JPH04227461A - 空気分離法及び装置 - Google Patents

空気分離法及び装置

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JPH04227461A
JPH04227461A JP3203745A JP20374591A JPH04227461A JP H04227461 A JPH04227461 A JP H04227461A JP 3203745 A JP3203745 A JP 3203745A JP 20374591 A JP20374591 A JP 20374591A JP H04227461 A JPH04227461 A JP H04227461A
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ロバート・ザウィエルチャ
Kenneth Mcilroy
ケネス・マキルロイ
Scott L Cooper
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、蒸留塔のうちの少なくと
も１つにおいて構造充填物が塔内部材として使用されて
いるような１個以上の蒸留塔を使用した空気の極低温分
離に関する。
【０００２】
【発明の背景】流体混合物例えば空気を各々の混合物成
分に富む２つ以上の部分に蒸留することは、一般には、
塔内部材又は物質移動部材としてトレー又はランダム充
填物を使用した１個以上の蒸留塔を使用して行われてき
た。
【０００３】最近になって、蒸留塔において物質移動部
材として構造充填物を使用することが益々増えてきた。 というのは、構造充填物はトレーよりも低い圧力降下を
有し且つランダム充填物よりも予測できる性能を有する
からである。
【０００４】しかしながら、１つよりも多くの区分を有
する塔では、特に１つの区分における流体負荷量が他の
区分における流体負荷量と実質上異なる場合には、この
流体負荷量の変動が１つ以上の区分を他の区分よりもフ
ラッディング（ｆｌｏｏｄｉｎｇ）に接近させるために
問題が生じる。これは、塔に対して過酷な操作上の制限
を課し、そしてフラッディング又は他の悪い作働を引き
起こさずに達成することができる生成物の流量変動の度
合いを有意に減少させる。この問題は各区分において塔
の内径を変更することによって打破することができるけ
れども、このような解決策は極めて費用がかかる。
【０００５】従って、本発明の目的は、構造充填物から
なる塔内部材を使用し且つ公知の系に優る向上した操作
上の融通性を有する塔を含む空気の極低温分離装置及び
方法を提供することである。
【０００６】
【発明の概要】本明細書の開示を通読するときに当業者
には明らかになるであろう上記の目的及び他の目的は本
発明によって達成されるが、本発明の１つの面は、少な
くとも１個の塔を含みそして原料空気をプラントに導入
しプラントから生成物を抜き取るための手段を有する空
気分離プラントであって、該塔のうちの少なくとも１個
は複数の塔区分を有し、その少なくとも２個の塔区分に
は構造充填物からなる物質移動部材が配置され、しかも
該塔の第一区分における構造充填物の充填密度は該塔の
第二区分における構造充填物の充填密度とは異なること
からなる空気分離プラント、に関する。
【０００７】本発明のもう１つの面は、異なる揮発度を
有する少なくとも２種の成分を含み該成分のうちの１つ
が酸素であることからなる混合物を、第二成分の揮発度
よりも高い揮発度を有する第一成分に富む第一部分と、
第二成分に富む第二部分とに分離する方法において、複
数の塔区分を有し、その少なくとも２個の塔区分には構
造充填物からなる物質移動部材が配置され、しかも該塔
の第一区分における構造充填物の充填密度は該塔の第二
区分における構造充填物の充填密度とは異なることから
なる空気分離プラントに前記混合物を導入し、そして塔
から第一部分のうちの少なくともいくらか及び第二部分
のうちの少なくともいくらかを抜き取ることからなる混
合物分離法、に関する。
【０００８】本明細書で使用する用語「塔」は、蒸留塔
又は精留塔或いは帯域、即ち、液相及び気相を、例えば
、塔内に配置した充填部材上での又は一連の垂直方向に
離置したトレー若しくはプレート上での気相と液相との
接触によるが如くして向流的に接触させて流体混合物の
分離を生じせしめるところの接触塔又は帯域を意味する
。更に蒸留塔の説明については、米国ニューヨーク州所
在のマックグロウ・ヒル・ブック・カンパニーによって
発行された「Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ’
Ｈａｎｄｂｏｏｋ　，Ｆｉｆｔｈ　Ｅｄｉｔｉｏｎ　」
（アール・エイチ・ペリー及びシー・エイチ・チルトン
編）の１３−３頁のセクション１３“Ｄｉｓｔｉｌｌａ
ｔｉｏｎ”　（ビー・ディー・スミス他）のＴｈｅ　Ｃ
ｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ　Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ　を参照されたい。本明細書における用語「
二重塔」は、上方端が低圧塔の下方端と熱交換関係にあ
るような高圧塔を意味する。更に二重塔の説明について
は、ルレマン氏の「Ｔｈｅ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏ
ｆ　Ｇａｓｅｓ　」（オックスフオード・ユニバーシテ
ィ・プレス、１９４９）のＣｈａｐｔｅｒ　ＶＩＩ　の
Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　Ａｉｒ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
　を参照されたい。
【０００９】本明細書における用語「アルゴン塔」は、
上流する蒸気が下降する液体に対する向流流れによって
漸進的にアルゴンに富んだ状態になりそして塔からアル
ゴン生成物が抜き取られるところの塔を意味する。
【００１０】本明細書における用語「ＨＥＴＰ」は、理
論プレートによって達成される組成変化と同等の組成変
化が達成されるところの充填物の高さを意味する。
【００１１】本明細書における用語「理論プレート」は
、存在する蒸気流れ及び液体流れが平衡状態にあるよう
な蒸気と液体との間の接触プロセスを意味する。
【００１２】本明細書における用語「構造充填物」は、
個々の部材が互いに且つ塔の軸に対して特定の配向を有
するような充填物を意味する。構造充填物の例としては
、米国特許第２，０４７，４４４号に記載されるステッ
ドマン充填物、エリス氏他のＴｒａｎｓ．　ｉｎｓｔｎ
．　Ｃｈｅｍ．　Ｅｎｇｒｓ．、４１、１９６３に記載
されるグッドロー充填物並びにメイヤー氏の米国特許第
４，２９６，０５０号及びロッケト氏他の同第４，９２
９，３９９号に記載されるようなごく最近開発された構
造充填物が挙げられる。
【００１３】本明細書における用語「塔区分」は、塔の
直径を占める塔の帯域を意味する。特定帯域の頂部又は
底部は、蒸気又は液体が塔から抜き取られる又はそこに
入るときに終わる。
【００１４】本明細書における用語「充填密度」は、充
填物単位容積当りの物質移動に有効な表面積を意味する
。
【００１５】本明細書における用語「標準設計点でのフ
ラッディング百分率」は、設計点での即ち標準操作条件
での蒸気の流体負荷量を、フラッディング点での即ち塔
がフラッディングし塔操作が不可能であるようなところ
の蒸気の流体負荷量で割って１００倍したものを意味す
る。
【００１６】本明細書における用語「異なる充填密度」
は、基準充填密度と少なくとも５０ｍ２／ｃｍ３程異な
る充填密度を意味する。
【００１７】本明細書における用語「ターンダウン限度
」は、分離効率の顕著な低下が起こる蒸気の流体負荷量
で設計点における蒸気の流体負荷量で割って１００倍し
たものを意味する。
【００１８】
【発明の具体的な説明】ここで、添付図面を参照しなが
ら本発明を詳細に説明する。第１図を説明すると、高圧
供給原料空気１は、二重塔系の高圧塔である塔２に導入
される。塔２において、原料空気は、極低温蒸留によっ
て窒素に富んだ蒸気と酸素に富んだ液体とに分離される
。酸素に富んだ液体３は塔２からアルゴン塔１４の頂部
凝縮器２０に送られ、そこでそれは凝縮するアルゴン塔
頂部蒸気にぶつかって少なくとも一部分気化され、次い
で蒸気流れ２１及び液体流れ２３として塔４（これは二
重塔系の低圧塔である）に送られる。窒素に富んだ蒸気
５は凝縮器６に送られ、そこでそれは、沸騰する塔４の
残液との熱交換によって凝縮される。得られる窒素に富
んだ液体７は、一部分８が還流液として塔２にそして一
部分９が還流液として塔４に送られる。また、低圧供給
原料空気２２を塔４に導入することもできる。塔４にお
いて、供給原料は、極低温蒸留によって窒素に富む部分
と酸素に富む部分とに分離される。
【００１９】窒素に富む部分は、塔４から流れ１０とし
て抜き取られそして生成物窒素として回収される。酸素
に富む部分は、塔４から流れ１１として抜き取られそし
て生成物酸素として回収される。対照目的のために廃流
れ１２が塔４から抜き取られる。塔４からその中間点に
おいて主として酸素及びアルゴンを含む流れ１３が抜き
取られてアルゴン塔１４に送られ、そこでそれは極低温
蒸留によってアルゴンに富む部分と酸素に富む部分とに
分離される。アルゴンに富む蒸気はアルゴン塔頂部凝縮
器２０で凝縮され、そして一部分は塔４から流れ１５と
して抜き取られて生成物粗アルゴンとして回収される。 酸素に富む部分は、塔１４から抜き取られて流れ１６と
して塔４に戻される。
【００２０】塔４は、第１図において区分Ｉ　、ＩＩ、
ＩＩＩ　及びＩＶと称した４つの区分を有する。区分Ｉ
　は流れ１１及び１３の抜取り点によって定められ、区
分ＩＩは流れ１３の抜取り点並びに流れ２１及び２３の
導入点によって定められ、区分ＩＩＩ　は流れ２１及び
２３の導入点並びに流れ１２の抜取り点によって定めら
れ、そして区分ＩＶは流れ１２及び１０の抜取り点によ
って定められる。本発明の実施では、少なくとも２つの
区分を有する塔が使用される。一般には、塔における区
分の最大数は約８個である。
【００２１】塔４への流体の導入及びそこからの流体の
抜取り並びに流体の組成における変動のために、ある区
分における流体負荷量は、他の区分におけるそれとは実
質上異なる。蒸気についての流体負荷量は、ＣＶ　＝（
ＭＧ／ρＧ　ＡＴ　）（ρＧ　／　ρＬ　−ρＧ　）０
．５　として表すことができ、ここでＭＧ　＝蒸気流量
（ｌｂ／ｓ）、　ρＧ　＝蒸気密度（ｌｂ／ｆｔ３）、
ρＬ　＝液体密度（ｌｂ／ｆｔ３）、ＡＴ　＝横断面積
（　ｆｔ２）及びＣＶ　＝容量ファクター（ｆｔ／ｓ）
である。液体のについての流体負荷量は、ＭＬ／（ρＬ
　ＡＴ　）として表すことができ、ここでＭＬ　＝液体
流量（ｌｂ／ｓ）である。
【００２２】塔の区分間で流体負荷量が広く変動する可
能性の故に、操作上の制限が引き起こされる。何故なら
ば、どの区分もフラッディングしないように塔が作働す
るのを確実にするためには、塔は、フラッディングを最
も受けやすい区分を適応させるるように設計されなけれ
ばならないからである。典型的には、フラッディングを
最も受けやすい区分は標準設計点におけるフラッディン
グの約８０％で作働され、そして他の区分はこれよりも
低いフラッディング百分率で作働される。
【００２３】本発明は、この問題に注目し、そして塔の
第一区分における構造充填物の充填密度が該塔の第二区
分における構造充填物の充填密度とは異なるように塔の
少なくとも２つの区分において異なる密度の構造充填物
を用いることによってかかる問題を解決するものである
。理解され得るように、塔の第一区分は塔の任意の区分
を指すことができる。本発明においては、２５０〜１，
０００ｍ２／ｍ３　の範囲内の密度を有する構造充填物
が特に有用である。構造充填物は、各区分の設計点での
フラッディング百分率が好ましくは５０〜９５％内にな
るようにして用いられる。本発明は、塔のレンジアビリ
ティー（ｒａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ）又は負荷量の変動
と関係がある。 塔における供給及び抜取り並びに組成の変動の故に、各
塔区分は、異なる蒸気及び液体負荷量即ち流体負荷量を
有する。可変密度充填物を使用すると、塔全体に所定の
塔直径を維持することができ、しかもなおすべての区分
は受け入れ可能なレンジアビリティーを有することがで
きる。
【００２４】本発明の好ましい具体例では、少なくとも
１つの上方区分にある構造充填物の充填密度は、少なく
とも１つの下方区分における充填密度よりも大きい。本
発明の特に好ましい具体例では、最低区分にある充填物
の充填密度は、最低区分よりも上方にある少なくとも１
つの区分における充填密度よりも小さい。本発明の他の
好ましい具体例では、塔の最低区分における充填密度は
７００ｍ２／ｍ３　よりも小さい。
【００２５】また、１つの区分内にある構造充填物の充
填密度も本発明の範囲内で変動することができる。
【００２６】更に、本発明は、酸素及び窒素を含む混合
物の分離又は酸素及びアルゴンを含む混合物の分離にお
けるように酸素が分離しようとする成分のうちの１つで
ある場合の他の潜在的な問題に着目しそれを解決するも
のである。構造充填物用の好ましい構成材料は、低コス
トの故にアルミニウムである。しかしながら、個々の構
造充填物の薄い横断面のために、酸素濃度が２１％を越
えるような環境でのアルミニウム構造充填物の易燃性に
関する問題が生じた。従って、このような場合における
構造充填物用の構成材料として銅が提案された（ベネッ
ト氏他の米国特許第４，８１３，９８８号）。本発明に
おいて、充填物及び多重充填物を使用した燃焼試験によ
って、もし発火が極低温蒸留塔を代表する温度及び他の
プロセス条件で起こるならば、燃焼が抑制されることが
判明した。いかなる理論にも拘束されることを望まない
けれども、充填物を構成する密接に配置された箔部材は
、発火からの放熱を活用することによって燃焼の抑制に
寄与するものと思われる。構造充填物中のアルミニウム
含量即ち構造充填物を作る材料中のアルミニウムの濃度
は、５０〜９９．９９％の範囲内であってよい。かくし
て、アルミニウムからなる可変密度構造充填物を使用し
て、極低温空気分離は、塔レンジアビリティーの向上及
び全コストの減少を伴って安全に且つ効率的に実施する
ことができる。
【００２７】次の実施例は、本発明を例示する目的で提
供するのであって、本発明を限定するものではない。 実施例 設計点において１９０トン／　日の酸素を製造するため
に第１図に例示したと同様の空気分離プラントを操作し
た。このプラントでは、二重塔配列の低圧塔においてア
ルミニウム構造充填物が使用されていた。塔の区分Ｉ　
にある充填物は第４図に例示されるように所定密度を有
し、そして区分ＩＩにある充填物は第５図に例示される
ように区分Ｉ　の充填物の密度よりも大きい密度を有し
ていた。この場合に、区分Ｉ　の充填物は５００ｍ２／
ｍ３　の密度を有し、そして区分ＩＩの充填物は７００
ｍ２／ｍ３　の密度を有していた。区分ＩＩＩ　にある
充填物は３５０ｍ２／ｍ３　の密度を有し、そして区分
ＩＶにある充填物は５００ｍ２／ｍ３　の密度を有して
いた。塔は、すべての区分において５２．５ｉｎの内径
を有していた。
【００２８】第２図は、各区分における設計点でのフラ
ッディング百分率及び容量ファクターを表すグラフであ
る。理解され得るように、各区分におけるフラッディン
グ百分率は６５〜８０％の範囲内にあり、これに対して
すべての区分における容量ファクターは０．０６ｆｔ／
ｓｅｃを越えており、この値よりも低いと受け入れでき
ない高いＨＥＴＰ（理論プレートに相当する高さ）が生
じる。その上、本プラントは、６７％程の低い流量限度
で成功下に運転することができる。
【００２９】ベネット氏他の米国特許第４，８３６，８
３６号には、アルゴン及び酸素を分離するときに必要な
ＨＥＴＰについて記載されている。アルゴン及び酸素を
含有する混合物を分離するのに第１図に例示されるこの
発明の具体例の上方塔の区分Ｉ　が使用されており、そ
してその分離が困難なために区分Ｉ　では多数の理論段
階が必要とされている。ベネット氏他によれば、もし充
填物のＨＥＴＰが７．６〜８．２ｉｎの範囲内ならば、
充填物の使用はトレーの使用に比較して大きな資本ペナ
ルティー招くことが教示されている。この理由は、トレ
ーのＨＥＴＰが７．６〜８．２ｉｎよりも小さいことで
ある。更に、ベネット氏他は、約７．０ｉｎのＨＥＴＰ
ではトレーに比較して資本ペナルティーが招かれず、か
くして資本経費を基準にして区分Ｉで充填物が経済的で
あるためには７．６〜８．２ｉｎよりも実質上小さいＨ
ＥＴＰを有する構造充填物の使用が必要である。従来技
術からは、区分Ｉ　に対して適切な充填密度を選択する
にはＨＥＰＴが７．６〜８．２ｉｎよりも実質上小さく
なるように選択すべきであるということになる。本発明
における実験によって、１２ｉｎ直径実験室的塔では、
極低温蒸留による酸素−アルゴン混合物の分離には５０
０ｍ２／ｍ３　の密度を有する構造充填物を使用したＨ
ＥＰＴは７．４〜８．０ｉｎの範囲内であり、そして７
００ｍ２／ｍ３　の密度を有する構造充填物ではＨＥＰ
Ｔが７．４〜８．０ｉｎの範囲内であることが判明した
。実験室的データを現尺の塔の運転に変えるときに流体
の貧弱な分布によって一般にＨＥＰＴの１５％増大が受
け入れられると仮定すると、区分Ｉ　では少なくとも７
００ｍ２／ｍ３　の密度を有する充填物が必要とされる
という教示をもたらされる。
【００３０】多くの種類の構造充填物では、ＨＥＰＴは
、ＣＶ　のある最小値よりも下では急速に増大する。米
国特許第４，８３６，８３６号は、ＣＶ　が約０．０６
ｆｔ／ｓよりも下になるとＨＥＰＴが急速に増大する場
合の典型的な例を示している。ＣＶ　の臨界最小値より
も下での分離効率の低下の理由は明らかでない。物質移
動係数を減小させるのは蒸気乱流の減少によるものであ
ろうし、又はある他の説明もあり得るであろう。それに
もかかわらず、性能低下という不当な危険を回避するに
はそのＣＶ　値を約０．０６ｆｔ／ｓの最小値よりも上
に維持することが必要である。一般に、空気分離プラン
トは、その設計点においてのみならず、ターンダウン条
件下に作働しなければならない。本発明の実施では、第
２図に要約されているように性能が向上しているが、こ
の場合では、異なる塔区分において異なる密度の構造充
填物が使用され、特に区分Ｉ　では５００ｍ２／ｍ３　
の密度を有する充填材が使用されそして少なくとも１つ
の上方区分ではそれよりも大きい密度の充填物が使用さ
れた。区分Ｉ　における低い密度の充填物の高い流体容
量の故に、塔の直径は区分ＶＩによって定められる。設
計点における区分ＩＩのＣＶ　は０．０９ｆｔ／ｓであ
る。ターンダウンは区分ＩＩによって制限されるが、そ
のターンダウン限度は標準設計点の６７％である（０．
０６÷０．０９×１００＝６７％）。これは、受け入れ
できる値である。というのは、プラント部材の残部の標
準ターンダウン範囲に適合するからである。
【００３１】区分Ｉ　において７００ｍ２／ｍ３　の密
度を有する充填物を使用して第１図に例示のプラントの
操作を行なった場合には、その計算結果は第３図にグラ
フで示されている。ここで塔容量は区分Ｉ　によって制
限され、そして設計点においてフラッディング８０％を
維持するには塔直径は５８．５ｉｎに増大されなければ
ならない。増大した直径のために、設計点におけるＣＶ
　は、区分ＩＩでは０．０７ｆｔ／ｓに低下する。区分
ＩＩではターンダウンがなお制限されるが、しかしター
ンダウン限度は標準設計点の８６％である（０．０６÷
０．０７×１００＝８６％）。というのは、ＣＶ　が０
．０６ｆｔ／ｓよりも下になると区分ＩＩではＨＥＴＰ
が過度に高くなる危険性があるからである。単に８６％
へのターンダウンでもプラントのレンジャビリティーが
過酷に制限される。
【００３２】かくして、本発明は、塔の異なる区分おい
て異なる充填密度を有益下に配置することからなる。各
区分における充填密度の選択は、フラッディング、ター
ンダウン、ＨＥＴＰ及び塔直径の相互関係を考慮して決
定される。レンジャビリティーの向上は、最低区分にお
いて従来技術によって提案されるよりも低い密度を有す
る構造充填物を使用して達成される。
【００３３】ある具体例に関して本発明を詳細に説明し
たけれども、当業者には特許請求の範囲の精神及び範囲
内に入る他の具体例が存在することが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】高圧塔と熱交換関係にある低圧塔を有しそして
アルゴン塔も有する二重塔配置からなり、しかも低圧塔
が４つの塔区分を有し該区分のうちの少なくとも２つに
異なる密度の構造充填物が配置されてなる本発明の空気
分離プラントの一つの具体例を表す概略図である。
【図２】図１に示される塔の４つの区分の各々について
標準設計点でのフラッディング百分率及び蒸気の流体負
荷量を表すグラフである。
【図３】塔の４つの区分の各々について標準設計点での
フラッディング百分率及び蒸気の流体負荷量を表すグラ
フである。
【図４】所定の例えば５００ｍ２／ｍ３　　　の如き充
填密度を有する構造充填物を表す概略図であって、記号
ａ、ｂ及びｃは別個の充填物を表す。
【図５】図４に例示の構造充填物の所定充填密度よりも
大きい充填密度を有する構造充填物を表す概略図であっ
て、記号ａ、ｂ及びｃは別個の充填物を表す。
【符号の説明】
２：高圧塔 ４：低圧塔 ６：凝縮器 １４：アルゴン塔 ２０：凝縮器 Ｉ　、ＩＩ、ＩＩＩ　、ＩＶ：区分

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】　　少なくとも１個の塔を含みそして原料
    空気をプラントに導入しプラントから生成物を抜き取る
    ための手段を有する空気分離プラントであって、該塔の
    うちの少なくとも１個は複数の塔区分を有し、その少な
    くとも２個の塔区分には構造充填物からなる物質移動部
    材が配置され、しかも該塔の第一区分における構造充填
    物の充填密度は該塔の第二区分における構造充填物の充
    填密度とは異なることからなる空気分離プラント。 【請求項２】　　各区分における塔の内径が同じである
    請求項１記載の空気分離プラント。 【請求項３】　　第二区分が第一区分よりも上方にあり
    、そして第二区分における構造充填物の充填密度が該塔
    の第一区分における構造充填物の充填密度とは異なりそ
    れよりも大きいことからなる請求項１記載の空気分離プ
    ラント。 【請求項４】　　第一区分が塔の最低区分である請求項
    ３記載の空気分離プラント。 【請求項５】　　塔の最低区分の充填密度が７００ｍ２
    ／ｍ３　よりも小さい請求項１記載の空気分離プラント
    。 【請求項６】　　塔の最低区分の充填密度が７００ｍ２
    ／ｍ３　よりも小さい請求項４記載の空気分離プラント
    。 【請求項７】　　構造充填物がアルミニウムからなる請
    求項１記載の空気分離プラント。 【請求項８】　　構造充填物がアルミニウムからなる請
    求項４記載の空気分離プラント。 【請求項９】　　構造充填物がアルミニウムからなる請
    求項５記載の空気分離プラント。 【請求項１０】　　構造充填物がアルミニウムからなる
    請求項６記載の空気分離プラント。 【請求項１１】　　１つの区分が、異なる充填密度を有
    する構造充填物を収容する請求項１記載の空気分離プラ
    ント。 【請求項１２】　　塔が２〜８個の区分を有する請求項
    １記載の空気分離プラント。 【請求項１３】　　構造充填物が２５０〜１，０００ｍ
    ２／ｍ３　の範囲内の密度を有する請求項１記載の空気
    分離プラント。 【請求項１４】　　複数の塔を含む請求項１記載の空気
    分離プラント。 【請求項１５】　　二重塔を含む請求項１４記載の空気
    分離プラント。 【請求項１６】　　アルゴン塔を更に含む請求項１５記
    載の空気分離プラント。 【請求項１７】　　異なる揮発度を有する少なくとも２
    種の成分を含み該成分のうちの１つが酸素であることか
    らなる混合物を、第二成分の揮発度よりも高い揮発度を
    有する第一成分に富む第一部分と、第二成分に富む第二
    部分とに分離する方法において、複数の塔区分を有し、
    その少なくとも２個の塔区分には構造充填物からなる物
    質移動部材が配置され、しかも該塔の第一区分における
    構造充填物の充填密度は該塔の第二区分における構造充
    填物の充填密度とは異なることからなる空気分離プラン
    トに前記混合物を導入し、そして塔から第一部分のうち
    の少なくともいくらか及び第二部分のうちの少なくとも
    いくらかを抜き取ることからなる混合物分離法。 【請求項１８】　　混合物が酸素及び窒素を含む請求項
    １７記載の方法。 【請求項１９】　　混合物が酸素及びアルゴンを含む請
    求項１７記載の方法。 【請求項２０】　　標準設計点におけるフラッディング
    百分率が各区分において５０〜９５％の範囲内になるよ
    うに充填密度が選択される請求項１７記載の方法。 【請求項２１】　　第二区分が第一区分よりも上方にあ
    り、そして第二区分における構造充填物の充填密度が該
    塔の第一区分における構造充填物の充填密度とは異なり
    それよりも大きいことからなる請求項１７記載の方法【
    請求項２２】　　第一区分が塔の最低区分である請求項
    １８記載の方法。 【請求項２３】　　塔の最低区分の充填密度が７００ｍ
    ２／ｍ３　よりも小さい請求項１７記載の方法。 【請求項２４】　　塔の最低区分の充填密度が７００ｍ
    ２／ｍ３　よりも小さい請求項２２記載の方法。 【請求項２５】　　構造充填物がアルミニウムからなる
    請求項１７記載の方法。 【請求項２６】　　構造充填物がアルミニウムからなる
    請求項２２記載の方法。 【請求項２７】　　構造充填物がアルミニウムからなる
    請求項２３記載の方法。 【請求項２８】　　構造充填物がアルミニウムからなる
    請求項２４記載の方法。
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