19及び管
25を介して蒸発冷却塔２に送給する。
法の状況を図１に示す。不純窒素ガス９を管16及び管18
を介して蒸発冷却塔２に送給すると共に、管16及び管17
を介して吸着塔5Aに送給して吸着塔5Aの再生処理を行
い、吸着塔5Aから出てくる不純窒素ガス99を管19及び管
25を介して蒸発冷却塔２に送給する。
【００１８】上記蒸発冷却塔２に送給された不純窒素ガ
ス９及び99は蒸発冷却塔２において冷却水８と接触し、
冷却水８を冷却する。該冷却水８を水ポンプ６により管
13及び管15を介して水洗冷却塔１に送給する。該冷却水
８は水洗冷却塔１において原料空気７と接触し、原料空
気７を冷却する。
ス９及び99は蒸発冷却塔２において冷却水８と接触し、
冷却水８を冷却する。該冷却水８を水ポンプ６により管
13及び管15を介して水洗冷却塔１に送給する。該冷却水
８は水洗冷却塔１において原料空気７と接触し、原料空
気７を冷却する。
【００１９】該冷却後の空気７を吸着塔5Bに送給して該
空気７中の水分及び炭酸ガスの吸着除去処理を行う。
尚、該吸着除去処理後の空気７は空気分離処理に供さ
れ、窒素、酸素、Ar等に分離されることになる。一方、
水洗冷却塔１において原料空気７と接触して温度上昇し
た冷却水８は、管ａを介して蒸発冷却塔２に送給し、冷
却される。
空気７中の水分及び炭酸ガスの吸着除去処理を行う。
尚、該吸着除去処理後の空気７は空気分離処理に供さ
れ、窒素、酸素、Ar等に分離されることになる。一方、
水洗冷却塔１において原料空気７と接触して温度上昇し
た冷却水８は、管ａを介して蒸発冷却塔２に送給し、冷
却される。
【００２０】上記原料空気の前処理方法において、吸着
塔5Bの吸着機能が低下した時点で吸着塔を切り換える。
即ち、吸着塔5Aで吸着除去処理を行い、吸着塔5Bの再生
処理を行うようにする。尚、この吸着塔切り換え時以前
に吸着塔5Aは高度に再生されている。
塔5Bの吸着機能が低下した時点で吸着塔を切り換える。
即ち、吸着塔5Aで吸着除去処理を行い、吸着塔5Bの再生
処理を行うようにする。尚、この吸着塔切り換え時以前
に吸着塔5Aは高度に再生されている。
【００２１】前記吸着塔5Aから出てくる不純窒素ガス99
を蒸発冷却塔２に送給する管19と管25との間における送
給ラインは、冷却水による水冷式（又は空気による空冷
式）の熱交換器24を途中に設けた送給ライン23と、その
バイパス送給ライン21との２系列にしている。各々の送
給ラインには切換弁20、22を設け、これらの切り換えに
より、送給ライン23又はバイパス送給ライン21を選択で
きる。
を蒸発冷却塔２に送給する管19と管25との間における送
給ラインは、冷却水による水冷式（又は空気による空冷
式）の熱交換器24を途中に設けた送給ライン23と、その
バイパス送給ライン21との２系列にしている。各々の送
給ラインには切換弁20、22を設け、これらの切り換えに
より、送給ライン23又はバイパス送給ライン21を選択で
きる。
【００２２】前記吸着塔5A又は5Bから出てくる不純窒素
ガス99は、吸着塔再生の初期においては温度が比較的低
いので、バイパス送給ライン21を用いて蒸発冷却塔２に
送給した。吸着塔再生の中期以降においては、温度が高
くなっているので、送給ライン23を用いて熱交換器24に
より冷却してから蒸発冷却塔２に送給した。尚、これら
の切り換えは切換弁20、22により行うものであるが、上
記不純窒素ガス99の特性（温度、湿度）の変化の度合
い、周期は略一定しているので、この切り換え操作は自
動化することも可能である。
ガス99は、吸着塔再生の初期においては温度が比較的低
いので、バイパス送給ライン21を用いて蒸発冷却塔２に
送給した。吸着塔再生の中期以降においては、温度が高
くなっているので、送給ライン23を用いて熱交換器24に
より冷却してから蒸発冷却塔２に送給した。尚、これら
の切り換えは切換弁20、22により行うものであるが、上
記不純窒素ガス99の特性（温度、湿度）の変化の度合
い、周期は略一定しているので、この切り換え操作は自
動化することも可能である。
【００２３】上記の如き原料空気の前処理を連続的又は
断続的に繰り返して行った。その結果、従来の原料空気
の前処理Ｂの場合と同様に冷却され、水分及び炭酸ガス
が除去された原料空気を得ることができ、そして空気分
離処理に供して窒素、酸素、Ar等に分離し得た。
断続的に繰り返して行った。その結果、従来の原料空気
の前処理Ｂの場合と同様に冷却され、水分及び炭酸ガス
が除去された原料空気を得ることができ、そして空気分
離処理に供して窒素、酸素、Ar等に分離し得た。
【００２４】従って、上記原料空気の前処理方法は、吸
着塔5A又は5Bから出てくる不純窒素ガス99を蒸発冷却塔
２での冷却水８の冷却に有効活用し得、従来の大気中へ
の放出により生じていた冷熱損失を回収できるようにな
る。又、前記冷却器３の如き付加的冷却手段が不要であ
って、装置費及び冷却のためのエネルギを低減し得るよ
うになる。尚、送給ライン23に水冷式又は空冷式の熱交
換器24を設けているが、かかる熱交換器24は前記冷却器
３に比して装置費が安価であり、又、冷却水により冷却
であるので運転コストも安く、経済性を損なわず、むし
ろ総合的には経済性を向上し得るものである。
着塔5A又は5Bから出てくる不純窒素ガス99を蒸発冷却塔
２での冷却水８の冷却に有効活用し得、従来の大気中へ
の放出により生じていた冷熱損失を回収できるようにな
る。又、前記冷却器３の如き付加的冷却手段が不要であ
って、装置費及び冷却のためのエネルギを低減し得るよ
うになる。尚、送給ライン23に水冷式又は空冷式の熱交
換器24を設けているが、かかる熱交換器24は前記冷却器
３に比して装置費が安価であり、又、冷却水により冷却
であるので運転コストも安く、経済性を損なわず、むし
ろ総合的には経済性を向上し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】本発明に係る空気分離プロセスにおける
原料空気の前処理方法によれば、吸着塔再生処理の際に
吸着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスの有する
冷却作用を蒸発冷却塔での冷却水の冷却に有効活用し
得、従来の大気中への放出により生じていた冷熱損失を
回収できるようになる。又、蒸発冷却塔において冷却水
は、かかる不純窒素ガスによっても冷却され、このとき
特に、上記吸着塔から出てくる不純窒素ガスの吸着塔か
ら蒸発冷却塔への送給経路を、不純窒素ガス冷却のため
の熱交換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路と直接蒸発
冷却塔に到る経路との２系統とし、上記不純窒素ガスの
温度、湿度を考慮して前記不純窒素ガスの蒸発冷却塔へ
の送給経路を選択的に切り替えて蒸発冷却塔に不純窒素
ガスを送給せしめ、これを蒸発冷却塔の冷却水の冷却に
利用するようにしているため、蒸発冷却塔での冷却水を
的確に冷却し得るので、従来水洗冷却塔に付設していた
付加的冷却手段を不要化し得、その結果、装置費及び冷
却のためのエネルギを低減し得るようになる。更に、か
かる不純窒素ガスの蒸発冷却塔への送給量等によって
は、この不純窒素ガスと並行して蒸発冷却塔に直接導入
する冷却水冷却用不純窒素ガスの必要量（使用量）を低
減し得るようにもなる。従って、前処理後の原料空気の
品質（特性）の低下を招くことなく、原料空気の前処理
のためのイニシャルコスト及びランニングコストを低減
し得るようになる。
原料空気の前処理方法によれば、吸着塔再生処理の際に
吸着塔から出てくる吸着塔再生用不純窒素ガスの有する
冷却作用を蒸発冷却塔での冷却水の冷却に有効活用し
得、従来の大気中への放出により生じていた冷熱損失を
回収できるようになる。又、蒸発冷却塔において冷却水
は、かかる不純窒素ガスによっても冷却され、このとき
特に、上記吸着塔から出てくる不純窒素ガスの吸着塔か
ら蒸発冷却塔への送給経路を、不純窒素ガス冷却のため
の熱交換器を経由して蒸発冷却塔に到る経路と直接蒸発
冷却塔に到る経路との２系統とし、上記不純窒素ガスの
温度、湿度を考慮して前記不純窒素ガスの蒸発冷却塔へ
の送給経路を選択的に切り替えて蒸発冷却塔に不純窒素
ガスを送給せしめ、これを蒸発冷却塔の冷却水の冷却に
利用するようにしているため、蒸発冷却塔での冷却水を
的確に冷却し得るので、従来水洗冷却塔に付設していた
付加的冷却手段を不要化し得、その結果、装置費及び冷
却のためのエネルギを低減し得るようになる。更に、か
かる不純窒素ガスの蒸発冷却塔への送給量等によって
は、この不純窒素ガスと並行して蒸発冷却塔に直接導入
する冷却水冷却用不純窒素ガスの必要量（使用量）を低
減し得るようにもなる。従って、前処理後の原料空気の
品質（特性）の低下を招くことなく、原料空気の前処理
のためのイニシャルコスト及びランニングコストを低減
し得るようになる。
【図１】本発明の実施例に係る原料空気の前処理方法の
状況の概要を示す図である。
状況の概要を示す図である。
【図２】従来の原料空気の前処理方法の中の冷却・空気
中水分及び炭酸ガス吸着除去方式の状況の概要を示す図
である。
中水分及び炭酸ガス吸着除去方式の状況の概要を示す図
である。
１--水洗冷却塔 ２--蒸発冷却塔 ３--冷却器
４--冷凍装置 5A，5B--吸着塔 ６--水ポンプ ７--原料空気
８--冷却水 ９--不純窒素ガス 10--吸着塔再生用不純窒素ガス 1
1，12，13，14，15--管 16，17，18，19，25--管 20，22--切換弁 21--バ
イパス送給ライン 23--送給ライン 24--熱交換器 99--吸着塔から
出てくる不純窒素ガス ａ--管
４--冷凍装置 5A，5B--吸着塔 ６--水ポンプ ７--原料空気
８--冷却水 ９--不純窒素ガス 10--吸着塔再生用不純窒素ガス 1
1，12，13，14，15--管 16，17，18，19，25--管 20，22--切換弁 21--バ
イパス送給ライン 23--送給ライン 24--熱交換器 99--吸着塔から
出てくる不純窒素ガス ａ--管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25J 1/00 - 5/00 B01D 53/04
Claims (1)
- 【請求項１】 原料空気中の不純物を吸着除去する複数
の吸着塔を備え、前記吸着塔を原料空気からの不純物の
吸着工程と、不純窒素ガスとの接触による脱着工程とを
交互に切り替えることにより原料空気を処理するととも
に、脱着工程に使用された不純窒素ガスを蒸発冷却塔に
送給して冷却水を冷却し、この冷却水を水洗冷却塔へ送
給して原料空気を冷却せしめる空気分離プロセスにおけ
る原料空気の前処理方法において、前記不純窒素ガスの
吸着塔から蒸発冷却塔に対する送給経路を２系統とし、
一方の経路は不純窒素ガス冷却のための熱交換器を経由
して蒸発冷却塔に到る経路となし、他方の経路は直接蒸
発冷却塔に到る経路となし、脱着工程に使用された不純
窒素ガスの温度、湿度を考慮して前記蒸発冷却塔に対す
る不純窒素ガスの送給経路を選択的に切り替えて蒸発冷
却塔に送給せしめて蒸発冷却塔の冷却水を冷却すること
を特徴とする空気分離プロセスにおける原料空気の前処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343356A JP2944285B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343356A JP2944285B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172459A JPH05172459A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2944285B2 true JP2944285B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=18360893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343356A Expired - Lifetime JP2944285B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 空気分離プロセスにおける原料空気の前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944285B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712509B1 (fr) * | 1993-11-19 | 1995-12-22 | Air Liquide | Procédé et installation de distillation d'air. |
| KR100905616B1 (ko) * | 2002-12-23 | 2009-07-02 | 주식회사 포스코 | 액공탱크의 액체공기를 이용한 흡착기 재생방법 |
| EP2042824A1 (de) * | 2007-09-28 | 2009-04-01 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Anfahren einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage |
| JP5798076B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-10-21 | 大陽日酸株式会社 | 空気の低温深冷分離における前処理方法及び前処理装置 |
| CN106288655A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-01-04 | 浙江海天气体有限公司 | 利用液氮贮罐排空低温氮气作冷源的空气预冷装置 |
| CN111707054A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-25 | 中冶西北工程技术有限公司 | 空分冷能回收系统 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343356A patent/JP2944285B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05172459A (ja) | 1993-07-09 |
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| JPS642239B2 (ja) |
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