JPH038471B2 - - Google Patents

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JPH038471B2
JPH038471B2 JP57138916A JP13891682A JPH038471B2 JP H038471 B2 JPH038471 B2 JP H038471B2 JP 57138916 A JP57138916 A JP 57138916A JP 13891682 A JP13891682 A JP 13891682A JP H038471 B2 JPH038471 B2 JP H038471B2
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JP
Japan
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liquefied gas
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air separation
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JP57138916A
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Shigeru Kadokura
Shoji Takahashi
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Japan Oxygen Co Ltd
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Japan Oxygen Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は空気分離装置およびその再起動方法
に関し、起動時において起動時間および起動動力
を低減できるようにしたものである。
空気分離装置は、原料空気を冷却する熱交換
器、液化空気を精留分離する精留塔、寒冷を発生
する寒冷発生源を主な構成要素とするものであ
る。ところで、精留塔で液化空気を精留分離する
には周知のように、塔内を上昇するガスと塔内を
流下する液体とが気液接触する必要がある。した
がつて、その運転中には、精留塔内の各棚段上に
は特定の濃度勾配で液化ガスが分布していること
になる。この空気分離装置が、操業の都合あるい
は点検、修理などの理由によつてその運転を一時
停止した場合には、上記棚段上に分布していた液
化ガスは精留塔の底部、複式精留塔の場合には上
部塔底部および下部塔底部に流下、停滞すること
になる。したがつて、装置を再起動した場合に
は、精留塔の各棚段に特定の濃度勾配を持つた液
化ガスが分布するまでは、製品ガスを得ることが
できず、このため、製品ガス発生までに長時間を
要することとなる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、上部塔、主凝縮器および下部塔からなり、こ
れらを分離して設置する形式の複式精留塔を備え
た空気分離装置において、再起動時に再起動時間
を短縮でき、従つて起動動力を大幅に低減するこ
とが可能な空気分離装置およびその再起動方法を
提供することを目的とし、装置停止時に複式精留
塔の上部塔底部に流下、停滞する液化ガスを装置
再起動時に上部塔各部に送給することを特徴とす
るものである。
以下、図面を参照してこの発明を詳しく説明す
る。
図面は、この発明の空気分離装置の一例を示す
もので、図中符号１上部塔、２は主凝縮器、３は
下部塔を示すものである。
上記上部塔１底部と主凝縮器２との間には、液
体酸素循環流路（以下、流路とする。）７が設け
られており、その上部塔１底部側には、液化酸素
循環ポンプ４が、主凝縮器２側には遮断弁１３が
設けられている。さらに、この流路７には、この
流路７と上部塔１中央部とを結ぶ二つの再起動流
路８，９と、この流路８，９の流量を調節する再
起動弁１０，１１とが設けられている。
次に、この空気分離装置による再起動方法につ
いて説明する。
まず、空気分離装置の停止直前に、調整弁１２
を全開、遮断弁１３を全閉として、装置停止時に
上部塔１の各棚段から流下する液化ガスが主凝縮
器２に流入しないようにして、主凝縮器２内の液
化酸素を高純度の状態に保つようにする。つい
で、装置が停止すると、上部塔１内の各棚段に分
布している液化ガスは、自然に塔低に流下し、滞
留する。
装置の再起動時、まず調整弁１２を全開、遮断
弁１３を全閉としたまま、液化酸素循環ポンプ４
を始動させ、上部塔１の塔低に滞留した液化ガス
を循環させる。ついで、弁１４を微かに開き、熱
交換器（図示せず）で飽和温度に冷却された原料
空気を下部塔３に導入し、下部塔３内を２〜３
Kg／cm2に充圧すると同時に調整弁１２を閉じ再起
動弁１０，１１を除々に開けて塔底の液化ガスを
再起動流路８，９から上部塔１中部の棚板に送給
し、上部塔１の流下液化ガスとする。そして、弁
１４をさらに徐々に開き、下部塔３をさらに充圧
する。
こうして、下部塔３に導入された原料空気は、
下部塔３を上昇ガスとして上昇し、管１５から主
凝縮器２に入り、ここで液化酸素に冷却されて凝
縮液化し、管１６から下部塔３上部に戻り、塔内
を流下して精留され、塔底に酸素富化液化空気と
して留る。この液化空気は、管１７、過冷器５、
弁１８を経て上部塔１中部に供給され、上部塔１
を流下する液化ガスとなる。また、下部塔３中部
から抜出された液化ガス（不純液化窒素）は、管
１９、過冷器５、弁２０を経て上部塔１上部に供
給され、同様に上部塔１を流下する液化ガスとな
る。さらに、下部塔３頂部の液化ガス（高純液化
窒素）は、管２１、過冷器６、弁２２より上部塔
１頂部に供給され、流下液化ガスとなる。このよ
うにして、上部塔１に供給され、流下する液化ガ
スの液量が、ある一定値を越えると塔底に留る液
化酸素の純度が低下するので、再起動弁１０，１
１および弁１８，２０を制御して、流下液化ガス
の流下量を一定に保つようにする。また、主凝縮
器２に貯留されている液化酸素の液量には限度が
あるため、主凝縮器２内の液化酸素量がある限度
以下となつたときに遮断弁１３が開かれ、主凝縮
器２の液面を常に一定に保つようになされてい
る。
かくして、空気分離装置は定常運転に入り、上
部塔１の頂部より高純窒素ガスが管２３より取り
出され、底部より酸素ガスが管２４より取り出さ
れる。
この発明の空気分離装置およびその再起動方法
は、装置停止時、複式精留塔の上部塔１底部に流
下、滞留する液化ガス（以下、滞留液化ガスとす
る。）を再起動時の始期に液化酸素循環ポンプ４
で、流路７を経て再起動流路８，９から上部塔１
中央部に送り込み、中央部棚段から各段棚に分布
させることにより、再起動から製品ガスを得るま
での時間を短縮するようにしたものである。
すなわち、通常定常運転時には上述したように
各段棚には特定の濃度勾配で液化ガスが分布して
おり、これにより高純度の製品ガスが上部塔１底
部もしくは上部塔１頂部から得られる。従つて、
再起動から製品ガスを得るまでには、各棚段が特
定の組成となる必要があり、これには一定の時間
が必要とされる。
一方、滞留液化ガスは、上部塔１頂部の棚段の
窒素富化液化ガスから底部近傍の棚段の酸素富化
液化ガスまで、各棚段の液化ガスが混合したもの
である。従つて、この滞留液化ガスは、常にほぼ
上部塔１中央部近傍の棚段の組成となる。
この発明は、再起動時の始期に、この滞留液化
ガスを上部塔１中央部の棚段、すなわち正常運転
時において、液化ガスの組成が滞留液化ガスの組
成とほぼ一致する棚段に送り込むことにより、各
棚段の組成が特定の組成となるまでの時間を短縮
するようにしたものである。
従つて、従来の空気分離装置およびその再起動
方法のように下部塔３で生じた液化ガスが上部塔
１内の各棚段に溜まり、さらにこの液化ガスが各
棚段において特定の組成になるまでの待ち時間が
なく、下部塔３内に原料空気が導入されて間も無
く、上部塔１で精留作用が始まるため、製品ガス
発生までの時間が大幅に短縮される。また、主凝
縮器２内の液化ガスを高純度液化酸素の状態に維
持するようにしたので、装置再起動時、下部塔３
上昇ガスとの温度差を大きく取れ、上昇ガスの凝
縮が効率よく行われるとともに再起動直後の製品
酸素ガスの純度が高められる。
なお、図面に示した例では塔中央部に再起動流
路を二つ設けているが、この再起動流路の数は特
に限定されるものではない。
以上説明したように、この発明の空気分離装置
およびその再起動方法においては、装置停止時に
主凝縮器内に滞留液化ガスが混入しないよういし
ているため製品ガスの純度が低下しない。
また、再起動時の始期に滞留液化ガスを上部塔
中央部の棚段に送り込むようにしているため、装
置の再起動から製品ガス発生までの時間を大幅に
短縮することができ、これに伴つて再起動に要す
る圧縮機等の動力費等を大きく削減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の空気分離装置の一例を示す
概略構成図である。 １……上部塔、２……主凝縮器、３……下部
塔、４……液化酸素循環ポンプ、７……液体酸素
循環流路、８，９……再起動流路、９，１０……
再起動弁、１３……遮断弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 上部塔、主凝縮器および下部塔からなり、前
    記上部塔底部と前記主凝結器とを連結する液体酸
    素循環流路が設けられた複式精溜塔を備えた空気
    分離装置であつて、 前記液体酸素循環流路に、液体酸素循環流路と
    上部塔中央部とを連結する再起動流路を設け、こ
    の再起動流路にこれの流量を調節する再起動弁を
    設け、 さらに、前記液体酸素循環流路に、この液体酸
    素循環流路から前記主凝縮器への流入を遮断する
    遮断弁を設けたことを特徴とする空気分離装置。 ２ 上部塔、主凝縮器および下部塔からなり、こ
    れらを分離して設置する形式の複式精留塔を備え
    た空気分離装置において、空気分離装置の一時停
    止に際し、上部塔底部に流下する液化ガスをすべ
    て上部塔に滞留せしめて主凝縮器内の液化ガスの
    純度を保持し、ついで装置の再起動にあたり、上
    部塔底部に滞留せしめた前記液化ガスを流量調節
    しつつ上部塔の中央部に送り込むことを特徴とす
    る空気分離装置の再起動方法。
JP57138916A 1982-08-10 1982-08-10 空気分離装置およびその再起動方法 Granted JPS5929969A (ja)

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