JPH1194457A - 加圧された液体生成物を製造するための多塔システム及び方法 - Google Patents
加圧された液体生成物を製造するための多塔システム及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 単一ポンプを利用するよりもエネルギー効率
の良い態様で作動する凝縮器用のリボイラーとして機能
するダウンフロー熱交換器のための再循環方法を提供す
る。 【解決手段】 多塔システム１の装置及び方法におい
て、高圧力塔１０と低圧力塔１２が、凝縮器用のリボイ
ラー１８によって互いに作用的に関連している。ポンプ
４０により低圧力塔１２の液体溜めの流れを圧送して加
圧された生成物を生成することができる。凝縮器用のリ
ボイラーは、流下薄膜式の熱交換器となっている。熱交
換器においては、液体が蒸発させられて、高圧力塔１０
の塔オーバーヘッドの蒸発に対して低圧力塔１２でさら
に沸騰させられ、高圧力塔１０及び低圧力塔１２の両方
の塔を還流させることができる。液体は、エゼクター４
８によって再循環させられて、凝縮器用のリボイラー１
８に戻る。
の良い態様で作動する凝縮器用のリボイラーとして機能
するダウンフロー熱交換器のための再循環方法を提供す
る。 【解決手段】 多塔システム１の装置及び方法におい
て、高圧力塔１０と低圧力塔１２が、凝縮器用のリボイ
ラー１８によって互いに作用的に関連している。ポンプ
４０により低圧力塔１２の液体溜めの流れを圧送して加
圧された生成物を生成することができる。凝縮器用のリ
ボイラーは、流下薄膜式の熱交換器となっている。熱交
換器においては、液体が蒸発させられて、高圧力塔１０
の塔オーバーヘッドの蒸発に対して低圧力塔１２でさら
に沸騰させられ、高圧力塔１０及び低圧力塔１２の両方
の塔を還流させることができる。液体は、エゼクター４
８によって再循環させられて、凝縮器用のリボイラー１
８に戻る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、ダウンフロー
（順流）タイプの凝縮器（コンデンサー）用のリボイラ
ーによって、互いに作用的に関連する高圧力塔と低圧力
塔とを有する、多塔システム及び方法に関する。特に、
本願発明は、前記凝縮器（コンデンサー）用のリボイラ
ーにおいて再沸騰すべき液体を、エゼクター（排出装
置）によって再循環させる、そのようなシステム及び方
法に関する。より特定すれば、本願発明は、前記液体を
圧送することによって生成物が加圧される、そのような
システム及び方法に関する。
（順流）タイプの凝縮器（コンデンサー）用のリボイラ
ーによって、互いに作用的に関連する高圧力塔と低圧力
塔とを有する、多塔システム及び方法に関する。特に、
本願発明は、前記凝縮器（コンデンサー）用のリボイラ
ーにおいて再沸騰すべき液体を、エゼクター（排出装
置）によって再循環させる、そのようなシステム及び方
法に関する。より特定すれば、本願発明は、前記液体を
圧送することによって生成物が加圧される、そのような
システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気分離において、多くの蒸留塔を使用
して、混合物をその成分に分離している。前記蒸留塔
は、凝縮器用のリボイラーによって、互いに熱力学的に
関連していると効果的である。前記凝縮器用のリボイラ
ーを使用して、前記蒸留塔内をさらに沸騰させ、また、
前記蒸留塔内で還流が行われる。
して、混合物をその成分に分離している。前記蒸留塔
は、凝縮器用のリボイラーによって、互いに熱力学的に
関連していると効果的である。前記凝縮器用のリボイラ
ーを使用して、前記蒸留塔内をさらに沸騰させ、また、
前記蒸留塔内で還流が行われる。
【０００３】多塔システムの一例は、空気を窒素及び酸
素に分離するための二重塔リンデ（Ｌｉｎｄｅ）サイク
ルである。このタイプの多塔システムは、酸素の含有率
が高い塔のボトム（ｂｏｔｔｏｍｓ： 軽い化合物が蒸
留されたあとに，蒸留塔の底に残る残留留分）と、窒素
の含有率が高い塔（ｔｏｗｅｒ）のオーバーヘッド（ｏ
ｖｅｒｈｅａｄ： 蒸留塔のような，プロセス用容器の
塔頂から放出される流体）とを生成できるように高圧力
塔を備えている。未精製の液体酸素として当該技術にお
いて公知の、酸素の含有率が高い液体の塔のボトムが、
さらに、低圧力塔で精製され、これによって、液体酸素
塔ボトムを生成できるようになっている。前記低圧力塔
でさらに沸騰させるために、また、前記低圧力塔及び前
記高圧力塔の両方の塔のために還流を発生させるため
に、凝縮器用のリボイラー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ−ｒｅ
ｂｏｉｌｅｒ）が、前記低圧力塔の底部貯め領域（ｂｏ
ｔｔｏｍ ｓｕｍｐ ｒｅｇｉｏｎ）に置かれ、これに
よって、前記低圧力塔内で下る前記酸素を蒸発（気化）
させることに対して、前記高圧力塔からの窒素の含有率
が高い塔（ｔｏｗｅｒ）のオーバーヘッドを凝縮させ
る。当該技術において公知なように、アルゴン塔を前記
低圧力塔に関連させることにより、塔のオーバーヘッド
としてアルゴンを濃縮することができる。液体酸素生成
物を前記低圧力塔から引き出すことができ、次いで、ポ
ンプを使用することによって加圧することができる。結
果として生じる圧送流は、次いで、蒸発（気化）させら
れ、これによって、高圧生成物を生成することができ
る。
素に分離するための二重塔リンデ（Ｌｉｎｄｅ）サイク
ルである。このタイプの多塔システムは、酸素の含有率
が高い塔のボトム（ｂｏｔｔｏｍｓ： 軽い化合物が蒸
留されたあとに，蒸留塔の底に残る残留留分）と、窒素
の含有率が高い塔（ｔｏｗｅｒ）のオーバーヘッド（ｏ
ｖｅｒｈｅａｄ： 蒸留塔のような，プロセス用容器の
塔頂から放出される流体）とを生成できるように高圧力
塔を備えている。未精製の液体酸素として当該技術にお
いて公知の、酸素の含有率が高い液体の塔のボトムが、
さらに、低圧力塔で精製され、これによって、液体酸素
塔ボトムを生成できるようになっている。前記低圧力塔
でさらに沸騰させるために、また、前記低圧力塔及び前
記高圧力塔の両方の塔のために還流を発生させるため
に、凝縮器用のリボイラー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ−ｒｅ
ｂｏｉｌｅｒ）が、前記低圧力塔の底部貯め領域（ｂｏ
ｔｔｏｍ ｓｕｍｐ ｒｅｇｉｏｎ）に置かれ、これに
よって、前記低圧力塔内で下る前記酸素を蒸発（気化）
させることに対して、前記高圧力塔からの窒素の含有率
が高い塔（ｔｏｗｅｒ）のオーバーヘッドを凝縮させ
る。当該技術において公知なように、アルゴン塔を前記
低圧力塔に関連させることにより、塔のオーバーヘッド
としてアルゴンを濃縮することができる。液体酸素生成
物を前記低圧力塔から引き出すことができ、次いで、ポ
ンプを使用することによって加圧することができる。結
果として生じる圧送流は、次いで、蒸発（気化）させら
れ、これによって、高圧生成物を生成することができ
る。
【０００４】流下薄膜式の熱交換器が、空気分離プラン
トの凝縮器用のリボイラー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ−ｒｅ
ｂｏｉｌｅｒ）として採用されている。ダウンフロー
（順流）リボイラー（ｄｏｗｎｆｌｏｗ ｒｅｂｏｉｌ
ｅｒ）として知られているそのような装置は、複数の平
行なプレートからつくられたコア（ｃｏｒｅ）を採用し
ている。熱交換用の通路は、前記酸素の割合が高い（換
言すれば、酸素に富んだ）液体の蒸発に対して、前記窒
素の割合が高い蒸気が凝縮することができるように、前
記平行なプレートの間に形成されている。空気を分離す
る場合において、また、他のタイプの蒸留を行う場合に
おいて、前記低圧力塔は、前記凝縮器用のリボイラーに
供給される前記液体の全てが蒸発（気化）しないように
作動させられる。このための１つの理由は、前記液体を
蒸発させるのに使用される前記凝縮器用のリボイラーの
熱交換用の通路内での乾燥の可能性を防止することであ
る。空気分離において、これにより、前記空気内に存在
する、燃性の高い炭化水素のようなより重い成分が、そ
のような熱交換用の通路内で濃縮する結果となる。
トの凝縮器用のリボイラー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ−ｒｅ
ｂｏｉｌｅｒ）として採用されている。ダウンフロー
（順流）リボイラー（ｄｏｗｎｆｌｏｗ ｒｅｂｏｉｌ
ｅｒ）として知られているそのような装置は、複数の平
行なプレートからつくられたコア（ｃｏｒｅ）を採用し
ている。熱交換用の通路は、前記酸素の割合が高い（換
言すれば、酸素に富んだ）液体の蒸発に対して、前記窒
素の割合が高い蒸気が凝縮することができるように、前
記平行なプレートの間に形成されている。空気を分離す
る場合において、また、他のタイプの蒸留を行う場合に
おいて、前記低圧力塔は、前記凝縮器用のリボイラーに
供給される前記液体の全てが蒸発（気化）しないように
作動させられる。このための１つの理由は、前記液体を
蒸発させるのに使用される前記凝縮器用のリボイラーの
熱交換用の通路内での乾燥の可能性を防止することであ
る。空気分離において、これにより、前記空気内に存在
する、燃性の高い炭化水素のようなより重い成分が、そ
のような熱交換用の通路内で濃縮する結果となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】重い成分の望ましくな
い濃縮を防止するために、液体は、前記沸騰用の通路の
頂部に再循環して戻る。圧送によって加圧された生成物
の流れを吐き出すことができるように設計されたプラン
トの場合において、前記圧送された流れの一部は、再循
環することができるように、前記低圧力塔の圧力まで拡
大することができる。これは、高圧力のために消費され
る圧送エネルギーが、低圧力を必要とする液体を再循環
させるのに費やされれるという点において、効果的では
ない。他の可能性は、２つのポンプを使用することであ
る。しかしながら、別体のポンプを加えると、複雑にな
り、資本経費も増える。
い濃縮を防止するために、液体は、前記沸騰用の通路の
頂部に再循環して戻る。圧送によって加圧された生成物
の流れを吐き出すことができるように設計されたプラン
トの場合において、前記圧送された流れの一部は、再循
環することができるように、前記低圧力塔の圧力まで拡
大することができる。これは、高圧力のために消費され
る圧送エネルギーが、低圧力を必要とする液体を再循環
させるのに費やされれるという点において、効果的では
ない。他の可能性は、２つのポンプを使用することであ
る。しかしながら、別体のポンプを加えると、複雑にな
り、資本経費も増える。
【０００６】後述するように、本願発明は、単一ポンプ
を利用するよりもエネルギー効率の良い態様で作動しあ
るいはそのような目的のために別体のポンプと不利益な
関係で作動する凝縮器用のリボイラーとして機能するダ
ウンフロー（順流）熱交換器のための再循環方法を提供
するものである。
を利用するよりもエネルギー効率の良い態様で作動しあ
るいはそのような目的のために別体のポンプと不利益な
関係で作動する凝縮器用のリボイラーとして機能するダ
ウンフロー（順流）熱交換器のための再循環方法を提供
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明は、少なくとも
高圧力塔と低圧力塔とを備え、前記高圧力塔及び低圧力
塔が凝縮器用のリボイラーによって互いに作用的に関係
する、多塔システムを提供するものである。前記凝縮器
用のリボイラーは、前記低圧力塔内で下る液体の一部が
蒸発するのに対して、前記高圧力塔の塔（ｔｏｗｅｒ）
のオーバーヘッドを凝縮させる。前記凝縮器用のリボイ
ラーは、流下薄膜式の熱交換器を備えている。液体収集
器が、前記低圧力塔内に設けられ、これによって、前記
凝縮器用のリボイラーに移動する前記液体を収集できる
ようになっている。液体溜め（サンプ）が、蒸発してい
ない液体の残りの一部を収集できるように設けられてい
る。第１の分岐付きの流れ回路が、前記液体溜めに接続
されている。前記第１の分岐付きの流れ回路は、第１の
分岐部と、第２の分岐部とを備えている。ポンプが、前
記第１の分岐付きの流れ回路の前記第１の分岐部に接続
されており、これによって、前記液体の残りの一部の流
れを加圧することができるようになっている。第２の分
岐付きの流れ回路が、戻り用の分岐部の出口分岐部とし
て、前記ポンプに接続されている。高圧用の入口を有す
るエゼクター（排出装置）が、前記戻り用の分岐部に接
続されている。前記エゼクターの低圧用の入口が、前記
第２の分岐部に接続されている。導管が、前記エゼクタ
ーの出口と前記液体収集器との間を連通している。
高圧力塔と低圧力塔とを備え、前記高圧力塔及び低圧力
塔が凝縮器用のリボイラーによって互いに作用的に関係
する、多塔システムを提供するものである。前記凝縮器
用のリボイラーは、前記低圧力塔内で下る液体の一部が
蒸発するのに対して、前記高圧力塔の塔（ｔｏｗｅｒ）
のオーバーヘッドを凝縮させる。前記凝縮器用のリボイ
ラーは、流下薄膜式の熱交換器を備えている。液体収集
器が、前記低圧力塔内に設けられ、これによって、前記
凝縮器用のリボイラーに移動する前記液体を収集できる
ようになっている。液体溜め（サンプ）が、蒸発してい
ない液体の残りの一部を収集できるように設けられてい
る。第１の分岐付きの流れ回路が、前記液体溜めに接続
されている。前記第１の分岐付きの流れ回路は、第１の
分岐部と、第２の分岐部とを備えている。ポンプが、前
記第１の分岐付きの流れ回路の前記第１の分岐部に接続
されており、これによって、前記液体の残りの一部の流
れを加圧することができるようになっている。第２の分
岐付きの流れ回路が、戻り用の分岐部の出口分岐部とし
て、前記ポンプに接続されている。高圧用の入口を有す
るエゼクター（排出装置）が、前記戻り用の分岐部に接
続されている。前記エゼクターの低圧用の入口が、前記
第２の分岐部に接続されている。導管が、前記エゼクタ
ーの出口と前記液体収集器との間を連通している。
【０００８】他の特徴において、本願発明は、少なくと
も高圧力塔及び低圧力塔を有する蒸留塔システムから、
加圧された液体を生成する方法を提供するものである。
前記高圧力塔及び低圧力塔は、前記流下薄膜式の凝縮器
用のリボイラーによって、互いに作用的に関連してお
り、これによって、前記低圧力塔内で下る液体の一部の
蒸発に対して、前記高圧力塔の塔（ｔｏｗｅｒ）オーバ
ーヘッドを凝縮させることができる。前記方法によれ
ば、前記液体は、収集され、前記凝縮器用のリボイラー
に移動させられる。前記液体の一部は、前記凝縮器用の
リボイラー内で蒸発させられる。前記液体のうち蒸発し
ていない残りの部分の第１の流れが圧送され、次いで、
２つの支流内に分かれる。前記２つの支流のうちの一方
をエゼクター（排出装置）内に導入することによって、
また、前記エゼクターの前記２つの支流のうちの一方に
よって生成される低い定常圧力で前記液体の残りの部分
の第２の流れを引くことによって、前記液体の残りの部
分の前記第２の流れが、前記２つの支流の一方を備えた
混合物内に引き込まれる。前記混合物から構成された混
合流れは、再循環させられて、前記凝縮器用のリボイラ
ーに戻り、前記２つの支流のうちの他方は、加圧された
液体生成物として取り出される。
も高圧力塔及び低圧力塔を有する蒸留塔システムから、
加圧された液体を生成する方法を提供するものである。
前記高圧力塔及び低圧力塔は、前記流下薄膜式の凝縮器
用のリボイラーによって、互いに作用的に関連してお
り、これによって、前記低圧力塔内で下る液体の一部の
蒸発に対して、前記高圧力塔の塔（ｔｏｗｅｒ）オーバ
ーヘッドを凝縮させることができる。前記方法によれ
ば、前記液体は、収集され、前記凝縮器用のリボイラー
に移動させられる。前記液体の一部は、前記凝縮器用の
リボイラー内で蒸発させられる。前記液体のうち蒸発し
ていない残りの部分の第１の流れが圧送され、次いで、
２つの支流内に分かれる。前記２つの支流のうちの一方
をエゼクター（排出装置）内に導入することによって、
また、前記エゼクターの前記２つの支流のうちの一方に
よって生成される低い定常圧力で前記液体の残りの部分
の第２の流れを引くことによって、前記液体の残りの部
分の前記第２の流れが、前記２つの支流の一方を備えた
混合物内に引き込まれる。前記混合物から構成された混
合流れは、再循環させられて、前記凝縮器用のリボイラ
ーに戻り、前記２つの支流のうちの他方は、加圧された
液体生成物として取り出される。
【０００９】本願明細書は、出願人が発明と考える前記
主題をはっきりと指摘する請求項を含んでいるが、添付
した図面と関連させることにより、本願発明をより良く
理解できると考えられる。
主題をはっきりと指摘する請求項を含んでいるが、添付
した図面と関連させることにより、本願発明をより良く
理解できると考えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、多塔システム
１が図示されている。多塔システム１は、高圧力塔１０
と低圧力塔１２とを備えている。本願発明は、採用され
た塔の数によって限定されないということが理解され
る。空気分離プラントの場合においても、アルゴン側ア
ーム塔（ａｒｇｏｎ ｓｉｄｅ ａｒｍ ｃｏｌｕｍ
ｎ）を備えたまたは備えていない二重リンデ（Ｌｉｎｄ
ｅ）塔構造体または単一の塔の外殻状部内に設けられ
た、高圧力塔、中圧力塔及び低圧力塔を有する３つの塔
システムに、本願発明を等しく適用できる。
１が図示されている。多塔システム１は、高圧力塔１０
と低圧力塔１２とを備えている。本願発明は、採用され
た塔の数によって限定されないということが理解され
る。空気分離プラントの場合においても、アルゴン側ア
ーム塔（ａｒｇｏｎ ｓｉｄｅ ａｒｍ ｃｏｌｕｍ
ｎ）を備えたまたは備えていない二重リンデ（Ｌｉｎｄ
ｅ）塔構造体または単一の塔の外殻状部内に設けられ
た、高圧力塔、中圧力塔及び低圧力塔を有する３つの塔
システムに、本願発明を等しく適用できる。
【００１１】高圧力塔１０または低圧力塔１２のどちら
かにおいて、 物質移動要素１４及び１６内で、上る気
相を下る液相に接触させることによって、蒸留が行われ
る。物質移動要素１４及び１６は、（体系立てられた、
またはランダムな）蒸留トレーまたはパッキング要素に
よって形成されている。高圧力塔１０と低圧力塔１２
は、凝縮器用のリボイラー１８によって互いに作用的に
関連させられている。凝縮器用のリボイラー１８は、流
下薄膜式の熱交換器である。前記流下薄膜式の熱交換器
は、流体を間接的に熱交換することができるように、平
行な通路を形成する平行プレートから形成されている。
かにおいて、 物質移動要素１４及び１６内で、上る気
相を下る液相に接触させることによって、蒸留が行われ
る。物質移動要素１４及び１６は、（体系立てられた、
またはランダムな）蒸留トレーまたはパッキング要素に
よって形成されている。高圧力塔１０と低圧力塔１２
は、凝縮器用のリボイラー１８によって互いに作用的に
関連させられている。凝縮器用のリボイラー１８は、流
下薄膜式の熱交換器である。前記流下薄膜式の熱交換器
は、流体を間接的に熱交換することができるように、平
行な通路を形成する平行プレートから形成されている。
【００１２】多塔システム１において、高圧力塔１０に
おいて生成される塔（ｔｏｗｅｒ）オーバーヘッドは、
流れ２０として取り除かれ、そして、凝縮器用のリボイ
ラー１８内で凝縮させられ、これによって、還流流れ２
２が生成される。還流流れ２２は、第１の部分２４と第
２の部分２６とに分割される。還流流れ２２のうち第１
の部分２４は、液体分配器２８と高圧力塔１０とに案内
される。前記液体は、高圧力塔１０において還流として
機能する。図示されていないが、しかし、公知なよう
に、還流流れ２２の第２の部分２６は、低圧力塔１２に
おいて還流として機能する。塔（ｔｏｗｅｒ）オーバー
ヘッドの凝縮は、液体分配器３０によって捕らえられる
低圧力塔１２内の下る液体の沸騰に対して、実施され
る。液体分配器３０は、前記下る液体を凝縮器用のリボ
イラー１８に分配する。前記液体の一部は、凝縮器用の
リボイラー１８内で蒸発する。蒸発させられない液体
は、低圧力塔１２の液体溜め底部内で、液体溜め（サン
プ）用の液体３２として収集される。当業者によって理
解されているように、凝縮器用のリボイラーは、低圧力
塔１２の前記液体溜めと同じように機能するタンクに収
容することができる。
おいて生成される塔（ｔｏｗｅｒ）オーバーヘッドは、
流れ２０として取り除かれ、そして、凝縮器用のリボイ
ラー１８内で凝縮させられ、これによって、還流流れ２
２が生成される。還流流れ２２は、第１の部分２４と第
２の部分２６とに分割される。還流流れ２２のうち第１
の部分２４は、液体分配器２８と高圧力塔１０とに案内
される。前記液体は、高圧力塔１０において還流として
機能する。図示されていないが、しかし、公知なよう
に、還流流れ２２の第２の部分２６は、低圧力塔１２に
おいて還流として機能する。塔（ｔｏｗｅｒ）オーバー
ヘッドの凝縮は、液体分配器３０によって捕らえられる
低圧力塔１２内の下る液体の沸騰に対して、実施され
る。液体分配器３０は、前記下る液体を凝縮器用のリボ
イラー１８に分配する。前記液体の一部は、凝縮器用の
リボイラー１８内で蒸発する。蒸発させられない液体
は、低圧力塔１２の液体溜め底部内で、液体溜め（サン
プ）用の液体３２として収集される。当業者によって理
解されているように、凝縮器用のリボイラーは、低圧力
塔１２の前記液体溜めと同じように機能するタンクに収
容することができる。
【００１３】上述したように、凝縮器用のリボイラー１
８に分配される液体の全てが、実際に蒸発（気化）させ
られるわけではない。この目的のために、第１の分岐付
きの流れ回路３４が設けられている。第１の分岐付きの
流れ回路３４は、第１の分岐部３６と第２の分岐部３８
とを備えている。また、第１の分岐付きの流れ回路３４
は、低圧力塔１２の前記液体溜めまたは下部に接続され
ている。ポンプ４０が、第１の分岐付きの流れ回路３４
の第１の分岐部３６に接続されており、これによって、
前記液体の残りの部分の流れを加圧することができる。
第２の分岐付きの流れ回路４２が、ポンプ４０に接続さ
れている。第２の分岐付きの流れ回路４２には、出口分
岐部４４と戻り用の分岐部４６とが設けられている。エ
ゼクター（排出装置）４８の高圧用の入口５０が、戻り
用の分岐部４６に接続され、加圧された液体を受け取る
ことができるようになっている。そのような加圧された
液体は、エゼクター４８内のオリフィスや他の絞りを通
過して、ベンチュリ効果によって、前記液体内に低い定
常圧力が生じる。前記低い定常圧力によって、第２の分
岐部３８から、エゼクター４８の低圧用の入口を通っ
て、液体が引き込まれる。エゼクター４８の出口は、導
管５２によって液体分配器３０に接続され、これによっ
て、前記液体が分配されて凝縮器用のリボイラー１８に
戻ることができるようになっている。流れの状態を調整
してエゼクター４８の実際の性能を補償できるようにす
るために、バルブ５４及び５６を設けることができる。
８に分配される液体の全てが、実際に蒸発（気化）させ
られるわけではない。この目的のために、第１の分岐付
きの流れ回路３４が設けられている。第１の分岐付きの
流れ回路３４は、第１の分岐部３６と第２の分岐部３８
とを備えている。また、第１の分岐付きの流れ回路３４
は、低圧力塔１２の前記液体溜めまたは下部に接続され
ている。ポンプ４０が、第１の分岐付きの流れ回路３４
の第１の分岐部３６に接続されており、これによって、
前記液体の残りの部分の流れを加圧することができる。
第２の分岐付きの流れ回路４２が、ポンプ４０に接続さ
れている。第２の分岐付きの流れ回路４２には、出口分
岐部４４と戻り用の分岐部４６とが設けられている。エ
ゼクター（排出装置）４８の高圧用の入口５０が、戻り
用の分岐部４６に接続され、加圧された液体を受け取る
ことができるようになっている。そのような加圧された
液体は、エゼクター４８内のオリフィスや他の絞りを通
過して、ベンチュリ効果によって、前記液体内に低い定
常圧力が生じる。前記低い定常圧力によって、第２の分
岐部３８から、エゼクター４８の低圧用の入口を通っ
て、液体が引き込まれる。エゼクター４８の出口は、導
管５２によって液体分配器３０に接続され、これによっ
て、前記液体が分配されて凝縮器用のリボイラー１８に
戻ることができるようになっている。流れの状態を調整
してエゼクター４８の実際の性能を補償できるようにす
るために、バルブ５４及び５６を設けることができる。
【００１４】理解できるように、液体の全てが高圧で圧
送されるというわけではないことから、単一のポンプを
使用する従来の構造と本願発明とを比較したとき、本願
発明の構造に関連してエネルギーが節約される。さら
に、エゼクターは、可動部品を備えていない装置となっ
ている。この故に、本願発明は、２つのポンプ構造より
優れている。
送されるというわけではないことから、単一のポンプを
使用する従来の構造と本願発明とを比較したとき、本願
発明の構造に関連してエネルギーが節約される。さら
に、エゼクターは、可動部品を備えていない装置となっ
ている。この故に、本願発明は、２つのポンプ構造より
優れている。
【００１５】予め考慮された例を通して説明すると、液
体と蒸気の比率が約１．４で低圧力塔１２が作動し、７
０モル単位（ｍｏｌａｒ ｕｎｉｔ）のダウンフロー
（順流）液体が低圧力塔１２で引き受けられる場合、５
０モル単位の蒸気が、凝縮器用のリボイラー１８内で蒸
発させられることが要求される。また、蒸気と残りの液
体の比率が１対１の場合、５０モル単位の流れが第１の
分岐付きの流れ回路３４を通して引き込まれる。低圧力
塔１２が、１．５バール（ｇ）で作動すると仮定し、１
０バール（ｇ）の生成物が生成され、そして、エゼクタ
ー４８が約１０％の効率で作動し、液体を収集器３０に
戻すために１バールの圧力増加が要求される場合、第１
の分岐付きの流れ回路３４及び第２の分岐付きの流れ回
路４２内での流れは、線形代数によって容易に計算でき
る。これらの計算は、第２の分岐部３８を通る約１２．
９モル単位の流れと、第１の分岐部３６を通る３７．１
モル単位の流れを示す。これによって、約３０モル単位
を再循環させて凝縮器用のリボイラー１８に戻しなが
ら、１０バール生成物として、約２０モル単位を生成す
ることができる。これは、従来の技術と比較されるべき
である。従来の技術においては、加圧されてあるいは分
離して圧送された後、前記３０モル単位は再循環させら
れていた。
体と蒸気の比率が約１．４で低圧力塔１２が作動し、７
０モル単位（ｍｏｌａｒ ｕｎｉｔ）のダウンフロー
（順流）液体が低圧力塔１２で引き受けられる場合、５
０モル単位の蒸気が、凝縮器用のリボイラー１８内で蒸
発させられることが要求される。また、蒸気と残りの液
体の比率が１対１の場合、５０モル単位の流れが第１の
分岐付きの流れ回路３４を通して引き込まれる。低圧力
塔１２が、１．５バール（ｇ）で作動すると仮定し、１
０バール（ｇ）の生成物が生成され、そして、エゼクタ
ー４８が約１０％の効率で作動し、液体を収集器３０に
戻すために１バールの圧力増加が要求される場合、第１
の分岐付きの流れ回路３４及び第２の分岐付きの流れ回
路４２内での流れは、線形代数によって容易に計算でき
る。これらの計算は、第２の分岐部３８を通る約１２．
９モル単位の流れと、第１の分岐部３６を通る３７．１
モル単位の流れを示す。これによって、約３０モル単位
を再循環させて凝縮器用のリボイラー１８に戻しなが
ら、１０バール生成物として、約２０モル単位を生成す
ることができる。これは、従来の技術と比較されるべき
である。従来の技術においては、加圧されてあるいは分
離して圧送された後、前記３０モル単位は再循環させら
れていた。
【００１６】本願発明は、好適な実施例を参照して説明
したが、当業者にとって明らかなように、本願発明の精
神及び範囲から離れることなしに、種々の変更、追加及
び削除を行うことができる。
したが、当業者にとって明らかなように、本願発明の精
神及び範囲から離れることなしに、種々の変更、追加及
び削除を行うことができる。
【図１】図１は、本願発明に係わる方法を実施するため
の装置の略図である。
の装置の略図である。
１ 多塔システム １０ 高圧力塔 １２ 低圧力塔 １４ 物質移動
要素 １６ 物質移動要素 １８ 凝縮器用の
リボイラー ２０ 流れ ２２ 還流流れ ２４ 第１の部分 ２６ 第２の部分 ２８ 液体分配器 ３０ 液体分配器 ３２ 液体溜め用の液体 ３４ 第１の分岐
付きの流れ回路 ３６ 第１の分岐部 ３８ 第２の分岐
部 ４０ ポンプ ４２ 第２の分岐
付きの流れ回路 ４４ 出口分岐部 ４６ 戻り用の分
岐部 ４８ エゼクター ５２ 導管 ５４ バルブ ５６ バルブ
要素 １６ 物質移動要素 １８ 凝縮器用の
リボイラー ２０ 流れ ２２ 還流流れ ２４ 第１の部分 ２６ 第２の部分 ２８ 液体分配器 ３０ 液体分配器 ３２ 液体溜め用の液体 ３４ 第１の分岐
付きの流れ回路 ３６ 第１の分岐部 ３８ 第２の分岐
部 ４０ ポンプ ４２ 第２の分岐
付きの流れ回路 ４４ 出口分岐部 ４６ 戻り用の分
岐部 ４８ エゼクター ５２ 導管 ５４ バルブ ５６ バルブ
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも高圧力塔と低圧力塔とを備え
た多塔システムであって、 前記高圧力塔及び低圧力塔は、凝縮器用のリボイラーに
よって、互いに作用的な関係にあり、これによって、前
記低圧力塔内で下る液体の一部が蒸発するのに対して、
前記高圧力塔の塔オーバーヘッドを凝縮させることがで
き、 前記凝縮器用のリボイラーは、流下薄膜式の熱交換器を
備えており、 前記多塔システムは、また、 前記凝縮器用のリボイラーに移動させることができるよ
うに前記液体を収集する液体収集器と、 蒸発していない液体の残りの一部を収集する液体溜め
と、 前記液体溜めに接続され、第１の分岐部と第２の分岐部
とを有する第１の分岐付きの流れ回路と、 前記第１の分岐付きの流れ回路の前記第１の分岐部に接
続され、前記液体の残りの部分の流れを加圧することが
できるポンプと、 前記ポンプに接続され、出口分岐部と戻り用の分岐部と
を有する第２の分岐付きの流れ回路と、 前記戻り用の分岐部に接続された高圧用の入口と、前記
第２の分岐部に接続された低圧用の入口と、出口とを有
するエゼクターと、 高圧用の出口と前記液体収集器との間を連通する導管と
を備えたことを特徴とする多塔システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多塔システムにおい
て、 前記高圧力塔と前記低圧力塔は、前記液体溜めに収集さ
れた前記液体が、液体酸素の生成物であるように形成さ
れていることを特徴とする多塔システム。 - 【請求項３】 請求項１に記載の多塔システムにおい
て、 前記液体溜めは、前記低圧力塔内に設けられていること
を特徴とする多塔システム。 - 【請求項４】 少なくとも高圧力塔及び低圧力塔を有す
る多塔システムから、加圧された液体生成物を生成する
方法であって、 前記高圧力塔及び低圧力塔は、流下薄膜式の凝縮器用の
リボイラーによって、互いに作用的に関連しており、こ
れによって、前記低圧力塔内で下る液体の一部の蒸発に
対して、前記高圧力塔の塔オーバーヘッドを凝縮させる
ことができ、 前記方法は、 液体を収集して、前記凝縮器用のリボイラーに前記液体
を移動させるステップと、 前記液体の一部を、前記凝縮器用のリボイラー内で蒸発
させるステップと、 前記液体のうち蒸発していない残りの部分の第１の流れ
を圧送するステップと、 前記第１の流れを２つの支流に分けるステップと、 前記２つの支流のうちの一方をエゼクター内に導入する
ことによって、また、前記エゼクター内の前記２つの支
流のうちの前記一方によって生成される低い定常圧力で
前記液体の残りの部分の第２の流れを引くことによっ
て、前記液体の残りの部分の前記第２の流れを、前記２
つの支流の前記一方を備えた混合物内に引き込むステッ
プと、 前記混合物から構成された混合流れを、再循環させて、
前記凝縮器用のリボイラーに戻すステップと、 前記２つの支流のうちの他方を、加圧された液体生成物
として取り出すステップとを備えたことを特徴とする液
体生成物を生成する方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の液体生成物を生成する
方法において、 前記加圧された液体生成物は、酸素からなることを特徴
とする液体生成物を生成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US902887 | 1986-09-02 | ||
| US08/902,887 US5799510A (en) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Multi-column system and method for producing pressurized liquid product |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194457A true JPH1194457A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=25416561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10200179A Withdrawn JPH1194457A (ja) | 1997-07-30 | 1998-07-15 | 加圧された液体生成物を製造するための多塔システム及び方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5799510A (ja) |
| EP (1) | EP0895047A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1194457A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9810587D0 (en) * | 1998-05-15 | 1998-07-15 | Cryostar France Sa | Pump |
| EP1837614A1 (de) * | 2006-03-23 | 2007-09-26 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen einer sauerstoffangereicherten Einsatzflüssigkeit und Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| EP1837615A1 (de) * | 2006-03-23 | 2007-09-26 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen einer sauerstoffangereicherten Einsatzflüssigkeit und Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| US8161771B2 (en) * | 2007-09-20 | 2012-04-24 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for separating air |
| CN103080678B (zh) * | 2010-09-09 | 2015-08-12 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 用于通过低温蒸馏分离空气的方法和装置 |
| CN101961562B (zh) * | 2010-10-19 | 2012-09-26 | 常州吉恩化工有限公司 | 精馏装置 |
| US20220268517A1 (en) * | 2019-08-13 | 2022-08-25 | Bechtel Energy Inc. | Systems and Methods for Improving the Efficiency of Open-Cycle Cascade-Based Liquified Natural Gas Systems |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3236059A (en) * | 1962-08-29 | 1966-02-22 | Air Prod & Chem | Separation of gaseous mixtures |
| DE2535489C3 (de) * | 1975-08-08 | 1978-05-24 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines tiefsiedenden Gasgemisches |
| JPS5454108A (en) * | 1977-10-08 | 1979-04-28 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Distillation of petroleums |
| JPS5644577A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-23 | Hitachi Ltd | Method of sampling pressurized nitrogen for air separator |
| FR2701313B1 (fr) * | 1993-02-09 | 1995-03-31 | Air Liquide | Procédé et installation de production d'azote ultra-pur par distillation d'air. |
| US5313802A (en) * | 1993-02-16 | 1994-05-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process to produce a krypton/xenon enriched stream directly from the main air distillation column |
| US5454227A (en) * | 1994-08-17 | 1995-10-03 | The Boc Group, Inc. | Air separation method and apparatus |
-
1997
- 1997-07-30 US US08/902,887 patent/US5799510A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-15 JP JP10200179A patent/JPH1194457A/ja not_active Withdrawn
- 1998-07-28 EP EP98306023A patent/EP0895047A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0895047A2 (en) | 1999-02-03 |
| US5799510A (en) | 1998-09-01 |
| EP0895047A3 (en) | 2001-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |