JPH0413628B2 - - Google Patents
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- JPH0413628B2 JPH0413628B2 JP61052494A JP5249486A JPH0413628B2 JP H0413628 B2 JPH0413628 B2 JP H0413628B2 JP 61052494 A JP61052494 A JP 61052494A JP 5249486 A JP5249486 A JP 5249486A JP H0413628 B2 JPH0413628 B2 JP H0413628B2
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- boiling point
- column
- air
- oxygen
- low
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 31
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- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 22
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空気を冷却して深冷分離により製品
ガスを採取する空気分離装置に係り、特に製品ガ
スとして高純度の酸素を採取するに好適な空気分
離装置に関するものである。
ガスを採取する空気分離装置に係り、特に製品ガ
スとして高純度の酸素を採取するに好適な空気分
離装置に関するものである。
従来の装置は、特開昭53−26276号に記載の如
くであり、空気から酸素を分離することを目的と
するため、もつぱら窒素およびアルゴンの分離を
行うためにのみ装置の構成が成されており、酸素
よりも高沸点物の除去については配慮されていな
かつた。酸素ガス純度も99.9％O2、0.09％Ar程度
が限度であつた。したがつて、これ以上の高純度
酸素を精製するには、精留塔の必要段数を著しく
増加させる必要があつた。
くであり、空気から酸素を分離することを目的と
するため、もつぱら窒素およびアルゴンの分離を
行うためにのみ装置の構成が成されており、酸素
よりも高沸点物の除去については配慮されていな
かつた。酸素ガス純度も99.9％O2、0.09％Ar程度
が限度であつた。したがつて、これ以上の高純度
酸素を精製するには、精留塔の必要段数を著しく
増加させる必要があつた。
上記従来の空気分離装置技術は空気中の微量成
分である、クリプトン、キセノンなどの高沸点不
純物を製品酸素から分離する点について配慮がな
されておらず、また、アルゴンの分離についても
およそ0.1％以下に低下させるには精留塔段数を
著しく増加させる必要があるなどの問題があつ
た。
分である、クリプトン、キセノンなどの高沸点不
純物を製品酸素から分離する点について配慮がな
されておらず、また、アルゴンの分離についても
およそ0.1％以下に低下させるには精留塔段数を
著しく増加させる必要があるなどの問題があつ
た。
従来のクリプトン、キセノンの採取システムを
利用して不純物除去が可能であるが、そのように
した場合においても酸素の高純度化に対する効果
が小さく、しかもクリプトン、キセノンと同じ
く、酸素より沸点の高い、CmHnの濃縮を伴なう
ため、爆発を防ぐための設備が必要であつた。
利用して不純物除去が可能であるが、そのように
した場合においても酸素の高純度化に対する効果
が小さく、しかもクリプトン、キセノンと同じ
く、酸素より沸点の高い、CmHnの濃縮を伴なう
ため、爆発を防ぐための設備が必要であつた。
本発明の目的は、高純度酸素ガスを深冷分離に
より採取する際、複式精留塔の段数を著しく増加
することなく、クリプトン、キセノン等の高沸点
不純物、アルゴン等の低沸点不純物を除去した高
純度液体酸素を採取できる空気分離装置を提供す
ることにある。
より採取する際、複式精留塔の段数を著しく増加
することなく、クリプトン、キセノン等の高沸点
不純物、アルゴン等の低沸点不純物を除去した高
純度液体酸素を採取できる空気分離装置を提供す
ることにある。
上記目的は、複式精留塔で精製された、酸素ガ
スの一部を原料ガスとし、第１段階として、高沸
点不純物クリプトン、キセノンと共に危険物
CmHnを除去精留した後に、低沸点不純物のアル
ゴン等を除去することにより、効率よく、また、
爆発を防ぐための設備（CmHnの除去装置等）を
設置することなく簡単な構成で達成される。
スの一部を原料ガスとし、第１段階として、高沸
点不純物クリプトン、キセノンと共に危険物
CmHnを除去精留した後に、低沸点不純物のアル
ゴン等を除去することにより、効率よく、また、
爆発を防ぐための設備（CmHnの除去装置等）を
設置することなく簡単な構成で達成される。
必要な高純度酸素ガスは、一般的なプラント製
品酸素量に比べ少量であるため、原料酸素ガス
は、従来の複式精留塔上塔の酸素濃縮部より、ガ
ス状態で供給する。ガス状態での供給は、
CmHn、Kr、Xeが酸素と比較して沸点が高いた
め、高沸点不純物の少ないガス状態で後流の精製
システムへ供給するために最適である。
品酸素量に比べ少量であるため、原料酸素ガス
は、従来の複式精留塔上塔の酸素濃縮部より、ガ
ス状態で供給する。ガス状態での供給は、
CmHn、Kr、Xeが酸素と比較して沸点が高いた
め、高沸点不純物の少ないガス状態で後流の精製
システムへ供給するために最適である。
原料酸素ガスは、Kr、Xe等る分離除去する高
沸点不純物分離塔へ供給され、ここで、Kr、Xe
と共にCmHnを精留により除去する。このため
Kr、Xeを分離する高沸点不純物分離塔以降では
CmHnの濃縮がなくなる。このため、酸素中の
CmHn爆発の危険を無くすことができ、CmHn除
去等の設備が不要となる。
沸点不純物分離塔へ供給され、ここで、Kr、Xe
と共にCmHnを精留により除去する。このため
Kr、Xeを分離する高沸点不純物分離塔以降では
CmHnの濃縮がなくなる。このため、酸素中の
CmHn爆発の危険を無くすことができ、CmHn除
去等の設備が不要となる。
高沸点不純物分離塔で高沸点不純物であるKr、
Xeを除去された酸素は、Arを分離する低沸点不
純物分離塔へ供給され、主としてAr等の低沸点
不純物を除去する。低沸点不純物分離塔では、下
降液量に対する上昇ガス量の比を1.0に近付ける
ことで複式精留塔の段数を増加することなく、
Ar等低沸点不純物を除去し、高純度酸素を採取
することができる。
Xeを除去された酸素は、Arを分離する低沸点不
純物分離塔へ供給され、主としてAr等の低沸点
不純物を除去する。低沸点不純物分離塔では、下
降液量に対する上昇ガス量の比を1.0に近付ける
ことで複式精留塔の段数を増加することなく、
Ar等低沸点不純物を除去し、高純度酸素を採取
することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。
る。
原料空気は、導管７より空気熱交換器４へ供給
され、廃ガス、製品酸素等と熱交換し、複式精留
塔１下塔へ供給される。ここで、38％程度に精留
された空気は導管９、過冷却器６、導管１０を通
して複式精留塔上塔へ供給される。そして、複式
精留塔上塔で、99.0〜99.8％O2まで精留され、一
般に使用する製品酸素として導管１６を通して採
取される。
され、廃ガス、製品酸素等と熱交換し、複式精留
塔１下塔へ供給される。ここで、38％程度に精留
された空気は導管９、過冷却器６、導管１０を通
して複式精留塔上塔へ供給される。そして、複式
精留塔上塔で、99.0〜99.8％O2まで精留され、一
般に使用する製品酸素として導管１６を通して採
取される。
この製品酸素ガスの一部を導管２０を通して、
高沸点不純物分離塔２へ供給する。この分離塔２
では、上昇する酸素ガスは下降する液体酸素によ
り精留を行う。そして、沸点の高いKr、Xe、
CmHn等を除去しながら、塔頂へ導かれる。
高沸点不純物分離塔２へ供給する。この分離塔２
では、上昇する酸素ガスは下降する液体酸素によ
り精留を行う。そして、沸点の高いKr、Xe、
CmHn等を除去しながら、塔頂へ導かれる。
複式精留塔１で精留された液体窒素の一部がこ
の分離塔の寒冷ガスとして導管２２により、分離
塔頂部のコンデンサに供給される。液体窒素と熱
交換し液化した酸素の一部は、高沸点不純物分離
塔２内を降下し、精留に使用された後導管２１に
より複式精留塔へ戻される。残りの液体酸素は、
導管２６により低沸点不純物分離塔３へ供給され
る。この分離塔３に供給された液体酸素は、塔底
部で加熱源となる空気と熱交換して気化した酸素
ガスと精留をくり返す。これによりアルゴン等の
低沸点分が除去される。低沸点不純物分離塔３の
底部の下降した液体酸素は、原料空気から分岐さ
れ導管１８により供給された空気と熱交換し、大
部分（下降液の90％程度）は気化し、分離塔３の
上昇ガスとして使用される。この使用後の酸素
は、導管２５を通し複式精留塔へ戻される。Ar
を分離され99.999％O2程度の高純度となつた液体
酸素は、導管２４により製品ガスとして採取され
る。
の分離塔の寒冷ガスとして導管２２により、分離
塔頂部のコンデンサに供給される。液体窒素と熱
交換し液化した酸素の一部は、高沸点不純物分離
塔２内を降下し、精留に使用された後導管２１に
より複式精留塔へ戻される。残りの液体酸素は、
導管２６により低沸点不純物分離塔３へ供給され
る。この分離塔３に供給された液体酸素は、塔底
部で加熱源となる空気と熱交換して気化した酸素
ガスと精留をくり返す。これによりアルゴン等の
低沸点分が除去される。低沸点不純物分離塔３の
底部の下降した液体酸素は、原料空気から分岐さ
れ導管１８により供給された空気と熱交換し、大
部分（下降液の90％程度）は気化し、分離塔３の
上昇ガスとして使用される。この使用後の酸素
は、導管２５を通し複式精留塔へ戻される。Ar
を分離され99.999％O2程度の高純度となつた液体
酸素は、導管２４により製品ガスとして採取され
る。
本実施例によれば、CmHnをKr、Xeと共に精
留の第１段階で除去するため、CmHnの爆発を防
ぐための設備は不要となる。また、沸点の低い
Arを除去する部分のみの上昇ガス量に対する下
降液量の比を1.0に近付けることができるため、
複式精留塔の段数を著しく増加させることなく、
効果的に高純度酸素を採取することができる。
留の第１段階で除去するため、CmHnの爆発を防
ぐための設備は不要となる。また、沸点の低い
Arを除去する部分のみの上昇ガス量に対する下
降液量の比を1.0に近付けることができるため、
複式精留塔の段数を著しく増加させることなく、
効果的に高純度酸素を採取することができる。
本発明によれば、高純度酸素ガスを深冷分離に
より採取する際、複式精留塔の段数を著しく増加
することなく、クリプトン、キセノン等の高沸点
不純物、アルゴン等の低沸点不純物を除去した高
純度酸素ガスを採取することができる。
より採取する際、複式精留塔の段数を著しく増加
することなく、クリプトン、キセノン等の高沸点
不純物、アルゴン等の低沸点不純物を除去した高
純度酸素ガスを採取することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図であ
る。 １…複式精留塔、２…高沸点不純物分離塔、３
…低沸点不純物分離塔、４…空気熱交換器、５…
膨張タービン、６…過冷却器、７〜２６…導管。
る。 １…複式精留塔、２…高沸点不純物分離塔、３
…低沸点不純物分離塔、４…空気熱交換器、５…
膨張タービン、６…過冷却器、７〜２６…導管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 空気熱交換器で低温戻りガスと熱交換して冷
却した原料空気を複式精留塔下塔に導入すると共
に、該原料空気の一部を空気熱交換器の途中から
分岐させ抜き出して膨張タービンに供給し、該膨
張タービンで寒冷を発生させ、膨張タービンを出
た原料空気を複式精留塔上塔に吹込むようにした
深冷分離による空気分離装置において、 前記複式精留塔上塔の高純度酸素部位の製品酸
素ガスの一部を導管で抜き出し、該抜き出した酸
素ガスを装置内で精製される液体窒素の一部と熱
交換により液化させるコンデンサーを塔頂部に備
え、上昇する酸素ガスを下降する液体酸素により
精留し、高沸点不純物を分離除去する高沸点不純
物分離塔と、該高沸点不純物分離塔で高沸点不純
物が分離された高純度液体酸素を高沸点不純物分
離塔から導管で抜き出し、該抜き出した高純度液
体酸素を装置内の原料空気の一部と熱交換して気
化させるコンデンサーを塔底部に備え、気化した
酸素ガスにより下降する液体酸素を精留し、低沸
点不純物を分離除去する低沸点不純物分離塔とを
設け、該低沸点不純物分離塔で低沸点不純物を除
去された高純度液体酸素を塔底部から導管で抜き
出すように構成したことを特徴とする空気分離装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249486A JPS62210386A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 空気分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249486A JPS62210386A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 空気分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62210386A JPS62210386A (ja) | 1987-09-16 |
| JPH0413628B2 true JPH0413628B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=12916266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249486A Granted JPS62210386A (ja) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | 空気分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62210386A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3722746A1 (de) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zur luftzerlegung durch rektifikation |
| US4755202A (en) * | 1987-07-28 | 1988-07-05 | Union Carbide Corporation | Process and apparatus to produce ultra high purity oxygen from a gaseous feed |
| JPS6475883A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-22 | Toyo Sanso Kk | Manufacture of superhigh purity oxygen |
| JPH0672740B2 (ja) * | 1989-01-20 | 1994-09-14 | ル・エール・リクイツド・ソシエテ・アノニム・プール・ル・エチユド・エ・ル・エクスプルワテション・デ・プロセデ・ジエオルジエ・クロード | 空気分離及び超高純度酸素製造方法並びに装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190277A (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-23 | 大同酸素株式会社 | 高純度窒素および酸素ガス製造装置 |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP5249486A patent/JPS62210386A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190277A (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-23 | 大同酸素株式会社 | 高純度窒素および酸素ガス製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62210386A (ja) | 1987-09-16 |
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