JPS59122877A - 全低圧式空気分離装置による空気液化分離法 - Google Patents
全低圧式空気分離装置による空気液化分離法Info
- Publication number
- JPS59122877A JPS59122877A JP22876382A JP22876382A JPS59122877A JP S59122877 A JPS59122877 A JP S59122877A JP 22876382 A JP22876382 A JP 22876382A JP 22876382 A JP22876382 A JP 22876382A JP S59122877 A JPS59122877 A JP S59122877A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、外部から寒冷を与える方式の全低圧式空気
分離装置を使って空気を酸素と窒素に分解させる空気液
化分離法の改良に関する。
分離装置を使って空気を酸素と窒素に分解させる空気液
化分離法の改良に関する。
空気を液化して酸素、窒素、アルゴン郷を分離するには
空気分離装置が使われるが、この空気分離装置は空気を
液化するための機器と成分に分離するための精留塔から
なる。
空気分離装置が使われるが、この空気分離装置は空気を
液化するための機器と成分に分離するための精留塔から
なる。
空気の組成社酸素、窒素のほかにアルゴン０．９３チを
はじめネオン、ヘリウム、クリプトン等の希有ガスを含
んでおり、殊にアルゴンは工業的に需要が増えている。
はじめネオン、ヘリウム、クリプトン等の希有ガスを含
んでおり、殊にアルゴンは工業的に需要が増えている。
そのため、空気を分解する際アルゴンを効率よく収集し
安価に供給することが望まれている。
安価に供給することが望まれている。
空気を液化分離するには高圧空気を必要としていたが、
効率のよい反動タービンを使用して高圧空気を必要とせ
ず全低圧式の空気液化分離装置が使われるようになった
。そして、現在ではアルゴンの収率向上を図るため外部
より寒冷発生族−又は液体酸素、液体窒素、液体空気等
で空気分離装置が必要とする寒冷を与える方法がとられ
、約５０−であったアルゴン収率を約７０−に向上させ
ている。
効率のよい反動タービンを使用して高圧空気を必要とせ
ず全低圧式の空気液化分離装置が使われるようになった
。そして、現在ではアルゴンの収率向上を図るため外部
より寒冷発生族−又は液体酸素、液体窒素、液体空気等
で空気分離装置が必要とする寒冷を与える方法がとられ
、約５０−であったアルゴン収率を約７０−に向上させ
ている。
上記従来装置を使った一気液化分離法を説明する。原料
空気は吸入筒よシ空気濾過器を経て空気圧縮機にはいシ
、約５Ｖ−に圧縮し、圧縮された空気状可逆熱交換器で
冷却され、ここで水分及び炭酸ガスが除去されて複式精
留塔の下部精留塔に導入され、ここで液体空気と液体窒
素に分かれ粗精留された後、上部精留塔にはいシ酸素と
窒素に分解される。父上部精留塔の中央部よシ約１（１
のアルゴンを含有する酸素ガスをアルゴン装置に導き、
ここでアルゴンを分離して液化アルゴンとして採取し、
分離後の酸素ガスは再び上部精留塔にもどされる。
空気は吸入筒よシ空気濾過器を経て空気圧縮機にはいシ
、約５Ｖ−に圧縮し、圧縮された空気状可逆熱交換器で
冷却され、ここで水分及び炭酸ガスが除去されて複式精
留塔の下部精留塔に導入され、ここで液体空気と液体窒
素に分かれ粗精留された後、上部精留塔にはいシ酸素と
窒素に分解される。父上部精留塔の中央部よシ約１（１
のアルゴンを含有する酸素ガスをアルゴン装置に導き、
ここでアルゴンを分離して液化アルゴンとして採取し、
分離後の酸素ガスは再び上部精留塔にもどされる。
上記操業によシ分解され、上部精留塔の頂部から取出さ
れた酸素及び底部から取シ出された窒素は可逆熱交換器
で原料空気を冷却し、自らは温度が回復して常温の製品
酸素ガス、窒素ガスとなって取ル出される。
れた酸素及び底部から取シ出された窒素は可逆熱交換器
で原料空気を冷却し、自らは温度が回復して常温の製品
酸素ガス、窒素ガスとなって取ル出される。
なお、可逆熱交換器の熱収支の関係上可逆熱交換器で冷
却された空気の一部は再び可逆熱交換器の中央部までも
どし再熱空気として低圧膨張タービンに送シ、ヒとで空
気分離装置が必要とする寒−冷を発生し、かつ温度が下
って上部精留塔に導入される。
却された空気の一部は再び可逆熱交換器の中央部までも
どし再熱空気として低圧膨張タービンに送シ、ヒとで空
気分離装置が必要とする寒−冷を発生し、かつ温度が下
って上部精留塔に導入される。
又、外部寒冷装置あるいは液体酸素、液体窒素。
液化空気を、空気分離装置が必要とする全寒冷に相蟲す
る量を精留塔に注入することによシ低圧膨張タービンを
停止することができる。
る量を精留塔に注入することによシ低圧膨張タービンを
停止することができる。
したがらて、外部から寒冷を与える操業においては、可
逆熱交換器の熱収支上欠くことのできない再熱空気は再
熱空気液化器において、複式精留塔の凝縮器よシ取シ出
され、循環液酸ポンプにて昇圧し吸着器にてアセチレン
、炭化水素を除去した液体酸素によシ熱交換して冷却し
た後上部精留塔に送入される。
逆熱交換器の熱収支上欠くことのできない再熱空気は再
熱空気液化器において、複式精留塔の凝縮器よシ取シ出
され、循環液酸ポンプにて昇圧し吸着器にてアセチレン
、炭化水素を除去した液体酸素によシ熱交換して冷却し
た後上部精留塔に送入される。
上記のごとく、空気分離装置において可逆熱交換器の中
央部はもどされて取シ出された再熱空気は、再熱空気液
化器で液化されて上部精留塔に導入されていた。これは
、再熱空気圧力が下部精留塔圧力的４．８４／ｊ よシ
０．２〜０．４１４／−低いため、上部精留塔（圧力
的０．１／−）に導入せざるを得なかったのである。
央部はもどされて取シ出された再熱空気は、再熱空気液
化器で液化されて上部精留塔に導入されていた。これは
、再熱空気圧力が下部精留塔圧力的４．８４／ｊ よシ
０．２〜０．４１４／−低いため、上部精留塔（圧力
的０．１／−）に導入せざるを得なかったのである。
上記のごとく、従来全低圧空気分離装置のアルゴン収率
が約５０−であったものを約７０％に向上させ得たとは
いえ、一部高圧サイクルを有する空気分離装置のアルゴ
ン収率８０％には及ばないのである。
が約５０−であったものを約７０％に向上させ得たとは
いえ、一部高圧サイクルを有する空気分離装置のアルゴ
ン収率８０％には及ばないのである。
このようにアルゴン収率に差を生ずるのは、上記のごと
く全低圧式気分離装置においては液化された再熱空気を
上部精留塔に導入することが大きな原因となっているの
である。
く全低圧式気分離装置においては液化された再熱空気を
上部精留塔に導入することが大きな原因となっているの
である。
この発明は、かかる現状に鑑み、全低圧式空気分離装置
を使って空気を分解する際のアルゴン収率を一部高圧サ
イクルを有する空気分離装置のアルゴン収率まで向上さ
せることを目的とするものであ多、その特徴は再熱空気
液化器の設置位置を高めることによシ、再熱空気を液化
して液ヘッドによシ下部精留塔空気組成と等しい段に導
入することを可能にしたことにある。
を使って空気を分解する際のアルゴン収率を一部高圧サ
イクルを有する空気分離装置のアルゴン収率まで向上さ
せることを目的とするものであ多、その特徴は再熱空気
液化器の設置位置を高めることによシ、再熱空気を液化
して液ヘッドによシ下部精留塔空気組成と等しい段に導
入することを可能にしたことにある。
すなわち、この発明は、圧縮された原料空気を可逆熱交
換器を通して液化して外部寒冷装置を付設した複式精留
塔に導みし、上部精留塔よシ液体酸素及び液体窒素を得
ると共に上部精留塔の中央部よシアルボン含有酸素ガス
をアルゴン装置に導入してアルゴンを収集し、かつ前記
可逆熱交換器の中央部までもどして取り出された再熱空
気を再熱空気液化器に通し、前記複式精留塔の凝縮器か
ら取シ出された液体酸素によシ熱交換して複式精留塔に
送入する全低圧式空気分離において、液化された再熱空
気の下部精留塔に対する圧力差０．２〜０．４ Ｉｔ／
ａｉ と下部精留塔へ導入するラインの圧損を加算した
高さより高い位置に設置した再熱空気液化器によシ再熱
空気を液化して液ヘッドにより下部精留塔空気組成と等
しい段に導入することを要旨とする。
換器を通して液化して外部寒冷装置を付設した複式精留
塔に導みし、上部精留塔よシ液体酸素及び液体窒素を得
ると共に上部精留塔の中央部よシアルボン含有酸素ガス
をアルゴン装置に導入してアルゴンを収集し、かつ前記
可逆熱交換器の中央部までもどして取り出された再熱空
気を再熱空気液化器に通し、前記複式精留塔の凝縮器か
ら取シ出された液体酸素によシ熱交換して複式精留塔に
送入する全低圧式空気分離において、液化された再熱空
気の下部精留塔に対する圧力差０．２〜０．４ Ｉｔ／
ａｉ と下部精留塔へ導入するラインの圧損を加算した
高さより高い位置に設置した再熱空気液化器によシ再熱
空気を液化して液ヘッドにより下部精留塔空気組成と等
しい段に導入することを要旨とする。
次に、この発明の実施例を図面に基いて説明する。
空気圧縮機（１＞で約５４７−に圧縮された原料空気は
可逆熱交換器（２）で冷却され、かつ水分−７炭酸ガス
が除かれた後、複精留塔（７）の下部精留塔（７旦）に
導かれ、液体空気と液体窒素に分かれ粗精留される。そ
して、上部精留塔（７Ａ）にはいシ酸素と窒素に分離さ
れる。分離した酸素唸上部精留塔（７人）の頂部から取
り出され、又窒素は底部から取シ出され、それぞれ可逆
熱交換器（２）Ｋ送られ、ここで原料空気を冷却し、自
らは温度が回復して常温の製品酸素ガス、窒素ガスとな
シ収集される。
可逆熱交換器（２）で冷却され、かつ水分−７炭酸ガス
が除かれた後、複精留塔（７）の下部精留塔（７旦）に
導かれ、液体空気と液体窒素に分かれ粗精留される。そ
して、上部精留塔（７Ａ）にはいシ酸素と窒素に分離さ
れる。分離した酸素唸上部精留塔（７人）の頂部から取
り出され、又窒素は底部から取シ出され、それぞれ可逆
熱交換器（２）Ｋ送られ、ここで原料空気を冷却し、自
らは温度が回復して常温の製品酸素ガス、窒素ガスとな
シ収集される。
父上部精留塔の中央部よフ約１０１のアルゴンを含有す
る酸素ガスをアルゴン装置（１０） Ｋ導き、ここでア
ルゴンを分離して液化ア゛ルゴンとして採取し、分離後
の酸素ガスは再び上部精留塔にもどされる。
る酸素ガスをアルゴン装置（１０） Ｋ導き、ここでア
ルゴンを分離して液化ア゛ルゴンとして採取し、分離後
の酸素ガスは再び上部精留塔にもどされる。
なお、可逆熱交換器（２）の熱収支の関係上、この可逆
熱交−器で冷却された空気の一部は再度可逆熱交換器の
中央部の再熱ライン（３）までもどし、いわゆる再熱空
気とす−る必要がある。この再熱空気は低圧膨張タービ
ン（４）に送〕、ここで空気分離装置が必要とする寒冷
を発生し、かつ温度が下って上部精留塔（７Ａ）に導入
される。
熱交−器で冷却された空気の一部は再度可逆熱交換器の
中央部の再熱ライン（３）までもどし、いわゆる再熱空
気とす−る必要がある。この再熱空気は低圧膨張タービ
ン（４）に送〕、ここで空気分離装置が必要とする寒冷
を発生し、かつ温度が下って上部精留塔（７Ａ）に導入
される。
しかし、外部寒冷装置（１１）、或は液体酸素、液体窒
素、液化空気を、空気分離装置が必要とする全寒冷に相
当する量を精留塔に注入することにょシ低圧膨張タービ
ン（４）を停止することができる。
素、液化空気を、空気分離装置が必要とする全寒冷に相
当する量を精留塔に注入することにょシ低圧膨張タービ
ン（４）を停止することができる。
したがって、外部寒冷装置（１１）或は液体酸素、液体
窒素、液化空気によシ寒冷を与える場合には、可逆熱交
換器（２）の中央部の再熱ライン（３）から出た再熱空
気は再熱空気液化器（９）に通し、ここで液体酸素と熱
交換して液化させる。この液化した再熱空気の圧力は下
部精留塔（７Ｂ）の圧力的４．８−／−よｊ） ０．２
〜０．４４７−はど低い圧力である。
窒素、液化空気によシ寒冷を与える場合には、可逆熱交
換器（２）の中央部の再熱ライン（３）から出た再熱空
気は再熱空気液化器（９）に通し、ここで液体酸素と熱
交換して液化させる。この液化した再熱空気の圧力は下
部精留塔（７Ｂ）の圧力的４．８−／−よｊ） ０．２
〜０．４４７−はど低い圧力である。
そこで、再熱空気液化器（９）を高所に設けて液化した
再熱空気の圧力を高め、下部精留塔（７Ｂ）の空気組成
と等しい段に液化再熱空気を導入する。
再熱空気の圧力を高め、下部精留塔（７Ｂ）の空気組成
と等しい段に液化再熱空気を導入する。
この再熱空気液化器（９）の設置高さは、下部精留塔（
７Ｂ）との圧力差０．２〜０．４ ＆／−と下部精留塔
（７Ｂ）へ液化再熱空気を導入するラインの圧損を
′加算した高さよ多高い位置に設置するものであシ、
この実施例においては下部精留塔空気組成が等しい段の
高さよＪ）６ｍ以上高く設置した。
７Ｂ）との圧力差０．２〜０．４ ＆／−と下部精留塔
（７Ｂ）へ液化再熱空気を導入するラインの圧損を
′加算した高さよ多高い位置に設置するものであシ、
この実施例においては下部精留塔空気組成が等しい段の
高さよＪ）６ｍ以上高く設置した。
次に、再熱空気液化器（９）の設置の具体的実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
可逆熱交換器（２）の再熱ライン（３）から流量８１９
０ ＮＭ／Ｈで再熱空気を再熱空気液化器（９）に導入
し、凝縮器（８）から流量１５０００ ＮＷｔ／Ｈ（最
小限必要量８６００ Ｎ’／Ｈ）で導入される液体酸素
と熱交換して再熱空気を液化する際、下部精留塔（７Ｂ
）の底よＦ）３ｍの高さに液化再熱空気を導入するよう
に配管し、この導入位置よｐ５．０２ｍ高い位置に再熱
空気液化器（９）を設置した。
０ ＮＭ／Ｈで再熱空気を再熱空気液化器（９）に導入
し、凝縮器（８）から流量１５０００ ＮＷｔ／Ｈ（最
小限必要量８６００ Ｎ’／Ｈ）で導入される液体酸素
と熱交換して再熱空気を液化する際、下部精留塔（７Ｂ
）の底よＦ）３ｍの高さに液化再熱空気を導入するよう
に配管し、この導入位置よｐ５．０２ｍ高い位置に再熱
空気液化器（９）を設置した。
なお、再熱空気液化器（９）にて欅熱空気との熱交換に
使用する液体酸素は、複精留器（７）の中央に設けた凝
縮器（８）から循環液酸ポンプ（６）を用いて取り出し
吸着器（５） Ｋ通してアセチレン、炭化水素を除去し
たものを使用する。すなわち、凝縮器（８）の液体酸素
を約定格酸素発生量に等しい量を昇圧し、吸着器（５）
でアセチレン、炭化水素を除去した後再熱空気液化器に
導入する。この導入された液化酸素の約６０−は再熱空
気と熱交換を行ってガス化する。このガス化した液体酸
素は再び凝縮器（８）へもどす。
使用する液体酸素は、複精留器（７）の中央に設けた凝
縮器（８）から循環液酸ポンプ（６）を用いて取り出し
吸着器（５） Ｋ通してアセチレン、炭化水素を除去し
たものを使用する。すなわち、凝縮器（８）の液体酸素
を約定格酸素発生量に等しい量を昇圧し、吸着器（５）
でアセチレン、炭化水素を除去した後再熱空気液化器に
導入する。この導入された液化酸素の約６０−は再熱空
気と熱交換を行ってガス化する。このガス化した液体酸
素は再び凝縮器（８）へもどす。
上記のごとく、低圧膨張タービンを停止して、再熱空気
の全部を高所に設置した再熱空気液化器にて液化させる
ことにより、その液化再熱空気を下部精留塔に送入する
ことができる。このようにして操業した場合、上部精留
塔の中央からアルゴン含有酸素ガスを取り出しアルゴン
を分離すれば約８０−の収率でアルゴンを収集すること
ができる。
の全部を高所に設置した再熱空気液化器にて液化させる
ことにより、その液化再熱空気を下部精留塔に送入する
ことができる。このようにして操業した場合、上部精留
塔の中央からアルゴン含有酸素ガスを取り出しアルゴン
を分離すれば約８０−の収率でアルゴンを収集すること
ができる。
この発明は、上記のごとく、全低圧式空気分離装置にお
ける再熱空気液化器の設置を高く規制するのみで、アル
ゴンの収率を一部高圧サイクルを有する空気分離装置に
よる場合と同様に約８０チまで高めることができアルゴ
ン収集□上きわめ有利である。又この発明の実施は既存
の設備を使って簡単に実施することができる。そして、
アルゴン収率の増大）必要としないときは、低圧膨張タ
ービンに再熱空気を導入する通常の操業にもどすことが
できる。
ける再熱空気液化器の設置を高く規制するのみで、アル
ゴンの収率を一部高圧サイクルを有する空気分離装置に
よる場合と同様に約８０チまで高めることができアルゴ
ン収集□上きわめ有利である。又この発明の実施は既存
の設備を使って簡単に実施することができる。そして、
アルゴン収率の増大）必要としないときは、低圧膨張タ
ービンに再熱空気を導入する通常の操業にもどすことが
できる。
第１図はこの発明を実施するための装置の一例を示−す
説明図であ多。 図中 １・・・・・・空気圧縮機、２・・・・・・可逆
熱交換器、３・・・・・・再熱ライン、４・・・・・・
低圧膨張タービン、５・・・・・・吸着器、６・・・・
・・循環液酸ポンプ、７・・・・・・複精留塔、７Ａ・
・・・・・上部精留塔、７Ｂ・・・・・・下部精留塔、
８・・・・・・凝縮器、９・・・・・・再熱空気液化器
、 １０・・・・・・アルゴン装置、１１・・・・・・
外部寒冷装置。 出願人 共同酸素株式会社
説明図であ多。 図中 １・・・・・・空気圧縮機、２・・・・・・可逆
熱交換器、３・・・・・・再熱ライン、４・・・・・・
低圧膨張タービン、５・・・・・・吸着器、６・・・・
・・循環液酸ポンプ、７・・・・・・複精留塔、７Ａ・
・・・・・上部精留塔、７Ｂ・・・・・・下部精留塔、
８・・・・・・凝縮器、９・・・・・・再熱空気液化器
、 １０・・・・・・アルゴン装置、１１・・・・・・
外部寒冷装置。 出願人 共同酸素株式会社
Claims (1)
- 外部から寒冷を与える方式の全低圧空気分離装置によシ
原料空気を液化分離する際、下部精留塔圧力よシ低い再
熱空気を下部精留塔に対する圧力差と下部精留塔へ導入
するツインの圧損を加算した高さよシ高い位置に再熱空
気液化器を設置し、再熱空気を液化して液ヘッドによシ
下部精留塔空気組成と等しい段に導入することを特徴と
する全低圧式空気分離装置による空気分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22876382A JPS59122877A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 全低圧式空気分離装置による空気液化分離法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22876382A JPS59122877A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 全低圧式空気分離装置による空気液化分離法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122877A true JPS59122877A (ja) | 1984-07-16 |
| JPS6124627B2 JPS6124627B2 (ja) | 1986-06-11 |
Family
ID=16881444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22876382A Granted JPS59122877A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 全低圧式空気分離装置による空気液化分離法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626760A (ja) * | 1985-04-02 | 1994-02-04 | Daido Hoxan Inc | 空気分離装置 |
| JPH06129763A (ja) * | 1985-04-02 | 1994-05-13 | Daido Hoxan Inc | 空気分離装置 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22876382A patent/JPS59122877A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626760A (ja) * | 1985-04-02 | 1994-02-04 | Daido Hoxan Inc | 空気分離装置 |
| JPH06129763A (ja) * | 1985-04-02 | 1994-05-13 | Daido Hoxan Inc | 空気分離装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6124627B2 (ja) | 1986-06-11 |
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