JPH05306884A - 空気分離装置及びその運転方法 - Google Patents

空気分離装置及びその運転方法

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JPH05306884A
JPH05306884A JP6186892A JP6186892A JPH05306884A JP H05306884 A JPH05306884 A JP H05306884A JP 6186892 A JP6186892 A JP 6186892A JP 6186892 A JP6186892 A JP 6186892A JP H05306884 A JPH05306884 A JP H05306884A
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tower
liquid
liquefied gas
gas
main condenser
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Nobuyuki Yagimura
展行 柳村
Hiroshi Tsushima
寛 津嶋
Kazuo Someya
和夫 染矢
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Hitachi Plant Technologies Ltd
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Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複式精留塔を設けた空気分離装置において、装
置の再起動時間の短縮を目的とする。 【構成】上部塔、下部塔、主凝縮器からなる複式精留塔
を設けた空気分離装置において、装置停止時、上部塔か
ら下降してくる酸素分の少ない液化ガスを精留塔外部に
取り出す手段を設けた空気分離装置。 【効果】装置の一時停止時、下降してくる液化ガスを液
受けから精留塔外部に抜き出すため、主凝縮器中の液化
ガスは常に高純度に維持でき、また、再起動時、主凝縮
器からの上昇ガスは常に純酸素ガスであるため、定常運
転状態に入るまでの時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複式精留塔を設けた空気
分離装置に係り、特に空気分離装置の再起動時間短縮に
好適な空気分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上部塔、下部塔、主凝縮器からなる複式
精留塔を設けた空気分離装置において、装置一時停止
時、上部塔の精留皿の上に滞留していた液化ガスが上部
塔底部に下降してくることにより、主凝縮器中の液体酸
素の純度が低下する。従って、装置の再起動時にはこの
液化ガス中の不純物(アルゴン、窒素)を蒸発させ、再び
上部塔の各精留皿の上に分布させるまでは主凝縮器から
抜き出される製品ガスの純度が回復しないため、製品ガ
スを得ることができず、このために、再起動に多大な時
間を要していた。なお、この種の装置として関連するも
のには例えば特開昭５９−２９９６９号公報が挙げられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、再起
動時に精留塔上部塔の塔底に滞留する液化ガスを、上部
塔の各精留皿に送給するため、上部塔の塔底からの上昇
ガスは窒素分、アルゴン分を多く含んでおり、上部塔内
の濃度分布を維持するという点での考慮がされていなか
った。
【０００４】本発明の目的は、装置停止時、再起動時間
を短縮できる空気分離装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は複式精留塔の
上部塔内に下降液の取り出し手段を設け、精留塔外部に
液溜めを設けることにより達成される。
【０００６】
【作用】複式精留塔の上部塔内に設けた下降液の取り出
し手段で、下降液が主凝縮器または液溜めと兼用の副凝
縮器に流入するのを防ぎ、精留塔外部に設けた液溜めま
たは主凝縮器で下降液を貯蔵するものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及至図４によ
り説明する。
【０００８】図１は、上部塔、下部塔、主凝縮器からな
る複式精留塔と上部塔内に下降液の抜き出し手段及び精
留塔外部に液溜めを設けたものである。図１で符号１は
精留塔上部塔、２は下部塔、３は主凝縮器、４は液溜
め、６は液受けである。
【０００９】上記の構成において、まず、装置の停止に
伴い弁８を全開の状態にして液受け６に下降してくる精
留塔上部塔１からの液化ガスを導管１４を通じて液溜め
４に貯蔵する。ここで液受け６は液・ガスを分離できる
チムニ構造になっており、通常、弁８は全閉状態で上部
からの下降液はこの液受け６上でオーバーフローして主
凝縮器３に流入するようになっている。また、この液受
け６には蓋２０の役割をするものが付いており、上部か
らの下降液が直接主凝縮器３に流入するのを防いでい
る。この状態で、主凝縮器３には液体酸素が、液溜め４
には精留塔上部塔１を下降した不純物（窒素、アルゴ
ン）を含んだ液化ガスが貯蔵される。
【００１０】装置の再起動に際しては、下部塔２からの
ガス、あるいは液化ガスで液溜め４を昇圧し、液溜め４
中のガス、液化ガスを上部塔１に戻す。この時、上部塔
１へのガス状または液状での供給は、上部塔内の濃度分
布が最適となるように選定する。
【００１１】上記装置において、チムニ構造の液受け６
は図１においては、上部塔１の下端に取付けたようにな
っているが、下端のみでなく図２に記載のように製品純
度の許容範囲内の最適な位置に取付けることも可能であ
る。これにより、液受け６より下の比較的酸素分の多い
液化ガスは主凝縮器３で回収できる。
【００１２】また、図１中の液溜め４の代わりに、図３
のように主凝縮器３の機能を分割した副凝縮器５を精留
塔外部に用いて液溜めと兼用することも可能である。
【００１３】この副凝縮器５を用いて液溜めと兼用にし
た場合について図３を使って具体的に説明する。
【００１４】図３において、まず、装置の停止に伴い、
弁９、１０、１１を全閉にして主凝縮器３、下部塔２と
副凝縮器５の間のガス及び液化ガスの流れを遮断する。
同時に弁７、８を全開にし、液受け６上に下降してくる
液化ガスを導管１４を通じて副凝縮器５に流入させるこ
とにより、主凝縮器３中の液化ガスを高純度に保つよう
にする。この状態で、主凝縮器３には高純度の液体酸素
が、副凝縮器５には精留塔上部塔１を下降した不純物
（窒素、アルゴン）を含んだ液化ガスが貯蔵される。
【００１５】次に、装置の再起動時、弁７を全開、弁
９、１０を全閉としたままで、弁８を全閉にし、上部塔
１からの下降液が副凝縮器５に流入しないようにして、
弁１１を少しずつ開く。下部塔２上部の窒素ガスは主凝
縮器３において液体酸素と熱交換し、導管１３を経て副
凝縮器５にて不純物（窒素、アルゴン）を含んだ液化ガ
スと熱交換した後、導管１７を経て下部塔２の上部に戻
る。主凝縮器３において液化ガスと熱交換した液体酸素
は、一部が蒸発して上部塔１内を上昇する。この上昇ガ
スは下部塔２より流入された液化ガスと気液接触により
精留を行なう。また、副凝縮器５において窒素ガスと熱
交換した液化ガスは、一部が蒸発して導管１２を経て上
部塔１に流入し、ここで下部塔２からの液化ガスと気液
接触により精留を行なう。この操作を繰返し、副凝縮器
５内の液化ガスの純度が回復した時点で弁７、８を全閉
に、弁９、１０、１１を全開の状態にして定常運転状態
に戻る。
【００１６】また逆に、主凝縮器３中に上部塔１の下降
液を流入させ、副凝縮器５中の液化ガスを高純度に保つ
ようにすることも可能である。このことを図４により説
明する。図４において、装置の停止に伴い、弁９、１
０、１１を全閉にし、上部塔１内の製品純度の許容範囲
内の下降液化ガスを、副凝縮器５にて回収した後、弁８
を全閉にし、不純物（窒素、アルゴン）を含んだ液化ガ
スを主凝縮器３に流入させる。
【００１７】次に、装置の再起動では、まず、弁８、
９、１０を全閉に、弁１１を全開にする。下部塔２の上
部の窒素ガスは、主凝縮器３において不純物（窒素、ア
ルゴン）を含んだ液化ガスと熱交換し、導管１３を経て
副凝縮器５に流入し、ここで液体酸素と熱交換した後、
導管１７を経て下部塔２の上部に戻る。主凝縮器３にお
いて窒素ガスと熱交換した液化ガスは、一部が蒸発して
上部塔１内を上昇する。この上昇ガスは、下部塔２より
流入された液化ガスと気液接触により精留を行なう。ま
た、副凝縮器５において窒素ガスと熱交換した液体酸素
は、一部が蒸発して製品酸素ガスとなる。この操作を繰
返し、主凝縮器３中の液化ガスの純度が回復した時点で
弁８を全閉、弁１１を全開のまま、弁９、１０を全開に
して定常運転状態に戻る。
【００１８】本実施方法によれば装置の一時停止時、複
式精留塔の上部塔１内を下降する液化ガスを、チムニ構
造の液受け６を使用し、液溜めで貯蔵するため、主凝縮
器３中の液化ガスを高純度に維持でき、また再起動時、
純度回復させるのは、液溜めと兼用の副凝縮器５中の液
化ガス量だけでよく、主凝縮器３からの蒸発ガスは高純
度酸素ガスであるため、上部塔１内を定常運転状態に維
持できる。また、主凝縮器３に上部塔１内を下降する液
化ガスを貯蔵し、副凝縮器５内の液化ガスを高純度に維
持した場合では、純度回復させるのは、主凝縮器３中の
液化ガス量だけでよく、同時に再起動してから複式精留
塔が定常運転状態に入るまでの間も、副凝縮器５から製
品酸素ガスを取りだすことが可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、装置の一時停止時、下
降してくる液化ガスを液受けから精留塔外部に抜き出す
ため、主凝縮器中の液化ガスは常に高純度に維持でき、
また、再起動時、主凝縮器からの上昇ガスは常に純酸素
ガスであるため、定常運転状態に入るまでの時間を短縮
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の空気分離装置の概略構成図
である。
【図２】本発明の他の実施例で、複式精留塔内に設けた
下降液抜き出し手段の説明図である。
【図３】本発明の他の実施例で、外部に液溜めと兼用の
副凝縮器を設けた空気分離装置の概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施例で、外部に液溜めと兼用の
副凝縮器を設け、副凝縮器中に高純度液化ガスを貯蔵す
る空気分離装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１…上部塔、２…下部塔、３…主凝縮器、４…液溜め、
５…副凝縮器、６…液受け、７，８，９，１０，１１…
弁、１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８…導
管、１９…精留皿。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津嶋 寛 山口県下松市大字東豊井794番地 日立テ クノエンジニアリング株式会社笠戸事業所 内 (72)発明者 染矢 和夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上部塔、下部塔、主凝縮器からなる複式精
    留塔を設けた空気分離装置において、前記空気分離装置
    を停止時、上部塔から下降してくる酸素分の少ない液化
    ガスを精留塔外部に取り出す手段を設けたことを特徴と
    する空気分離装置。
  2. 【請求項２】前記の下降液化ガスの取り出し手段とし
    て、精留塔上部塔の下部に液・ガス分離板の液受け部を
    設けたことを特徴とする請求項１記載の空気分離装置。
  3. 【請求項３】前記の下降液化ガスの取り出し手段とし
    て、下降液化ガスのうち比較的酸素分の多い液化ガスを
    主凝縮器まで下降させ主凝縮器内に貯蔵するように取り
    出し手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気
    分離装置。
  4. 【請求項４】前記の下降液化ガスの取り出し手段とし
    て、主凝縮器の機能を分割し、貯蔵装置とした副凝縮器
    を精留塔外部に設けたことを特徴とする請求項１記載の
    空気分離装置。
  5. 【請求項５】上部塔、下部塔、主凝縮器からなる複式精
    留塔を設けた空気分離装置において、前記空気分離装置
    の再起動時、貯蔵した酸素分の少ないガス及び下降液化
    ガスをポンプを使用せずに精留塔の上部塔にガス状また
    は液状にて戻すように構成したことを特徴とする空気分
    離装置。
  6. 【請求項６】上部塔、下部塔、主凝縮器からなる複式精
    留塔を設けた空気分離装置において、前記空気分離装置
    の主凝縮器の機能を分割した副凝縮器を精留塔外部に設
    け、装置停止から定常運転に入るまでの間、それぞれを
    完全に遮断して使用することを特徴とする空気分離装置
    の運転方法。
JP6186892A 1992-03-18 1992-03-18 空気分離装置及びその運転方法 Pending JPH05306884A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0681153A1 (de) * 1994-05-04 1995-11-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
JPH11201636A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Nippon Sanso Kk 空気液化分離装置及びその運転方法
KR100805716B1 (ko) * 2001-12-05 2008-02-21 주식회사 포스코 공기분리장치의 냉각운전시간 단축방법
JP2021063610A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 エア・ウォーター・クライオプラント株式会社 空気分離装置

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