JPS60147086A - 高純度窒素ガス製造装置 - Google Patents

高純度窒素ガス製造装置

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JPS60147086A
JPS60147086A JP59004123A JP412384A JPS60147086A JP S60147086 A JPS60147086 A JP S60147086A JP 59004123 A JP59004123 A JP 59004123A JP 412384 A JP412384 A JP 412384A JP S60147086 A JPS60147086 A JP S60147086A
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    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
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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】 本発明は、高純度窒素ガスの製法およびその装置に関す
るものである。
電子工業では極めて多量の窒素ガスが使用されているが
、部品精度維持向上の観点から窒素ガスの純度について
厳しい要望をだしてきている。すなわち、窒素ガスは、
一般に、空気を原料とし、これを圧縮機で圧縮したのち
、吸着筒に入れて炭酸ガスおよび水分を除去し、さらに
熱交換器を通して冷媒と熱交換させて冷却し、ついで精
留塔で深冷液化分離して製品窒素ガスを製造し、これを
前記の熱交換器を通して常温近傍に昇温させるという工
程を経て製造されている。しかしながら、このようにし
て製造される製品窒素ガスには、酸(5) 素が不純分として混在しているため、これをそのまま使
用することは不都合なことが多い。不純酸素の除去方法
としては、■pt触媒を使用し窒素ガス中に微量の水素
を添加して不純酸素と200℃程度の温度雰囲気中で反
応させ水として除去する方法および■Ni触媒を使用し
、窒素ガス中の不純酸素を200℃程度の温度雰囲気に
おいてNi触媒と接触させNi+1/20□−NiOの
反応を起こさせて除去する方法がある。しかしながら、
これらの方法は、いずれも窒素ガスを高温にして触媒と
接触させなければならないため、その装置を、超低温系
である窒素ガス製造装置中には組み込めない。したがっ
て、窒素ガス製造装置とは別個に精製装置を設置しなけ
ればならず、全体が大形になるという欠点がある。その
うえ、前記■の方法では、水素の添加量の調整に高精度
が要求され、不純酸素量と丁度反応するだけの量の水素
を添加しないと、酸素が残存したり、また添加した水素
が残存して不純分となってしまうため、操作に熟練を要
するという問題がある。また、前(6) 記■の方法では、不純酸素との反応で生じたNiOの再
生(N i 0−1−H2−=N i +H20)をす
る必要が生じ、再生用H2ガス設備が必要となって精製
費の上昇を招いていた。したがって、これらの改善が強
く望まれていた。
また、従来の窒素ガスの製造装置は、圧縮機で圧縮され
た圧縮空気を熱交換するための熱交換器の冷媒の冷却用
に、膨張タービンを用い、これを精留塔内に溜る液体空
気(/Il:冷液化分離により低沸点の窒素はガスとし
て取り出され、残部が酸素リッチな液体空気となって溜
る)から蒸発したガスの圧力で駆動するようになってい
る。ところが、膨張タービンは回転速度が極めて大(数
万回/分)であり、負荷変動に対する追従運転が困難で
あり、特別に養成した運転員が必要である。また、この
ものは高速回転するため機械構造上高精度が要求され、
かつ高価であり、機構が複雑なため特別に養成した要員
が必要という難点を有している。すなわち、膨張タービ
ンは高速回転部を有するため、上記のような諸問題を生
じるのであり、(7) このような高速回転部を有する膨張タービンの除去に対
しても強い要望があった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、原料
空気を圧縮したのち吸着筒で炭酸ガスと水とを吸着除去
し、ついで熱交換器で冷媒と熱交換させて冷却したのち
、精留塔で深冷液化分離することにより超低温の製品窒
素ガスを製造し、超低温において酸素および一酸化炭素
を選択吸着する吸着剤でこの超低温の製品窒素ガス中の
残存酸素および一酸化炭素を吸着除去する高純度窒素ガ
スの製法を第1の要旨とし、外部より取り入れた空気を
圧縮する空気圧縮手段と、この空気圧縮手段によって圧
縮された圧縮空気中の炭酸ガスと水とを除去する除去手
段と、液体窒素を貯蔵する液体窒素貯蔵手段と、上記除
去手段を経た圧縮空気を超低温に冷却する熱交換手段と
、熱交換手段により超低温に冷却された圧縮空気を液化
し窒素のみを気体とする精留塔と、この気化窒素を精留
塔から取り出す取出路と、液体窒素貯蔵手段内の液 7
体窒素を上記熱交換手段の寒冷源にするよう液体(8) 窒素を熱交換手段に導く流路と、熱交換手段の寒冷源と
しての作用を終えて気化した液体窒素および上記精留塔
の取出路から得られる窒素ガスの双方を製品窒素ガスと
して取り出す製品ガス取山路を備え、上記気化窒素取出
路中に、超低温において酸素および一酸化炭素を選択吸
着する吸着剤を内蔵する吸着手段が配設されている高純
度窒素ガス製造装置を第2の要旨とし、液体窒素貯蔵手
段内の液体窒素を上記第2の要旨のように熱交換手段に
送り込むのではなく、直接精留塔に送り込んで圧縮空気
液化用の寒冷源とする高純度窒素ガス製造装置を第3の
要旨とし、液体窒素貯蔵手段の液体窒素から得られた窒
素ガスおよび圧縮空気より得られた窒素ガスの双方を製
品窒素ガスとして取り出す取出路中に吸着手段を設け、
その取出路における吸着手段の手前の部分に凝縮手段を
設け、取出路中を流れる製品窒素ガスの一部を吸着手段
の手前で凝縮させて精留塔に戻すようにした高純度窒素
ガス製造装置を第4の要旨とするものである。
(9) つぎに、本発明を実施例にもとづいて詳しく説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成図である。図において
、■は空気圧wJ機、2はドレン分離器、3はフロン冷
却器、4は2個1組の吸着筒である。吸着筒4ば内部に
モレキュラーシーブが充填されていて空気圧縮器1によ
り圧縮された空気中のH2OおよびCO□を吸着除去す
る作用をする。
5は第1の熱交換器であり、吸着筒4によりH2Oおよ
びCO2が吸着除去された圧縮空気が送り込まれる。6
は第2の熱交換器であり、第1の熱交換器5を経た圧縮
空気が送り込まれる。7は液体窒素貯槽であり、内部の
液体窒素(高純度品が用いられる)をバイブ8を経て第
2の熱交換器6へ送り込み、第2の熱交換器6中に送り
込まれた圧縮空気と熱交換させ、ついで第1の熱交換器
5内に送り込んでそこでも第1の熱交換器5に送り込ま
れた圧縮空気と熱交換させて気化させるようになってい
る。すなわち、この高純度窒素ガス製造装置は、従来の
膨張タービンに代えて、何ら回(10) 軸部を有しない液体窒素貯槽7を用いて熱交換器5.6
内に圧縮空気を安定かつ安全に冷却するものであり、こ
れが第1の特徴である。そして、第1の熱交換器5によ
って気化された液体窒素は、パイプ8を経てメインパイ
プ9内に送り込まれるようになっている。
精留塔10は、下部から、第1および第2の熱交換器5
,6を経て超低?!jL<約−170°C)に冷却され
た圧縮空気を取り込んで圧縮空気中の酸素(沸点−18
3℃)を液化し、窒素(沸点−196℃)のみを上部か
ら排出するようになっている。10aは第1の案内パイ
プで、精留塔10の上部から排出された超低温(−15
0℃程度)の窒素ガスを第2.第1の熱交換器6.5に
案内する。11は3人、4Aもしくは5人の細孔径をも
つ合成ゼオライト3A、4Aもしくは5A(モレキュラ
ーシーブ3A、4A、5A、ユニオンカーバイト社製)
を充填した酸素吸着筒であり、上記第1の案内パイプ1
0aの途中に設けられ上記超低温の窒素ガス中の酸素お
よび一酸化炭素のみを選(11) 択吸着する(第2図参照)。また、上記の合成ゼオライ
ト3A、4A、5Aに代えて上記UC社製の合成ゼオラ
イト13Xを用いることも行われる。このように、−1
50℃程度の温度域において酸素および一酸化炭素のみ
が選択吸着されるため、超低温窒素ガスが高純度のもの
になるのである。この製造装置は、合成ゼオライトの有
する上記の特性を利用して極めて簡易に不純酸素および
一酸化炭素を除去するものであり、これが第2の特徴で
ある。この場合、酸素吸着筒11内へ導入される超低温
窒素ガス中の不純酸素および一酸化炭素量が精留塔10
を経ることによりすでに低レベルになっているため、吸
着される酸素および一酸化炭素量は微量である。したが
って、吸着筒も1基のめで足り、ゼオライトの再生も年
1回で十分なのである。不純酸素および一酸化炭素が除
去された超低温窒素ガスは、第2.第1の熱交換器6.
5で熱交換され常温近傍の温度になってメインパイプ9
に送り込まれ、ここで液体窒素貯槽7からの高純度窒素
ガスと合体して高純度製品窒素ガ(12) スとなる。このように、液体窒素貯槽7の液体窒素は、
熱交換器6,5の冷媒としての作用を終えたのち、廃棄
されるのではなく、圧縮空気を原料とする高純度窒素ガ
スと合体して製品化されるのであり、無駄なく利用され
る。
なお、第1図において、10bは精留塔パイプで、精留
塔10の下部に溜った液体空気(液体窒素もかなり混入
している)を、精留塔10の上部に設けられたパイプ1
0 Cに案内してそのパイプ10cを冷却する作用をす
る。10dはそのパイプ10Cの冷却を終えた液体空気
を第2および第1の熱交換器6,5に送り込む第2の案
内パイプである。第2および第1の熱交換器6.5で熱
交換(熱交換器6.5内の圧縮空気の冷却)を終えた液
体空気は気化して第1の熱交換器5から矢印のように放
出されるようになっている。12はバックアップ系ライ
ンであり、空気圧縮系ライン13が故障したときに液体
窒素貯槽7内の液体窒素を蒸発器14により蒸発させて
メインパイプ9に送り込み、窒素ガスの供給がとだえる
ことのない(13) ようにするものである。
この装置は、つぎのようにして高純度製品窒素ガスを製
造する。すなわち、空気圧縮機1により空気を圧縮し、
ドレン分離器2により圧縮された空気中の水分を除去し
てフロン冷却器3により冷却し、その状態でモレキュラ
ーシーブが充填されている吸着筒4に送り込み、空気中
のH2OおよびCO□を吸着除去する。ついで、H2O
,C02が吸着除去された圧縮空気を第1の熱交換器5
および第2の熱交換器6に送り込んで超低温に冷却する
。この場合、液体窒素貯槽7内の液体窒素は、第1およ
び第2の熱交換器5.6の寒冷源として作用し、それ自
身は気化してメインパイプ9内に送り込まれる。そして
、第1および第2の熱交換器5.6で超低温に冷却され
た圧縮空気は、精留塔10の下部から精留塔10内に送
まれ窒素と酸素の沸点の差(酸素の沸点−183°C2
窒素の沸点−196℃)を利用して空気中の酸素が液化
され窒素が不純酸素含有超低温気体(0□ :10 p
pm以下)として取り出される。この不純酸素(14) 含有超低温窒素ガスは、酸素吸着筒11で不純酸素およ
び一酸化炭素を除去され、第2.第1の熱交換器6.5
を経て常温近くまで昇温し、メインパイプ9に送り込ま
れ、液体窒素貯槽7からの高純度窒素ガスと合体して高
純度製品窒素ガスとなる。
第3図は本発明の他の実施例の構成図である。
すなわち、この高純度窒素ガス製造装置は、液体窒素貯
槽7から液体窒素を熱交換器5,6に送るのではなく、
精留塔10の塔頂の分縮器15に送り込み、そこで圧縮
空気中の酸素骨等を凝縮させるようになっている。より
詳しく説明すると、精留塔10は、第1および第2の熱
交換器5.6を経て超低−!(約−170℃)に冷却さ
れた圧縮空気を、パイプ16により精留塔10の底部の
貯留液体空気(N250〜70%、0□30〜50%)
17中を通してさらに冷却し、ついで膨張弁18を経て
内部に噴射させ、分縮器15およびその下段において酸
素等を液化し、窒素を気体のまま残すようになっている
。この分縮器15は、多数(15) のチューブ19が植設されている仕切板20によって塔
部21と区切られていて、仕切板20上に液体窒素貯槽
7から液体窒素がパイプ22を経て供給されるようにな
っている。精留塔10内に噴射された圧縮空気は塔10
内において冷却され、さらにチューブ19内において一
層冷却される。
この過程において圧縮空気中の酸素(沸点−183℃)
が液化して落下し、窒素(沸点−196℃)は気体のま
ま上方に移行する。この場合、精留塔10内に噴射され
た圧縮空気は、チューブ19から落下する液体酸素と向
流的に接触するため、酸素の液化分離が一層促進される
。23は液面計であり、分縮器15内の液体窒素の液面
に応じてパルプ24を制御し液体窒素貯槽7からの液体
窒素の供給量を制御する。分縮器15の上部には、液体
窒素貯槽7から供給された液体窒素の気化により生じた
窒素ガスと、圧縮空気より得られた窒素ガスとが混合状
態で溜まる。25は分縮器15の上部に溜まった窒素ガ
スを取り出し酸素吸着筒 2へ送り込むパイプである。
26は保圧弁、27は(16) 不純物分析計であり、メインパイプ9から送り出される
製品窒素ガスの純度を分析し、純度の低いときは、弁2
8.29を作動させて製品窒素ガスを矢印Aのように外
部に投棄する作用をする。それ以外の部分は第1図の装
置と同じである。
この高純度ガス製造装置は、第1図の装置と同様の作用
効果を奏するほか、液体窒素貯槽7の液体窒素の気化に
よって生じた窒素ガスも圧縮空気から得られた窒素ガス
と同様に酸素吸着筒11を通過させるため、液体窒素貯
槽7の液体窒素に不純酸素および一酸化炭素が混入して
いるようなときでも、得られる製品窒素ガスの純度が下
がらないという効果を奏する。
なお、第3図の装置は、精留塔10の底部に溜まった液
体空気を塔10の途中において内部に噴射させ、液体窒
素貯槽7の液体窒素を分縮器15に送り込んでいるが、
第4図に示すように、精留塔10の底部に溜まった液体
空気を塔頂の分縮器15 (内部は上部仕切板20aと
下部仕切板20bによって密封構造になっており、分縮
器15の頂(17) 部空間と精留塔10とは複数のパイプ19により連通し
ている)の内部に溜め、液体窒素貯槽7の液体窒素を精
留塔10の上部に送り込んで、そこから流下させ冷却作
用を発揮させるようにしてもよい。
また、第5図に示すように、分縮器15の内部に凝縮器
15aを設け、これを塔部21内の圧縮空気で冷却し、
圧縮空気のうちの液化骨を塔部21内へ還流し、気化分
は大気中に放出するようにし、かつ分縮器15の頂部か
ら窒素ガスを取り出すのではなく塔部21の上部から取
り出すようにしてもよい。分縮器15の頂部には沸点の
低い■(e(−269℃)、H’ (−253℃)が溜
るため、ここから窒素ガスを取り出すとこれらが混入す
ることとなるから、その混入を避けるためには、塔部2
1の上部から窒素ガスを取り出すようにすることが望ま
しいのである。なお、第5図において、1点鎖線は真空
保冷面を示しており、その内部に熱交換器5.6および
精留塔10が収容され真空パーライト断熱されている。
(18) 第6図は本発明のさらに他の実施冷の構成図である。
この高純度窒素ガス製造装置は、精留塔10の上方に凝
縮器30を設けて連通パイプ31により分縮器15の上
部と連通させ、分縮器15の上部に溜められた窒素ガス
(分縮器15によって酸素が液化分離され得られた窒素
ガス+液体窒素貯槽7から供給された液体窒素の気化窒
素ガス)を凝縮器30内に入れるように構成している。
そして、この窒素ガスを、一端30aが精留塔10の底
部と連通し他端30bが第2および第1の熱交換器6.
5を通って空気中に開放されている冷却パイプ30Cで
冷却して(冷媒は精留塔10底部の貯留液体空気)その
一部を凝縮させ、生成した液体窒素32を、ヘッド差を
利用して、戻しパイプ33から分縮器15内へ戻し、未
凝縮の窒素ガスを酸素吸着筒11に入れ、ついで、第2
および第1の熱交換器6.5を通してメインパイプ9に
送り込むようにしている。それ以外の部分は第3図の実
施例と同じである。
(19) すなわち、この高純度窒素ガス製造装置は、分縮器15
の−F部から得られる製品窒素ガスを凝縮器30に導き
、その一部を凝縮させて分縮器15内に戻し、液体窒素
貯槽7から供給される液体窒素に合わせるようにするた
め、液体窒素貯槽7からの液体窒素の供給量を低減しう
るようになる。
したがって、前記の実施例の装置に比べて、得られる製
品窒素ガスのコストをより低くしうるという優れた効果
を得ることができるようになる。
第7図は本発明の他の実施例の構成図である。
すなわち、この装置は、精留塔10の塔頂の分縮器15
の頂部と膨張タービン34の駆動部とをパイプ35で連
結し、精留塔10の下部に溜まる液体空気36をパイプ
37により分縮器15内に送り込め、その液体空気36
の圧力により膨張タービン34を駆動し冷媒を矢印Bの
糸路で循環させ、熱交換器38内へ送り込まれる圧縮空
気を冷却して精留塔10へ送り込むようになっている。
1.7.$17塔10″′送9込10“1縮22%&;
t:、 。
塔10内および分縮器15で冷却され、酸素が液(20
) 化するとともに窒素の一部も液化して窒素溜め39に溜
められ、そこから、パイプ40により液化窒素貯槽7に
取り出されるようになっている。未凝縮の窒素は、パイ
プ41により精留塔10から取り出されて酸素吸着筒1
1に送り込まれ、そこで不純酸素および一酸化炭素を吸
着除去され、熱交換器38を経由してメインパイプ9か
ら高純度製品窒素ガスとして取り出されるようになって
いる。
この装置は、従来のものに比べると全体が小形になって
おり、かつコストも安いという効果を有している。
なお、以上の実施例では、超低温において酸素および一
酸化炭素を選択吸着する吸着剤として合成ゼオライトを
用いているが、吸着剤はこれに限定されるものではない
以上のように、本発明の第1の要旨に係る製法は、窒素
ガス中の不純酸素を高温度域において水素と反応させて
除去したりするというような触媒型の除去装置を用いず
、超低温において酸素およ(21) び−酸化炭素を選択吸着する吸着剤に着目し、これを用
いて超低温窒素ガス中の不純酸素および一酸化炭素を除
去するため、高温加熱が必要な従来の触媒型の除去装置
では組み込むことができなかった窒素ガス製造装置(装
置全体が超低温系である)に吸着剤を組み込むことが可
能になる。したがって、従来の酸素除去装置が不要とな
り、系全体の小形化を実現しうるようになるとともにコ
ストの低減も実現しうるようになる。そのうえ、従来の
精製装置では除去することが殆ど不可能である一酸化炭
素の除去もなしうるようになる。また、第2の要旨に係
る高純度窒素ガスの製造装置は、酸素および一酸化炭素
を選択吸着する吸着剤を内蔵する吸着手段が装置自身に
組み込まれているため、全体がコンパクトになっている
とともにコストも安くなっており、かつ従来の膨張ター
ビンに代えて、何ら回転部をもたない液体窒素貯槽を用
い、その液体窒素の冷熱により熱交換手段を冷却するた
め、故障が全く生じない。しかも、膨張タービンは高価
であるのに対して液体窒素貯槽は(22) 安価であり、また特別な要員も不要になるという効果も
得られるようになる。なお、熱交換手段を冷却し自身は
気化した液体窒素は、圧縮空気より得られる窒素ガスと
合わされ製品窒素ガスとなるため、気化液体窒素が無駄
になることはない。
さらに、第3の要旨に係る高純度窒素ガス製造装置は、
液体窒素貯槽の液体窒素を熱交換手段ではなく直接精留
塔に送り込むようになっているため、精留塔から得られ
る窒素ガスは圧縮空気から得られたものと液体窒素貯槽
の液体窒素から得られたものの混合物となり、これが吸
着手段に送られ脱酸素、脱−酸化炭素化される。したが
って、液体窒素貯槽の液体窒素に酸素および一酸化炭素
が混在していても、それが吸着除去されるようになり、
製品窒素ガスの一層の高純度化が達成されるようになる
また、第4の要旨に係る高純度窒素ガス製造装置は、精
留塔から窒素ガスを取り出す取出路に凝縮手段を設け、
窒素ガスの一部を凝縮させて精留塔に戻すようにするた
め、液体窒素貯槽からの液(23) 体窒素の供給量を低減しうるようになり、得られる高純
度製品窒素ガスのコストを一層低くしうるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は合成ゼオ
ライ)4Aの吸着等圧縮図、第3図は他の実施例の構成
図、第4図および第5図はその変形例の構成図、第6図
はさらに他の実施例の構成図、第7図は他の実施例の構
成図である。 4・・・吸着筒 5・・・第1の熱交換器 6・・・第
2の熱交換器 7・・・液体窒素貯槽 9・・・メイン
パイプ10・・・精留塔 11・・・酸素吸着筒 〕2
・・・バックアップ系ライン 13・・・空気圧縮系ラ
イン 14・・・蒸発器15・・・分縮器 30・・・
凝縮器 31・・・連通パイプ特許出願人 大同酸素株
式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦 (24)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原料空気を圧縮したのち吸着筒で炭酸ガスと水と
    を吸着除去し、ついで熱交換器で冷媒と熱交換させて冷
    却したのち、精留塔で深冷液化分離することにより超低
    温の製品窒素ガスを製造し、超低温において酸素および
    一酸化炭素を選択吸着する吸着剤でこの超低温の製品窒
    素ガス中の残存酸素および一酸化炭素を吸着除去するこ
    とを特徴とする高純度窒素ガスの製法。
  2. (2)超低温において酸素および一酸化炭素を選択吸着
    する吸着剤が、細孔径約3人、4人もしくは5人の合成
    ゼオライトである特許請求の範囲第1項記載の高純度窒
    素ガスの製法。
  3. (3) 超低温が一150℃程度である特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の高純度窒素ガスの製法。
  4. (4)外部より取り入れた空気を圧縮する空気圧(1) 相手段と、この空気圧縮手段によって圧縮された圧縮空
    気中の炭酸ガスと水とを除去する除去手段と、液体窒素
    を貯蔵する液体窒素貯蔵手段と、上記除去手段を経た圧
    縮空気を超低温に冷却する熱交換手段と、熱交換手段に
    より超低温に冷却された圧縮空気を液化し窒素のみを気
    体とする精留塔と、この気化窒素を精留塔から取り出す
    取出路と、液体窒素貯蔵手段内の液体窒素を上記熱交換
    手段の寒冷源にするよう液体窒素を熱交換手段に導く流
    路と、熱交換手段の寒冷源としての作用を終えて気化し
    た液体窒素および上記精留塔の砲出路から得られる窒素
    ガスの双方を製品窒素ガスとして取り出す製品ガス取出
    路を備え、上記気化窒素取出路中に、超低温において酸
    素および一酸化炭素を選択吸着する吸着剤を内蔵する吸
    着手段が配設されていることを特徴とする高純度窒素ガ
    ス製造装置。
  5. (5) 吸着手段が、細孔径約3人、4人もしくは5人
    の合成ゼオライトが充填されている酸素吸着筒である特
    許請求の範囲第4項記載の高純度窒素(2) ガス製造装置。
  6. (6)外部より取り入れた空気を圧縮する空気圧縮手段
    と、この空気圧縮手段によって圧縮された圧縮空気中の
    炭酸ガスと水とを除去する除去手段と、液体窒素を貯蔵
    する液体窒素貯蔵手段と、上記圧縮空気を超低温に冷却
    する熱交換手段と、この熱交換手段により超低温に冷却
    された圧縮空気の一部を液化して内部に溜め窒素のみを
    気体として保持する精留塔と、上記液体窒素貯蔵手段内
    の液体窒素を圧縮空気液化用の寒冷源として上記精留塔
    内に導く導入路と、寒冷源としての作用を終えて気化し
    7た液体窒素および上記精留塔内に保持されている気化
    窒素の双方を製品窒素ガスとして上記精留塔より取り出
    す取出路を備え、その取出路中に、超低温において酸素
    および一酸化炭素を選択吸着する吸着剤を内蔵する吸着
    手段が配設されていることを特徴とする高純度窒素ガス
    製造装置。
  7. (7)吸着手段が、細孔径約3人、4人もしくは5人の
    合成ゼオライトが充填されている酸素吸着(3) 筒である特許請求の範囲第6項記載の高純度窒素ガス製
    造装置。
  8. (8)外部より取り入れた空気を圧縮する空気圧縮手段
    と、この空気圧縮手段によって圧縮された圧縮空気中の
    炭酸ガスと水とを除去する除去手段と、液体窒素を貯蔵
    する液体窒素貯蔵手段と、上記圧縮空気を超低温に冷却
    する熱交換手段と、この熱交換手段により超低温に冷却
    された圧縮空気の一部を液化して内部に溜め窒素のみを
    気体として保持する精留塔と、上記液体窒素貯蔵手段内
    の液体窒素を圧縮空気液化用の寒冷源として上記精留塔
    内に導く導入路と、寒冷源としての作用を終えて気化し
    た液体窒素および上記精留塔内に保持されている気化窒
    素の双方を製品窒素ガスとして上記精留塔より取り出す
    取出路を備え、その取出路の精留塔側の部分に、製品窒
    素ガスの一部を凝縮させこの凝縮窒素ガスを上記精留塔
    に戻す凝縮手段が設けられ、取出路の凝縮手段に続く部
    分に超低温において製品窒素ガス中の酸素および一酸化
    炭素を選択吸着する吸着剤を内蔵する吸着手段(4) が配設されていることを特徴とする高純度窒素ガス製造
    装置。
  9. (9)吸着手段が、細孔径約3人、4人もしくは5人の
    合成ゼオライトが充填されている酸素吸着筒である特許
    請求の範囲第8項記載の高純度窒素ガス製造装置。
JP59004123A 1983-03-08 1984-01-11 高純度窒素ガス製造装置 Granted JPS60147086A (ja)

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