JPS63279085A - 空気の分離 - Google Patents

空気の分離

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JPS63279085A
JPS63279085A JP63086246A JP8624688A JPS63279085A JP S63279085 A JPS63279085 A JP S63279085A JP 63086246 A JP63086246 A JP 63086246A JP 8624688 A JP8624688 A JP 8624688A JP S63279085 A JPS63279085 A JP S63279085A
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JP
Japan
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nitrogen
air
stream
temperature
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JP63086246A
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English (en)
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デービッド・ジョン・レイランド
ジョン・テレンス・ラヴィン
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BOC Group Ltd
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BOC Group Ltd
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Publication date
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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】 本発明は空気を分離するための方法およびプラントに関
するものである。
低温蒸留によって空気を分離して酸素と窒素を生成させ
ることはよく知られている。窒素生成物の部分が液体状
態で必要とされる場合は、ガス状窒素生成物を蒸留装置
から取り出し、これを液化することができる。液化装置
は空気分離装置と独立じていてもよいし、あるいはまた
空気分離装置に組み込んでもよい、さらに、液体酸素生
成物を得ることもできる。
本発明は上記の一体化された形での方法およびプラント
に関するものである。空気分離−窒素液化の一体化され
た方法およびプラントの例が、英国特許明細書第１，２
５８，５６８号に開示されている。
この特許明細書によれば、単一蒸留塔を使用して流入空
気を酸素と窒素に分離している。蒸留塔の底部における
再沸騰は高圧窒素気流によって与えられ、この窒素気流
はリボイラー中で凝縮した後、過冷却されて一部は蒸留
塔に対する還流物を供給するのに使用され、また液体窒
素生成物を供給するためにも使用される。プラントに対
する冷却は、リボイラーから上流に向かう高圧窒素の一
部をいくつか採り、この採取した各高圧窒素部分をター
ビン中で膨張させることによって行われる。しかしなが
ら、こうした配置状態のプラントは、熱力学的観点から
みて比較的非効率的であり、まだ改良の余地がある。
英国特許明細書第１，２５８，５６８号に開示の方法お
よびプラントでは、さらに別の第２番目の蒸留塔を使用
して、他の蒸留塔から回収されたアルゴン含量の多い酸
素の流れから粗製アルゴンの流れを分離している。この
第２蒸留塔の操作も熱力学的非効率の大きな原因であり
、これは一部には本蒸留塔の底部にリボイラーが使用さ
れていないからである。
本発明の第１の態様の目的は、空気を酸素と窒素に分離
するのに使用されている蒸留塔に再沸騰を起こさせるた
めの改良されたサイクルを利用した方法およびプラント
であって、このとき蒸留のための還流物が与えられ、ま
た窒素を液化するための冷却が与えられるような方法お
よびプラントを提供することにある。
本発明の第２の態様の目的は、空気を酸素と窒素に分離
するための単数または複数の蒸留塔に連結されたアルゴ
ン蒸留塔に対して改良された操作を与えることのできる
ような方法およびプラントを提供することにある。
本発明の第１の態様によれば、圧縮空気から二酸化炭素
と水蒸気を取り除くこと；熱交換装置において、圧縮空
気の温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に分離するの
に適した温度にまで低下させること；少なくとも一つの
蒸留塔において空気を窒素と酸素に分離すること；前記
蒸留塔から窒素蒸気を取り出すこと；前記熱交換装置に
おいて、窒素を空気と向流の形で加温すること；加温さ
れた窒素の一部を圧縮すること；前記熱交換装置におい
て、圧縮された窒素の温度を冷却して低下させること；
冷却された窒素の少なくとも一部を取り出し、外部仕事
の遂行を伴って膨張させること；前記の少なくとも一つ
の蒸留塔に取り付けたリボイラーに、膨張させた窒素を
通過させて、蒸留のための再沸騰を起こさせること；熱
交換装置において、リボイラーから出た窒素をさらに冷
却して温度を低下させること；そして得られた液体窒素
の一部を蒸留における還流物として使用し、得られた液
体窒素の他の一部を生成物として取り出すことからなる
空気分離方法が提供される。
このような方法を実施するために本発明は、空気を圧縮
するための少なくとも一つの圧縮機；圧縮された空気か
ら二酸化炭素と水蒸気を取り除くための装置；空気の温
度を、低温蒸留によって酸素と窒素に分離するのに適し
た温度にまで低下させるための熱交換装置；空気を酸素
と窒素に分離するための少なくとも一つの蒸留塔；前記
熱交換装置を経て、少なくとも一つの窒素圧縮機の入口
と連通した前記少なくとも一つの蒸留塔からの窒素蒸気
の出口；前記熱交換装置を経て前記窒素圧縮機の出口と
連通した入口を有する少なくとも一つの膨張タービン：
および前記の少なくとも一つの蒸留塔と連結したリボイ
ラーへの入口と連通した出口であって、前記熱交換装置
を経て、前記の少なくとも一つの蒸留塔に液体窒素還流
物を供給するための装置および液体窒素生成物を取り出
すための出口と連通した前記リボイラーの出口からなる
プラントを提供する。
前記の少なくとも一つの蒸留塔からガス状窒素生成物も
取り出すのが好ましい。さらに、前記の少なくとも一つ
の蒸留塔から通常は液体状態で酸素生成物も取り出すの
が好ましい。
還流物が供給される蒸留塔は、リボイラーが連結されて
いる蒸留塔と同じ蒸留塔であるのが好ましい。
蒸留塔から取り出された窒素は、通常多段圧縮機でその
臨界圧力を越えた圧力にまで圧縮される。
圧縮された窒素を取り出して、５０〜７５気圧の範囲の
圧力、および１５０〜１７０にの範囲の温度で外部仕事
の遂行を伴って膨張させるのが好ましい。外部仕事の遂
行を伴って膨張させるために圧縮された窒素を全て取り
出すことは必須ではない、必要に応じて、仕事−膨張装
置および蒸留塔に連結したリボイラーを通過させずに、
圧縮窒素の一部を液化してもよい。
仕事膨張が完了した時点において、窒素は１２〜２０気
圧（絶対）を有するのが好ましく、また飽和蒸気となっ
ているのが好ましい、窒素の液化はリボイラー中で行う
のが好ましい、仕事膨張は、通常、窒素または空気の圧
縮に使用される圧縮機を駆動するのに必要に応じて使用
することのできる単一タービン中で行われる。
好ましくは、リボイラーを出た液体窒素は熱交換装置で
過冷却され、次いで多くのフラッシュ分離工程を経て、
液体窒素と多くのフラッシュガスの流れを与える。フラ
ッシュガスの流れは、熱交換装置を通って向流の形で流
入空気に戻され、従って熱交換装置に対して冷却作用を
与えるのが望ましい、必要であれば、少なくとも３回の
フラッシュ分離工程、またはこの代わりに２回のこのよ
うな工程を使用することができる。
前記蒸留塔から廃棄窒素蒸気を取り出し、前記熱交換装
置においてその温度を上昇させ、外部仕事の遂行を伴っ
て膨張させ（通常は膨張タービンにおいて）、そして熱
交換装置を通してガスを戻すことによって、熱交換装置
に対するさらなる冷却作用が得られる。廃棄窒素は大気
中に放出してもよい。
周囲温度と仕事膨張の開始時における圧縮窒素の温度と
の間で、熱交換装置に対する正味の冷却作用は、いかな
る従来の手段によっても得ることができる６通常、作動
流体として窒素を用いた膨張タービンを使用して、この
温度範囲の低い方の部分に対する正味の冷却作用を得る
ことができ、そしてフレオン（フルオロカーボン冷媒）
冷却サイクルを使用して、この温度範囲の残りの部分に
対する正味の冷却作用を得ることができる。またこれと
は別に混合冷却サイクルを使用して、この温度範囲の全
てにわたって冷却作用を得ることもできる。
通常、アルゴン含量の多い流体の少なくとも一つの流れ
が前記蒸留塔から取り出され、さらに別の蒸留塔におい
て分離されて、アルゴン生成物、好ましくはさらに酸素
生成物が得られる。アルゴン含量の多い流れは蒸気とし
て取り出しても、あるいはまた液体として取り出しても
よい、さらにこれとは別に、液体と蒸気の流れの両方を
取り出してもよい。
本発明の第２の態様によれば、圧縮空気から二酸化炭素
と水蒸気を取り除くこと；熱交換によって、圧縮空気の
温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に分離するのに適
した温度にまで低下させること；単数または複数の蒸留
塔を用いて、空気を窒素と酸素に分離すること；前記単
数の蒸留塔または前記複数の蒸留塔のうちの一つからア
ルゴン含量の多い流れを取り出し、これをさらに別の蒸
留塔へと導き、そこで分離してアルゴン生成物を得るこ
と；そして前記単数の蒸留塔または前記複数の蒸留塔の
うちのある一つもしくは他の一つから得られる蒸気を、
さらに別の蒸留塔に対する再沸騰を起こさせるために使
用し、この結果得られる凝縮蒸気を、前記蒸気を生成す
る蒸留塔への還流物として戻すことからなる空気分離方
法が提供される。
このような方法を実施するために、本発明はさらに、空
気を圧縮するための少なくとも一つの圧縮機；空気から
二酸化炭素と水蒸気を取り除くための装置；圧縮空気の
温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に分離するのに適
した温度にまで低下させるための熱交換装置；空気を窒
素と酸素に分離するための複数の蒸留塔；アルゴン含量
の多い流れのための入口で、単一の蒸留塔または前記複
数の蒸留塔のうちの一つから出口と連通した入口を有す
るさらに別の蒸留塔；および前記の別の蒸留塔に対して
再沸騰を与えるように、また前記複数の蒸留塔のある一
つの蒸留塔または他の蒸留塔に対して還流物を提供する
ように適合されたコンデンサー−リボイラーからなるプ
ラントを提供する。
好ましくは、酸素含量の多い液体が前記の他の蒸留塔の
底部から採取され、アルゴン含量の多い流れが取り出さ
れる出口と蒸留塔の頂部の中間のレベルで前記のある一
つの蒸留塔に導入される。
このように酸素含量の多い液体を使用すると、前記のあ
る一つの蒸留塔が作動する際の効率を高めるのに役立つ
、さらに、別の蒸留塔またはアルゴン蒸留塔に対して再
沸騰を与えるのに、前記の他の蒸留塔の頂部から得られ
る蒸気を使用することは、このような蒸留塔が作動する
ときの熱力学的効率を高めるのに役立つ。
第１の発明および第２の発明による方法は、相互に関連
して作動されるのが好ましい、アルゴン蒸気の凝縮物、
従って別の蒸留塔に対する還流物を供給するのに、本発
明の第１の態様に従って形成される液体窒素の少なくと
も一部を使用するのが好ましい。
液体または蒸気として採取することのできるアルゴン生
成物は、通常最高２容量％の酸素を含有し、従来の手段
によって精製して高純度アルゴンにすることができる。
前記の複数の蒸留塔は互いに同程度の圧力で作動し、一
方前記の別の蒸留塔はより低い圧力で作動するのが好ま
しい、従って、前記のある一つの蒸留塔からアルゴン含
量の多い流れを取り出し、この流れを前記熱交換装置で
再加熱し、次いで別の蒸留塔へと導入される上流で外部
仕事の遂行を伴って膨張（通常は膨張タービン内におい
て）させるのが望ましい、またこれとは別に、アルゴン
含量の多い流れを、膨張弁を通過させて別の蒸留塔へと
導いてもよい。さらに、アルゴン含量の多い液体を、前
記のある一つの蒸留塔から前記の別の蒸留塔へ移送する
のが望ましい。このように液体を移送することによって
、全酸素生成物のうちで、別の蒸留塔によって生成され
る割合が増大し、　前記のある一つの蒸留塔を作動させ
るのに必要な冷却が少なくて済むようになる０通常、ア
ルゴン含量の多い液体は絞り弁を通して別の蒸留塔へと
送られるが、必要であれば、絞り弁を通過する上流で過
冷却してもよい。
好ましくは、本発明による方法はさらに、圧縮空気の流
れを取り出す工程；熱交換によって流れの温度を下げる
工程；流れの少なくとも一部を取り出し、外部仕事の遂
行を伴って膨張させる工程；膨張した流れを（通常はそ
の露点において）熱交換によるさらなる冷却および温度
低下に使用し、これによって過冷却状態の液体空気の流
れを形成させる工程；そして液体空気の流れを絞り弁に
通して蒸留塔へと送り込む工程からなる。全空気の５〜
１０％を蒸留塔に導入して分離するのが望ましい。
さて次に、本発明による方法およびプラントを、添付図
面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
添付図面の第１図をみると、１２２，８５４　ｓｍコ／
ｈｒの空気が圧縮機２に流れ込み、６．２気圧（絶対）
の圧力にまで圧縮される。（本明細書においては、ｌｓ
ｍコ／ｈｒ＝　Ｉ　Ｔａコ／ｈｒ、１５℃および１気圧
（絶対）において）、得られた圧縮空気はウォーター・
アフター・クーラー４で冷却され、空気から水蒸気と二
酸化炭素を除去するのに有効なモレキュラーシ−ブ吸着
剤からなる精製ユニット６に通される。
次いで、圧縮された空気は、熱交換器１０．１２、およ
び１４からなる熱交換装Ｗ８に入る。必要であれば、熱
交換器１０．１２、および１４は、単一の熱交換ブロッ
ク体として作製することもできる。空気はほぼ周囲温度
で熱交換器１０に入り、１１３にの温度で熱交換器１０
を出て、この温度で熱交換器１２に入る。空気は熱交換
器１２を露点の温度で出て、二つの部分に分けられる６
分けられた空気の主たる部分は、１００，０００　ｓｍ
’／ｈｒの流量で入口２０を通って単一蒸留塔１８に流
れ込む。蒸留塔１８は約６気圧（絶対）の圧力で作動し
、空気を酸素と窒素の両分に分離するように適合される
。
蒸留塔１８は、その底部には酸素蒸気を形成させるため
のリボイラー２２が、またその頂部には液体窒素還流物
が入ってくるための入口２４が取り付けられている。リ
ボイラー２２は蒸留塔１８の底部に捕集された液体酸素
を沸騰させ、このため蒸気が蒸留塔を上昇する。一方、
液体窒素のための入口２４は液体窒素還流物の下向きの
流れを与えることができる。窒素蒸気は出口２６を経て
蒸留塔１８から取り出され、熱交換器１４．１２．およ
び１０をこの順番で通過する。少ない部分（１３，８５
１ｓ＋ｅ’／ｈｒ）が生成物として取り出され、一方、
主たる部分（１７８，３１０ｓｏ’／ｈｒ）が多段圧縮
機３６に入り、ここで窒素の圧力が５．６気圧（絶対）
から通常は５９気圧（絶対）まで上昇する。
圧縮された窒素は、ウォーター・クーラー３８で冷却さ
れ、熱交換器１０を通過し、流入空気と同じ向きで流れ
る。１４８，７５８　ｓｍ’／ｈｒの圧縮窒素を１５９
にの温度で熱交換器１０から取り出して膨張タービン４
０に導入し、そこで外部仕事の遂行を伴って１７．７気
圧の圧力（リボイラーに１．３にのΔＴを与える）にま
で膨張させる。窒素は１１３．６にの温度で飽和蒸気と
して膨張タービン４０を出る。
次いでリボイラー３２を通過し、これによって蒸留塔１
８の底部にある液体酸素の再沸騰を起こさせるのに必要
な加熱が得られ、一方それ自身凝縮して、飽和液体とし
てリボイラー２２の出口３４から出る。この液体は二つ
の部分に分けられる。液体の主たる流れが１１５，６３
０　ｓｍ’／ｈｒの割合で採取され、絞り弁４４を通し
て、８．２気圧の圧力で作動する相分ｍ機４６中にフラ
ッシュ流入される。分離機４６から出たフラッシュガス
が、流入空気と向流の形で、２３．４９９　ｓｍ’／ｈ
ｒの流量で熱交換器１２と１０を通過し、圧縮ｌｌ！１
３６の適切な段階に戻る。液体は９２，０３１　ｓｓ＋
’／ｈｒの割合で相分離機４６から流出して、その主た
る部分が７０，７３４　ｓｍコ／ｈｒの流量で熱交換器
１４をその湿地から冷端まで通過する０次いで絞り弁４
８をフラッシュ状態で通過する。液体の残部は、さらに
別の絞り弁４９をフラッシュ状態で通過する。
リボイラー２２を出た液体窒素の残部は、３３，２２８
ｓｏ’／ｈｒの割合で熱交換器１２の湿地に入り、そし
て約１０１にの温度でこの熱交換器を出る１次いで熱交
換器１４を、その湿地から冷端まで通過し、約９８にの
温度で冷端を出る。液体窒素は絞り弁５０をフラッシュ
状態で通過し、得られた二相混合物を、絞り弁４８と４
９からの混合物と混合する。絞り弁４８と５０からの液
体はさらに、膨張タービン４０を通過していない圧縮窒
素の流れの部分と合わせられる。圧縮窒素の流れのこの
ような部分は、熱交換器の冷端を１１３にの温度で出て
、熱交換器１２と１４を通過し、約９８．５にの温度で
（そして５３，０５１　ｓｍ”／ｈｒの流量で）後者の
冷端を出る。この液体は絞り弁５２をフラッシュ状態で
通過し、絞り弁４８．４９および５０を出てきた液体混
合物と一緒になる。得られた液体は、１７８．３１０５
ａｄｆｆ／ｈｒの割合で流れて相分離機５６に入り、５
．８気圧の圧力で液体と気体に分離される。液体の第一
の流れが１０７，００４　ｓｍ’／ｈｒの割合で相分離
機５６から採取され、入口２４を通して蒸留塔１８へと
導入される還流物の流れの大半の部分を形成する。さら
に、気体が６１２２　ｓｍ”／ｈｒの割合で相分離５６
から採取され、出口２６を通って蒸留塔１８の頂部から
出てきた窒素の流れと一緒になる。
このように、圧縮機３６、膨張タービン４０、およびリ
ボイラー２２を通って延びていて、相分離機５６を経て
熱交換器へと戻っているような窒素サーキットのあるこ
とがわかる。このサーキットは、還流物の殆どおよび蒸
留塔１８に対する再沸騰の全てを与えることができるだ
けでなく、熱交換器１０．１２゜および１４に対して必
要なかなりの冷却作用を与えることができる。さらに、
英国特許明細書第１．２５８，５６８号に添付の図面に
記載されているプラントの相当する部分に比べて、比較
的高い熱力学的効率でこれらの結果を得ることができる
。
液体窒素の第二の流れを分離機５６から６５，１８４ｓ
ｎ＋’／ｈｒの流量で採取し、これを過冷却熱交換器５
７に通し、絞り弁５８フラッシュ状態で通過させて、２
．７気圧（絶対）の圧力で作動する相分離ｌＲ６０に送
り込むことによって、液体窒素生成物が得られる。
５３８１　ｓｍ’／ｈｒの割合で相分離機６０からフラ
ッシュガスが取り出され、相分離ｖ＆５６かち取り出さ
れた液体窒素の第二の流れと向流の形で熱交換器５７を
通過する。液体窒素生成物の流れが２５，７４８　ｓｍ
’／ｈｒの流量で相分離機８０から取り出される。さら
に、液体窒素は相分離機６０から取り出寄れ、以下に説
明するような方法で利用される。
蒸留塔１８は、窒素生成物および熱交換液体を与えるだ
けでなく、液体酸素生成物も与え、この液体酸素生成物
は１Ｂ、４７０　ｓ＋＊’／ｈｒの割合で出口４２を通
つて塔の底部から取り出される。さらに、塔１８は比較
的アルゴン含量の多い酸素の流れを与えるのにも使用さ
れる。この流れは、塔１８中におけるアルゴン濃度が最
大であるような位置よりやや下の位置において、出口２
８から取り出される。この流れは、約１．３気圧の圧力
で作動する別の蒸留塔６２において分離される。塔６２
には、その頂部においてコンデンサー６４が、またその
底部においてコンデンサー−リボイラー６６が取り付け
られている。コンデンサー−リボイラー６６は第二の蒸
留塔６８に対する還流物を供給し、この塔６８は熱交換
器１２の冷端から取り出された圧縮空気の少量部分（２
２，８５４ｓ＋＊’／ｈｒ）のための入口フ０を有する
。蒸留塔６８は蒸留塔１８と同程度の圧力で作動し、出
ロア２を通って蒸留塔６８から取り出され、そして入口
３ｏを通って蒸留塔１８に入る酸素含量の多い液体の流
れを蒸留塔１８に供給する。この酸素含量の多い液体の
流れは、入口２４から入ってくる液体窒素還流物の全体
としての必要量が少なくて済むようになることによって
蒸留塔１８の作動をより効率的にするのに役立つ、さら
に重要なことは、蒸留塔６８は塔６２で分離された液体
酸素を再沸騰させるのに必要な熱を供給する。蒸留塔６
８はさらに、塔上部の出ロア４から取り出され、相分離
機５６から取り出された液体窒素の第一の流れと合わせ
られて、入口２４を通して蒸留塔１８へと導入される液
体窒素還流物となるような、９，９９６　ｓｍ）／ｈｒ
の流量の酸素含量の少ない液体の流れも供給する。
塔６２に対する供給は、出口２８を通して塔１８がら８
３５０　ｓｍ’／ｈｒの流量でアルゴン含量の多い酸素
を取り出してこの流れを熱交換器１０の冷端に導入し、
１３７にの温度で熱交換器１０の中間部分からこの流れ
を取り出し、膨張タービン７６（ここで外部仕事の遂行
を伴って塔６２の作動圧力にまで膨張させる）に通すこ
とによって行われる。！１張した液体は入ロア８を通し
て塔６２へと導入される。
塔６２に対する還流は、３３，５８２　ｇ＋＊コ／ｈｒ
の流量で相分離ｆｉ８０から液体窒素の第二の流れを取
り出し、コンデンサー６４を通してこれを導入すること
によって行われる。コンデンサー６４を出た気化窒素を
、熱交換器５７の冷端の上流のフラッシュガス分離機６
０に繋げる。熱交換器５７の湿地を出た後の合わさった
ガスは、熱交換器１４．１２．および１０をこの順に通
過し、従って、３８，４４４　ｓｍ’／ｈｒの流量およ
び約２．５気圧の圧力で、窒素生成物の流れが形成する
ことができる。コンデンサー６４とリボイラー６６の両
方を使用することによって、アルゴン蒸留塔６２の作動
は、前記の英国特許明細書に記載のものに比べて比較的
高効率となる。従って、蒸留塔６２には比較的多数のト
レー（例えば、１００個程度）を使用することができる
。
２容量％程度の酸素を含有した粗製の液体アルゴン生成
物が、蒸留塔６２の頂部から出口８０を通って１０５８
　ｓｍ＋’／ｂｒの割合で取り出され、さらに液体酸素
生成物の流れが、蒸留塔６２の底部から出口８２を通っ
て７２９２　ｓ端’／ｈｒの割合で取り出される。
上記したプロセスの冷却に対する要件は、ＩＩ！張ター
ビンおよびそれに関連したサーキットの作動によって完
全に満たされているわけではない、蒸留塔１８の頂部よ
り下の数個のトレーから出口５４を通して１７，０００
　ｓｍ’／ｈｒの流量で廃棄窒素の流れを取り出し、こ
の流れを熱交換器１４と１２にこの順序で通過させ、そ
して熱交換器１０に導入することによって、さらなる冷
却が得られる１次いで廃棄窒素の流れが１４０にの温度
で熱交換器１０から取り出され、さらに別の膨張タービ
ン８４においてほぼ大気圧にまで膨張される。膨張した
廃棄窒素の流れは９６にの温度で熱交換器１４の冷端に
導入され、熱交換器１４．１２．および１０をこの順に
通過して、はぼ周囲温度にて大気中に放出されるか、あ
るいは好ましくは、流入空気から二酸化炭素と水蒸気を
抽出するのに用いたモレキュラーシーブ吸着剤を再生す
るために使用される。
熱交換器１０の湿地に対する冷却作用は、冷却ユニット
すなわち手段８６によって与えられる。このようなユニ
ットは、混合冷媒カスケードサイクルからなっていても
、あるいはまたフレオン冷却ユニットと“加温”窒素膨
張タービンサイクル（タービンは通常、２００に程度の
入口温度および約１６０にの出口温度を有する）の組み
合わせからなっていてもよい。
本発明の範囲を逸脱することなく、第１図に示したプラ
ントに対する多くの変形が可能である。
例えば、相分離８１５６から取り出される第二の液体窒
素の流れの圧力を下げることは、第１図に示されている
ような単一工程（弁５８と相分離機６０からなる）より
むしろ、少なくとも二つの連続したフラッシュ分離工程
で達成することができる。さらに、はぼ大気圧の液体酸
素生成物、および熱交換器１４．１２．および１０をこ
の順に戻って、これによってこのような熱交換器に対す
るさらなる冷却作用を与えることのできる気体酸素生成
物を得るために、出口４２を通して蒸留塔１８から取り
出される液体酸素生成物を過冷却し、多数のフラッシュ
分離工程を行うことができる。さらにまた、流入空気か
ら二酸化炭素と水蒸気を除去するのにモレキュラーシー
ブまたは他の手段６を使用することは必須の要件ではな
い、この代わりに、熱交換器１０を逆転熱交換器として
組み込むことができる。しかしながらこの場合、蒸留塔
１８から取り出される廃棄窒素の流れは、通常熱交換器
１０を再生するための流れとして使用され、従ってその
流量は上述した値よりかなり高いものでなければならな
い、まり、圧縮機３６から出てきた窒素または圧縮機２
から出てきた空気をさらに圧縮するために、ブースター
圧縮機（図には示されていない）を追加使用してもよい
０例えば、このようなブースター圧縮機を三つ（一つは
タービン４０により駆動し、二つめはタービン７６で駆
動し、三つめはタービン８４で駆動する）使用すること
ができる。さらにもう一つの別のブースター圧縮機を、
冷却装置８６に使用されているタービンに連結すること
もできる。第１図に示されているプラントに対してなし
うる他の改良点は、蒸留塔１８からアルゴン含量の多い
液体を取り出しく通常出口１８の下から）、膨張弁を通
過させて蒸留塔６２へと送り込んで（通常は入ロア８よ
り下の位置において）塔６２によって生成される液体酸
素の割合を増大させることである。またこれとは別に、
液体酸素の流れを塔１８から塔６２へと通すことも可能
である。
図面に示されているプラントによって得ることのできる
酸素生成物および窒素生成物の相対的な割合については
、かなりの融通性がある。上述した例においては、塔１
８からの全ての酸素生成物は液体として得られる。必要
であれば、リボイラー２２を通過する窒素の流量を増や
して気体酸素生成物を得ることができる（この生成物は
、塔１８における最も下方のトレーより下の位置で、塔
１８から取り出すことができる）、添付図面の第２図を
参照すると、１３０，０００　ｓｍコバｒの空気が圧縮
機２００に流れ込み、６．２気圧（絶対）の圧力にまで
圧縮される。空気の流れは最初の熱交換器２０４を通過
し、そこで２９８にの温度から２３５にの温度にまで冷
却される。空気の流れはさらに、熱交換器２０６におい
て１５９にの温度に、また熱交換器２１０において１１
３．６にの温度に冷却される。空気は熱交換器２１２に
おいてさらに１０１にの温度（空気の露点）にまで冷却
され、入口２１８を通して６気圧（絶対）の圧力で１番
目の蒸留塔すなわち主蒸留塔２１６に導入される。
蒸留塔２１６には、その頂部に実質的に純粋な液体窒素
還流物のための入口２２２が、またその底部にリボイラ
ー２２０が取り付けられている。さらに、蒸留塔２１６
の頂部で蒸気を凝縮させ（これによってさらに蒸留塔の
ための還流物が得られる）、そして第二の蒸留塔２０６
の底部で再沸騰を与えるようなコンデンサー−リボイラ
ー２２４が装備されている。リボイラー２２０を通過し
て蒸留塔２１６の入口２２２へと進む窒素は、蒸留塔２
１６から始まって蒸留塔２１６で終わる窒素の冷却およ
び液化サイクルにおいて与えられる。このように、実質
的に純粋な窒素蒸気が、出口２２８を通して約２０６，
７４７　ｓｍコ／ｈｒの割合で、蒸留塔２１６の頂部か
ら取り出され、相分離ｆｉ２３０（サイクル中における
配置場所は以下に説明する）から採取された約９，４０
７　ｓｍ’／ｈｒの別の窒素と混合される。次いで合わ
さった窒素の流れは熱交換器２１４をその冷端から湿地
へと進み、これによって温度が９８Ｋに上昇する０次い
で窒素の流れは、流入空気の流れと向流の形で熱交換器
２１２、２１０．および２０６を通過し、約２３０にの
温度で熱交換器２０６を出る。ここで窒素の流れは少量
部分と多量部分に分けられる。窒素の流れの多量部分（
１５６，２４９ｓｍ’／ｈｒ）は、外部仕事の遂行を伴
って膨張タービン２０８中で膨張される。８張した窒素
の流れは、１５５にの温度および１．１気圧（絶対）の
圧力でタービン２０８を出る１次いで膨張した窒素の流
れは、熱交換器２０６．２０４を通過することによって
約２９８にの温度にまで加温される。ここで膨張した窒
素の流れは分割される。　５１，５７５　ｓｍ’／ｈｒ
の割合で流れる窒素の流れは生成物として取り出され、
残りは１０４，６７４　ｓｍ）／ｈｒの割合で流れる別
の流れを形成し、この流れは圧縮機２３１で圧縮される
。窒素の流れは、約２．８気圧（絶対）の圧力で圧縮機
２３１を出て、別の窒素の流れ（この流れについては後
述する）と混合される。混合された流れはさらに圧縮機
２３２で圧縮される。
窒素の流れは、１５１，１３７　ｓ＋ｓ’／ｈｒの割合
および約５号気圧（絶対）の圧力で圧縮機２３２を出る
６次いで熱交換器２０６からの窒素の流れの少量部分（
５１，２４９ｓｍ’／ｈｒ）と混合され、この混合流れ
は圧縮機２３４で８気圧の圧力にまで圧縮される。この
８気圧の圧力の混合流れは、２６，０８９　ｓｉｉ’／
ｈｒの割合で流れているさらに別の窒素流れと２９８に
の温度において混合され、圧縮機２３６で圧縮される。
２３７．１３１　ｓｍ’／ｈｒの割合で流れる圧縮され
た窒素の流れは、流入空気と同じ向きで熱交換器２０４
と２０６を通過し、これによって１５９にの温度にまで
冷却される０次いでこの流れは二つの部分に分けられる
。
多量部分は１７４，６４０　ａｍ’／ｈｒの流量で膨張
タービン２３８の入口へと進む、窒素の流れは、タービ
ン中で外部仕事の遂行を伴って膨張され、１７．６気圧
の圧力および１１３．６にの温度となる０次いでこの流
れは、第一の蒸留塔２１６のリボイラー２２０を通過し
、従って蒸留塔２１６の底部において再沸騰が起こる。
このとき窒素自体は少なくとも一部、通常は全部が凝縮
する。こうして得られた窒素は、リボイラー２２０を出
た後、多量の流れと少量の流れに分けられる。多量の流
れは１３０，６１０　ｓｍ’／ｈｒの割合で絞り弁２４
０をフラッシュ状態で通常し、これによって圧力は８気
圧に低下する０次いで、こうして得られた二相混合物が
相分離機２４２中で分離される。
蒸気の流れが相分離機２４２から取り出され、熱交換器
２１２．２１０．２０６．および２０４をこの順に通過
することによって２９８にの温度にまで加温され、そし
て圧縮機２３４と２３６の間の８気圧窒素の流れと混合
される窒素として使用される。相分離機２４２に捕集さ
れた液体は別の二相流れを形成するのに使用され、この
二相流れはさらに別の相分離機２３０へと進む、従って
、この液体の第一の流れは、８６．４３４　ｓｍ３／ｈ
ｒの割合で絞り弁２４４をフラッシュ状態で通過し、こ
うして得られた気−液混合物は相分離機２３０へと進む
。相分１１１機２３０の上流において、この気−液混合
物は、相分離ｔｆ＆２４２の底部から（１０１にの温度
において）１８，０８７　ｓｍ３／ｈｒの割合で別の液
体窒素の流れを採り、熱交換器２１４を通過させること
によって９８にの温度にまで過冷却し、そして絞り弁２
４６をフラッシュ状態で通過させ、これによりその圧力
を５．８気圧（絶対）にまで低下させることによって形
成される別の気−液混合物の流れと混合される。
相分離機２３０へと進む気−液混合物に対する別の寄与
は、絞り弁２４０を迂回し、熱交換器２１２を通って（
これによって１０１にの温度にまで冷却される）４４．
０３０　ｓｍ’／ｈｒの割合（そして１７．６気圧の圧
力）で流れるリボイラー２２０がらの液体の少量流れに
よって形成される。こうして得られた液体は、熱交換器
２１４を通過することによってさらに９８にの温度にま
で冷却される。この冷却された窒素は、絞り弁２５０を
フラッシュ状態で通過し、相分離機２３０へと進む気−
液混合物と合わせられる。相分離機２３０へと進む気−
液混合物に対するさらに別の寄与は、膨張タービン２３
８を迂回する熱交換器２０６からの少量部分の窒素流れ
によって形成される。窒素流れのこの部分は、流量６２
，４９１　ｓｍ’／ｈｒおよび圧力５９気圧（絶対）で
熱交換器２１０．２１２．および２１４をこの順で湿地
から冷端へと流れてくる。窒素は熱交換器２１４の湿地
を９８にの温度で出て、絞り弁２５２を通過してその圧
力が５，８気圧に低下する。こうして得られた気−液混
合物は、上記したように、相分離機２３０へと進む気−
液混合物の他の部分と混合される。
液体窒素の第一の流れは相分離機２３０から２０１．６
３５５Ｉ１１’／ｈｒの割合で取り出され、入口２２２
を通して蒸留塔２１６の頂部に導入されて、還流物とし
て作用する。あとで詳細に説明するが、相分離機２３０
から取り出された液体窒素の第二の流れは、窒素生成物
を形成するのに、また第二蒸留塔２２６（液体アルゴン
生成物が形成される）の頂部において蒸気を凝縮させる
のに使用される。
第一蒸留塔２１６から出口２５４を通して１９，５００
　ｓｍ”／ｈｒの割合で、低純度窒素（通常的０．２％
の酸素を含有する）の流れが取り出される。この流れは
、流入空気の流れと向流の形で熱交換器２１２．２１０
゜および２０８をこの順に通過し、これにより２３０に
の温度に冷却される０次いでこの流れは、膨張タービン
２５６において外部仕事の遂行を伴って膨張する。この
流れは、１．１気圧の圧力および１５５にの温度で膨張
タービン２５６を出る０次いで、熱交換器２０６と２０
４をこの順に通過させることによって、２９８にの温度
にまで加温される。こうして得られた廃棄窒素の流れは
大気中に放出される。
さらに、液体酸素が第一蒸留塔２１６の底部から出口２
５８を通して、１５，３８８　ｓｍ’／ｈｒの割合で取
り出される。蒸留塔２２６において液体酸素を絞り弁（
図面には記載していない）に通過させ、後述するように
蒸留塔２２６から液体酸素生成物を採取するのが好まし
い。
蒸留塔２１６は、窒素画分および酸素画分を与えること
の他に、アルゴン含量の多い酸素蒸気供給物を第二蒸留
塔２２６に与える。従って、アルゴン含量の多い酸素蒸
気（通常、９容量％程度のアルゴンを含有している）が
、出口２６０を通して１３，０５０ｓｎ＋’／ｈｒの割
合で、蒸留塔２１６における空気の入口２１８の位置よ
り下の位置から取り出され、熱交換器２１２の湿地に送
られ、そして熱交換器２１２を通過させることによって
液化される。こうして得られた１０１にの温度のアルゴ
ン−酸素液体混合物は、熱交換器２１４を通過させるこ
とによって過冷却される。
過冷却されたアルゴン−酸素液体混合物は絞り弁２６２
を通過し、入口２６４を通って１．３気圧く絶対）の圧
力で第二蒸留塔２２６に導入される。コンデンサー−リ
ボイラーによって第二蒸留塔２２６に対する再沸騰が与
えられ、また蒸留塔２２６の頂部に取り付けであるコン
デンサー２６６の作動によって還流物が供給される。
７６．９５０　ｓｍ＋３／ｈｒの割合で相分離機２３０
から液体窒素の流れを採り、この流れを熱交換器２６８
中で過冷却し、これによりその温度を９６Ｋから９０Ｋ
に低下させることによって、コンデンサー２６６に対す
る冷却作用が得られる。こうして得られた過冷却窒素は
絞り弁２７０をフラッシュ状態で通過し、これによって
得られた気−液混合物は３気圧（絶対）の圧力で作動す
る相分離機２７２を通過する。液体の第一の流れが相分
離機２７２から４１，３８９　ｓｍ３／ｈｒの割合で取
り出され、コンデンサー２６６を通過する。
、：れによって蒸気が凝縮し、従ってそれ自体は気化す
る一方で、蒸留塔２２６における還流物が得られる。こ
うして得られた蒸気は相分離機２７２の頂部から取り出
される蒸気と混合され、このように形成された混合物は
相分離機２３０からの液体窒素の流れと向流の形で熱交
換機２６８を通って戻る。
従って、窒素蒸気は９４Ｋに加温される。引き続き、熱
交換器２１４．２１２．２１０．２０６．および２ｏ４
ヲコノ順で通過することによって２９８Ｋに加温され、
この気体の流れは圧縮機２３１から出てきた流れと混合
される。
液体窒素の第二の流れが相分離機２７２から３０．４８
６ｓｎ’／ｈｒの割合で取り出され、熱交換器２７４中
で適冷１　　　　　　　　却されて、温度が９０Ｋから
８８Ｋに低下する。次いで、過冷却液体窒素をフラッシ
ュ状態で絞り弁２７６に通し、こうして得られた二相混
合物が相分離機２７８に捕集される。１．３気圧（絶対
）の圧力での飽和した液体窒素生成物が、相分離機２７
８から２７，５７９ｓｎ’／ｈｒの割合で出口２８０を
通して取り出される。窒素蒸気は分離機２７８の頂部か
ら２，９０７　ｓ＋ｍ’／ｈｒの割合で取り出され、熱
交換器２７４．２６８．２１４，２１２゜２１０、２０
６．および２０４をこの順に通過することによって２９
８Ｋに加温される。この気体窒素も生成物として捕集さ
れる。
第二蒸留塔において再沸騰と還流物を与えることによっ
て、液体酸素生成物だけでなく液体アルゴン生成物も分
離することができる。液体アルゴンの流れ（通常、最大
２容量％の酸素不純物を含有する）は、蒸留塔２２６の
頂部またはその近くに設置した出口２８１を通して１，
１７８　ｓｎ＋’／ｂｒの流量および１．２気圧（絶対
″）の圧力で蒸留塔２２６から取り出される。液体酸素
生成物は、出口２８２を通して２フ、２６０５ｍｆｆ／
ｈｒの流量および１．４気圧（絶対）の圧力で蒸留塔２
２６の底部から取り出される。この液体酸素生成物は、
第一蒸留塔２１６から出口２５８を通して取り出された
液体酸素（必要であれば、過冷却し、絞り弁を通過させ
て（図面には記載していない）、蒸留塔２２ｊの底部に
導入される）によって補足された蒸留塔２２６における
両分によって形成されたものからなる。
熱交換器２０６に対する冷却作用は、膨張タービン２０
日中における窒素の流れの膨張および膨張タービン２６
６中における低純度窒素の流れの膨張によって果たされ
、一方２３５にと３００にの間で作動する熱交換器２０
４に対する正味の冷却作用は、作動流体としてフレオン
〈登録商標）を使用した冷却機２８４により行われる。
必要であれば、熱交換器２０４．２０６．および２１０
を一つの熱交換ブロック体としてもよい、さらにこれと
は別に、熱交換通路上に残留している氷および固体状二
酸化炭素の堆積物を昇華させるのにタービン２５６から
の廃棄窒素の流れを使用することができるように、熱交
換器２０４と２０６を逆転熱交換器として形成させるの
が望ましい。逆転熱交換器の作動については公知であり
、ここでは説明を省略する。
通常、圧＃１１１！２３１．２３２．２３４．および２
３６は、単一の多段回転式圧縮機における別々の工程か
らなっていてもよい、各圧縮機には、圧縮による熱を除
去するための水冷装置が接続される。さらに、膨張ター
ビン２０８．２３８．および２５６のそれぞれによりブ
ースター圧縮機（図面には記載されていない）を駆動し
て、これによって流入空気または窒素を圧縮してもよい
。
本発明の範囲を逸脱することなく、第２図に示されてい
るプラントに対する多くの変形が可能である０例えば、
蒸留塔２１６において、出口２２８の位置とコンデンサ
ー−リボイラー２２４との間にいくつかの気−液接触ト
レーを配置してもよく、このときこれらのトレーの最上
位より上で得られる窒素のためにさらに出口を設ける。
これによって極めて高純度の窒素の流れ（通常、ｌｖｐ
ｍ以下の酸素を含有する）を、蒸留塔２１６から取り出
すことができる。
他の変形においては、蒸留塔２１６を二つの別個の容器
とし、通常は一方の上に他方を配置し、下方の容器の頂
部から上方の容器の底部まで蒸気を通し、下方の容器が
その頂部において上方の容器の底部から液体を受ける。
上方の容器は窒素精製容器として使用することができ、
廃棄窒素の流れは出口２５４を通して下方の容器から取
り出される。
第２図に示したプラントに対するさらに他の変形が第３
図に示されている。第３図を参照するとわかるように、
第一蒸留塔２１６の再沸騰に対する要件が、リボイラー
２２０を通過する窒素によって全て満たされているわけ
ではない０作動流体が空気である別の再沸騰サイクルが
設けられている。
従って、圧縮機３００で空気が４７気圧（絶対）に圧縮
される。水冷装置（図面には記載していない）によって
圧ｍ熱を除去した後、熱交換器２０４および２０６をこ
の順に通過させることによって、圧縮空気の温度を１５
９Ｋに低下させる。空気の流れは熱交換器２０６を出て
、膨張タービン３０２において１５．６気圧の圧力およ
び１１３．６にの温度の状態に膨張される。こうして得
られた膨張空気は次にリボイラー２２０を通過して凝縮
する。凝縮した空気は１１３．６にの温度で熱交換器２
１２の湿地に入り、熱交換器２１２および２１４をこの
順に流れて行って、９８にの温度で熱交換器２１４の冷
端を出る。こうして得られた過１　　　　　　　　　冷
却液体空気は絞り弁３０４をフラッシュ状態で通過し、
こうして得られた気−液混合物は、入口２１８における
トレーより数個のトレー分だけ上に設置された入口３０
８を通して、５．９気圧の圧力で蒸留塔２１６に入る０
通常、タービン３０２を通過する空気流量はリボイラー
２２０を通過する全気体流量の約７％であり、全空気の
約８％が第一蒸留塔２１６に導入される。第一蒸留塔２
１６に空気の一部を液体として導入することによって、
蒸留塔およびサイクルの全体としての効率がアップする
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による空気分離プラントの概略の流れ
図である。 第２図は、本発明による他の空気分離プラントの概略の
流れ図である。 第３図は、本発明によるさらに他の空気分離プラントの
概略の流れ図である。 （外４名） 手続補正書 １．事件の表示 昭和６３年特許願第８６２４６号 ２、発明の名称 空気の分離 ３、補正をする名 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　ザ・ビーオーシー・グループ・ピーエルシー
４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号５６補
正の対象

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）圧縮空気から二酸化炭素と水蒸気を取り除くこと；
    熱交換装置において、圧縮空気の温度を、低温蒸留によ
    って酸素と窒素に分離するのに適した温度にまで低下さ
    せること；少なくとも一つの蒸留塔において空気を窒素
    と酸素に分離すること；前記蒸留塔から窒素蒸気を取り
    出すこと；前記熱交換装置において、窒素を空気と向流
    の形で加温すること；加温された窒素の一部を圧縮する
    こと；前記熱交換装置において、圧縮された窒素の温度
    を冷却して低下させること；冷却された窒素の少なくと
    も一部を取り出し、外部仕事の遂行を伴つて膨張させる
    こと；前記の少なくとも一つの蒸留塔に取り付けたボイ
    ラーに、膨張させた窒素を通過させて、蒸留のための再
    沸騰を起こさせること；熱交換装置において、リボイラ
    ーから出た窒素をさらに冷却して温度を低下させること
    ；そして得られた液体窒素の一部を蒸留における還流物
    として使用し、得られた液体窒素の他の一部を生成物と
    して取り出すこと、からなる空気分離方法。 ２）還流物の供給を受ける蒸留塔が、リボイラーの取り
    付けられている蒸留塔と同じ蒸留塔である、特許請求の
    範囲第１項に記載の方法。 ３）前記蒸留塔から取り出される窒素が、臨界圧力を越
    える圧力にまで圧縮される、特許請求の範囲第１項また
    は２項に記載の方法。 ４）圧縮された窒素が、５０〜７５気圧の範囲の圧力お
    よび１５０〜１７０Ｋの範囲の温度において膨張のため
    に取り出される、特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５）圧縮された窒素の一部が、外部仕事の遂行を伴って
    膨張を受けることなく、また前記蒸留塔に取り付けられ
    たリボイラーを通過することなく液化される、特許請求
    の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６）仕事膨張が完了した時点で窒素が１２〜２０気圧（
    絶対）の範囲の圧力を有する、特許請求の範囲第１〜５
    項のいずれかに記載の方法。 ７）仕事膨張が完了した時点で窒素が飽和蒸気の状態に
    ある、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８）窒素が液体状態でリボイラーを出て、その少なくと
    も一部が熱交換装置で過冷却され、次いで多数のフラッ
    シュ分離工程を受けて液体窒素と多数のフラッシュガス
    の流れを形成する、特許請求の範囲第１〜７項のいずれ
    かに記載の方法。 ９）少なくとも三つのフラッシュ分離工程が形成されて
    いる、特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １０）前記蒸留塔から廃棄窒素蒸気の流れを取り出し、
    前記熱交換装置においてその温度を上昇させ、外部仕事
    の遂行を伴って膨張させ、そして熱交換装置を通して窒
    素ガスを戻すことによって、熱交換装置に対するさらな
    る冷却作用が得られる、特許請求の範囲第１〜９項のい
    ずれかに記載の方法。 １１）周囲温度と外部仕事の遂行を伴った膨張の開始時
    における圧縮窒素の温度との間の熱交換装置に対する正
    味の冷却作用が、混合炭化水素冷媒サイクルによって、
    または窒素を作動流体として使用した第一の冷却サイク
    ルおよびフレオン冷媒を用いた第二の冷却サイクルによ
    って得られる、特許請求の範囲第１〜１０項のいずれか
    に記載の方法。 １２）気体状の窒素生成物と酸素生成物も製造される、
    特許請求の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の方法。 １３）前記蒸留塔からアルゴン含量の多い液体の流れを
    取り出す工程、および別の蒸留塔においてこれを分離し
    てアルゴン生成物を得る工程をさらに含む、特許請求の
    範囲第１〜１２項のいずれかに記載の方法。 １４）圧縮された空気の流れを取り出す工程；熱交換装
    置においてこの流れの温度を低下させる工程；この流れ
    の少なくとも一部を取り出し、外部仕事の遂行を伴って
    膨張させる工程；この膨張した流れを使用して、前記の
    少なくとも一つの蒸留塔におけるリボイラーにさらなる
    再沸騰を与える工程；リボイラーを出た流れを熱交換装
    置においてさらに冷却してその温度を低下させ、これに
    よつて過冷却された液体空気の流れを形成させる工程；
    そして絞り弁を通してこの液体空気の流れを蒸留塔に送
    り込む工程をさらに含む、特許請求の範囲第１〜１３項
    のいずれかに記載の方法。 １５）前記の空気の流れが、単数または複数の蒸留塔に
    導入される全空気のうちの５〜１０％を形成していて、
    これが分離に供される、特許請求の範囲第１４項に記載
    の方法。 １６）圧縮された空気から二酸化炭素と水蒸気を取り除
    くこと；熱交換により、圧縮空気の温度を、低温蒸留に
    よつて酸素と窒素に分離するのに適した温度にまで低下
    させること；複数の蒸留塔を使用して、空気を窒素と酸
    素に分離すること；前記複数の蒸留塔のうちの一つから
    アルゴン含量の多い流れを取り出し、アルゴン生成物が
    分離される別の蒸留塔にこの流れを導入すること；そし
    て前記複数の蒸留塔のうちのある一つまたは他の一つか
    らの蒸気を使用して、前記別の蒸気塔に対する再沸騰を
    与え、これによって生じた凝縮蒸気が還流物として前記
    他の蒸留塔に戻されること、からなる空気分離方法。 １７）酸素含量の多い液体が前記の他の一つの蒸留塔の
    底部から取り出され、アルゴン含量の多い流れが取り出
    される出口と蒸留塔の頂部との中間の位置において前記
    のある一つの蒸留塔に導入される、特許請求の範囲第１
    ６項に記載の方法。 １８）圧縮された空気から二酸化炭素と水蒸気を取り除
    くこと；熱交換により、圧縮空気の温度を、低温蒸留に
    よって酸素と窒素に分離するのに適した温度にまで低下
    させ、ある一つの蒸留塔において、低温蒸留によって空
    気を酸素と窒素に分離すること；前記のある一つの蒸留
    塔からアルゴン含量の多い流れを取り出し、アルゴン生
    成物が分離される別の蒸留塔にこの流れを導入すること
    ；そして前記のある一つの蒸留塔から蒸気を使用して前
    記別の蒸留塔に対する再沸騰を与え、これによつて生じ
    た凝縮蒸気が前記ある一つの蒸留塔における還流物とな
    ること、からなる空気分離方法。 １９）窒素が前記のある一つの蒸留塔から取り出され、
    液化され、そしてこうして得られた液体窒素の一部がア
    ルゴン蒸気の凝縮を起こすのに使用され、これによつて
    低純度のアルゴン生成物と前記別の蒸留塔に対する還流
    物が形成される、特許請求の範囲第１６〜１８項のいず
    れかに記載の方法。 ２０）アルゴン含量の多い流れが前記のある一つの蒸留
    塔から取り出され、前記熱交換装置において再加熱され
    、そして前記別の蒸留塔へと導入される上流で、外部仕
    事の遂行を伴って膨張を受ける、特許請求の範囲第１６
    〜１９項のいずれかに記載の方法。 ２１）アルゴン含量多い液体（または液体酸素）が前記
    のある一つの蒸留塔から前記別の蒸留塔へと移送される
    、特許請求の範囲第１６〜２０項のいずれかに記載の方
    法。 ２２）添付図面の第１図、第２図、または第３図によっ
    て実質的に説明されているような空気分離方法。 ２３）空気を圧縮するための少なくとも一つの圧縮機；
    圧縮された空気から二酸化炭素と水蒸気を除去するため
    の装置；空気の温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に
    分離するのに適した温度にまで低下させるための熱交換
    装置；空気を酸素と窒素に分離するための少なくとも一
    つの蒸留塔；前記熱交換装置を経て少なくとも一つの窒
    素圧縮機の入口と連通した、前記の少なくとも一つの蒸
    留塔から出る窒素蒸気のための出口；前記熱交換装置を
    経て前記窒素圧縮機の出口と連通するための入口を有す
    る少なくとも一つの膨張タービン；および前記の少なく
    とも一つの蒸留塔に取り付けられたリボイラーへの入口
    と連通した出口であつて、前記熱交換装置を経て、液体
    窒素と前記の少なくとも一つの蒸留塔に対する還流物を
    供給するための装置、および液体窒素生成物のための出
    口と連通した前記リボイラーの出口、からなる空気分離
    プラント。 ２４）還流物の供給を受ける蒸留塔が、リボイラーの取
    り付けられた蒸留塔と同じ蒸留塔である、特許請求の範
    囲第２３項に記載のプラント。 ２５）空気を圧縮するための少なくとも一つの圧縮機；
    圧縮された空気から二酸化炭素と水蒸気を除去するため
    の装置；空気の温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に
    分離するのに適した温度にまで低下させるための熱交換
    装置；空気を窒素と酸素に分離するための複数の蒸留塔
    ；前記複数の蒸留塔のうちの一つの蒸留塔からの出口と
    連通したアルゴン含量の多い流れのための入口を有する
    別の蒸留塔；および前記別の蒸留塔に対して再沸騰を起
    こさせるように、また前記複数の蒸留塔のうちのある一
    つの蒸留塔または他の一つの蒸留塔に対して還流物を供
    給するように適合されたコンデンサー−リボイラー、か
    らなる空気分離プラント。 ２６）アルゴン含量の多い流れが取り出される出口と前
    記のある一つの蒸留塔の頂部との中間の位置で前記のあ
    る一つの蒸留塔と連通している前記の他の一つの蒸留塔
    の底部からの出口を含む、特許請求の範囲第２５項に記
    載のプラント。 ２７）アルゴン含量の多い流れのための入口が、前記熱
    交換装置および膨張タービンを経て、前記のある一つの
    蒸留塔からの出口と連通している、特許請求の範囲第２
    ５項または第２６項に記載のプラント。 ２８）アルゴン含量の多い液体を前記のある一つの蒸留
    塔から前記の別の蒸留塔へ移送するための装置をさらに
    含む、特許請求の範囲第２５〜２７項のいずれかに記載
    のプラント。 ２９）空気を圧縮するための少なくとも一つの圧縮機；
    圧縮された空気から二酸化炭素と水蒸気を除去するため
    の装置；空気の温度を、低温蒸留によって酸素と窒素に
    分離するのに適した温度にまで低下させるための熱交換
    装置；空気を窒素と酸素に分離するためのある一つの蒸
    留塔；前記のある一つの蒸留塔からの出口と連通したア
    ルゴン含量の多い流れのための入口を有する別の蒸留塔
    ；および前記別の蒸留塔に対して再沸騰を起こさせるよ
    うに、また前記のある一つの蒸留塔に対して還流物を供
    給するように適合されたコンデンサー−リボイラー、か
    らなる空気分離プラント。
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