JPH0979744A - 液体流の蒸発方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気体混合物を低温蒸留により分離する方法に
おいて、凝縮されるべき気体流の圧力を低減させ、又は
蒸発させられるべき液体流の圧力を上昇させること。 【解決手段】 凝縮する気体との熱交換により液体を蒸
発させるための方法において、前記蒸発すべき液体の圧
力が低減され、蒸発するべき液体は、これが蒸発した後
に、ほとんど揮発性を有さない成分で富化される方法。
別の方法では、凝縮されるべき気体が、ほとんど揮発性
を有さない成分で富化され得る。
おいて、凝縮されるべき気体流の圧力を低減させ、又は
蒸発させられるべき液体流の圧力を上昇させること。 【解決手段】 凝縮する気体との熱交換により液体を蒸
発させるための方法において、前記蒸発すべき液体の圧
力が低減され、蒸発するべき液体は、これが蒸発した後
に、ほとんど揮発性を有さない成分で富化される方法。
別の方法では、凝縮されるべき気体が、ほとんど揮発性
を有さない成分で富化され得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を蒸発させる
ための方法及び装置に関する。より具体的には、本発明
は、空気蒸留方法のような、低温蒸留による気体混合物
の分離のためのプロセスの一部分であるところの液体を
蒸発させるプロセスに適用する。
ための方法及び装置に関する。より具体的には、本発明
は、空気蒸留方法のような、低温蒸留による気体混合物
の分離のためのプロセスの一部分であるところの液体を
蒸発させるプロセスに適用する。
【0002】
【従来の技術】凝縮する気体流との潜熱交換により、液
体流を蒸発させることがしばしば必要である。本発明
は、前記2つの流れが少なくとも2つの成分を包含する
場合に関する。前記液体が、前記気体流よりも揮発性の
より低い成分でより富化されているならば、温度Tにお
ける気体流の凝縮圧力は、(T−ΔT)における液体流
の蒸発圧力よりも大きいであろう。
体流を蒸発させることがしばしば必要である。本発明
は、前記2つの流れが少なくとも2つの成分を包含する
場合に関する。前記液体が、前記気体流よりも揮発性の
より低い成分でより富化されているならば、温度Tにお
ける気体流の凝縮圧力は、(T−ΔT)における液体流
の蒸発圧力よりも大きいであろう。
【0003】例えば、不純な液体酸素流(95%酸素、
5%窒素)が、凝縮されるべき空気流に対して5×10
5 Paの圧力下に蒸発させられるならば、空気は定った
組成(21%の酸素及び79%の窒素)を有している故
に、13×105 Paの空気圧が完全に決定される。こ
こで、比較をより容易にするために、空気は2成分混合
物とみなされる。
5%窒素)が、凝縮されるべき空気流に対して5×10
5 Paの圧力下に蒸発させられるならば、空気は定った
組成(21%の酸素及び79%の窒素)を有している故
に、13×105 Paの空気圧が完全に決定される。こ
こで、比較をより容易にするために、空気は2成分混合
物とみなされる。
【0004】同様にして、同じ13×105 Paの圧力
の空気流を用いると、純粋な窒素流は、14×105 P
aのオーダーの圧力下に蒸発させられるであろう。
の空気流を用いると、純粋な窒素流は、14×105 P
aのオーダーの圧力下に蒸発させられるであろう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】多くの場合において、
凝縮されるべき気体流の圧力を低減させること、又は蒸
発させられるべき液体流の圧力を上昇させることが所望
されるが、最少又は最大圧力は、流れ自体の組成により
制限される。例えば、空気蒸留方法において、供給空気
の圧力をできるだけ低減させることが所望される。
凝縮されるべき気体流の圧力を低減させること、又は蒸
発させられるべき液体流の圧力を上昇させることが所望
されるが、最少又は最大圧力は、流れ自体の組成により
制限される。例えば、空気蒸留方法において、供給空気
の圧力をできるだけ低減させることが所望される。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明の主題は、凝縮する気体流との熱交換により、液体流
を蒸発させるための方法であり、前記2つの流れは、少
なくとも2つの成分を包含し、 i)前記気体流との熱交換により前記液体流が蒸発した
後に、前記液体流を揮発性のより低い成分で富化し、及
び/又は ii)前記液体流との熱交換により前記気体流が凝縮す
る前に、前記気体流を揮発性のより低い成分で富化する
ことを特徴とする方法である。
明の主題は、凝縮する気体流との熱交換により、液体流
を蒸発させるための方法であり、前記2つの流れは、少
なくとも2つの成分を包含し、 i)前記気体流との熱交換により前記液体流が蒸発した
後に、前記液体流を揮発性のより低い成分で富化し、及
び/又は ii)前記液体流との熱交換により前記気体流が凝縮す
る前に、前記気体流を揮発性のより低い成分で富化する
ことを特徴とする方法である。
【0007】本発明の別の特徴及び利点によれば、 −前記揮発性のより低い成分は酸素であり、別の揮発性
のより高い成分は窒素であり、 −気体、及び/又は蒸発した液体流を、富化されるべき
混合物よりも前記揮発性のより低い成分でより富化され
ている液体を頭部に供給される混合カラムの容器内に搬
送することにより、前記気体、及び/又は蒸発した液体
流は揮発性のより低い成分で富化され、 −前記気体流は、前記混合カラムの容器内に配置された
交換器内で凝縮する。
のより高い成分は窒素であり、 −気体、及び/又は蒸発した液体流を、富化されるべき
混合物よりも前記揮発性のより低い成分でより富化され
ている液体を頭部に供給される混合カラムの容器内に搬
送することにより、前記気体、及び/又は蒸発した液体
流は揮発性のより低い成分で富化され、 −前記気体流は、前記混合カラムの容器内に配置された
交換器内で凝縮する。
【0008】本発明の他の主題は、気体流との熱交換に
より液体流を蒸発させるための装置であって、前記2つ
の流れが、少なくとも2つの成分を包含し、前記気体流
と前記液体流との間の熱交換を可能にする手段を包含
し、揮発性のより低い成分で富化するための手段を包含
し、 i)前記手段の下流の蒸発した液体流が熱交換を可能に
し、及び/又は ii)前記手段の上流の気体流が熱交換を可能にするこ
とを特徴とするものである。
より液体流を蒸発させるための装置であって、前記2つ
の流れが、少なくとも2つの成分を包含し、前記気体流
と前記液体流との間の熱交換を可能にする手段を包含
し、揮発性のより低い成分で富化するための手段を包含
し、 i)前記手段の下流の蒸発した液体流が熱交換を可能に
し、及び/又は ii)前記手段の上流の気体流が熱交換を可能にするこ
とを特徴とするものである。
【0009】別の特徴によれば、 −流れを富化させるための手段は、富化されるべき流れ
よりも揮発性のより低い成分でより富化されている流れ
を供給される混合カラムを包含し、 −熱交換を可能にする手段は、前記混合カラムの容器内
に配置された交換器又は低圧カラムの容器内に配置され
た交換器を包含する。
よりも揮発性のより低い成分でより富化されている流れ
を供給される混合カラムを包含し、 −熱交換を可能にする手段は、前記混合カラムの容器内
に配置された交換器又は低圧カラムの容器内に配置され
た交換器を包含する。
【0010】また、凝縮する気体流との熱交換により、
液体流を蒸発させるための方法であって、前記2つの流
れが少なくとも2つの成分を包含し、前記液体流が、前
記気体流よりも、揮発性のより低い成分でより富化され
ており、 i)前記気体流との熱交換により前記液体流が蒸発した
後に、前記液体流を揮発性のより高い成分で富化し、及
び/又は ii)前記液体流との熱交換により前記気体流が蒸発す
る前に、前記気体流を揮発性のより高い成分で富化する
ことを特徴とする方法を考えることもできる。
液体流を蒸発させるための方法であって、前記2つの流
れが少なくとも2つの成分を包含し、前記液体流が、前
記気体流よりも、揮発性のより低い成分でより富化され
ており、 i)前記気体流との熱交換により前記液体流が蒸発した
後に、前記液体流を揮発性のより高い成分で富化し、及
び/又は ii)前記液体流との熱交換により前記気体流が蒸発す
る前に、前記気体流を揮発性のより高い成分で富化する
ことを特徴とする方法を考えることもできる。
【0011】これにより、特定の条件下では、蒸発させ
るべき液体流の圧力を上昇させることができる。
るべき液体流の圧力を上昇させることができる。
【0012】ある混合物の多くの成分の含有量を、この
混合物の蒸発後、及び又は凝縮前に修飾することを可能
にする方法及び装置を設計することも可能である。すな
わち、3成分混合物においては、混合物は、2つの揮発
性のより低い成分で富化され得る。
混合物の蒸発後、及び又は凝縮前に修飾することを可能
にする方法及び装置を設計することも可能である。すな
わち、3成分混合物においては、混合物は、2つの揮発
性のより低い成分で富化され得る。
【0013】本発明の別の主題は、気体流との熱交換に
より、液体流を蒸発させるための装置であって、前記2
つの流れが少なくとも2つの成分を包含し、前記液体流
が、前記気体流よりも揮発性のより低い成分でより富化
されており、前記気体流と前記液体流との間の熱交換を
可能にする手段を包含し、揮発性のより低い成分で富化
するための手段を包含し、 i)前記手段の下流の蒸発した液体流が熱交換を可能に
し、及び/又は ii)前記手段の上流の気体流が熱交換を可能にするこ
とを特徴とする装置である。
より、液体流を蒸発させるための装置であって、前記2
つの流れが少なくとも2つの成分を包含し、前記液体流
が、前記気体流よりも揮発性のより低い成分でより富化
されており、前記気体流と前記液体流との間の熱交換を
可能にする手段を包含し、揮発性のより低い成分で富化
するための手段を包含し、 i)前記手段の下流の蒸発した液体流が熱交換を可能に
し、及び/又は ii)前記手段の上流の気体流が熱交換を可能にするこ
とを特徴とする装置である。
【0014】別の特徴によれば、 −流れを富化させるための手段は、富化されるべき流れ
よりも揮発性のより低い成分でより富化されている流れ
を供給される混合カラムを包含し、 −熱交換を可能にする手段は、前記混合カラムの容器内
に配置された交換器又は低圧カラムの容器内に配置され
た交換器を包含する。
よりも揮発性のより低い成分でより富化されている流れ
を供給される混合カラムを包含し、 −熱交換を可能にする手段は、前記混合カラムの容器内
に配置された交換器又は低圧カラムの容器内に配置され
た交換器を包含する。
【0015】本発明の最後の主題は、蒸留により気体混
合物を分離するためのプラントであり、上述したような
装置を包含し、前記液体流が、分離生成物であり、前記
気体流が、分離されるべき気体混合物であるものであ
る。
合物を分離するためのプラントであり、上述したような
装置を包含し、前記液体流が、分離生成物であり、前記
気体流が、分離されるべき気体混合物であるものであ
る。
【0016】本発明は、低温蒸留システムにおいて特に
有用である。
有用である。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の2つの実施例を図面を、
参照して説明する。
参照して説明する。
【0018】図1は、従来技術の蒸発装置の該略図であ
る。
る。
【0019】図2は、本発明の蒸発装置の第1の変形の
概略図である。
概略図である。
【0020】図3は、本発明の蒸発装置の第2の変形の
概略図である。
概略図である。
【0021】図4は、従来技術の装置の概略図である。
【0022】図5は、本発明の第2の変形を図4の概略
図に組み入れた概略図である。
図に組み入れた概略図である。
【0023】図6は、従来技術の装置の概略図である。
【0024】図7は、本発明の第1の変形を図6の概略
図に組み入れた概略図である。
図に組み入れた概略図である。
【0025】図1は、熱交換機60を示し、熱交換器6
0では、凝縮し、液体流Dを生成させるところの気体流
Cとの潜熱交換により、液体流Aが蒸発し、気体流を生
成させる。2つの流れA及びCには、少なくとも2つの
成分が包含され、Cは、Aよりも、揮発性のより高い成
分でより富化されている。例えば、Aは、不純な液体酸
素(95%O2 、5%N2 )であり、Cは、空気(79
%N2 、21%O2 )であり得る。この場合、Aが5×
105 Paであるならば、Cは、13×105Paでな
ければならない。
0では、凝縮し、液体流Dを生成させるところの気体流
Cとの潜熱交換により、液体流Aが蒸発し、気体流を生
成させる。2つの流れA及びCには、少なくとも2つの
成分が包含され、Cは、Aよりも、揮発性のより高い成
分でより富化されている。例えば、Aは、不純な液体酸
素(95%O2 、5%N2 )であり、Cは、空気(79
%N2 、21%O2 )であり得る。この場合、Aが5×
105 Paであるならば、Cは、13×105Paでな
ければならない。
【0026】図2に示す第1の方法により本発明を実施
する場合、5×105 Paにある不純な液体酸素流A
(95%O2 、5%N2 )の蒸発が、熱交換器60内で
続けられる。凝縮されるべき気体空気流Cの成分は、7
0%O2 、30%N2 の組成を有する液体流Fが頭部に
供給される混合カラム62の容器内に搬送されることに
より修飾される。40%の酸素を含有する頭部気体E
は、カラム62から回収され、空気流Cよりも低い圧力
下で凝縮する。従って、気体空気流Cの圧力を9×10
5 Paに減少させることができる。
する場合、5×105 Paにある不純な液体酸素流A
(95%O2 、5%N2 )の蒸発が、熱交換器60内で
続けられる。凝縮されるべき気体空気流Cの成分は、7
0%O2 、30%N2 の組成を有する液体流Fが頭部に
供給される混合カラム62の容器内に搬送されることに
より修飾される。40%の酸素を含有する頭部気体E
は、カラム62から回収され、空気流Cよりも低い圧力
下で凝縮する。従って、気体空気流Cの圧力を9×10
5 Paに減少させることができる。
【0027】図2に示す本発明の装置は、14×105
Paの液体窒素のような、揮発性のより高い流体の蒸発
を行なう場合にも適用される。図1の交換器60内で1
3×105 Paの空気流を凝縮させる代わりに、この空
気流は、空気よりも酸素でより富化された気体をその頭
部で生成させるために、混合カラム62内で富化され
る。
Paの液体窒素のような、揮発性のより高い流体の蒸発
を行なう場合にも適用される。図1の交換器60内で1
3×105 Paの空気流を凝縮させる代わりに、この空
気流は、空気よりも酸素でより富化された気体をその頭
部で生成させるために、混合カラム62内で富化され
る。
【0028】従って、凝縮される流れCは、その凝縮前
に酸素で富化される。
に酸素で富化される。
【0029】図3に示す第2の方法により本発明を実施
する場合、修飾されるのは、蒸発した液体の成分であ
る。この場合の目的は、5×105 Paで95%O2 を
含有する不純な酸素気体流Bを生成させることであり、
21%O2 、79%N2 の組成を有する9×105 Pa
の空気(空気を2成分混合物とみなす)であるところの
気体流Cが凝縮される。
する場合、修飾されるのは、蒸発した液体の成分であ
る。この場合の目的は、5×105 Paで95%O2 を
含有する不純な酸素気体流Bを生成させることであり、
21%O2 、79%N2 の組成を有する9×105 Pa
の空気(空気を2成分混合物とみなす)であるところの
気体流Cが凝縮される。
【0030】生成させることを所望するところの気体流
Bよりも酸素により乏しい液体Aが、9バールにおける
空気の凝縮温度において、5×105 Paの圧力で蒸発
に供される。液体Aは、70%O2 、30%N2 の組成
を有し、交換器60内で蒸発する。この蒸発の後に、流
体Eは、98%O2 、2%N2 の組成を有する液体流
F’が供給される混合カラム62内において酸素で富化
される。所望する組成である95%O2 、5%N2 を有
する気体流Bは、カラム62の頭部から排出される。
Bよりも酸素により乏しい液体Aが、9バールにおける
空気の凝縮温度において、5×105 Paの圧力で蒸発
に供される。液体Aは、70%O2 、30%N2 の組成
を有し、交換器60内で蒸発する。この蒸発の後に、流
体Eは、98%O2 、2%N2 の組成を有する液体流
F’が供給される混合カラム62内において酸素で富化
される。所望する組成である95%O2 、5%N2 を有
する気体流Bは、カラム62の頭部から排出される。
【0031】よって、この第2の方法には、蒸発した流
体を、その蒸発の後に酸素で富化する段階が包含され、
空気は、同じ圧力にある不純な酸素が蒸発するために必
要であったであろうところの圧力よりも低い圧力におい
て凝縮される。
体を、その蒸発の後に酸素で富化する段階が包含され、
空気は、同じ圧力にある不純な酸素が蒸発するために必
要であったであろうところの圧力よりも低い圧力におい
て凝縮される。
【0032】図4に示すような、通常のポンプを備えた
液体酸素プラントにおいては、圧力下にある液体酸素流
の蒸発が起こるところの主熱交換器内へ3つの空気流が
搬送される。第1の流れ1は、13×105 Paにあ
る。空気の残部(約70%)は、5×105 Paに圧縮
され、2つに分割される。第2の流れ2は、交換器7を
通り、二重蒸留カラムの中圧力カラム100内に搬送さ
れる。第3の流れ3は、圧力ブースター9によりその圧
力が10×105 Paに昇圧され、冷却され、そして前
記圧力ブースターと連結されたタービン11によりその
圧力が、低圧カラム102の圧力よりもわずかに高い圧
力に解放され、次いで、副冷却段階の後に低圧カラム1
02に搬送される。
液体酸素プラントにおいては、圧力下にある液体酸素流
の蒸発が起こるところの主熱交換器内へ3つの空気流が
搬送される。第1の流れ1は、13×105 Paにあ
る。空気の残部(約70%)は、5×105 Paに圧縮
され、2つに分割される。第2の流れ2は、交換器7を
通り、二重蒸留カラムの中圧力カラム100内に搬送さ
れる。第3の流れ3は、圧力ブースター9によりその圧
力が10×105 Paに昇圧され、冷却され、そして前
記圧力ブースターと連結されたタービン11によりその
圧力が、低圧カラム102の圧力よりもわずかに高い圧
力に解放され、次いで、副冷却段階の後に低圧カラム1
02に搬送される。
【0033】第1の流れ1のみが、そのより高い圧力故
に交換器7内で液化され、第1の流れ1は、2つに分割
され、低圧カラム及び中圧カラム内にインジェクトされ
る。
に交換器7内で液化され、第1の流れ1は、2つに分割
され、低圧カラム及び中圧カラム内にインジェクトされ
る。
【0034】95%不純酸素排出は、液体の形態で低圧
カラム102の容器内に引き込まれ、ポンプ13により
5×105 Paに圧縮され、次いで、交換器7内で蒸発
に供される。
カラム102の容器内に引き込まれ、ポンプ13により
5×105 Paに圧縮され、次いで、交換器7内で蒸発
に供される。
【0035】酸素を蒸発させる空気の圧力を低下させる
ために、図5に示すように、図3に示す装置をポンプを
備えた酸素プラントに適用する。図5では、図4中の構
成要素と同じものは、同じ参照番号が付されている。
ために、図5に示すように、図3に示す装置をポンプを
備えた酸素プラントに適用する。図5では、図4中の構
成要素と同じものは、同じ参照番号が付されている。
【0036】圧力の大多数は同一であるが、空気流C
は、わずか9×105 Paである。空気流Cは、交換器
7を通過しても、もはや凝縮されないが、混合カラム1
04の容器凝縮器19内で凝縮する。低圧カラム102
の容器内に引き込まれ、ポンプ13により圧縮された9
8%の酸素を含有する不純な液体酸素は、前記混合カラ
ムの頭部に搬送され、一方で、富化された液体流は、中
圧力カラム100の容器から混合カラム104の容器内
へ搬送される。所望の酸素純度(95%)を有する気体
Bは、前記混合カラムの頭部から引き抜かれる。交換器
19内で蒸発させられるべき液体は、中圧力カラム10
0から引き抜かれた富化された液体と、前記混合カラム
の容器トレーから由来する80%のO2 を含有する液体
G’との混合物である。55%O2 を含有する蒸気Eと
平衡状態にある76%O2 を含有する蒸発しなかった液
体Gは、前記容器内に引き込まれ、前記カラムに供給さ
れる。
は、わずか9×105 Paである。空気流Cは、交換器
7を通過しても、もはや凝縮されないが、混合カラム1
04の容器凝縮器19内で凝縮する。低圧カラム102
の容器内に引き込まれ、ポンプ13により圧縮された9
8%の酸素を含有する不純な液体酸素は、前記混合カラ
ムの頭部に搬送され、一方で、富化された液体流は、中
圧力カラム100の容器から混合カラム104の容器内
へ搬送される。所望の酸素純度(95%)を有する気体
Bは、前記混合カラムの頭部から引き抜かれる。交換器
19内で蒸発させられるべき液体は、中圧力カラム10
0から引き抜かれた富化された液体と、前記混合カラム
の容器トレーから由来する80%のO2 を含有する液体
G’との混合物である。55%O2 を含有する蒸気Eと
平衡状態にある76%O2 を含有する蒸発しなかった液
体Gは、前記容器内に引き込まれ、前記カラムに供給さ
れる。
【0037】図6は、中圧カラム100と、2つの蒸発
器/凝縮器を包含する低圧カラム106、102とを包
含する二重カラム中で、蒸留された空気から圧力下の酸
素を生成させる、ポンプを備えた液体酸素プラントの通
常の概略図である。ここで、中間蒸発器は、2つのカラ
ムの頭部内に還流としてそれを搬送するために、前記中
圧カラムからの頭部窒素を凝縮させ、前記低圧カラム1
06の下方部の容器蒸発器21は、液体酸素の蒸発によ
り空気流を凝縮させ、もってこのカラムの容器内の加熱
を提供する。この場合、前記中圧カラムの圧力は、蒸発
器21内で不純な酸素(95%O2 )を蒸発させるとこ
ろの空気分画Cの凝縮圧力により規定される。
器/凝縮器を包含する低圧カラム106、102とを包
含する二重カラム中で、蒸留された空気から圧力下の酸
素を生成させる、ポンプを備えた液体酸素プラントの通
常の概略図である。ここで、中間蒸発器は、2つのカラ
ムの頭部内に還流としてそれを搬送するために、前記中
圧カラムからの頭部窒素を凝縮させ、前記低圧カラム1
06の下方部の容器蒸発器21は、液体酸素の蒸発によ
り空気流を凝縮させ、もってこのカラムの容器内の加熱
を提供する。この場合、前記中圧カラムの圧力は、蒸発
器21内で不純な酸素(95%O2 )を蒸発させるとこ
ろの空気分画Cの凝縮圧力により規定される。
【0038】前記低圧カラムの容器から引き抜かれる液
体酸素は、ポンプ13内で5×105 Paに圧縮され、
13×105 Paの空気流の凝縮によりそれが蒸発させ
られるところの交換器に搬送される。
体酸素は、ポンプ13内で5×105 Paに圧縮され、
13×105 Paの空気流の凝縮によりそれが蒸発させ
られるところの交換器に搬送される。
【0039】前記中圧カラムへ搬送される空気の圧力を
減少させるために、図2に示す装置が、図6のポンプを
備えた液体酸素プラントに適用される。図7は、この新
たな有利な配置を示す。
減少させるために、図2に示す装置が、図6のポンプを
備えた液体酸素プラントに適用される。図7は、この新
たな有利な配置を示す。
【0040】前記低圧カラムの容器を加熱するために用
いられ、図2及び6の流れCに対応する蒸留されるべき
空気分画は、混合カラム108の容器へ搬送され、この
容器において、14で加圧された前記低圧カラムの中間
水準から生じる酸素富化液体Fとの接触に供される。こ
の液体と接触すると、空気は酸素で富化され、40%O
2 、60%N2 の組成を有する流れEが、カラム108
から引き抜かれ、低圧カラムの容器蒸発器21内で凝縮
する。酸素濃度40%を有する、混合カラムからの容器
液Gは、液Dと、中圧カラム100の容器内に引き抜か
れた富化液体と混合される。これらの液体は、還流とし
て低圧カラム102に供するために用いられる。
いられ、図2及び6の流れCに対応する蒸留されるべき
空気分画は、混合カラム108の容器へ搬送され、この
容器において、14で加圧された前記低圧カラムの中間
水準から生じる酸素富化液体Fとの接触に供される。こ
の液体と接触すると、空気は酸素で富化され、40%O
2 、60%N2 の組成を有する流れEが、カラム108
から引き抜かれ、低圧カラムの容器蒸発器21内で凝縮
する。酸素濃度40%を有する、混合カラムからの容器
液Gは、液Dと、中圧カラム100の容器内に引き抜か
れた富化液体と混合される。これらの液体は、還流とし
て低圧カラム102に供するために用いられる。
【0041】この配置は、空気圧力を約20%低減させ
ることを可能にし、主空気圧縮機に関するエネルギーを
節約する。
ることを可能にし、主空気圧縮機に関するエネルギーを
節約する。
【0042】本発明は、液体2成分混合物が、凝縮する
気体2成分混合物との熱交換により蒸発させられる場合
にのみ適用されるものではない。1成分のみを有する液
体を、この成分、さらにはこの共通の成分よりも、より
高い揮発性を有する別の気体をより少ない量含有する気
体混合物に対して蒸発させるための本発明の使用を容易
に考えることができる。
気体2成分混合物との熱交換により蒸発させられる場合
にのみ適用されるものではない。1成分のみを有する液
体を、この成分、さらにはこの共通の成分よりも、より
高い揮発性を有する別の気体をより少ない量含有する気
体混合物に対して蒸発させるための本発明の使用を容易
に考えることができる。
【0043】本発明は、他の気体及び他の液体にも適用
される。
される。
【0044】本発明は、流体B(図2)及び流体E(図
3)が部分的に蒸発させられ、流体D(図2及び3)が
部分的に凝縮させられる場合にも適用される。
3)が部分的に蒸発させられ、流体D(図2及び3)が
部分的に凝縮させられる場合にも適用される。
【図1】従来技術の蒸発装置の該略図。
【図2】本発明の蒸発装置の第1の変形の概略図。
【図3】本発明の蒸発装置の第2の変形の概略図。
【図4】従来技術の装置の概略図。
【図5】本発明の第2の変形を図4の概略図に組み入れ
た概略図。
た概略図。
【図6】従来技術の装置の概略図。
【図7】本発明の第1の変形を図6の概略図に組み入れ
た概略図。
た概略図。
A…液体流 C…気体流 F’…流体流 7…交換器 21…蒸発器 100…中圧カラム 102、106…低圧カラム 104…混合カラム
Claims (17)
- 【請求項1】 凝縮する気体流(C)との熱交換により
液体流(A)を蒸発させる方法であって、該2つの流れ
(A、C)が少なくとも2つの成分を包含し、 i)該気体流(C)との熱交換により該液体流(A)が
蒸発した後に、該液体流(A)を揮発性のより低い成分
で富化し、及び/又は ii)該液体流(A)との熱交換により該気体流(C)
が凝縮する前に、該気体流(C)を揮発性のより低い成
分で富化することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 該揮発性のより低い成分が酸素であり、
別の揮発性のより高い成分が窒素である請求項1に記載
の方法。 - 【請求項3】 該気体(C)及び/又は蒸発した液体
(A)混合物を、富化されるべき該混合物(A、C)よ
りも揮発性のより低い成分でより富化されている液体
(F)が頭部に供給される混合カラム(104、10
8)の容器内に搬送することにより、該気体(C)及び
/又は蒸発した液体(A)混合物を揮発性のより低い成
分で富化する請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 該気体流(C)が、該混合カラムの容器
内に配置された交換器(19、104)内で凝縮する請
求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 揮発性のより低い成分で富化された気体
状流体(E)が、中圧/低圧二重カラムの低圧カラム
(102、106)の容器蒸発器(21)内で凝縮し、
該低圧カラムが、該中圧カラム(100)の頭部窒素を
凝縮させる中間蒸発器を包含する請求項3に記載の方
法。 - 【請求項6】 不純な酸素を製造する請求項3に記載の
方法であって、酸素富化液体分画を蒸発させ、この蒸発
した液体分画を混合カラム内に搬送し、該混合カラムに
おいて、該蒸発した液体分画と、二重カラムの低圧カラ
ムの容器内に排出され、蒸気の形態にある該不純な酸素
よりもわずかに高い純度を有する液体酸素流とを接触さ
せ、熱及び物質交換に供し、不純な酸素を該混合カラム
の頭部から排出させる方法。 - 【請求項7】 該混合カラムの容器内に排出された液体
を、該低圧カラム内へ搬送する請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 該低圧カラムの容器内で生成した酸素
が、空気よりも酸素でより富化されている蒸気との熱交
換により蒸発し、蒸留されるべき空気の分画と、該低圧
カラムの中間水準から生じる酸素でより富化されている
液体とを接触させて熱及び物質交換に供するところの混
合カラムの頭部から排出される請求項3に記載の方法。 - 【請求項9】 該混合カラムの容器内で生成した液体及
び該凝縮された蒸気を、該低圧カラム内に搬送する請求
項8に記載の方法。 - 【請求項10】 該液体分画が、該中圧カラムから生じ
る富化された液体の一部分である請求項9に記載の方
法。 - 【請求項11】 該液体分画が、富化された液体と、該
混合カラムの容器トレーから排出される液体との混合物
である請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 気体流(C)との熱交換により液体流
(A)を蒸発させるための装置であって、該2つの流れ
(A、C)が少なくとも2つの成分を包含し、該気体流
(C)と該液体流(A)との間の熱交換を可能にする手
段(60、19、21)を包含し、 該装置が、揮発性のより低い成分で富化するための手段
(62、104、108)を包含し、 i)該手段(60、19、21)の下流の該蒸発した液
体流(A)が熱交換を可能にし、及び/又は ii)該手段(60、21)の上流の該気体流(C)が
熱交換を可能にすることを特徴とする装置。 - 【請求項13】 該流れ(A、C)を富化するための該
手段(62、104、108)が、富化されるべき流れ
よりも揮発性のより低い成分でより富化されている流体
(F、F’)を供給される混合カラム(104、10
8)を包含する請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】 該熱交換を可能にする手段が、該混合
カラム(104)の容器内に配置された交換器(1
9)、又は低圧カラム(102、106)の容器内に配
置された交換器(21)を包含する請求項12又は13
に記載の装置。 - 【請求項15】 該中間蒸発器の下方に配置された該低
圧カラム(102、106)の下方部(106)が、該
中圧カラムの上方に設置される上方部(102)から分
離されている請求項14に記載の装置。 - 【請求項16】 請求項13ないし15のいずれか1項
に記載の装置を包含し、蒸留により気体混合物を分離す
るためのプラントであって、液体流(A)が、分離生成
物であり、及び気体流(C)が、分離されるべき気体混
合物であるプラント。 - 【請求項17】 該液体流(A)が、空気の1つ又はそ
れ以上の成分の圧縮された流れであり、及び該気体流
(C)が、空気である請求項16に記載のプラント。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9502989 | 1995-03-15 | ||
FR9502989A FR2731781B1 (fr) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | Procede et appareil de vaporisation d'un debit liquide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0979744A true JPH0979744A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=9477041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8058067A Pending JPH0979744A (ja) | 1995-03-15 | 1996-03-14 | 液体流の蒸発方法及び装置 |
Country Status (12)
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US (1) | US5704228A (ja) |
EP (1) | EP0732556B1 (ja) |
JP (1) | JPH0979744A (ja) |
KR (1) | KR960033506A (ja) |
CN (1) | CN1142042A (ja) |
AU (1) | AU705015B2 (ja) |
BR (1) | BR9601021A (ja) |
CA (1) | CA2171679A1 (ja) |
DE (1) | DE69611469T2 (ja) |
ES (1) | ES2153942T3 (ja) |
FR (1) | FR2731781B1 (ja) |
ZA (1) | ZA962087B (ja) |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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FR2778233B1 (fr) * | 1998-04-30 | 2000-06-02 | Air Liquide | Installation de distillation d'air et boite froide correspondante |
US5865041A (en) * | 1998-05-01 | 1999-02-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Distillation process using a mixing column to produce at least two oxygen-rich gaseous streams having different oxygen purities |
FR2782787B1 (fr) * | 1998-08-28 | 2000-09-29 | Air Liquide | Procede et installation de production d'oxygene impur par distillation d'air |
US6397632B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-06-04 | Praxair Technology, Inc. | Gryogenic rectification method for increased argon production |
IT1404150B1 (it) * | 2010-12-28 | 2013-11-15 | Polimeri Europa Spa | Procedimento per la depressurizzazione di fluidi e dispositivo adatto allo scopo |
EP3557166A1 (de) | 2018-04-19 | 2019-10-23 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft und luftzerlegungsanlage |
WO2020083527A1 (de) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und anlage zur tieftemperaturezerlegung von luft |
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US4022030A (en) * | 1971-02-01 | 1977-05-10 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Thermal cycle for the compression of a fluid by the expansion of another fluid |
GB8512562D0 (en) * | 1985-05-17 | 1985-06-19 | Boc Group Plc | Liquid-vapour contact method |
GB8806478D0 (en) * | 1988-03-18 | 1988-04-20 | Boc Group Plc | Air separation |
FR2680114B1 (fr) * | 1991-08-07 | 1994-08-05 | Lair Liquide | Procede et installation de distillation d'air, et application a l'alimentation en gaz d'une acierie. |
US5454227A (en) * | 1994-08-17 | 1995-10-03 | The Boc Group, Inc. | Air separation method and apparatus |
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JP2007518054A (ja) * | 2004-01-12 | 2007-07-05 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 空気分離のための低温蒸留方法および装置 |
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