JP3798338B2 - クリーンドライエアー製造方法およびそれに用いる装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気分離装置の排ガスを利用してクリーンドライエアー製造装置の省力化を図るようにしたクリーンドライエアー製造方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶製造工場等に代表される半導体製造工場では、その製造ラインに使用される窒素ガスおよびクリーンドライエアー（清浄乾燥空気、以下「ＣＤＡ」と略す）は、欠かすことのできないガスとなっている。
【０００３】
ＣＤＡを製造するＣＤＡ製造装置の一例として、ＰＳＡ（圧力スイング吸着）装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置を、図３に示す。図において，２１はＣＤＡ用原料空気を供給する供給路であり、２２，２３は内部に吸着剤（活性アルミナ，ゼオライト等）を配設した２個一対の精製塔であり、供給路２１から供給されるＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着する作用をする。このＣＤＡ製造装置では、上記両精製塔２２，２３で精製工程と再生工程とを交互に切り替えて行うようにしている。２４は上記両精製塔２２，２３で精製されたＣＤＡを取り出す製品ＣＤＡ取出路である。２５は上記製品ＣＤＡ取出路２４を通るＣＤＡの一部を導入する開閉弁２５ａ付きＣＤＡ導入路であり、このＣＤＡ導入路２５に導入したＣＤＡを再生ガスとして精製工程完了済みの（すなわち、ＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ2 を充分に吸着した）精製塔２２（もしくは２３）に供給しこれを再生する作用をする。
【０００４】
このように、ＰＳＡ装置等を用いたＣＤＡ製造装置は、従来から、自己ガス再生方式が主流となっており、半導体製造工場に設置される場合には、２〜３塔切替方式による連続供給方式が採用されている。この連続供給方式では、精製塔の再生ガスとして、他の精製塔で精製したＣＤＡの一部が使用されており、その使用量は、ＣＤＡの要求純度によって変動するが、一般的には、ＣＤＡ用原料空気に対して約１５〜２０％程度となっている。
【０００５】
一方、空気分離装置では、発生した製品（窒素ガス，酸素ガス等）とは別に、排ガスが生成されている。上記排ガスは、原料空気の前処理設備（ＴＳＡ装置やＰＳＡ装置・リバーシング熱交換器等）の再生用として利用されているが、全量が再生用として有効利用されているものではなく、一部が大気に放出されている。この排ガスの組成は、上記製品の発生割合によって変動するが、水分およびＣＯ2 が１ｐｐｍ以下である良質のドライ状態のものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のＣＤＡ製造装置では、再生ガスとして、ＣＤＡ取出路２４を通る精製されたＣＤＡの一部を利用しているため、製品として得られるＣＤＡ量が減少するという問題がある。一方、上記の空気分離装置は、大気に放出される排ガスが有効利用されていないという問題がある。この大きな理由は、空気分離装置で生成した排ガスは、非常にドライな状態であるものの、その組成が酸素過剰もしくは窒素過剰であり、したがって、直接圧縮等を行ってＣＤＡとして工場に供給した場合には、使用後のＣＤＡは工場内に放出されるため、窒息や過剰燃焼等の危険を生じるためである。
【０００７】
また、最近では、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置の設計が行われているが、設備コストの上昇、および空気組成を維持するための管理等が必要であり、実用性の低いものとなっている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、空気分離装置の排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができ、かつ、ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして使用される自己生成ガスの使用量を低減させもしくは無くすことができ、しかも、安価で、管理等が簡単なＣＤＡ製造方法およびそれに用いる装置の提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを、排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するＣＤＡ製造方法を第１の要旨とし、空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するＣＤＡ製造装置を第２の要旨とする。
【００１０】
すなわち、本発明のＣＤＡ製造方法は、空気分離装置から排出される排ガスを、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用している。したがって、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する使用量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。また、空気分離装置を有効利用することができ、大幅な動力削減が可能になる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。しかも、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置に比べて、安価で、管理等が簡単である。なお、空気分離装置で発生する排ガスを利用しているため、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生時に、吸着剤が排ガス中の過剰酸素もしくは過剰窒素を一部吸着するものの、精製されるＣＤＡ組成を大きく変化させる要因にはならない。また、本発明のＣＤＡ製造装置によれば、上記優れた効果を奏するＣＤＡ製造方法を効率よく実現することができる。
【００１１】
本発明のＣＤＡ製造方法では、上記空気分離装置から排出される排ガスを排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなると、製品ＣＤＡ取出路内のＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入してここで溜めることができる。このため、排ガス貯留タンク内に常に排ガスおよびＣＤＡの少なくとも一方を溜めることができ、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがなくなる。また、本発明のＣＤＡ製造装置では、上記空気分離装置から排出される排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記と同様の効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１は本発明のＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示している。この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置は、窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを溜める再生ガスホルダー（排ガス貯留タンク）２を有している。より詳しく説明すると、窒素ガス製造装置１で発生した排ガスを排ガス取出路３で取り出し、その一部を第１分岐路４を介して窒素ガス製造装置１の吸着塔，熱交換器等の前処理設備（図示せず）の再生用として前処理設備側に送給し、その残部を第２分岐路５を介して再生ガスホルダー２に導入している。すなわち、上記再生ガスホルダー２では、第２分岐路５から導入された排ガス（すなわち、窒素ガス製造装置１から取り出された排ガスのうち、上記前処理設備の再生用として利用されなかった排ガス）を、後述する吸着剤（図示せず）の再生用として利用するために溜めている。図において、６は圧縮機（図示せず）から取り入れた原料空気を窒素ガス製造装置１に導入する原料空気導入路であり、原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着する２個一対の吸着塔，熱交換器等の前処理設備を備えている。７は窒素ガス製造装置１で発生した窒素ガスを取り出す製品窒素ガス取出路である。
【００１４】
８は再生ガスホルダー２に溜めた排ガスを再生ガスとして取り出す再生ガス供給路であり、再生ガスホルダー２に溜めた排ガスを取り出す取出路９と、後述する再生ガス導入路４３，４４に連結する開閉弁１０ａ付き再生ガス導入路１０とからなっている。この再生ガス導入路１０は、図３に示す従来のＣＤＡ製造装置において、ＣＤＡ導入路２５の一端部（製品ＣＤＡ取出路２４側の端部）を製品ＣＤＡ取出路２４から切り離して上記取出路９に連結したものである。なお、上記取出路９と再生ガス導入路１０との連結部分は図示せず。
【００１５】
１１はバックアップラインであり、製品ＣＤＡ取出路２４と再生ガスホルダー２とを接続するＣＤＡ導入路１２に減圧弁等の減圧装置１３を取り付けたものからなっている。この減圧装置１３の設定圧力は、窒素ガス製造装置１から取り出された排ガスが再生ガスホルダー２に優先的に導入されるように、所定の（例えば、窒素ガス製造装置１の通常運転時における、排ガスの導入圧力より低い）圧力に設定されている。このようなバックアップライン１１により、第２分岐路６から導入される排ガスの圧力が上記設定圧力より低下した場合（例えば、空気分離装置１が不具合等で停止して再生ガスホルダー２に排ガスを送給できなくなった場合）に、製品ＣＤＡ取出路２４内のＣＤＡ（すなわち、自己生成ガス）を再生ガスホルダー２に導入してここで溜め、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがないようにしている。また、上記バックアップライン１１を介して再生ガスホルダー２内の排ガスが製品ＣＤＡ取出路２４に流入することがないようにもしている。
【００１６】
１４は一次圧制御ラインであり、再生ガスホルダー２から延びる排ガス放出管１５に安全弁等の一次圧制御装置１６を設け、この一次圧制御装置１６の設定圧力を所定圧力（例えば、上記排ガスの導入圧力）に設定し、再生ガスホルダー２内の圧力が上記所定圧力以上に昇圧した場合に、排ガス放出管１５から再生ガスホルダー２内の再生ガスを放出し、窒素ガス製造装置１の運転に影響を与えないようにしている。上記再生ガスホルダー２内が昇圧する場合としては、ＰＳＡ装置の運転サイクルは一般的には５〜１０分程度の周期であり、そのサイクル中の工程には、再生ガスを必要としない工程が存在するが、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスは連続であることから、一時的に再生ガスホルダー２内の圧力が上昇し、窒素ガス製造装置１からの排ガスの排気に支障をきたす可能性がある場合等が挙げられる。
【００１７】
また、この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置は、図３に示す従来の、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置と同様構造の装置を有している。図１において、図３に示すＣＤＡ製造装置と同様の部分には同じ符号を付している。より詳しく説明すると、図１において、３１，３２は（ＣＤＡ用原料空気を供給する）供給路２１から分岐した分岐路であり、それぞれ、（活性アルミナ，ゼオライト等の吸着剤を内蔵した）各精製塔２２，２３の入口路３３，３４に接続している。３５は流路切換弁であり、３６〜３８は開閉弁３６ａ〜３８ａ付き放出路である。３９，４０は上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁３９ａ，４０ａ付きＣＤＡ取出路であり、上記各精製塔２２，２３で精製したＣＤＡを製品ＣＤＡ取出路２４に送給している。４３，４４は一端が上記再生ガス供給路８に接続し他端が上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁４３ａ，４４ａ付き再生ガス導入路である。
【００１８】
上記構成において、例えば、つぎのようにしてＣＤＡ製造装置を運転することができる。すなわち、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスの一部を排ガス取出路３，第２分岐路５を通して再生ガスホルダー２に導入し、ここで溜める。一方、両精製塔２２，２３のうち、一方の精製塔２２にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁３９ａが開き、開閉弁３６ａ，３８ａ、逆止弁４０ａ，４３ａが閉じている状態で）、他方の精製塔２３に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３７ａ，逆止弁４４ａが開いている状態で）、この精製塔２３の吸着剤を再生する。また、他方の精製塔２３にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁４０ａが開き、開閉弁３７ａ，３８ａ、逆止弁３９ａ，４４ａが閉じている状態で）、一方の精製塔２２に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３６ａ，逆止弁４３ａが開いている状態で）、この精製塔２２の吸着剤を再生する。
【００１９】
上記のように、この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスの一部を利用するようにしているため、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。しかも、大幅な動力削減も可能となる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。
【００２０】
図２は上記窒素ガス製造装置１の一例を示している。この例では、一般に空気を原料とし、これを空気圧縮機５１で圧縮したのち、ドレン分離器５２，フロン冷却器５３を通し、さらに（例えば、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式の）２個一対の吸着塔５４，５５に入れて原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着除去し、ついで、上記吸着塔５４（５５）を経た原料空気を原料空気導入路５６を介して熱交換器５７に導入し、ここで冷媒と熱交換させて超低温に冷却している。つぎに、この超低温に冷却した原料空気を原料空気導入路５６を介して精留塔５８に導入し、ここで深冷液化分離して製品窒素ガスを製造し、これをガス取出路５９を介して上記熱交換器５７に導入し、ここで常温近傍に昇温させてメインパイプ（製品窒素ガス取出路）６０に送り込むという工程を経て製造されている。
【００２１】
上記精留塔５８についてより詳しく説明すると、この精留塔５８は、熱交換器５７により超低温に冷却された原料空気をさらに冷却し、その一部を液化し液体空気６１として底部に溜め、窒素のみを気体状態で上部に溜めるようになっている。また、精留塔５８は、塔頂に凝縮器６２ａ内蔵の分縮器６２を備えており、上記凝縮器６２ａには、精留塔５８の上部に溜まる窒素ガスの一部が第１還流液パイプ６３ａを介して送入される。
【００２２】
上記分縮器６２内は精留塔５８よりも減圧状態になっており、精留塔５８の底部に溜まる貯留液体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０％）６１が膨張弁６４ａ付き送給パイプ６４を経て送り込まれ、気化して内部温度を液体窒素の沸点以下の温度に冷却するようになっている。この冷却により、凝縮器６２ａ内に送入された窒素ガスが液化し、この液体窒素が第２還流液パイプ６３ｂを通って精留塔５８の上部に供給される。この精留塔５８の上部には、液体窒素貯槽（図示せず）からも液体窒素が導入パイプ６５を経て供給されており、これら液体窒素が精留塔５８の上部を経て精留塔５８内を流下し、精留塔５８の底部から上昇する原料空気と向流的に接触し冷却してその一部を液化するようになっている。この過程で原料空気中の高沸点成分は液化されて精留塔５８の底部に溜まり、低沸点成分の窒素ガスが精留塔５８の上部に溜まる。
【００２３】
図において、６６は分縮器６２内の気化液体空気（排ガス）を熱交換器５７に送り込みここを通る原料空気を降温させる排ガス取出路であり、上記両分岐路４，５（図示せず）に分岐している。６７は窒素ガス中のＨｅガス（窒素ガスより沸点が低い）を気体のまま大気中に放出する放出パイプである。６８は熱交換器５７，精留塔５８等を断熱保冷する真空保冷箱である。
【００２４】
【実施例】
５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの窒素ガス製造装置１および２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置を例として、その効果を説明する。
【００２５】
上記窒素ガス製造装置１の仕様は、つぎの通りである。すなわち、窒素発生圧力は０．７５ＭＰａで、原料空気量は１３，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、窒素ガス発生量は５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、排ガス量は８，０００Ｎｍ3 ／ｈｒであり、この排ガス量のうち、窒素ガス製造装置１の前処理設備の再生に用いる再生ガス量は２，６００Ｎｍ3 ／ｈｒで、再生ガスホルダー２に導入する排ガス量は５，４００Ｎｍ3 ／ｈｒである。
【００２６】
一方、ＣＤＡ製造装置の仕様は、つぎの通りである。すなわち、ＣＤＡ発生圧力は０．７ＭＰａで、ＣＤＡ用原料空気量は２５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、ＣＤＡ発生量は２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、自己再生ガス量は５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒである。この自己再生ガス量のうち、塔切替時のＣＤＡ損失量は１，２５０Ｎｍ3 ／ｈｒで、実質塔再生ガス量は３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒである。
【００２７】
このように、塔切替時のＣＤＡ損失量については、窒素ガス製造装置１の排ガスを利用することはできないが、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとしては、全量利用が可能となる。
【００２８】
再生ガスは瞬時Ｍａｘ値として、５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒが必要であり、平均値は３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒである。このときのＣＤＡ製造装置の製造電力原単位（冷却塔等の雑電力を含む）は、０．１４５ｋＷ／Ｎｍ3 である。
【００２９】
したがって、上記窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを上記ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして利用した場合には、ＣＤＡ発生量は、（２０，０００＋３，７５０＝）２３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒであり、製造電力原単位は、（０．１４５×２０，０００÷２３，７５０＝）０．１２２ｋＷ／Ｎｍ3 である。したがって、製造電力原単位改善率は１５．８％となり、削減電力は４５７．９ｋＷとなる。
【００３０】
また、上記２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置は通常、数分割され、製作される。これは、１系統によるトラブル発生時のＣＤＡ供給停止を防ぐためである。例えば、この実施例において、１基あたり５０００Ｎｍ3 ／ｈｒ単位の装置を組み合わせた場合、最低４基，予備１基の５基の装置が一般的な設計となる。その５基の装置を連絡し、１基の２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置を設置する。これに対し、上記窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを上記ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして利用した場合（本発明を採用した場合）には、再生ガスを不要とするため、最低３基，予備１基の４基の装置ですむ。すなわち、１基分の設備が不要になる。この効果として、設備費の２０％を削減することができる。ただし、別途、排ガス利用のための設備が必要となるが、その設備費を差し引いても、１０〜１５％の設備費の削減が可能となる。
【００３１】
この実施例では、窒素ガス製造装置１の排ガス圧力を、ＣＤＡ製造装置のＰＳＡ装置の再生に必要な最低圧力（０．０３ＭＰａ）にし、製造電力原単位改善率を算出しているが、排ガス圧力が高い場合には、ＰＳＡ装置の吸着開始の復圧用として利用することができる。したがって、上記塔切替時の排ガス損失量を低減することができ、製造電力原単位をさらに低減することが可能になる。ただし、復圧時に排ガスを利用した場合に、この利用量によっては、排ガスの酸素もしくは窒素濃度が、ＣＤＡ組成に影響を及ぼす可能性があるため、要求純度仕様に合わせた設計が必要となる。
【００３２】
なお、上記実施の形態において、精製塔２２，２３等のＰＳＡ装置が複数台ある場合には、再生ガスホルダー２を共用し、ＰＳＡ装置の運転サイクルを再生ガスの瞬断がないように組み合わせることにより、窒素ガス製造装置１側の排ガスの放出に影響を及ぼすことが防止されるとともに、全排ガスが有効利用され、製造コストの低減が図られる。
【００３３】
また、ＣＤＡの組成変動がある程度許される場合には、切替工程の圧力充填時（復圧時）に排ガスを使用することができる。ただし、排ガスの圧力によっては、昇圧設備等が必要となる。その場合には、ＣＤＡ用原料空気の圧縮に必要とする圧縮動力に対して、排ガスの圧縮に必要とする圧縮動力は、水分を含まない排ガスを圧縮する方が有利であること、および排ガス自身、ある程度の圧力を保持していることから、排ガス圧縮の方が有利となる。
【００３４】
また、上記実施の形態では、ＰＳＡ装置を用いているが、これに代えて、ＴＳＡ（温度スイング吸着）装置もしくは他の水分除去装置において、ＣＤＡを再生ガスとして使用する方式のもの等を用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のＣＤＡ製造方法によれば、空気分離装置から排出される排ガスを、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用しているため、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する使用量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。また、空気分離装置を有効利用することができ、大幅な動力削減が可能になる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。しかも、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置に比べて、安価で、管理等が簡単である。また、本発明のＣＤＡ製造装置によれば、上記優れた効果を奏するＣＤＡ製造方法を効率よく実現することができる。
【００３６】
本発明のＣＤＡ製造方法では、上記空気分離装置から排出される排ガスを排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなると、製品ＣＤＡ取出路内のＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入してここで溜めることができる。このため、排ガス貯留タンク内に常に排ガスおよびＣＤＡの少なくとも一方を溜めることができ、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがなくなる。また、本発明のＣＤＡ製造装置では、上記空気分離装置から排出される排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】窒素ガス製造装置の一例を示す構成図である。
【図３】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 窒素ガス製造装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気分離装置の排ガスを利用してクリーンドライエアー製造装置の省力化を図るようにしたクリーンドライエアー製造方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液晶製造工場等に代表される半導体製造工場では、その製造ラインに使用される窒素ガスおよびクリーンドライエアー（清浄乾燥空気、以下「ＣＤＡ」と略す）は、欠かすことのできないガスとなっている。
【０００３】
ＣＤＡを製造するＣＤＡ製造装置の一例として、ＰＳＡ（圧力スイング吸着）装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置を、図３に示す。図において，２１はＣＤＡ用原料空気を供給する供給路であり、２２，２３は内部に吸着剤（活性アルミナ，ゼオライト等）を配設した２個一対の精製塔であり、供給路２１から供給されるＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着する作用をする。このＣＤＡ製造装置では、上記両精製塔２２，２３で精製工程と再生工程とを交互に切り替えて行うようにしている。２４は上記両精製塔２２，２３で精製されたＣＤＡを取り出す製品ＣＤＡ取出路である。２５は上記製品ＣＤＡ取出路２４を通るＣＤＡの一部を導入する開閉弁２５ａ付きＣＤＡ導入路であり、このＣＤＡ導入路２５に導入したＣＤＡを再生ガスとして精製工程完了済みの（すなわち、ＣＤＡ用原料空気中の水分やＣＯ2 を充分に吸着した）精製塔２２（もしくは２３）に供給しこれを再生する作用をする。
【０００４】
このように、ＰＳＡ装置等を用いたＣＤＡ製造装置は、従来から、自己ガス再生方式が主流となっており、半導体製造工場に設置される場合には、２〜３塔切替方式による連続供給方式が採用されている。この連続供給方式では、精製塔の再生ガスとして、他の精製塔で精製したＣＤＡの一部が使用されており、その使用量は、ＣＤＡの要求純度によって変動するが、一般的には、ＣＤＡ用原料空気に対して約１５〜２０％程度となっている。
【０００５】
一方、空気分離装置では、発生した製品（窒素ガス，酸素ガス等）とは別に、排ガスが生成されている。上記排ガスは、原料空気の前処理設備（ＴＳＡ装置やＰＳＡ装置・リバーシング熱交換器等）の再生用として利用されているが、全量が再生用として有効利用されているものではなく、一部が大気に放出されている。この排ガスの組成は、上記製品の発生割合によって変動するが、水分およびＣＯ2 が１ｐｐｍ以下である良質のドライ状態のものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のＣＤＡ製造装置では、再生ガスとして、ＣＤＡ取出路２４を通る精製されたＣＤＡの一部を利用しているため、製品として得られるＣＤＡ量が減少するという問題がある。一方、上記の空気分離装置は、大気に放出される排ガスが有効利用されていないという問題がある。この大きな理由は、空気分離装置で生成した排ガスは、非常にドライな状態であるものの、その組成が酸素過剰もしくは窒素過剰であり、したがって、直接圧縮等を行ってＣＤＡとして工場に供給した場合には、使用後のＣＤＡは工場内に放出されるため、窒息や過剰燃焼等の危険を生じるためである。
【０００７】
また、最近では、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置の設計が行われているが、設備コストの上昇、および空気組成を維持するための管理等が必要であり、実用性の低いものとなっている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、空気分離装置の排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができ、かつ、ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして使用される自己生成ガスの使用量を低減させもしくは無くすことができ、しかも、安価で、管理等が簡単なＣＤＡ製造方法およびそれに用いる装置の提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを、排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するＣＤＡ製造方法を第１の要旨とし、空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するＣＤＡ製造装置を第２の要旨とする。
【００１０】
すなわち、本発明のＣＤＡ製造方法は、空気分離装置から排出される排ガスを、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用している。したがって、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する使用量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。また、空気分離装置を有効利用することができ、大幅な動力削減が可能になる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。しかも、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置に比べて、安価で、管理等が簡単である。なお、空気分離装置で発生する排ガスを利用しているため、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生時に、吸着剤が排ガス中の過剰酸素もしくは過剰窒素を一部吸着するものの、精製されるＣＤＡ組成を大きく変化させる要因にはならない。また、本発明のＣＤＡ製造装置によれば、上記優れた効果を奏するＣＤＡ製造方法を効率よく実現することができる。
【００１１】
本発明のＣＤＡ製造方法では、上記空気分離装置から排出される排ガスを排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなると、製品ＣＤＡ取出路内のＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入してここで溜めることができる。このため、排ガス貯留タンク内に常に排ガスおよびＣＤＡの少なくとも一方を溜めることができ、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがなくなる。また、本発明のＣＤＡ製造装置では、上記空気分離装置から排出される排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記と同様の効果を奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１３】
図１は本発明のＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示している。この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置は、窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを溜める再生ガスホルダー（排ガス貯留タンク）２を有している。より詳しく説明すると、窒素ガス製造装置１で発生した排ガスを排ガス取出路３で取り出し、その一部を第１分岐路４を介して窒素ガス製造装置１の吸着塔，熱交換器等の前処理設備（図示せず）の再生用として前処理設備側に送給し、その残部を第２分岐路５を介して再生ガスホルダー２に導入している。すなわち、上記再生ガスホルダー２では、第２分岐路５から導入された排ガス（すなわち、窒素ガス製造装置１から取り出された排ガスのうち、上記前処理設備の再生用として利用されなかった排ガス）を、後述する吸着剤（図示せず）の再生用として利用するために溜めている。図において、６は圧縮機（図示せず）から取り入れた原料空気を窒素ガス製造装置１に導入する原料空気導入路であり、原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着する２個一対の吸着塔，熱交換器等の前処理設備を備えている。７は窒素ガス製造装置１で発生した窒素ガスを取り出す製品窒素ガス取出路である。
【００１４】
８は再生ガスホルダー２に溜めた排ガスを再生ガスとして取り出す再生ガス供給路であり、再生ガスホルダー２に溜めた排ガスを取り出す取出路９と、後述する再生ガス導入路４３，４４に連結する開閉弁１０ａ付き再生ガス導入路１０とからなっている。この再生ガス導入路１０は、図３に示す従来のＣＤＡ製造装置において、ＣＤＡ導入路２５の一端部（製品ＣＤＡ取出路２４側の端部）を製品ＣＤＡ取出路２４から切り離して上記取出路９に連結したものである。なお、上記取出路９と再生ガス導入路１０との連結部分は図示せず。
【００１５】
１１はバックアップラインであり、製品ＣＤＡ取出路２４と再生ガスホルダー２とを接続するＣＤＡ導入路１２に減圧弁等の減圧装置１３を取り付けたものからなっている。この減圧装置１３の設定圧力は、窒素ガス製造装置１から取り出された排ガスが再生ガスホルダー２に優先的に導入されるように、所定の（例えば、窒素ガス製造装置１の通常運転時における、排ガスの導入圧力より低い）圧力に設定されている。このようなバックアップライン１１により、第２分岐路６から導入される排ガスの圧力が上記設定圧力より低下した場合（例えば、空気分離装置１が不具合等で停止して再生ガスホルダー２に排ガスを送給できなくなった場合）に、製品ＣＤＡ取出路２４内のＣＤＡ（すなわち、自己生成ガス）を再生ガスホルダー２に導入してここで溜め、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがないようにしている。また、上記バックアップライン１１を介して再生ガスホルダー２内の排ガスが製品ＣＤＡ取出路２４に流入することがないようにもしている。
【００１６】
１４は一次圧制御ラインであり、再生ガスホルダー２から延びる排ガス放出管１５に安全弁等の一次圧制御装置１６を設け、この一次圧制御装置１６の設定圧力を所定圧力（例えば、上記排ガスの導入圧力）に設定し、再生ガスホルダー２内の圧力が上記所定圧力以上に昇圧した場合に、排ガス放出管１５から再生ガスホルダー２内の再生ガスを放出し、窒素ガス製造装置１の運転に影響を与えないようにしている。上記再生ガスホルダー２内が昇圧する場合としては、ＰＳＡ装置の運転サイクルは一般的には５〜１０分程度の周期であり、そのサイクル中の工程には、再生ガスを必要としない工程が存在するが、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスは連続であることから、一時的に再生ガスホルダー２内の圧力が上昇し、窒素ガス製造装置１からの排ガスの排気に支障をきたす可能性がある場合等が挙げられる。
【００１７】
また、この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置は、図３に示す従来の、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式のＣＤＡ製造装置と同様構造の装置を有している。図１において、図３に示すＣＤＡ製造装置と同様の部分には同じ符号を付している。より詳しく説明すると、図１において、３１，３２は（ＣＤＡ用原料空気を供給する）供給路２１から分岐した分岐路であり、それぞれ、（活性アルミナ，ゼオライト等の吸着剤を内蔵した）各精製塔２２，２３の入口路３３，３４に接続している。３５は流路切換弁であり、３６〜３８は開閉弁３６ａ〜３８ａ付き放出路である。３９，４０は上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁３９ａ，４０ａ付きＣＤＡ取出路であり、上記各精製塔２２，２３で精製したＣＤＡを製品ＣＤＡ取出路２４に送給している。４３，４４は一端が上記再生ガス供給路８に接続し他端が上記各精製塔２２，２３の出口路４１，４２に接続する逆止弁４３ａ，４４ａ付き再生ガス導入路である。
【００１８】
上記構成において、例えば、つぎのようにしてＣＤＡ製造装置を運転することができる。すなわち、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスの一部を排ガス取出路３，第２分岐路５を通して再生ガスホルダー２に導入し、ここで溜める。一方、両精製塔２２，２３のうち、一方の精製塔２２にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁３９ａが開き、開閉弁３６ａ，３８ａ、逆止弁４０ａ，４３ａが閉じている状態で）、他方の精製塔２３に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３７ａ，逆止弁４４ａが開いている状態で）、この精製塔２３の吸着剤を再生する。また、他方の精製塔２３にＣＤＡ用原料空気が流入して精製工程にあるときに（すなわち、逆止弁４０ａが開き、開閉弁３７ａ，３８ａ、逆止弁３９ａ，４４ａが閉じている状態で）、一方の精製塔２２に再生ガスを供給し（すなわち、開閉弁３６ａ，逆止弁４３ａが開いている状態で）、この精製塔２２の吸着剤を再生する。
【００１９】
上記のように、この実施の形態では、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生に用いる再生ガスとして、窒素ガス製造装置１から排気される排ガスの一部を利用するようにしているため、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。しかも、大幅な動力削減も可能となる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。
【００２０】
図２は上記窒素ガス製造装置１の一例を示している。この例では、一般に空気を原料とし、これを空気圧縮機５１で圧縮したのち、ドレン分離器５２，フロン冷却器５３を通し、さらに（例えば、ＰＳＡ装置を用いた２塔切替方式の）２個一対の吸着塔５４，５５に入れて原料空気中の水分やＣＯ2 を吸着除去し、ついで、上記吸着塔５４（５５）を経た原料空気を原料空気導入路５６を介して熱交換器５７に導入し、ここで冷媒と熱交換させて超低温に冷却している。つぎに、この超低温に冷却した原料空気を原料空気導入路５６を介して精留塔５８に導入し、ここで深冷液化分離して製品窒素ガスを製造し、これをガス取出路５９を介して上記熱交換器５７に導入し、ここで常温近傍に昇温させてメインパイプ（製品窒素ガス取出路）６０に送り込むという工程を経て製造されている。
【００２１】
上記精留塔５８についてより詳しく説明すると、この精留塔５８は、熱交換器５７により超低温に冷却された原料空気をさらに冷却し、その一部を液化し液体空気６１として底部に溜め、窒素のみを気体状態で上部に溜めるようになっている。また、精留塔５８は、塔頂に凝縮器６２ａ内蔵の分縮器６２を備えており、上記凝縮器６２ａには、精留塔５８の上部に溜まる窒素ガスの一部が第１還流液パイプ６３ａを介して送入される。
【００２２】
上記分縮器６２内は精留塔５８よりも減圧状態になっており、精留塔５８の底部に溜まる貯留液体空気（Ｎ2 ：５０〜７０％，Ｏ2 ：３０〜５０％）６１が膨張弁６４ａ付き送給パイプ６４を経て送り込まれ、気化して内部温度を液体窒素の沸点以下の温度に冷却するようになっている。この冷却により、凝縮器６２ａ内に送入された窒素ガスが液化し、この液体窒素が第２還流液パイプ６３ｂを通って精留塔５８の上部に供給される。この精留塔５８の上部には、液体窒素貯槽（図示せず）からも液体窒素が導入パイプ６５を経て供給されており、これら液体窒素が精留塔５８の上部を経て精留塔５８内を流下し、精留塔５８の底部から上昇する原料空気と向流的に接触し冷却してその一部を液化するようになっている。この過程で原料空気中の高沸点成分は液化されて精留塔５８の底部に溜まり、低沸点成分の窒素ガスが精留塔５８の上部に溜まる。
【００２３】
図において、６６は分縮器６２内の気化液体空気（排ガス）を熱交換器５７に送り込みここを通る原料空気を降温させる排ガス取出路であり、上記両分岐路４，５（図示せず）に分岐している。６７は窒素ガス中のＨｅガス（窒素ガスより沸点が低い）を気体のまま大気中に放出する放出パイプである。６８は熱交換器５７，精留塔５８等を断熱保冷する真空保冷箱である。
【００２４】
【実施例】
５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒの窒素ガス製造装置１および２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置を例として、その効果を説明する。
【００２５】
上記窒素ガス製造装置１の仕様は、つぎの通りである。すなわち、窒素発生圧力は０．７５ＭＰａで、原料空気量は１３，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、窒素ガス発生量は５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、排ガス量は８，０００Ｎｍ3 ／ｈｒであり、この排ガス量のうち、窒素ガス製造装置１の前処理設備の再生に用いる再生ガス量は２，６００Ｎｍ3 ／ｈｒで、再生ガスホルダー２に導入する排ガス量は５，４００Ｎｍ3 ／ｈｒである。
【００２６】
一方、ＣＤＡ製造装置の仕様は、つぎの通りである。すなわち、ＣＤＡ発生圧力は０．７ＭＰａで、ＣＤＡ用原料空気量は２５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、ＣＤＡ発生量は２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒで、自己再生ガス量は５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒである。この自己再生ガス量のうち、塔切替時のＣＤＡ損失量は１，２５０Ｎｍ3 ／ｈｒで、実質塔再生ガス量は３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒである。
【００２７】
このように、塔切替時のＣＤＡ損失量については、窒素ガス製造装置１の排ガスを利用することはできないが、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとしては、全量利用が可能となる。
【００２８】
再生ガスは瞬時Ｍａｘ値として、５，０００Ｎｍ3 ／ｈｒが必要であり、平均値は３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒである。このときのＣＤＡ製造装置の製造電力原単位（冷却塔等の雑電力を含む）は、０．１４５ｋＷ／Ｎｍ3 である。
【００２９】
したがって、上記窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを上記ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして利用した場合には、ＣＤＡ発生量は、（２０，０００＋３，７５０＝）２３，７５０Ｎｍ3 ／ｈｒであり、製造電力原単位は、（０．１４５×２０，０００÷２３，７５０＝）０．１２２ｋＷ／Ｎｍ3 である。したがって、製造電力原単位改善率は１５．８％となり、削減電力は４５７．９ｋＷとなる。
【００３０】
また、上記２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置は通常、数分割され、製作される。これは、１系統によるトラブル発生時のＣＤＡ供給停止を防ぐためである。例えば、この実施例において、１基あたり５０００Ｎｍ3 ／ｈｒ単位の装置を組み合わせた場合、最低４基，予備１基の５基の装置が一般的な設計となる。その５基の装置を連絡し、１基の２０，０００Ｎｍ3 ／ｈｒのＣＤＡ製造装置を設置する。これに対し、上記窒素ガス製造装置１で発生する排ガスを上記ＣＤＡ製造装置の再生ガスとして利用した場合（本発明を採用した場合）には、再生ガスを不要とするため、最低３基，予備１基の４基の装置ですむ。すなわち、１基分の設備が不要になる。この効果として、設備費の２０％を削減することができる。ただし、別途、排ガス利用のための設備が必要となるが、その設備費を差し引いても、１０〜１５％の設備費の削減が可能となる。
【００３１】
この実施例では、窒素ガス製造装置１の排ガス圧力を、ＣＤＡ製造装置のＰＳＡ装置の再生に必要な最低圧力（０．０３ＭＰａ）にし、製造電力原単位改善率を算出しているが、排ガス圧力が高い場合には、ＰＳＡ装置の吸着開始の復圧用として利用することができる。したがって、上記塔切替時の排ガス損失量を低減することができ、製造電力原単位をさらに低減することが可能になる。ただし、復圧時に排ガスを利用した場合に、この利用量によっては、排ガスの酸素もしくは窒素濃度が、ＣＤＡ組成に影響を及ぼす可能性があるため、要求純度仕様に合わせた設計が必要となる。
【００３２】
なお、上記実施の形態において、精製塔２２，２３等のＰＳＡ装置が複数台ある場合には、再生ガスホルダー２を共用し、ＰＳＡ装置の運転サイクルを再生ガスの瞬断がないように組み合わせることにより、窒素ガス製造装置１側の排ガスの放出に影響を及ぼすことが防止されるとともに、全排ガスが有効利用され、製造コストの低減が図られる。
【００３３】
また、ＣＤＡの組成変動がある程度許される場合には、切替工程の圧力充填時（復圧時）に排ガスを使用することができる。ただし、排ガスの圧力によっては、昇圧設備等が必要となる。その場合には、ＣＤＡ用原料空気の圧縮に必要とする圧縮動力に対して、排ガスの圧縮に必要とする圧縮動力は、水分を含まない排ガスを圧縮する方が有利であること、および排ガス自身、ある程度の圧力を保持していることから、排ガス圧縮の方が有利となる。
【００３４】
また、上記実施の形態では、ＰＳＡ装置を用いているが、これに代えて、ＴＳＡ（温度スイング吸着）装置もしくは他の水分除去装置において、ＣＤＡを再生ガスとして使用する方式のもの等を用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のＣＤＡ製造方法によれば、空気分離装置から排出される排ガスを、ＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用しているため、ＣＤＡ製造装置で生成されるＣＤＡを再生ガスとして使用する使用量を低減させもしくは無くすことができ、その分、製品として得られるＣＤＡ量を増加させることができる。また、空気分離装置を有効利用することができ、大幅な動力削減が可能になる。しかも、排ガスを再生ガスとして利用するものであり、排ガスの組成に影響されることなく、これを有効利用することができる。しかも、窒素専用の深冷ガス分離装置において、内部で生成した排ガスを再度蒸留し、空気組成にして発生させる装置に比べて、安価で、管理等が簡単である。また、本発明のＣＤＡ製造装置によれば、上記優れた効果を奏するＣＤＡ製造方法を効率よく実現することができる。
【００３６】
本発明のＣＤＡ製造方法では、上記空気分離装置から排出される排ガスを排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記ＣＤＡ製造装置で製造される製品ＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなると、製品ＣＤＡ取出路内のＣＤＡの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入してここで溜めることができる。このため、排ガス貯留タンク内に常に排ガスおよびＣＤＡの少なくとも一方を溜めることができ、ＣＤＡ製造装置の運転に支障をきたすことがなくなる。また、本発明のＣＤＡ製造装置では、上記空気分離装置から排出される排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをＣＤＡ製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記ＣＤＡ製造装置の製品ＣＤＡ取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品ＣＤＡ取出路内の製品ＣＤＡの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入するため、上記と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＤＡ製造装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】窒素ガス製造装置の一例を示す構成図である。
【図３】従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 窒素ガス製造装置
Claims (2)
- 空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを、排ガス貯留タンクに導入してここで溜め、この溜めた排ガスをクリーンドライエアー製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、上記クリーンドライエアー製造装置で製造される製品クリーンドライエアーの一部を減圧して排ガス貯留タンクに導入することを特徴とするクリーンドライエアー製造方法。
- 空気分離装置から排出される排ガスのうち、上記空気分離装置の前処理設備の再生用として利用されなかった排ガスを導入して溜める排ガス貯留タンクを設け、この排ガス貯留タンクで溜めた排ガスをクリーンドライエアー製造装置の吸着剤の再生ガスとして利用し、上記排ガス貯留タンクに、上記クリーンドライエアー製造装置の製品クリーンドライエアー取出路から分岐する分岐路を連通し、この分岐路に減圧装置を設け、上記空気分離装置が停止して排ガス貯留タンクに排ガスを導入できなくなった場合に、製品クリーンドライエアー取出路内の製品クリーンドライエアーの一部を分岐路に通し減圧装置で減圧して排ガス貯留タンクに導入することを特徴とするクリーンドライエアー製造装置。
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