JPH01167566A - 空気分離装置の前処理方法及びその装置 - Google Patents
空気分離装置の前処理方法及びその装置Info
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- JPH01167566A JPH01167566A JP32454887A JP32454887A JPH01167566A JP H01167566 A JPH01167566 A JP H01167566A JP 32454887 A JP32454887 A JP 32454887A JP 32454887 A JP32454887 A JP 32454887A JP H01167566 A JPH01167566 A JP H01167566A
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- 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
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- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04157—Afterstage cooling and so-called "pre-cooling" of the feed air upstream the air purification unit and main heat exchange line
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- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空気分離装置の前処理方法及びその装置に関
し、特に空気分離装置に導入する原料空気の冷却を、冷
水塔を備えた水洗冷却塔で行い、精製を吸着塔で行う空
気分離装置の前処理方法及びその装置にｌ！ｌするもの
である。
し、特に空気分離装置に導入する原料空気の冷却を、冷
水塔を備えた水洗冷却塔で行い、精製を吸着塔で行う空
気分離装置の前処理方法及びその装置にｌ！ｌするもの
である。
〔従来の技術〕
空気中の酸素や窒素等を製品として採取する空気分離装
置には、原料空気の圧縮、予冷、精製等を行うための前
処理装置が設けられている。
置には、原料空気の圧縮、予冷、精製等を行うための前
処理装置が設けられている。
このうち上記原料空気の予冷設備としては、水洗冷却塔
と冷水塔を組合わせたものが知られている。この水洗冷
却塔は、空気圧縮機により圧縮されて高温となった原料
空気を下方から導入するとともに、上方から冷却水を導
入して直接熱交換させることにより、原料空気を冷却す
るとともに、原料空気中の硫黄酸化物（ＳＯｘ ）や窒
素酸化物（ＮＯｘ ）等を除去するもので、この冷却水
は、原料空気を冷却した後に水洗冷却塔の下部から導出
されて冷水塔に送られる。
と冷水塔を組合わせたものが知られている。この水洗冷
却塔は、空気圧縮機により圧縮されて高温となった原料
空気を下方から導入するとともに、上方から冷却水を導
入して直接熱交換させることにより、原料空気を冷却す
るとともに、原料空気中の硫黄酸化物（ＳＯｘ ）や窒
素酸化物（ＮＯｘ ）等を除去するもので、この冷却水
は、原料空気を冷却した後に水洗冷却塔の下部から導出
されて冷水塔に送られる。
冷水塔は、前記水洗冷却塔に用いる冷却水の冷部を行う
もので、水洗冷却塔で原料空気と直接熱交換を行って胃
温した冷却水を上方に導入するとともに、下方から空気
分離装置の本体部（コールドボックス）から排出される
低温の排ガスを導入して同様に直接熱交換させることに
より、冷却水を冷部している。
もので、水洗冷却塔で原料空気と直接熱交換を行って胃
温した冷却水を上方に導入するとともに、下方から空気
分離装置の本体部（コールドボックス）から排出される
低温の排ガスを導入して同様に直接熱交換させることに
より、冷却水を冷部している。
一方、前記原料空気中の水分や炭酸ガス等を除去する精
製には、アルミナゲルやモレキュラーシーブス等の吸着
剤を充填した吸着器が多く用いられるようになってきて
いる。この吸着器は、複数基が並列に配設され、交互に
吸着と再生とを繰返しており、再生の際には前記排ガス
が用いられている。
製には、アルミナゲルやモレキュラーシーブス等の吸着
剤を充填した吸着器が多く用いられるようになってきて
いる。この吸着器は、複数基が並列に配設され、交互に
吸着と再生とを繰返しており、再生の際には前記排ガス
が用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述のごとく原料空気の精製に吸着器を用いる場合、吸
着器の入口空気温度が低い程吸着効率が良いため、吸着
器導入前にできるだけ冷却した方が良い。しかしながら
、排ガスは、吸着剤の再生に優先的に使用されるため、
冷水塔で冷却水を冷却するために必要な排ガスの口が確
保できず、別にフロン冷凍装置等を設けて原料空気ある
いは冷却水の冷却を行わなければならなかった。
着器の入口空気温度が低い程吸着効率が良いため、吸着
器導入前にできるだけ冷却した方が良い。しかしながら
、排ガスは、吸着剤の再生に優先的に使用されるため、
冷水塔で冷却水を冷却するために必要な排ガスの口が確
保できず、別にフロン冷凍装置等を設けて原料空気ある
いは冷却水の冷却を行わなければならなかった。
そこで本発明は、原料空気の精製に吸着器を用いた空気
分離装置の前処理装置において、吸着器の再生に用いら
れた排ガスを冷水塔の冷却用として有効に利用できる空
気分離装置の前処理方法及びその装置を提供することを
目的とする。
分離装置の前処理装置において、吸着器の再生に用いら
れた排ガスを冷水塔の冷却用として有効に利用できる空
気分離装置の前処理方法及びその装置を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕 □上記した目的
を達成するために本発明は、まず第１発明としては、原
料空気を精製する吸着器と、原料空気冷却用の冷却水を
冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置の前処理方法に
おいて、前記吸着器を再生して導出された再生放出ガス
のエンタルピーｉ（ただし、エンタルピーｉは、次式％
式％） ｉ：エンタルピー（にｃａｌ／Ｋｃ＋乾き空気）ｔ：ガ
スの温度（’Ｃ） Ｈ：湿 度（Ｋｙ−水蒸気／Ｋｇ−乾き空気）で求めら
れたものである。）と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエ
ンタルピーｉとが同じ値あるいは近い値となる位置から
再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水の冷却を
行うことを特徴とするもので、第２発明は、空気分離装
置の前処理装置において、冷水塔の側壁に１．Ｅ下方向
に移動可能な再生ガス導入部を設け、吸着器を再生して
導出された再生放出ガスのエンタルピーｉと冷水塔の冷
却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるいは近い
値となる位置に再生ガス導入部を移動させ、該再生ガス
導入部から再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の
冷却を行うことを特徴とし、さらに第３の発明は、空気
分離装置の前処理装置において、冷水塔の側壁に、弁を
備えた再生ガス導入管を上下方向の複数箇所に設け、吸
着器を再生して導出された再生放出ガスのエンタルピー
ｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ
値あるいは近い値となる位置に設けられた前記再生ガス
導入管の弁のみを開放し、該再生ガス導入管から再生放
出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の冷却を行うことを
特徴とする。
を達成するために本発明は、まず第１発明としては、原
料空気を精製する吸着器と、原料空気冷却用の冷却水を
冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置の前処理方法に
おいて、前記吸着器を再生して導出された再生放出ガス
のエンタルピーｉ（ただし、エンタルピーｉは、次式％
式％） ｉ：エンタルピー（にｃａｌ／Ｋｃ＋乾き空気）ｔ：ガ
スの温度（’Ｃ） Ｈ：湿 度（Ｋｙ−水蒸気／Ｋｇ−乾き空気）で求めら
れたものである。）と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエ
ンタルピーｉとが同じ値あるいは近い値となる位置から
再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水の冷却を
行うことを特徴とするもので、第２発明は、空気分離装
置の前処理装置において、冷水塔の側壁に１．Ｅ下方向
に移動可能な再生ガス導入部を設け、吸着器を再生して
導出された再生放出ガスのエンタルピーｉと冷水塔の冷
却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるいは近い
値となる位置に再生ガス導入部を移動させ、該再生ガス
導入部から再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の
冷却を行うことを特徴とし、さらに第３の発明は、空気
分離装置の前処理装置において、冷水塔の側壁に、弁を
備えた再生ガス導入管を上下方向の複数箇所に設け、吸
着器を再生して導出された再生放出ガスのエンタルピー
ｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ
値あるいは近い値となる位置に設けられた前記再生ガス
導入管の弁のみを開放し、該再生ガス導入管から再生放
出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の冷却を行うことを
特徴とする。
従って、水洗冷却塔に使用する冷却水を効率よく冷却で
き、フロン冷凍装置等を設ける必要がなくなり、空気分
離装置の設備費や運転コストを低減することができる。
き、フロン冷凍装置等を設ける必要がなくなり、空気分
離装置の設備費や運転コストを低減することができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず第１図は、空気分離装置の前処理装置を示す系統図
であって、前処理装置１は、図示しむい空気圧縮機と、
冷水塔２を備えた水洗冷却塔３と、再生ガスＲの加熱器
４を備えた１組の吸着器５゜５とにより構成されている
。
であって、前処理装置１は、図示しむい空気圧縮機と、
冷水塔２を備えた水洗冷却塔３と、再生ガスＲの加熱器
４を備えた１組の吸着器５゜５とにより構成されている
。
空気圧縮機で圧縮されて高温となった原料空気Ａは、水
洗冷却塔３の下部に接続された配管６から水洗冷却塔３
に導入され、中段から導入される常温冷却水りと上段か
ら導入される冷却水Ｃにより冷却されて上部から導出さ
れる。冷却された原料空気Ａは、吸着器５の前後に設け
られた多数の弁７．７の１７ＪｉｆｆえにＪ二り、一方
の吸着器５に導入され、炭酸ガスや水分を除去されて配
管８がら空気分離装置のコールドボックス内に導入され
る。
洗冷却塔３の下部に接続された配管６から水洗冷却塔３
に導入され、中段から導入される常温冷却水りと上段か
ら導入される冷却水Ｃにより冷却されて上部から導出さ
れる。冷却された原料空気Ａは、吸着器５の前後に設け
られた多数の弁７．７の１７ＪｉｆｆえにＪ二り、一方
の吸着器５に導入され、炭酸ガスや水分を除去されて配
管８がら空気分離装置のコールドボックス内に導入され
る。
前記常温冷却水りは、水洗冷Ｗ塔３の底部から導出され
てクーリングタワー等の水処理設備に送られて冷に１さ
れ、水洗冷却塔３の中段に循環する。
てクーリングタワー等の水処理設備に送られて冷に１さ
れ、水洗冷却塔３の中段に循環する。
また冷却水Ｃは、水洗冷却塔３の中段の隔壁部３ａから
配管９により導出されて冷水塔２に送られ、冷却された
後にポンプ１０により圧送されて水洗冷却ｔｖ１３の上
部に循環する。
配管９により導出されて冷水塔２に送られ、冷却された
後にポンプ１０により圧送されて水洗冷却ｔｖ１３の上
部に循環する。
この冷却水Ｃの冷却を行う冷水塔２は、冷却水Ｃを上下
３段に設けられたスプレーノズル１１から下方に向けて
噴射するとともに、下部の排ガス導入口１２から低温の
排ガスＷを冷却用上昇ガスＵとして導入しており、さら
に冷水塔２の側壁には、前記吸着器５内の吸着剤５ａを
再生して吸着器５から導出された再生放出ガスＦを導入
する再生ガス導入部１３が設けられている。
３段に設けられたスプレーノズル１１から下方に向けて
噴射するとともに、下部の排ガス導入口１２から低温の
排ガスＷを冷却用上昇ガスＵとして導入しており、さら
に冷水塔２の側壁には、前記吸着器５内の吸着剤５ａを
再生して吸着器５から導出された再生放出ガスＦを導入
する再生ガス導入部１３が設けられている。
この再生ガス導入部１３は、再生放出ガスＦを冷水塔２
内に導入する吹込口１４が上下に移動可能に形成されて
おり、再生放出ガスＦの状態に応じて最適な位置に導入
できるようにしている。
内に導入する吹込口１４が上下に移動可能に形成されて
おり、再生放出ガスＦの状態に応じて最適な位置に導入
できるようにしている。
前記再生放出ガスＦは、コールドボックスから排出され
た排ガスＷを再生ガスＲとして一方の吸着器５に逆流さ
せ、吸着剤５ａに吸＠された炭酸ガスや水分を脱着した
後に放出されるもので、再生期間中にその温度や湿度、
即ちエンタルピーｉ（ただしエンタルピーｉは、次式 ％式％） ｉ：エンタルピー（にｃａｌ／にｇ乾き空気）ｔ：ガス
の温度（℃） ト１：湿 度（Ｋｙ−水蒸気／Ｋｌ−乾き空気）により
求められたものである。）が刻々と変化する。
た排ガスＷを再生ガスＲとして一方の吸着器５に逆流さ
せ、吸着剤５ａに吸＠された炭酸ガスや水分を脱着した
後に放出されるもので、再生期間中にその温度や湿度、
即ちエンタルピーｉ（ただしエンタルピーｉは、次式 ％式％） ｉ：エンタルピー（にｃａｌ／にｇ乾き空気）ｔ：ガス
の温度（℃） ト１：湿 度（Ｋｙ−水蒸気／Ｋｌ−乾き空気）により
求められたものである。）が刻々と変化する。
第２図は、再生ガスＲの温度及びエンタルピーｉの変化
の一例を示すもので、原料空気量２５０００ＯＮｉｎ’
／ｈ、圧力５．７に９／ｃｄ、吸着器再生ガス温度１５
０℃、再生時間３０分、再生ガス量６７７６ＯＮゼ／ｈ
、排ガス温度１５℃、吸着器切替時間４時間とした場合
のものである。
の一例を示すもので、原料空気量２５０００ＯＮｉｎ’
／ｈ、圧力５．７に９／ｃｄ、吸着器再生ガス温度１５
０℃、再生時間３０分、再生ガス量６７７６ＯＮゼ／ｈ
、排ガス温度１５℃、吸着器切替時間４時間とした場合
のものである。
吸着器５に導入される再生ガスＲの入口温度は、再生初
期には前記加熱器４により加熱されているため約１５０
℃であり、３０分後に加熱を止められることにより、排
ガスＷの温度的１５℃となる。
期には前記加熱器４により加熱されているため約１５０
℃であり、３０分後に加熱を止められることにより、排
ガスＷの温度的１５℃となる。
一方再生放出ガスＦ１即ら吸着器５から導出される再生
ガスＲの出口温度は、再生開始侵徐々に上Ｒし、約７０
分後に最高温度に達して復、徐々に降下して１５℃に近
付いていく。この時の吸着器５出口における再生ガスＲ
のエンタルピーｉは、再生開始後の温度上昇と、吸着成
分の脱着で水分が増加することにより急激に上背し、温
度の降下と脱着成分の温度低下につれて徐々に下降して
いく。
ガスＲの出口温度は、再生開始侵徐々に上Ｒし、約７０
分後に最高温度に達して復、徐々に降下して１５℃に近
付いていく。この時の吸着器５出口における再生ガスＲ
のエンタルピーｉは、再生開始後の温度上昇と、吸着成
分の脱着で水分が増加することにより急激に上背し、温
度の降下と脱着成分の温度低下につれて徐々に下降して
いく。
このようにエンタルピーｊが変化する再生放出ガスＦを
冷水塔２に導入するためには、冷水塔２内の冷却用上昇
ガスＵのエンタルピーｉを考慮する必要がある。
冷水塔２に導入するためには、冷水塔２内の冷却用上昇
ガスＵのエンタルピーｉを考慮する必要がある。
例えば冷水塔２人口における冷却用上背ガスＵのエンタ
ルピーｉが３．９５ Ｋｃａｌ／ＫＯ２中間部が１３．
２５にｃａｌ／に０．出口部が２２．５にｃａｌ／にｇ
とすると、エンタルピーｉが２２．５にｃａｌ／にｇ以
上の再生放出ガス「は、冷水塔２に導入しても冷却水Ｃ
を冷却することができないため、大気中等に放出排気し
なければならない。
ルピーｉが３．９５ Ｋｃａｌ／ＫＯ２中間部が１３．
２５にｃａｌ／に０．出口部が２２．５にｃａｌ／にｇ
とすると、エンタルピーｉが２２．５にｃａｌ／にｇ以
上の再生放出ガス「は、冷水塔２に導入しても冷却水Ｃ
を冷却することができないため、大気中等に放出排気し
なければならない。
同様に冷水塔２の中間部より上方に再生放出ガスＦを導
入しても冷却効果が少なく、装置や配管が複雑になるだ
番ノであるから、エンタルピーｉが約１５にｃａｌ／に
０以上の再生放出ガスＦも放出排気することが好ましい
。
入しても冷却効果が少なく、装置や配管が複雑になるだ
番ノであるから、エンタルピーｉが約１５にｃａｌ／に
０以上の再生放出ガスＦも放出排気することが好ましい
。
また再生放出ガスＦを冷水塔２の一定位置、例えば冷水
塔２下部の排ガスＷの入口と同じ高さから導入する場合
には、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが、排ガスＷの
エンタルピーｉと略同じ程度でないと冷却水Ｃを規定温
度にまで冷却することができなくなる。例えば、エンタ
ルピーｉが３゜９６にｃａｌ／に０の排ガスＷ９５０４
ＯＮｍ／ｈと、エンタルピーｉが１３．６にｃａｌ／に
りの再生放出ガスＦ６７７６ＯＮｍ’／ｈとを混合する
と、混合ガスのエンタルピーｉは７．９８にｃａｌ／Ｋ
Ｏとなり、冷却能力が不足する。そのため、例えば再生
放出ガスＦのエンタルピーｉが４ 、０ Ｋｃａｌ／Ｋ
（Ｉ以下となるまで冷水塔２への導入をせずに外部に放
出排気を行なわなければならず、再生開始から約３時間
は、再生放出ガスＦを冷却水Ｃの冷却に利用できない。
塔２下部の排ガスＷの入口と同じ高さから導入する場合
には、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが、排ガスＷの
エンタルピーｉと略同じ程度でないと冷却水Ｃを規定温
度にまで冷却することができなくなる。例えば、エンタ
ルピーｉが３゜９６にｃａｌ／に０の排ガスＷ９５０４
ＯＮｍ／ｈと、エンタルピーｉが１３．６にｃａｌ／に
りの再生放出ガスＦ６７７６ＯＮｍ’／ｈとを混合する
と、混合ガスのエンタルピーｉは７．９８にｃａｌ／Ｋ
Ｏとなり、冷却能力が不足する。そのため、例えば再生
放出ガスＦのエンタルピーｉが４ 、０ Ｋｃａｌ／Ｋ
（Ｉ以下となるまで冷水塔２への導入をせずに外部に放
出排気を行なわなければならず、再生開始から約３時間
は、再生放出ガスＦを冷却水Ｃの冷却に利用できない。
（第３図ｑ１部）
そこで、冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが高い冷水
塔２の中間部から再生放出ガスＦの導入を行うようにす
れば、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが１４．７にｃ
ａｌ／にｇ以下、叩も再生開始から約１時間を経過した
後の再生放出ガスＦを用いることが可能となる。この時
の混合ガスのエンタルピーｉは１３ 、８ Ｋｃａｌ／
にｇから９．３にｃａｌ／Ｋａに変化する（第３図ｑ２
部）。
塔２の中間部から再生放出ガスＦの導入を行うようにす
れば、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが１４．７にｃ
ａｌ／にｇ以下、叩も再生開始から約１時間を経過した
後の再生放出ガスＦを用いることが可能となる。この時
の混合ガスのエンタルピーｉは１３ 、８ Ｋｃａｌ／
にｇから９．３にｃａｌ／Ｋａに変化する（第３図ｑ２
部）。
このように、冷水塔２中間部で低エンタルピーｉのガス
を混合すると冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが下が
り、冷却水Ｃを冷却する能力も増加するので、第４図の
一点鎖線でに示すように、冷水塔２中間部での冷却水温
度を下げることができるが、その下方位置では、冷却用
上昇ガスＵとの温度差が設定温度となるまでほとんど熱
交換が行われず、冷水塔２出口における冷却水Ｃの温度
を下げる効果が少なく、結果として冷水塔２内の温度分
布が不連続となり、冷水塔２の性能上好ましい結果とは
ならない。
を混合すると冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが下が
り、冷却水Ｃを冷却する能力も増加するので、第４図の
一点鎖線でに示すように、冷水塔２中間部での冷却水温
度を下げることができるが、その下方位置では、冷却用
上昇ガスＵとの温度差が設定温度となるまでほとんど熱
交換が行われず、冷水塔２出口における冷却水Ｃの温度
を下げる効果が少なく、結果として冷水塔２内の温度分
布が不連続となり、冷水塔２の性能上好ましい結果とは
ならない。
また一般にエンタルピーｉの異なるガスを混合するとエ
ネルギーが低下する結果を生じるので、再生放出ガスＦ
が有する冷却のためのエネルギーを有効に利用できない
。そのため冷水塔２で冷却水Ｃを十分に冷却できず、別
に冷凍装置を付加して冷却する必要がある。
ネルギーが低下する結果を生じるので、再生放出ガスＦ
が有する冷却のためのエネルギーを有効に利用できない
。そのため冷水塔２で冷却水Ｃを十分に冷却できず、別
に冷凍装置を付加して冷却する必要がある。
そこで再生放出ガスＦが有する冷却のためのエネルギー
を有効に利用するためには、冷水塔２内を上昇する冷却
用上昇ガスＵと再生放出ガスＦのエンタルピーｉが同程
度となる位置で両者を混合させる必要がある。このよう
な状態で混合することにより、冷水塔２内部でのエンタ
ルピーｉの変化を最小に抑えることができるとともに、
再生放出ガスＦが有する冷却エネルギーを無駄なく使用
することができる。
を有効に利用するためには、冷水塔２内を上昇する冷却
用上昇ガスＵと再生放出ガスＦのエンタルピーｉが同程
度となる位置で両者を混合させる必要がある。このよう
な状態で混合することにより、冷水塔２内部でのエンタ
ルピーｉの変化を最小に抑えることができるとともに、
再生放出ガスＦが有する冷却エネルギーを無駄なく使用
することができる。
即ち、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２の冷
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉより高い期間は、第１
図に示す放出弁１４から再生放出ガスＦを外部に放出し
、この再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２に導
入可能な値となった時に、冷水塔２の中間部乃至上部の
冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉと略同じ位置に導入
する。
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉより高い期間は、第１
図に示す放出弁１４から再生放出ガスＦを外部に放出し
、この再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２に導
入可能な値となった時に、冷水塔２の中間部乃至上部の
冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉと略同じ位置に導入
する。
そして再生排出ガスＦのエンタルピー：が下がる程度に
応じてその導入位置を徐々に冷水塔２の下部としてい（
。これにより、冷水塔２内の混合ガスのエンタルピーｉ
を連続的に変化させることができ、再生放出ガスＦの冷
却エネルギーを無駄にすることなく、有効に利用するこ
とができる。
応じてその導入位置を徐々に冷水塔２の下部としてい（
。これにより、冷水塔２内の混合ガスのエンタルピーｉ
を連続的に変化させることができ、再生放出ガスＦの冷
却エネルギーを無駄にすることなく、有効に利用するこ
とができる。
そのため第２図に示すように、冷却水Ｃを排ガスＷのみ
による冷却より低温とでき、原料空気Ａの温度を下げら
れるので、吸着器５での吸着効率も向上させることがで
きる。
による冷却より低温とでき、原料空気Ａの温度を下げら
れるので、吸着器５での吸着効率も向上させることがで
きる。
第５図乃至第８図は、前記第１図に示した再生ガス導入
部を拡大して示すもので、第５図は平面図、第６図は正
面図、第７図はガス尋入部部分の正面図、第８図は第７
図の■−■断面図である。
部を拡大して示すもので、第５図は平面図、第６図は正
面図、第７図はガス尋入部部分の正面図、第８図は第７
図の■−■断面図である。
再生ガス導入部１３は、冷水塔２の側壁２ａに設けられ
た開口部２ｂを覆うように固設された導入部カバー１５
と、該導入部カバー１５内に設けられ、側壁２ａに固設
されたガイド部材１６と、該ガイド部材１６に案内され
て上下に摺動するスライド板１７と、該スライド板１７
を貫通して設けられた吹込口１４、及び該吹込口１４を
上下動させるためにワイヤ１８を介してスライド部材１
７に接続した電動機１９とで構成されている。また再生
ガス導入部１３は、冷却塔２内の冷却用上昇ガスＵの偏
流を防止するために対向して設けられており、再生ガス
導管２０の端部に分岐管２１゜２１を接続して再生放出
ガスＦを分岐させている。
た開口部２ｂを覆うように固設された導入部カバー１５
と、該導入部カバー１５内に設けられ、側壁２ａに固設
されたガイド部材１６と、該ガイド部材１６に案内され
て上下に摺動するスライド板１７と、該スライド板１７
を貫通して設けられた吹込口１４、及び該吹込口１４を
上下動させるためにワイヤ１８を介してスライド部材１
７に接続した電動機１９とで構成されている。また再生
ガス導入部１３は、冷却塔２内の冷却用上昇ガスＵの偏
流を防止するために対向して設けられており、再生ガス
導管２０の端部に分岐管２１゜２１を接続して再生放出
ガスＦを分岐させている。
再生放出ガスＦは、再生ガス導管２０から分岐管２１を
経て再生ガス導入部１３に導入され、排ガス導入口１２
から導入された排ガスＷからなる冷却用上昇ガスＵのエ
ンタルピーｉに応じた位置に調整された吹込口１４から
冷水塔２内に導入され、冷却用上昇ガスＵと混合される
。
経て再生ガス導入部１３に導入され、排ガス導入口１２
から導入された排ガスＷからなる冷却用上昇ガスＵのエ
ンタルピーｉに応じた位置に調整された吹込口１４から
冷水塔２内に導入され、冷却用上昇ガスＵと混合される
。
即ち、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが高い場合は、
電動機１９を回転させて吹込口１４を上界させ、冷水塔
２の中間部等の所定の位置に再生放出ガスＦを導入し、
再生放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って電動１
１９を逆回転させ、吹込口１４を下方に移動させる。
電動機１９を回転させて吹込口１４を上界させ、冷水塔
２の中間部等の所定の位置に再生放出ガスＦを導入し、
再生放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って電動１
１９を逆回転させ、吹込口１４を下方に移動させる。
この時の電動機１９の回転は、あらかじめ定められたプ
ログラムにより連続あるいは間欠的に行ったり、再生ガ
ス導管２０内の再生放出ガスＦの温度等を検出して自動
的に制御したりすることができる。
ログラムにより連続あるいは間欠的に行ったり、再生ガ
ス導管２０内の再生放出ガスＦの温度等を検出して自動
的に制御したりすることができる。
第９図は、再生放出ガスＦを、そのエンタルピーｉに応
じて冷水塔の所定の位置に導入する他の実施例を示すも
ノテ、弁２３ａ、２３ｂ、２３ｃをそれぞれ備えた再生
ガス尋人管２４ａ、２４ｂ。
じて冷水塔の所定の位置に導入する他の実施例を示すも
ノテ、弁２３ａ、２３ｂ、２３ｃをそれぞれ備えた再生
ガス尋人管２４ａ、２４ｂ。
２４ｃを冷水塔２２の上下方向に９４プたものである。
尚、冷水塔２２以外の装置は、前記第１図に示したもの
と同じ装置を用いているので同符号を付して説明を省略
する。
と同じ装置を用いているので同符号を付して説明を省略
する。
前記再生ガス導入管２４ａ、２４ｂ、２４Ｃ（７）弁２
３ａ、２３ｂ、２３ｃは、再生放出ガスＦのエンタルピ
ーｉに応じて開閉されるもので、再生放出ガスＦのエン
タルピーｉが高い時は、最上部に設けられた再生ガス導
入管２４ａの弁２３ａのみが開放される。そして再生放
出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って、順次下方の
弁２３ｂ。
３ａ、２３ｂ、２３ｃは、再生放出ガスＦのエンタルピ
ーｉに応じて開閉されるもので、再生放出ガスＦのエン
タルピーｉが高い時は、最上部に設けられた再生ガス導
入管２４ａの弁２３ａのみが開放される。そして再生放
出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って、順次下方の
弁２３ｂ。
２３ｃが開放され、上方の弁２３ａ、２３ｂが開じられ
る。これにより、再生放出がスＦは、そのエンタルピー
１に応じた再生ガス導入管２４ａ。
る。これにより、再生放出がスＦは、そのエンタルピー
１に応じた再生ガス導入管２４ａ。
２４ｂ、２４ｃから冷水塔２２の上下方向の所定の位置
に導入されることとなり、冷却用上昇ガスＵと混合され
て効率よく冷Ｗ水Ｃを冷部する。
に導入されることとなり、冷却用上昇ガスＵと混合され
て効率よく冷Ｗ水Ｃを冷部する。
この再生ガス導入管２４は、再生放出ガスＦのエンタル
ピー１の変化の幅や冷水塔２２の大きさ等により、適宜
の数が適宜の間隔で設けられ、あらかじめ定められたプ
ログラムにより開閉されるか、あるいは再生ガス導管２
０内の再生放出ガスＦの温度笠により自動的に開閉制御
される。
ピー１の変化の幅や冷水塔２２の大きさ等により、適宜
の数が適宜の間隔で設けられ、あらかじめ定められたプ
ログラムにより開閉されるか、あるいは再生ガス導管２
０内の再生放出ガスＦの温度笠により自動的に開閉制御
される。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように、再生放出ガスのエンタル
ピー１と冷水塔の冷ｆＪＩ用上昇ガスのエンタルピーｉ
とが同じ値あるいは近い値となる位置から再生放出ガス
を冷水塔に導入して冷却水の冷却を行うから、再生放出
ガスの持つエネルギーを有効に利用でき、フロン冷凍機
等の冷凍設備を付加することなく、冷却水を所定の温ｍ
以下に冷却することができる。従って空気弁１１装置の
設ｍ費や運転コストを低減することができる。また第２
発明においては、冷水塔に導入する再生放出ガスの位置
を、そのエンタルピーｉに応じて連続的に調整して行え
るので効率的なエネルギー利用を行うことができる。そ
して第３発明では、弁を備えた配管を冷水塔に設けるだ
け゛であるから、設備費が低廉であるとともに既設の装
置にも容易に適用が可能である。
ピー１と冷水塔の冷ｆＪＩ用上昇ガスのエンタルピーｉ
とが同じ値あるいは近い値となる位置から再生放出ガス
を冷水塔に導入して冷却水の冷却を行うから、再生放出
ガスの持つエネルギーを有効に利用でき、フロン冷凍機
等の冷凍設備を付加することなく、冷却水を所定の温ｍ
以下に冷却することができる。従って空気弁１１装置の
設ｍ費や運転コストを低減することができる。また第２
発明においては、冷水塔に導入する再生放出ガスの位置
を、そのエンタルピーｉに応じて連続的に調整して行え
るので効率的なエネルギー利用を行うことができる。そ
して第３発明では、弁を備えた配管を冷水塔に設けるだ
け゛であるから、設備費が低廉であるとともに既設の装
置にも容易に適用が可能である。
第１図は空気弁１１装置の前処理＠置を示す系統図、第
２図は再生ガスの温度及びエンタルピーの変化の説明図
、第３図は冷水塔内の温度とエンタルピーの変化の説明
図、第４図は冷水塔の上下位置と温度の変化の説明図、
第５図乃至第８図は再生ガス導入部を拡大して示すもの
で、第５図は冷水塔の平面図、第６図は同じく正面図、
第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７図の■
−■断面図、第９図は再生放出ガスを冷水塔の所定の位
置に導入する他の方法の一実施例を示す空気分離装置の
前処理装置を示ず系統図である。 １・・・前処理装置 ２，２２・・・冷水塔 ３・
・・水洗冷却塔 ５・・・吸着器 １１・・・スプ
レーノズル １２・・・排ガス導入口 １３・・・
再生ガス導入部 １４・・・吹込口 １５・・・導
入部カバー１６・・・ガイド部材 １７・・・スライ
ド板 １９・・・電動１１１ ２０・・・再生ガス
導管 ２１・・・分岐管 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ
ｍ・・弁 ２４ａ。 ２４ｂ、２４ｃ・・・再生ガス導入管 Ａ・・・原料
空気 Ｃ・・・冷却水 Ｆ・・・再生放出ガス
Ｌ・・・常温冷却水 Ｒ・・・再生ガス Ｕ・・・
冷に１用上昇ガス Ｗ・・・排ガス 特 許 出 願 人 日本酸素株式会社温度□ ヤ４因 品−−＋却埼胃之−低
２図は再生ガスの温度及びエンタルピーの変化の説明図
、第３図は冷水塔内の温度とエンタルピーの変化の説明
図、第４図は冷水塔の上下位置と温度の変化の説明図、
第５図乃至第８図は再生ガス導入部を拡大して示すもの
で、第５図は冷水塔の平面図、第６図は同じく正面図、
第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７図の■
−■断面図、第９図は再生放出ガスを冷水塔の所定の位
置に導入する他の方法の一実施例を示す空気分離装置の
前処理装置を示ず系統図である。 １・・・前処理装置 ２，２２・・・冷水塔 ３・
・・水洗冷却塔 ５・・・吸着器 １１・・・スプ
レーノズル １２・・・排ガス導入口 １３・・・
再生ガス導入部 １４・・・吹込口 １５・・・導
入部カバー１６・・・ガイド部材 １７・・・スライ
ド板 １９・・・電動１１１ ２０・・・再生ガス
導管 ２１・・・分岐管 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ
ｍ・・弁 ２４ａ。 ２４ｂ、２４ｃ・・・再生ガス導入管 Ａ・・・原料
空気 Ｃ・・・冷却水 Ｆ・・・再生放出ガス
Ｌ・・・常温冷却水 Ｒ・・・再生ガス Ｕ・・・
冷に１用上昇ガス Ｗ・・・排ガス 特 許 出 願 人 日本酸素株式会社温度□ ヤ４因 品−−＋却埼胃之−低
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷却用の冷
却水を冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置の前処理
方法において、前記吸着器を再生して導出された再生放
出ガスの下記の式により求められたエンタルピー（ｉ）
と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピー（ｉ）と
が同じ値あるいは近い値となる位置から再生放出ガスを
冷水塔に導入して、前記冷却水の冷却を行うことを特徴
とする空気分離装置の前処理方法。 ｉ＝０．２４ｔ＋Ｈ（０．４５ｔ＋５９５）ｉ：エンタ
ルピー（Ｋｃａｌ／Ｋｇ乾き空気）ｔ：ガスの温度（℃
） Ｈ：湿度（Ｋｇ−水蒸気／Ｋｇ−乾き空気）２、原料空
気を精製する吸着器と、原料空気冷却用の冷却水を冷却
する冷水塔を備えた空気分離装置の前処理装置において
、前記冷水塔の側壁に、上下方向に移動可能な再生ガス
導入部を設け、前記吸着器を再生して導出された再生放
出ガスの下記の式により求められたエンタルピー（ｉ）
と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピー（ｉ）と
が同じ値あるいは近い値となる位置に前記再生ガス導入
部を移動させ、該再生ガス導入部から再生放出ガスを冷
水塔に導入して、前記冷却水の冷却を行うことを特徴と
する空気分離装置の前処理装置。 ｉ＝０．２４ｔ＋Ｈ（０．４５ｔ＋５９５）ｉ：エンタ
ルピー（Ｋｃａｌ／Ｋｇ乾き空気）ｔ：ガスの温度（℃
） Ｈ：湿度（Ｋｇ−水蒸気／Ｋｇ−乾き空気）３、原料空
気を精製する吸着器と、原料空気冷却用の冷却水を冷却
する冷水塔を備えた空気分離装置の前処理装置において
、前記冷水塔の側壁に、弁を備えた再生ガス導入管を上
下方向の複数箇所に設け、前記吸着器を再生して導出さ
れた再生放出ガスの下記の式により求められたエンタル
ピー（ｉ）と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピ
ー（ｉ）とが同じ値あるいは近い値となる位置に設けら
れた前記再生ガス導入管の弁のみを開放し、該再生ガス
導入管から再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却
水の冷却を行うことを特徴とする空気分離装置の前処理
装置。 ｉ＝０．２４ｔ＋Ｈ（０．４５ｔ＋５９５）ｉ：エンタ
ルピー（Ｋｃａｌ／Ｋｇ乾き空気）ｔ：ガスの温度（℃
） Ｈ：湿度（Ｋｇ−水蒸気／Ｋｇ−乾き空気）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454887A JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454887A JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167566A true JPH01167566A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH0711383B2 JPH0711383B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=18167037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32454887A Expired - Lifetime JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711383B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0654643A1 (fr) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé et installation de distillation d'air |
| CN104949471A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-30 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种提高空分装置氮气产量的方法 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32454887A patent/JPH0711383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0654643A1 (fr) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé et installation de distillation d'air |
| FR2712509A1 (fr) * | 1993-11-19 | 1995-05-24 | Air Liquide | Procédé et installation de distillation d'air. |
| US5505050A (en) * | 1993-11-19 | 1996-04-09 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and installation for the distillation of air |
| CN104949471A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-30 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种提高空分装置氮气产量的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711383B2 (ja) | 1995-02-08 |
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