JP7382352B2 - 多段液溜式凝縮蒸発器、および多段液溜式凝縮蒸発器を用いた窒素製造装置 - Google Patents
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Description
窒素ガスの凝縮に伴い、冷媒である酸素富化液体空気は蒸発し、一部は窒素製造装置の寒冷を発生するために用いられる。また、一部は窒素の回収率を改善するために原料空気の一部として、または第2の蒸留塔の原料として用いられる。
ドライ式では、酸素富化液体空気は、ヘッダーを介して熱交換コア内に供給され、窒素ガスとの熱交換により完全にガス化して取り出される。そのため、取り出されたガスの窒素濃度は供給された酸素富化液体空気の窒素濃度に等しい。
このような問題を解決するためには多段液溜式凝縮蒸発器の利用が考えられる。例えば特許文献1は、複数段に仕切られた蒸発通路と、その通路に供給及び流出する液体を溜める液溜部とを具備する多段液溜式凝縮蒸発器を開示する。
段数が2の蒸発区域を有する多段液溜式凝縮蒸発器の最上段の液溜部に酸素富化液体空気を供給すると、液溜部に貯留された酸素富化液体空気は下方にある蒸発導入流路から蒸発通路に流入し、液溜部内と蒸発通路内とで液面が同一高さになる。
この状態で凝縮通路に窒素ガスが通過すると、熱交換が行われ、酸素富化液体空気の一部が蒸発して気液二相となり、サーモサイフォン効果によって上昇流が生じ、上方にある蒸発流出流路から気液二相で導出される。導出されたガスは液溜部の蒸発ガス取出口から取り出される。一方、蒸発しなかった液体は液溜部にもどり、液溜部と蒸発通路との間で循環流が形成される。この際の蒸発と循環とにより、蒸発したガスの窒素濃度は増加し、液溜部に貯留される酸素富化液体空気の窒素濃度は減少する。
また、多段液溜式凝縮蒸発器をコンパクトにするために、最上段の液溜部に供給する酸素富化液体空気の圧力を下げると、窒素を製造するための動力が増加するという問題があった。
(1)ガスが通流して凝縮する上下に連通した凝縮通路と、
前記ガスと熱交換して蒸発する液体が通流する上下に複数段に仕切られた蒸発通路と、
最下段を除く各段の蒸発通路に対応して設けられ、前記蒸発通路に液体を供給及び前記蒸発通路から流出する液体を溜めて各段の蒸発通路で前記液体を循環させるための循環液溜部と、
前記循環液溜部の液体を上段の循環液溜部から下段の循環液溜部に流すための連通通路と、
最下部の循環液溜部の液体を最下段液溜部に流すための最下段連通通路とを備え、
前記凝縮通路と前記蒸発通路とが積み重ねられて熱交換部を構成し、
前記熱交換部によって熱交換器コアが形成され、
前記循環液溜部が、前記積み重ね方向と直交する前記熱交換器コアの幅方向の少なくとも片側の側面に前記蒸発通路の段数に対応して形成されていることを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器において、
最下段の蒸発通路に供給される液体を循環させることなく溜める最下段液溜部と、
最下段の蒸発通路から流出する流体を収集して前記最下段液溜部に戻すことなく外部に排出させる流体収集部とをさらに具備することを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器。
前記循環液溜部に流入したガスを集めると共に前記最下段液溜部を兼ねる気液捕集容器を備え、前記気液捕集容器が、最上段の前記循環液溜部に外部から液体を導入する液体導入口と、集められた蒸発ガスを取り出すための蒸発ガス取出口と、溜められた液体を取り出すための液体取出口とを具備することを特徴とする請求項1記載の多段液溜式凝縮蒸発器。
前記液体取出口を経て取り出された液体を最下段の蒸発通路に供給する導管と、前記導管に設けられた減圧器とをさらに有することを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器。
熱交換器コアは熱交換部と液体連通部から形成され、前記液体連通部は、前記連通通路と、前記最下段連通通路とを具備し、前記熱交換部をなす、前記凝縮通路と、前記蒸発通路との積み重ね方向において、熱交換部の少なくとも片側に設けられることを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器。
(6)多段液溜式凝縮蒸発器と、酸素、窒素及びアルゴンの混合流体を低温蒸留によって分離する第一の蒸留塔および第二の蒸留塔と、膨張タービンとを具備する窒素製造装置であって、
上記多段液溜式凝縮蒸発器が、前記(2)~(5)のいずれかに記載の多段液溜式凝縮蒸発器であり、
第一の蒸留塔の上部からの窒素ガスの少なくとも一部を、前記多段液溜式凝縮蒸発器の窒素ガス導入管に導入するための導管と、
前記多段液溜式凝縮蒸発器の凝縮通路からの液体窒素を、前記第一の蒸留塔の上部に還流液として導入する導管と、
前記第一の蒸留塔の下部からの酸素富化液体空気の少なくとも一部を、前記多段液溜式凝縮蒸発器の液体導入口に導入するための導管と、
前記流体収集部を経て取り出したガスの少なくとも一部を寒冷発生源として膨張タービンに導入する導管と、
前記蒸発ガス取出口を経て取り出したガスの一部を第二の蒸留塔の原料として導入する導管とをさらに具備することを特徴とする窒素製造装置。
前記多段液溜式凝縮蒸発器が前記(2)乃至(5)のいずれかに記載の多段液溜式凝縮蒸発器であり、
前記蒸留塔の上部からの窒素ガスの少なくとも一部を前記多段液溜式凝縮蒸発器の窒素ガス導入管に導入するための導管と、
前記多段液溜式凝縮蒸発器の凝縮通路からの液体窒素を、前記蒸留塔の上部に還流液として導入するための導管と、
前記蒸留塔の下部からの酸素富化液体空気を前記多段液溜式凝縮蒸発器の液体導入口に導入するための導管と、
前記流体収集部を経て取り出したガスの少なくとも一部を、寒冷発生源として膨張タービンに導入するための導管と、
前記蒸発ガス取出口を経て取り出したガスの一部を、原料空気の一部として前記蒸留塔に導入するための導管とをさらに具備することを特徴とする窒素製造装置。
本実施形態の多段液溜式凝縮蒸発器1は、図1に示すように、熱交換部3と、熱交換部3の積み重ね方向の両側面に設けられた2つの液体連通部5とを備えた熱交換器コア7と、熱交換部3の積み重ね方向と直行する熱交換器コア7の幅方向(以下単に「熱交換器コアの幅方向」とする)の片側に形成された複数段の循環液溜部9と、熱交換器コア7の下端部に設けられた最下段液溜部11と、最下段の蒸発通路17から流出する流体を収集して最下段液溜部11に戻すことなく外部に排出させる流体収集部13とを備えている。
なお、熱交換部3の積み重ね方向とは、熱交換部3をなす、凝縮通路15と、前期蒸発通路17とを積み重ねた方向を意味し、一方の液体連通部5と、前記熱交換部3と、他方の液体連通部5とを積み重ねた方向でもある。
また、上記熱交換器コアの幅方向とは、前記積み重ね方向と直交する方向であり、かつ積み重ね方向と、コアの幅方向とがなす平面は、多段液溜式凝縮蒸発器の垂直方向に対して水平な面を形成する。
以下、各構成を詳細に説明する。なお、以下の説明では、多段液溜式凝縮蒸発器1が、窒素ガスと、酸素富化液体空気とを熱交換させて、窒素ガスを凝縮するとともに酸素富化液体空気を蒸発させる窒素製造装置の凝縮蒸発器として用いられる場合を例に挙げて説明する。
熱交換部3は、酸素富化液体空気と、窒素ガスとをその内部に流通させ、互いに熱交換させて、窒素ガスを凝縮させるとともに酸素富化液体空気を蒸発させる。熱交換部3は、凝縮通路15と、蒸発通路17とが隣接して積層されることで形成されている。本実施形態における熱交換部3は、図1に示すように、3層の凝縮通路15と、4層の蒸発通路17とを積層して形成されている。
凝縮通路15は、縦向きのフィンを用いて形成されており、図1、図2に示すように、流路が熱交換器コア7の上端面から下端面に亘って連通するように形成されている。窒素ガスは、凝縮通路15の上端から流入して、凝縮通路15内部を通過する間に冷却されて、下端から液体窒素として取り出される。熱交換器コア7の下端には、凝縮通路15で凝縮された液体窒素を取り出すための液体窒素取出管(図示なし)が設けられている。
循環液溜部9に貯留された酸素富化液体空気は、図2に示すように、下部の横向きフィンである蒸発導入流路17aから流入し、縦向のフィンに沿って蒸発しながら上昇し、気液2相流体の状態で上部の横向きフィンである蒸発流出流路17bを通って循環液溜部9に戻される。
また、最下段液溜部11に貯留されている酸素富化液体空気は、最下段の蒸発通路17を蒸発しながら上昇し、ほぼ全部が蒸発して蒸発ガスとなって流体収集部13に収集されて、外部に取り出される。
液体連通部5は、循環液溜部9の液体を上段の循環液溜部9から下段の循環液溜部9に流すための連通通路21と、最下部の循環液溜部9の液体を最下段液溜部11に流すための最下段連通通路23とを具備する。液体連通部5は、プレートとフィンとで形成され、熱交換部3の積み重ね方向における熱交換部3の両側面に設けられている。
連通通路21は、図1に示すように、熱交換部3の側面に形成され、最下段連通通路23はさらにその外側に形成されている。
なお、図2中、液体連通部には、合計3か所、二重線が付されている。この二重線は液体がそこを通過しないことを意味する。
また、本実施形態の液体連通部は、熱交換器コア7の積み重ね方向の両側にプレートとフィンによって形成された液体連通部によって構成されているが、本発明における液体連通部は熱交換器コアと一体的に設けることは必須ではない。熱交換器コアとは別に、例えば、各循環液溜部9、最下段液溜部11を連結するパイプ等によって形成しても良い。
循環液溜部9は、最下段を除く各段の蒸発通路17に対応して設けられる。循環液溜部9は、蒸発通路17に液体を供給、及び前記蒸発通路17から流出する液体を溜めて各段の蒸発通路17で液体を循環させる。
循環液溜部9は、熱交換器コア7の幅方向の片側又は両側に設けられている。
本実施形態の循環液溜部9には、蒸発ガス取出口9aが設けられている。
また、最上段の循環液溜部9には、外部から酸素富化液体空気を導入するための液体導入口25が設けられている。
最下段液溜部11は、最下段の蒸発通路17に液体を供給するためのものであり、最下段の蒸発通路17から最下段液溜部11には液体は戻らない。最下段液溜部11は、熱交換器コア7の下端部に設けられている。最下段液溜部11には、外部に液体を取り出すための液体取出口27が設けられている。
流体収集部13は、最下段の蒸発通路17から流出する流体(主として蒸発ガス)を収集して最下段液溜部11に戻すことなく外部に排出させるものであり、流体収集部13には流体排出口13aが設けられている。
特許文献1に開示の多段液溜式凝集蒸発器は、最下段の液溜部を含んで全ての液溜部で液体が循環しており、全ての循環液溜部に蒸発ガス取出口が設けられている。
これに対して、本実施形態においては、最下段液溜部11は液体を循環させないので、蒸発ガスを収集することができない。このため、第3蒸発区域には、最下段液溜部11とは別に独立した流体収集部13を設けている。
前記構成を有する多段液溜式凝縮蒸発器1を用いて窒素ガスと酸素富化液体空気とを熱交換する方法を、多段液溜式凝縮蒸発器1の動作と共に説明する。
外部から酸素富化液体空気が液体導入口25を介して最上段の循環液溜部9に供給され、貯留される。下段の循環液溜部9には連通通路21を介して酸素富化液体空気が供給され、貯留される。最下段液溜部11には最下段連通通路23を介して酸素富化液体空気が供給されて貯留される。
他方、窒素ガスが窒素ガスヘッダ19を介して凝縮通路15に導入される。
この状態で窒素ガスが凝縮通路15内を通過すると、前記窒素ガスと、蒸発通路17内の酸素富化液体空気とで熱交換が行われ、酸素富化液体空気の一部が蒸発気化して蒸発ガスとなり、蒸発通路17内の酸素富化液体空気は気液混合状態(気液2相流体)となる。蒸発通路17内の気液混合状態の酸素富化液体空気と、循環液溜部9内の酸素富化液体空気との密度に差が生じ、蒸発通路17内で上昇流が発生し、蒸発流出流路17bから気液2相流体が流出される。流出された蒸発ガスは、循環液溜部9の蒸発ガス取出口9aから取り出される。蒸発しなかった酸素富化液体空気は循環液溜部9に戻り、循環液溜部9と蒸発通路17との間で循環流が形成される(サーモサイフォン作用)。その際、取り出される蒸発ガスの窒素濃度は、外部から供給される酸素富化液体空気の窒素濃度よりも高く、蒸発流路に導入される循環流の窒素濃度よりも高い。
このように、最下段液溜部11では液体の循環が生じないので、蒸発通路17を上昇する流体の窒素濃度が低下することがなく、凝縮通路15を流れる窒素との温度差を従来例よりも大きくすることができる。
同様に、最下部の循環液溜部9においても、その液面が最下段連通通路23への導入口の高さ以上になると、酸素富化液体空気は最下段連通通路23に流入して、最下段液溜部11に貯留される。
このように、最下段液溜部11では、酸素富化液体空気が循環することがないので、窒素濃度が低下することがない。このため、循環する場合に比較して凝縮通路を流れる窒素と、酸素富化液体空気との温度差を大きくすることができる。
酸素富化液体空気は、窒素濃度61%で第1蒸発区域の循環液溜部9に流入し、蒸発通路17に下部から流入して、蒸発しながら温度がわずかに増加して上昇し、気液二相で循環液溜部9に流入する。流入したガスは蒸発ガス取出口9aから取り出される。一方、液体は循環液溜部9に戻される。その結果、取り出されたガス(窒素富化ガス)の窒素濃度は67%に増加し、循環液溜部9の酸素富化液体空気の窒素濃度は45%に減少する。
また、図6は、循環液溜部9に流入したガスを集めると共に最下段液溜部11を兼ねる気液捕集容器29と、気液捕集容器に集められた蒸発ガス(GAir)を取り出すための蒸発ガス取出口と具備し、上記気液捕集容器29が気液捕集容器に溜められた液体を取り出す(Purge)ための液体取出口と、循環液溜部9に液体(LAir)を導入する液体導入口とを備えた多段液溜式凝縮蒸発器での流体の出入りを示す図である。図6の多段液溜式凝縮蒸発器では、循環液溜部9に蒸発ガス取出し口9aが設けられていない。循環液溜部9をなす側壁の上端は蒸発通路17に接していない。このため、蒸発通路17からのガスは、循環液溜部19の開口上部から直接気液捕集容器29に導入される。
図7は、図5に示した多段液溜式凝縮蒸発器において最下段液溜部の液体取出口を経て取り出された液体を減圧して最下段の蒸発通路17に供給する場合を示す。図7に示すように、液体取出口27と、最下段の蒸発通路17入口とを結ぶ配管31を設け、この配管31に減圧弁33を設置する。また、第2蒸発区域の蒸発通路には、第1蒸発区域の蒸発通路と同様に、下部に横向きフィンである蒸発導入流路、縦向きのフィン及び上部に横向きフィンである蒸発流出流路を配置するようにする。
図8は、図6に示した多段液溜式凝縮蒸発器において、気液捕集容器の液体取り出し口を経て取り出された液体を減圧して最下段の蒸発通路17に供給する場合を示す。図8に示すように、気液集約容器の液体取出口からの配管31に減圧弁33を設置している。図8において、図7と同一部分には同一の符号を付してある。
(窒素製造装置)
<第一実施形態>
空気から窒素を製造する窒素製造装置の凝縮蒸発器として、前記多段液溜式凝縮蒸発器1を用いた例を図10に示す。
この実施形態の窒素製造装置35は、図6に示した気液捕集容器29を具備する多段液溜式凝縮蒸発器1を具備する。
本実施形態の窒素製造装置35は、流体収集部13から流体排出口13aを経て取り出したガスの少なくとも一部を寒冷発生源として利用し、循環液溜部9の開口上部を経て蒸発ガス取出口9aから取り出したガスの一部を第二の蒸留塔49の原料として利用する。
原料空気圧縮機37で所定の圧力まで昇圧された原料空気は、前処理設備39で原料空気中の二酸化炭素、水蒸気及び微量の他の不純物が除去される。
一方、上記導管59から抜き出された残りの窒素成分が濃縮された窒素ガスは、第一端が導管59に接続し、第二端が多段液溜式凝縮蒸発器1の窒素ガスヘッダ19に設けられた窒素ガス導入管19aに接続する導管65を介して、多段液溜式凝縮蒸発器1の凝縮通路15に導入され、後述する酸素富化液体空気との熱交換によって凝縮される。次いで、凝縮された液体窒素は、第一端が液体排出口27に接続し、第二端が蒸留塔43の上部に接続する導管67から蒸留塔43に導入され、蒸留塔43の下降液となる。
膨張タービン47で装置に必要な寒冷を発生させた前記廃ガスは、導管75により、主熱交換器41に導入され、原料空気を冷却し、常温となる。
第二の蒸留塔49の下部に導入された前記ガスは、第二の蒸留塔49を上昇し、後述する下降液との蒸留により、第二の蒸留塔49上部では窒素成分が濃縮され、第二の蒸留塔49下部では酸素成分が濃縮された酸素富化液体空気が採取される。
第二の蒸留塔49の下部に存在する酸素富化液体空気は、第一端が前記第二の蒸留塔49の塔底と接続し、第二端が減圧弁53に接続する導管89に導出される。減圧弁53で減圧される。その後、酸素富化液体空気は、第一端が減圧弁53に接続し、第二端が前記凝縮蒸発器51に接続する導管91から凝縮蒸発器51に導入される。凝縮蒸発器51に導入された酸素富化液体空気は、前述の窒素ガスとの熱交換によって気化した後、導管93を介して、前述の膨張タービン47からの廃ガスに合流する。
第二の蒸留塔49に必要な寒冷の一部として、第一端が蒸留塔43の塔底に接続する導管95を介して導出される酸素富化液体空気の一部が用いられる。
以下、本実施形態の窒素製造装置を図11に基づいて具体的に説明する。なお、図11において、図10と同一部分には同一の符号を付してある。
この実施形態の窒素製造装置56は、図8に示した気液捕集装置29を具備する多段液溜式凝縮蒸発器を具備する。
本実施形態の窒素製造装置56は、流体収集部13から流体排出口13aを経て取り出したガスの少なくとも一部を寒冷発生源として利用し、循環液溜部9の開口上部を経て蒸発ガス取出口9aから取り出したガスの一部を原料空気の一部として利用する。
不純物が除去された原料空気は、主熱交換器41で、後述する低温ガスにより冷却され、第一端が原料空気圧縮機37に接続し、第二端部(他端)が蒸留塔43の下部に接続する導管57より蒸留塔43に導入される。前記原料空気は、蒸留塔43を上昇し、後述する下降液との蒸留により、蒸留塔43上部では窒素成分が濃縮され、蒸留塔43下部では酸素成分が濃縮された酸素富化液体空気が採取される。
一方、上記導管59から抜き出された残りの窒素成分が濃縮された窒素ガスは、第一端が導管59に接続し、第二端が多段液溜式凝縮蒸発器1の窒素ガスヘッダ19に設けられた窒素ガス導入管19aに接続する導管65を介して、多段液溜式凝縮蒸発器1に導入される。次いで、後述する酸素富化液体空気との熱交換によって凝縮される。凝縮された液体窒素は、第一端が液体排出口27に接続し、第二端が蒸留塔43の上部に接続する導管67から蒸留塔43に導入され、蒸留塔43の下降液となる。
3 熱交換部
5 液体連通部
7 熱交換器コア
9 循環液溜部
9a 蒸発ガス取出口
11 最下段液溜部
13 流体収集部
13a 流体排出口
15 凝縮通路
17 蒸発通路
17a 蒸発導入流路
17b 蒸発流出流路
19 窒素ガスヘッダ
19a 窒素ガス導入管
21 連通通路
23 最下段連通通路
25 液体導入口
27 液体取出口
29 気液捕集容器
31 配管
33 減圧弁
35 窒素製造装置
37 原料空気圧縮機
39 前処理設備
41 主熱交換器
43 蒸留塔
45 減圧弁
47 膨張タービン
49 第二の蒸留塔
51 凝縮蒸発器
53 減圧弁
55 膨張タービンブロワ
56 窒素製造装置
57~95 導管
Claims (7)
- ガスが通流して凝縮する上下に連通した凝縮通路と、
前記ガスと熱交換して蒸発する液体が通流する上下に複数段に仕切られた蒸発通路と、
最下段を除く各段の蒸発通路に対応して設けられ、前記蒸発通路に液体を供給及び前記蒸発通路から流出する液体を溜めて各段の蒸発通路で前記液体を循環させるための循環液溜部と、
前記循環液溜部の液体を上段の循環液溜部から下段の循環液溜部に流すための連通通路と、
最下部の循環液溜部の液体を最下段液溜部に流すための最下段連通通路とを備え、
前記凝縮通路と前記蒸発通路とが積み重ねられて熱交換部を構成し、
前記熱交換部によって熱交換器コアが形成され、
前記循環液溜部が、前記積み重ね方向と直交する前記熱交換器コアの幅方向の少なくとも片側の側面に前記蒸発通路の段数に対応して形成されていることを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器において、
最下段の蒸発通路に供給される液体を循環させることなく溜める最下段液溜部と、
最下段の蒸発通路から流出する流体を収集して前記最下段液溜部に戻すことなく外部に排出させる流体収集部とをさらに具備することを特徴とする多段液溜式凝縮蒸発器。 - 前記循環液溜部に流入した蒸発ガスを取り出すための蒸発ガス取出口と、最上段の循環液溜部に外部から液体を導入するための液体導入口と、前記最下段液溜部に流入した液体を取り出すための液体取出口とを備えたことを特徴する請求項1記載の多段液溜式凝縮蒸発器。
- 前記循環液溜部に流入したガスを集めると共に前記最下段液溜部を兼ねる気液捕集容器を備え、前記気液捕集容器が、最上段の前記循環液溜部に外部から液体を導入する液体導入口と、集められた蒸発ガスを取り出すための蒸発ガス取出口と、溜められた液体を取り出すための液体取出口とを具備することを特徴とする請求項1記載の多段液溜式凝縮蒸発器。
- 前記液体取出口を経て取り出された液体を最下段の蒸発通路に供給する導管と、前記導管に設けられた減圧器とをさらに有することを特徴とする請求項2又は3に記載の多段液溜式凝縮蒸発器。
- 熱交換器コアは熱交換部と液体連通部から形成され、前記液体連通部は、前記連通通路と、前記最下段連通通路とを具備し、前記熱交換部をなす、前記凝縮通路と、前記蒸発通路との積み重ね方向において、熱交換部の少なくとも片側に設けられることを特徴とする前記請求項2~4のいずれかに記載の多段液溜式凝縮蒸発器。
- 多段液溜式凝縮蒸発器と、酸素、窒素及びアルゴンの混合流体を低温蒸留によって分離する第一の蒸留塔および第二の蒸留塔と、膨張タービンとを具備する窒素製造装置であって、
上記多段液溜式凝縮蒸発器が、前記請求項2~前記請求項5のいずれかに記載の多段液溜式凝縮蒸発器であり、
第一の蒸留塔の上部からの窒素ガスの少なくとも一部を、前記多段液溜式凝縮蒸発器の窒素ガス導入管に導入するための導管と、
前記多段液溜式凝縮蒸発器の凝縮通路からの液体窒素を、前記第一の蒸留塔の上部に還流液として導入する導管と、
前記第一の蒸留塔の下部からの酸素富化液体空気の少なくとも一部を、前記多段液溜式凝縮蒸発器の液体導入口に導入するための導管と、
前記流体収集部を経て取り出したガスの少なくとも一部を寒冷発生源として膨張タービンに導入する導管と、
前記蒸発ガス取出口を経て取り出したガスの一部を第二の蒸留塔の原料として導入する導管とをさらに具備することを特徴とする窒素製造装置。 - 多段液溜式凝縮蒸発器と、酸素、窒素及びアルゴンの混合流体を低温蒸留によって分離する蒸留塔と、膨張タービンとを具備する窒素製造装置であって、
前記多段液溜式凝縮蒸発器が前記請求項2~前記請求項5のいずれかに記載の多段液溜式凝縮蒸発器であり、
前記蒸留塔の上部からの窒素ガスの少なくとも一部を前記多段液溜式凝縮蒸発器の窒素ガス導入管に導入するための導管と、
前記多段液溜式凝縮蒸発器の凝縮通路からの液体窒素を、前記蒸留塔の上部に還流液として導入するための導管と、
前記蒸留塔の下部からの酸素富化液体空気を前記多段液溜式凝縮蒸発器の液体導入口に導入するための導管と、
前記流体収集部を経て取り出したガスの少なくとも一部を、寒冷発生源として膨張タービンに導入するための導管と、
前記蒸発ガス取出口を経て取り出したガスの一部を、原料空気の一部として前記蒸留塔に導入するための導管とをさらに具備することを特徴とする窒素製造装置。
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