JP3223323B2 - 凝縮蒸発器及びその系統 - Google Patents
凝縮蒸発器及びその系統Info
- Publication number
- JP3223323B2 JP3223323B2 JP25146791A JP25146791A JP3223323B2 JP 3223323 B2 JP3223323 B2 JP 3223323B2 JP 25146791 A JP25146791 A JP 25146791A JP 25146791 A JP25146791 A JP 25146791A JP 3223323 B2 JP3223323 B2 JP 3223323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- condensing
- crude argon
- pipe
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
- F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
- F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
- F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
- F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
- F25J3/04678—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser cooled by oxygen enriched liquid from high pressure column bottoms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/20—Boiler-condenser with multiple exchanger cores in parallel or with multiple re-boiling or condensing streams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
- F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、凝縮蒸発器及びその系
統に関し、詳しくは不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成
された凝縮側流体と、単一成分又は多成分系の液からな
る蒸発側流体とを熱交換させる凝縮蒸発器における凝縮
側の系統に関する。
統に関し、詳しくは不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成
された凝縮側流体と、単一成分又は多成分系の液からな
る蒸発側流体とを熱交換させる凝縮蒸発器における凝縮
側の系統に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、空気液化分離装置の粗アルゴン塔において、液化空
気を冷媒として多成分ガスからなる粗アルゴンを凝縮液
化させる粗アルゴン凝縮器では、該凝縮器における不凝
縮ガスである窒素ガスの処理が重要な課題となってい
る。
ば、空気液化分離装置の粗アルゴン塔において、液化空
気を冷媒として多成分ガスからなる粗アルゴンを凝縮液
化させる粗アルゴン凝縮器では、該凝縮器における不凝
縮ガスである窒素ガスの処理が重要な課題となってい
る。
【０００３】図６は、従来の一般的な空気液化分離装置
の系統の一例を示すものである。この空気液化分離装置
は、周知のように、圧縮，精製して主熱交換器１で冷却
した原料空気を複精留塔２の下部塔３に導入し、液化精
留して窒素ガスと酸素成分に富んだ液化空気とに分離
し、さらに上部塔４で液化精留して上部塔頂部の窒素ガ
スと上部塔底部の液化酸素とに分離するとともに、粗ア
ルゴン塔５で上部塔４中段から導出したガスを液化精留
して粗アルゴンを製造するものである。
の系統の一例を示すものである。この空気液化分離装置
は、周知のように、圧縮，精製して主熱交換器１で冷却
した原料空気を複精留塔２の下部塔３に導入し、液化精
留して窒素ガスと酸素成分に富んだ液化空気とに分離
し、さらに上部塔４で液化精留して上部塔頂部の窒素ガ
スと上部塔底部の液化酸素とに分離するとともに、粗ア
ルゴン塔５で上部塔４中段から導出したガスを液化精留
して粗アルゴンを製造するものである。
【０００４】上記粗アルゴン塔は、上部塔４中段に接続
する原料ガス導入管６と液化ガス戻し管７とにより上部
塔４中段のガスを塔内に導入し、塔上部の粗アルゴン導
出管８から粗アルゴンを導出するもので、該塔頂部に
は、塔上部の粗アルゴンガスを液化させるための粗アル
ゴン凝縮器９が設けられている。
する原料ガス導入管６と液化ガス戻し管７とにより上部
塔４中段のガスを塔内に導入し、塔上部の粗アルゴン導
出管８から粗アルゴンを導出するもので、該塔頂部に
は、塔上部の粗アルゴンガスを液化させるための粗アル
ゴン凝縮器９が設けられている。
【０００５】この粗アルゴン凝縮器９は、粗アルゴン塔
５の頂部の粗アルゴン、即ちアルゴン９０％以上、残り
酸素，窒素に濃縮したガスを凝縮させるもので、胴側に
は、前記下部塔３の底部から管１０に導出され、過冷器
１１，弁１２を経た液化空気が寒冷源として導入され、
管側には、粗アルゴン塔５上部から管１３を介して前記
粗アルゴンが導入される。凝縮液化した液化粗アルゴン
は、管１４から粗アルゴン塔５上部に戻されて該塔の還
流液となる。
５の頂部の粗アルゴン、即ちアルゴン９０％以上、残り
酸素，窒素に濃縮したガスを凝縮させるもので、胴側に
は、前記下部塔３の底部から管１０に導出され、過冷器
１１，弁１２を経た液化空気が寒冷源として導入され、
管側には、粗アルゴン塔５上部から管１３を介して前記
粗アルゴンが導入される。凝縮液化した液化粗アルゴン
は、管１４から粗アルゴン塔５上部に戻されて該塔の還
流液となる。
【０００６】また、粗アルゴン凝縮器９の蒸発側流体で
ある液化空気は、一部が蒸発ガス化して管１５から抜き
出され、液化状態の液化空気は管１６から導出されて、
共に上部塔４の中段上部に導入される。
ある液化空気は、一部が蒸発ガス化して管１５から抜き
出され、液化状態の液化空気は管１６から導出されて、
共に上部塔４の中段上部に導入される。
【０００７】ここで、上記粗アルゴン凝縮器９の管側
は、図から明らかなように閉サイクルを形成しているた
め、不凝縮ガスである窒素ガスを排出しないと凝縮器内
の凝縮流路が窒素ガスで満たされて、ついには正常な作
動が継続できなくなる虞がある。
は、図から明らかなように閉サイクルを形成しているた
め、不凝縮ガスである窒素ガスを排出しないと凝縮器内
の凝縮流路が窒素ガスで満たされて、ついには正常な作
動が継続できなくなる虞がある。
【０００８】そのため、ブロー管１７から適当量の窒素
ガスを排出する必要があるが、該窒素ガスの流量を増加
させれば、管側流体の流入，流出量が増加して伝熱が促
進されるが、液面が脈動して液化粗アルゴンがこのブロ
ー管１７から排出されてしまい、アルゴンの回収率が低
下し、窒素ガスの排出量を絞ると、凝縮器内に窒素ガス
が濃縮され、伝熱性能の低下と凝縮伝熱量変化に伴う不
安定現象を生じてしまう。
ガスを排出する必要があるが、該窒素ガスの流量を増加
させれば、管側流体の流入，流出量が増加して伝熱が促
進されるが、液面が脈動して液化粗アルゴンがこのブロ
ー管１７から排出されてしまい、アルゴンの回収率が低
下し、窒素ガスの排出量を絞ると、凝縮器内に窒素ガス
が濃縮され、伝熱性能の低下と凝縮伝熱量変化に伴う不
安定現象を生じてしまう。
【０００９】一般に、アルゴン生産量の増大を図るため
には、原料空気に対するアルゴン収率を高める必要があ
るが、アルゴン収率を高めるために、粗アルゴン塔５の
下部に導入する原料ガス中のアルゴン濃度を高めると、
窒素ガスの濃度も増加してしまい、粗アルゴン凝縮器９
に多量の不凝縮ガスが流入することになる。
には、原料空気に対するアルゴン収率を高める必要があ
るが、アルゴン収率を高めるために、粗アルゴン塔５の
下部に導入する原料ガス中のアルゴン濃度を高めると、
窒素ガスの濃度も増加してしまい、粗アルゴン凝縮器９
に多量の不凝縮ガスが流入することになる。
【００１０】即ち、粗アルゴン凝縮器９の不凝縮ガスで
ある窒素ガスの排出量は、原料ガス中の窒素含有量に応
じて最適な量とする必要があるが、従来の装置では、原
料ガス中のアルゴン濃度を増しても不凝縮ガスの排出量
を増加させなければならないため、前述のようにブロー
管１７から排出する不凝縮ガスにアルゴンが同伴されて
しまい、アルゴンの増産を行うことができなかった。
ある窒素ガスの排出量は、原料ガス中の窒素含有量に応
じて最適な量とする必要があるが、従来の装置では、原
料ガス中のアルゴン濃度を増しても不凝縮ガスの排出量
を増加させなければならないため、前述のようにブロー
管１７から排出する不凝縮ガスにアルゴンが同伴されて
しまい、アルゴンの増産を行うことができなかった。
【００１１】そこで本発明は、上記粗アルゴン凝縮器の
ように凝縮側に不凝縮ガスを含む凝縮側流体が導入され
る凝縮蒸発器において、不凝縮ガスを確実に処理できる
とともに所望成分を無駄なく回収でき、かつ安定運転を
図れる凝縮蒸発器及びその系統を提供することを目的と
している。
ように凝縮側に不凝縮ガスを含む凝縮側流体が導入され
る凝縮蒸発器において、不凝縮ガスを確実に処理できる
とともに所望成分を無駄なく回収でき、かつ安定運転を
図れる凝縮蒸発器及びその系統を提供することを目的と
している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成された凝縮側
流体と、単一成分又は多成分系の液からなる蒸発側流体
とを熱交換させる凝縮蒸発器及びその系統において、本
発明は、第１の構成として、前記凝縮側流体の出口側に
気液分離装置を設けるとともに、該気液分離装置で分離
したガス相の不凝縮ガスを含む未凝縮ガスを抜き出す導
出管を設け、該導出管を製品ガス系統に接続したことを
特徴とし、第２の構成として、前記凝縮側流体の入口側
に凝縮側流体の一部を製品ガスとして抜き出す分岐管を
設けるとともに、該分岐管に減圧弁又はエジェクターを
設け、凝縮側流体の出口側に不凝縮ガスを含む未凝縮ガ
スを抜き出すベント管を設け、該ベント管を減圧弁の下
流側又はエジェクターに接続したことを特徴としてい
る。
ため、不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成された凝縮側
流体と、単一成分又は多成分系の液からなる蒸発側流体
とを熱交換させる凝縮蒸発器及びその系統において、本
発明は、第１の構成として、前記凝縮側流体の出口側に
気液分離装置を設けるとともに、該気液分離装置で分離
したガス相の不凝縮ガスを含む未凝縮ガスを抜き出す導
出管を設け、該導出管を製品ガス系統に接続したことを
特徴とし、第２の構成として、前記凝縮側流体の入口側
に凝縮側流体の一部を製品ガスとして抜き出す分岐管を
設けるとともに、該分岐管に減圧弁又はエジェクターを
設け、凝縮側流体の出口側に不凝縮ガスを含む未凝縮ガ
スを抜き出すベント管を設け、該ベント管を減圧弁の下
流側又はエジェクターに接続したことを特徴としてい
る。
【００１３】
【作 用】上記構成としたことにより、不凝縮ガスが凝
縮流路に滞留することを防止するとともに、目的成分を
無駄無く回収することができ、凝縮蒸発器の性能向上を
図ることができる。
縮流路に滞留することを防止するとともに、目的成分を
無駄無く回収することができ、凝縮蒸発器の性能向上を
図ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を粗アルゴン凝縮器に適用した
実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。
実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００１５】まず、図１及び図２は、本発明の第１実施
例を示すもので、図１は要部の系統図、図２は具体的構
造の一例を示す説明図である。
例を示すもので、図１は要部の系統図、図２は具体的構
造の一例を示す説明図である。
【００１６】図１において、従来と同様に構成される空
気液化分離装置の粗アルゴン塔５は、塔下部に、上部塔
中段に接続される原料ガス導入管６と、液化ガス戻し管
７とが設けられ、塔上部には、液化空気を寒冷源とする
粗アルゴン凝縮器２０が設けられている。
気液化分離装置の粗アルゴン塔５は、塔下部に、上部塔
中段に接続される原料ガス導入管６と、液化ガス戻し管
７とが設けられ、塔上部には、液化空気を寒冷源とする
粗アルゴン凝縮器２０が設けられている。
【００１７】この粗アルゴン凝縮器２０には、従来と同
様に蒸発側流体として下部塔底部の液化空気が管１０，
弁１２を介して導入され、一部が蒸発ガス化して管１５
及び管１６から導出されている。
様に蒸発側流体として下部塔底部の液化空気が管１０，
弁１２を介して導入され、一部が蒸発ガス化して管１５
及び管１６から導出されている。
【００１８】一方の凝縮側流体である粗アルゴンは、粗
アルゴン塔５の頂部から管１３を介して導出後、二分し
て一部は分岐管４１，減圧弁４３を介して製品粗アルゴ
ン採取系統の管４４へ導出し、残部は粗アルゴン凝縮器
２０の熱交換器２０ａの凝縮側に導入される。そして、
この凝縮側流体の出口側には、気液分離器２１が設けら
れており、該気液分離器２１で分離した液相は、前記同
様に管２２から粗アルゴン塔５の頂部に還流液として導
入される。この気液分離器２１は、前記粗アルゴン凝縮
器２０の内部に設けても、また、外部に設けても良い。
アルゴン塔５の頂部から管１３を介して導出後、二分し
て一部は分岐管４１，減圧弁４３を介して製品粗アルゴ
ン採取系統の管４４へ導出し、残部は粗アルゴン凝縮器
２０の熱交換器２０ａの凝縮側に導入される。そして、
この凝縮側流体の出口側には、気液分離器２１が設けら
れており、該気液分離器２１で分離した液相は、前記同
様に管２２から粗アルゴン塔５の頂部に還流液として導
入される。この気液分離器２１は、前記粗アルゴン凝縮
器２０の内部に設けても、また、外部に設けても良い。
【００１９】また、上記気液分離器２１で分離したガス
相は、管２３から導出される。この管２３から導出され
るガスは、粗アルゴンとして抜き出されるもので、粗ア
ルゴン凝縮器２０の熱交換器２０ａで凝縮しない不凝縮
ガスと共に未凝縮のアルゴン及び数％の酸素を含むもの
であり、前記製品粗アルゴン採取系統の管４４へ合流す
る。
相は、管２３から導出される。この管２３から導出され
るガスは、粗アルゴンとして抜き出されるもので、粗ア
ルゴン凝縮器２０の熱交換器２０ａで凝縮しない不凝縮
ガスと共に未凝縮のアルゴン及び数％の酸素を含むもの
であり、前記製品粗アルゴン採取系統の管４４へ合流す
る。
【００２０】即ち、上記のように粗アルゴン凝縮器２０
の凝縮側流体の出口側に気液分離器２１を設けて、従
来、粗アルゴン塔５の頂部から管８で導出するのに代え
て、該気液分離器２１で分離したガス相を粗アルゴンと
して導出することにより、常に凝縮側出口まで不凝縮ガ
スを含んだ粗アルゴンガスを強制的に流すことができる
ため、確実に不凝縮ガスを凝縮系外に取り除くことを可
能にし、凝縮伝熱量を一定に維持することができ、粗ア
ルゴン凝縮器２０を安定した状態で運転することができ
る。
の凝縮側流体の出口側に気液分離器２１を設けて、従
来、粗アルゴン塔５の頂部から管８で導出するのに代え
て、該気液分離器２１で分離したガス相を粗アルゴンと
して導出することにより、常に凝縮側出口まで不凝縮ガ
スを含んだ粗アルゴンガスを強制的に流すことができる
ため、確実に不凝縮ガスを凝縮系外に取り除くことを可
能にし、凝縮伝熱量を一定に維持することができ、粗ア
ルゴン凝縮器２０を安定した状態で運転することができ
る。
【００２１】さらに、粗アルゴンガスを強制的に凝縮側
出口まで流すことにより、凝縮側伝面表面の凝縮液膜厚
さを減少させることができ、凝縮伝熱が促進されるの
で、粗アルゴン凝縮器２０の小型化を図ることもでき
る。
出口まで流すことにより、凝縮側伝面表面の凝縮液膜厚
さを減少させることができ、凝縮伝熱が促進されるの
で、粗アルゴン凝縮器２０の小型化を図ることもでき
る。
【００２２】図２は、上記構成を大型の装置に適用する
場合の一例を示すもので、粗アルゴン塔頂部に設けた凝
縮蒸発器３１の、粗アルゴン塔５の頂部に立設した芯塔
３０の外周に複数の熱交換器３１ａを配設するととも
に、各熱交換器３１ａの凝縮側出口管３２を芯塔３０の
内周に設けた密閉された凝縮液溜３３に接続し、該凝縮
液溜３３下部の管３４から液化粗アルゴンを取り出し、
凝縮液溜３３上部の管３５から粗アルゴンガスを抜き出
し、これを製品粗アルゴン採取系統に接続し、該粗アル
ゴンガスを製品粗アルゴンガスとして回収するようにし
たものである。
場合の一例を示すもので、粗アルゴン塔頂部に設けた凝
縮蒸発器３１の、粗アルゴン塔５の頂部に立設した芯塔
３０の外周に複数の熱交換器３１ａを配設するととも
に、各熱交換器３１ａの凝縮側出口管３２を芯塔３０の
内周に設けた密閉された凝縮液溜３３に接続し、該凝縮
液溜３３下部の管３４から液化粗アルゴンを取り出し、
凝縮液溜３３上部の管３５から粗アルゴンガスを抜き出
し、これを製品粗アルゴン採取系統に接続し、該粗アル
ゴンガスを製品粗アルゴンガスとして回収するようにし
たものである。
【００２３】図３乃至図５は、本発明の第２実施例を示
すもので、図３は要部の系統図、図４及び図５は具体的
構造例を示す説明図である。
すもので、図３は要部の系統図、図４及び図５は具体的
構造例を示す説明図である。
【００２４】図３に示すように、本実施例に示す祖アル
ゴン塔凝縮器４０は、凝縮側流体である粗アルゴンガス
を熱交換器４０ａに導入する管１３に、粗アルゴンを導
出する分岐管４１を設けるとともに、凝縮側流体の出口
側にベント管４２を設け、該ベント管４２を、前記分岐
管４１に設けた減圧弁４３の下流側、あるいは分岐管４
１に設けたエジェクター５３（図５参照）に接続したも
のである。なお、他の構成は前記従来装置と同様である
ので、同一要素のものには同一符号を付して詳細な説明
は省略する。
ゴン塔凝縮器４０は、凝縮側流体である粗アルゴンガス
を熱交換器４０ａに導入する管１３に、粗アルゴンを導
出する分岐管４１を設けるとともに、凝縮側流体の出口
側にベント管４２を設け、該ベント管４２を、前記分岐
管４１に設けた減圧弁４３の下流側、あるいは分岐管４
１に設けたエジェクター５３（図５参照）に接続したも
のである。なお、他の構成は前記従来装置と同様である
ので、同一要素のものには同一符号を付して詳細な説明
は省略する。
【００２５】このように構成することによっても、従来
ブロー管１７から排出される窒素ガスに同伴されて排出
されていたアルゴン成分を、分岐管４１から導出する粗
アルゴン中に回収できるので、ベント管４２から導出す
るガス量を増大させることで凝縮側流体の流量を増加さ
せて伝熱を促進させることができる。
ブロー管１７から排出される窒素ガスに同伴されて排出
されていたアルゴン成分を、分岐管４１から導出する粗
アルゴン中に回収できるので、ベント管４２から導出す
るガス量を増大させることで凝縮側流体の流量を増加さ
せて伝熱を促進させることができる。
【００２６】図４は、上記構成を大型の装置に適用する
場合の一例を示すもので、前記図３のものと同様に、粗
アルゴン塔５の頂部に凝縮蒸発器３１を設け、粗アルゴ
ン塔５の頂部に立設した芯塔３０の外周に複数の熱交換
器３１ａを配設し、芯塔３０の頂部に分岐管（粗アルゴ
ン導出管）５０を接続するとともに、各熱交換器３１ａ
の凝縮側出口管３２を芯塔３０の内周に設けた凝縮液溜
３３に接続し、該凝縮液溜３３下部の管３４から液化粗
アルゴンを取り出し、さらに凝縮液溜３３上部に接続し
たベント管５１から不凝縮ガスを含む粗アルゴンガスを
抜き出して、前記分岐管５０に設けた減圧弁５２の下流
側に接続したものである。
場合の一例を示すもので、前記図３のものと同様に、粗
アルゴン塔５の頂部に凝縮蒸発器３１を設け、粗アルゴ
ン塔５の頂部に立設した芯塔３０の外周に複数の熱交換
器３１ａを配設し、芯塔３０の頂部に分岐管（粗アルゴ
ン導出管）５０を接続するとともに、各熱交換器３１ａ
の凝縮側出口管３２を芯塔３０の内周に設けた凝縮液溜
３３に接続し、該凝縮液溜３３下部の管３４から液化粗
アルゴンを取り出し、さらに凝縮液溜３３上部に接続し
たベント管５１から不凝縮ガスを含む粗アルゴンガスを
抜き出して、前記分岐管５０に設けた減圧弁５２の下流
側に接続したものである。
【００２７】図５は、上記分岐管５０に設けた減圧弁５
２の代わりに、エジェクター５３を設けた例である。即
ち、ベント管５１から導出される不凝縮ガスを含む粗ア
ルゴンを、エジェクター５３により吸引して分岐管５０
の粗アルゴンに合流させるものである。
２の代わりに、エジェクター５３を設けた例である。即
ち、ベント管５１から導出される不凝縮ガスを含む粗ア
ルゴンを、エジェクター５３により吸引して分岐管５０
の粗アルゴンに合流させるものである。
【００２８】なお、各実施例において、導出される粗ア
ルゴンには、従来より多量の不凝縮ガスが含まれること
になるが、この不凝縮ガス、主として窒素ガスは、後工
程の高純アルゴン塔における精留操作で分離することが
できるので、ほとんど問題はなく、また、従来より不凝
縮成分の濃度が安定均一化できる点で後工程の安定運転
にも寄与する。
ルゴンには、従来より多量の不凝縮ガスが含まれること
になるが、この不凝縮ガス、主として窒素ガスは、後工
程の高純アルゴン塔における精留操作で分離することが
できるので、ほとんど問題はなく、また、従来より不凝
縮成分の濃度が安定均一化できる点で後工程の安定運転
にも寄与する。
【００２９】また、上記実施例では、凝縮器として粗ア
ルゴン凝縮器を例にあげて説明したが、凝縮側流体とし
て、不凝縮ガスを含む多成分ガスを凝縮側流体とする他
の各種の凝縮器にも適用することができ、いずれの場合
でも、凝縮器内への不凝縮ガスの滞留，濃縮を防止して
凝縮器の安定運転を図ることができる。
ルゴン凝縮器を例にあげて説明したが、凝縮側流体とし
て、不凝縮ガスを含む多成分ガスを凝縮側流体とする他
の各種の凝縮器にも適用することができ、いずれの場合
でも、凝縮器内への不凝縮ガスの滞留，濃縮を防止して
凝縮器の安定運転を図ることができる。
【００３０】さらに、上記実施例ではプレートフィン型
熱交換器を用いた凝縮蒸発器を挙げたが、他の形式、例
えば固定管板式，遊頭型熱交換器を用いた凝縮蒸発器に
も適用することができる。また、図１に示した実施例構
造と図３に示した実施例構造（エジェクターを含む）を
組合わせて用いても良い。
熱交換器を用いた凝縮蒸発器を挙げたが、他の形式、例
えば固定管板式，遊頭型熱交換器を用いた凝縮蒸発器に
も適用することができる。また、図１に示した実施例構
造と図３に示した実施例構造（エジェクターを含む）を
組合わせて用いても良い。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の凝縮蒸発
器によれば、不凝縮ガスが凝縮流路に滞留することを防
止できるので、凝縮伝熱量の安定化及び凝縮伝熱の促進
が図れ、凝縮蒸発器の安定運転とともに小型化が図れ、
製品ガスの収率の向上が図れる。
器によれば、不凝縮ガスが凝縮流路に滞留することを防
止できるので、凝縮伝熱量の安定化及び凝縮伝熱の促進
が図れ、凝縮蒸発器の安定運転とともに小型化が図れ、
製品ガスの収率の向上が図れる。
【図１】 本発明の第１実施例を示す系統図である。
【図２】 同じく具体的構造の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第２実施例を示す系統図である。
【図４】 同じく具体的構造の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図５】 同じく具体的構造の他の例を示す説明図であ
る。
る。
【図６】 一般的な空気液化分離装置の一例を示す系統
図である。
図である。
５…粗アルゴン塔 ２０，４０…粗アルゴン凝縮器
２１…気液分離器 ４１…分岐管 ４２…ベント管 ４３，５２…減圧
弁 ５３…エジェクター
２１…気液分離器 ４１…分岐管 ４２…ベント管 ４３，５２…減圧
弁 ５３…エジェクター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25J 3/02 F25J 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】 不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成され
た凝縮側流体と、単一成分又は多成分系の液からなる蒸
発側流体とを熱交換させる凝縮蒸発器及びその系統にお
いて、前記凝縮側流体の出口側に気液分離装置を設ける
とともに、該気液分離装置で分離したガス相の不凝縮ガ
スを含む未凝縮ガスを抜き出す導出管を設け、該導出管
を製品ガス系統に接続したことを特徴とする凝縮蒸発器
及びその系統。 - 【請求項２】 不凝縮ガスを含む多成分ガスで構成され
た凝縮側流体と、単一成分又は多成分系の液からなる蒸
発側流体とを熱交換させる凝縮蒸発器及びその系統にお
いて、前記凝縮側流体の入口側に凝縮側流体の一部を製
品ガスとして抜き出す分岐管を設けるとともに、該分岐
管に減圧弁又はエジェクターを設け、凝縮側流体の出口
側に不凝縮ガスを含む未凝縮ガスを抜き出すベント管を
設け、該ベント管を減圧弁の下流側又はエジェクターに
接続したことを特徴とする凝縮蒸発器及びその系統。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25146791A JP3223323B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 凝縮蒸発器及びその系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25146791A JP3223323B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 凝縮蒸発器及びその系統 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587445A JPH0587445A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3223323B2 true JP3223323B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17223251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25146791A Expired - Fee Related JP3223323B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 凝縮蒸発器及びその系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223323B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1890099A1 (de) * | 2006-08-08 | 2008-02-20 | Linde Aktiengesellschaft | Rücklaufkondensator |
| CN114307220A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-04-12 | 杭州制氧机集团股份有限公司 | 一种纯氮设备用节能型双腔双层冷凝蒸发器 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25146791A patent/JP3223323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587445A (ja) | 1993-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0755333A (ja) | 低圧作動のための極低温精留システム | |
| US6601406B1 (en) | Methods and apparatus for high propane recovery | |
| KR100291684B1 (ko) | 공기의분리방법 | |
| JPS62162876A (ja) | 気−液接触法および装置 | |
| JPH0789017B2 (ja) | 高圧窒素の製造方法及び装置 | |
| TW512218B (en) | Method and apparatus for producing nitrogen | |
| JPH09170875A (ja) | 酸素製品製造のための低温法及び装置 | |
| JPS62502701A (ja) | 空気蒸留による増加したアルゴンの回収 | |
| JPS61503047A (ja) | 低エネルギ−高純度酸素およびアルゴン | |
| JP2677486B2 (ja) | 超高純度窒素を製造するための方法と装置 | |
| JPH102664A (ja) | 低純度及び高純度の酸素製品を製造する圧縮原料空気流の低温蒸留方法 | |
| JP2690915B2 (ja) | 空気分離方法および同方法を実施するためのプラント | |
| JPH0771872A (ja) | 大気圧以上の圧力で酸素を製造する単一カラム法および製造装置 | |
| KR20000052974A (ko) | 압축 질소를 생성시키는 방법 및 장치 | |
| KR960010365B1 (ko) | 다중-성분 흐름의 분리 방법 | |
| CN117287872A (zh) | 一种复合型冷凝蒸发器及其应用 | |
| JPH02282684A (ja) | 超高純度窒素を製造するための極低温精留方法 | |
| JPS6213981A (ja) | 空気からアルゴンを回収する方法 | |
| JPH0661402B2 (ja) | 塔間熱的結合した多塔式蒸留方法 | |
| JP3223323B2 (ja) | 凝縮蒸発器及びその系統 | |
| JPH05288464A (ja) | 窒素と超高純度酸素を生成するための極低温式精留方法及び装置 | |
| JPH11325719A (ja) | 高純度窒素を製造するための直列カラム極低温精留システム | |
| US6622784B2 (en) | Reboiler/condenser heat exchanger of the bath type | |
| WO1997001068A1 (fr) | Procede et appareil de separation de l'argon | |
| US4530708A (en) | Air separation method and apparatus therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |