JPH029279B2 - - Google Patents

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JPH029279B2
JPH029279B2 JP60095402A JP9540285A JPH029279B2 JP H029279 B2 JPH029279 B2 JP H029279B2 JP 60095402 A JP60095402 A JP 60095402A JP 9540285 A JP9540285 A JP 9540285A JP H029279 B2 JPH029279 B2 JP H029279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、空気の液化深冷分離により酸素、窒
素と同時にアルゴンを採取する空気分離装置にお
ける主精留塔の制御方法に関するものである。
〔発明の背景〕
従来のアルゴンを採取する空気分離装置は、特
開昭54−116385号公報等に開示されている。この
種装置では、アルゴンを採取するために粗アルゴ
ン塔を設置しているが、粗アルゴン塔を安定する
条件として粗アルゴン塔と密接な関係にある主精
留塔をまず安定させる必要がある。このため製品
酸素量やアルゴンの抜出量に応じて膨張タービン
から主精留塔への空気供給量を調整するなどの方
法がとられていた。
しかし、この方法だけでは、主精留塔および粗
アルゴン塔の調整時、粗アルゴン塔の差圧、主精
留塔下塔から上塔へ吹込まれる液体空気の酸素濃
度、吸着器の切替時の還流液量の変動等の影響を
受けるため主精留塔上塔下部での酸素ガス量、純
度によつて見かけ上安定している場合でも粗アル
ゴン塔フイード段が窒素リツチゾーンになつてい
たり、又逆に、酸素リツチゾーンになつていたり
して、粗アルゴン塔の不安定運転やアルゴン回収
率の低下を招く恐れがある。従つて、アルゴン採
取運転は操作がむずかしく、調整に熟練を要して
いた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、主精留塔内のガス組成の安定
をはかり、アルゴン採取運転を安定して行なうこ
とのできるアルゴンを採取する空気分離装置の制
御方法を提供することである。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、粗アルゴン塔へのフイードガ
ス組成を決定する要因となる主精留塔の液体空気
吹込段と粗アルゴン塔フイード段との間および主
凝縮器部に精留塔の飽和温度を管理するための温
度検出部をそれぞれ設け、この２箇所の飽和温度
の温度差がフイード段でのガス組成の最適温度を
保つように温度差調節計により膨張タービン出口
のバイパス弁を自動的に調整する。これにより、
膨張タービンから主精留塔へ供給される空気量を
自動的に調整し、主精留塔内組成を一定にして粗
アルゴン塔を安定させる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図において、原料となる空気は空気熱交
１にて主精留塔上塔３の分離ガスである戻りガス
と熱交換し飽和温度まで冷却された後、大部分は
主精留塔下塔２に吹込まれ、下塔で粗精留して液
体窒素と純度約40％O2の液体空気に分離される。
一方、空気熱交換器１で冷却された空気の残りは
空気熱交換器の中間から引き抜かれ、膨張タービ
ン６で断熱膨張することによつて外部に仕事をし
装置の全寒冷損失を補つている。膨張タービン６
で断熱膨張した空気は主精留塔上塔３に導入され
て精留分離される。主精留塔下塔２で精留分離さ
れた液体窒素は還流液として主精留塔上塔に供給
される。残りの液体空気は過冷却器４を通つて上
塔からの分離廃ガスにより過冷却後、一部は上塔
の還流液として供給され、残りは粗アルゴン塔５
の凝縮器で熱交換しフイードガスを液化させる一
方、自身はガスとなり上塔に吹込まれて精留分離
される。主精留塔上塔３に吹込まれた空気、液体
空気、液体窒素は精留分離によつて上塔上部に低
温ガスの窒素、上塔下部に高温ガスの酸素が分離
される。アルゴンはこの窒素、酸素の中間にあつ
てアルゴンリツチとなる上塔中部のフイード段か
ら粗アルゴン塔へ抽出され精留分離して採取され
る。
アルゴンを採取する空気分離装置では、粗アル
ゴン塔５をいかに安定運転するかにかかつてお
り、これは主精留塔が整定していることが絶対条
件となつてくる。主精留塔上塔３から粗アルゴン
塔５へ供給されるフイードガス組成は主精留塔の
運転状態の影響を強く受け、空気吹込段ａから酸
素採取部ｂ間での組成の変動をいかに少なくし安
定するかにかかつている。この組成の変動が、フ
イードガスの酸素リツチ又は、窒素リツチを起
し、アルゴン回収率の低下、酸素純度の低下及び
粗アルゴン塔５凝縮器能力の低下、粗アルゴン塔
５差圧の低下等アルゴン採取を不可能にするだけ
でなく主精留塔をも乱すことがある。このためア
ルゴン採取の運転では、主精留塔内の組成変動を
押え、最適条件にするのに時間がかかるとともに
熟練を要していた。
この実施例ではこの解決策として、粗アルゴン
塔５へのフイードガスの組成が決まる主精留塔上
塔３の中間段（空気吹込段ａとフイード段の間）
と、主凝縮器部（酸素採取部）ｂとに温度検出端
９１，９２を設け、夫々の温度を温度検出器１０
１，１０２で検出している。そして、これら２点
の温度差を予め定めた一定値に制御するため温度
差調節計１１０を設け、膨張タービン出口のバイ
パス弁８０を自動的に調整する。このため、常に
フイードガス組成が一定になるよう膨張タービン
から上塔に吹込まれる空気量が自動的に調整され
ることになり、主精留塔内組成すなわちフイード
ガス組成の安定がはかれ運転管理が容易になる。
一方、この方法によれば需要変動による酸素減
量運転に対してもアルゴン採取への対応が容易で
あり、バイパス弁８０からの余剰空気は、下塔か
らの液体空気の過冷却器４における冷却に使用
し、又、空気熱交換器１での掃気ガスとしても使
用される。このため寒冷量、ガス量とも有効利用
でき、プラントの増減量運転に伴なう膨張タービ
ン６の負荷変動を小さくすることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来運転操作がむづかしく、
熟練を要していたアルゴン採取の運転が、主精留
塔での温度差制御により空気量を自動的に調整さ
れるため塔内の組成の安定した運転管理ができ、
フイードガス組成の最適温度の維持、運転操作が
容易になつた。さらに、温度差の設定でフイード
ガスの最適純度位置が確認でき安定したアルゴン
回収運転がはかられる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す系統図であ
る。 １……空気熱交換器、２……主精留塔下塔、３
……主精留塔上塔、４……過冷却器、５……粗ア
ルゴン塔、６……膨張タービン、７……膨張ター
ビン出口弁、８……バイパス弁、９１，９２……
温度検出端、１０１，１０２……温度検出器、１
１０……温度差調節計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 原料空気を精留分離する主精留塔上塔の液体
    空気吹込み段と該上塔下部の主凝縮器との間のフ
    イード段から抜出されたフイードガスを精留し粗
    アルゴンを採取する粗アルゴン塔と、原料空気の
    一部を断熱膨張させる膨張タービンと、該膨張タ
    ービンを出た低温の原料空気を該主精留塔上塔に
    導入するラインと、該主精留塔上塔に導入される
    低温の原料空気の量を調節するために該ラインか
    ら分岐するバイパスライン途中に設けられたバイ
    パス弁とを有するアルゴンを採取する空気分離装
    置の制御方法において、 前記主精留塔上塔の液体空気吹込段と粗アルゴ
    ン塔へのフイード段との間及び前記主凝縮部にそ
    れぞれ設けた温度検出手段により二箇所の飽和温
    度を管理し、該二つの飽和温度の温度差が予め設
    定したフイードガス組成の最適温度を保つ一定値
    になるように前記バイパスラインに設けたバイパ
    ス弁の操作を自動的に行い、主精留塔への空気吹
    込量を調節することを特徴とするアルゴンを採取
    する空気分離装置の制御方法。
JP60095402A 1985-05-07 1985-05-07 アルゴンを採取する空気分離装置の制御方法 Granted JPS61256174A (ja)

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JPS61256174A JPS61256174A (ja) 1986-11-13
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54116385A (en) * 1978-03-03 1979-09-10 Hitachi Ltd Total low pressure system air separating method and equipment
JPS5774574A (en) * 1980-10-29 1982-05-10 Hitachi Ltd Control of air separator for extracting argon

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