JPS6349147B2 - - Google Patents
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- JPS6349147B2 JPS6349147B2 JP54150544A JP15054479A JPS6349147B2 JP S6349147 B2 JPS6349147 B2 JP S6349147B2 JP 54150544 A JP54150544 A JP 54150544A JP 15054479 A JP15054479 A JP 15054479A JP S6349147 B2 JPS6349147 B2 JP S6349147B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21F9/02—Treating gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
- B01D7/00—Sublimation
- B01D7/02—Crystallisation directly from the vapour phase
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- F25J3/028—Processes 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 characterised by the separated product stream separation of noble gases
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-
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般にガス分離の技術分野に関するも
のである。さらに詳しくは、特定の温度で分圧が
互に実質上異なるガスの分離に関する。
のである。さらに詳しくは、特定の温度で分圧が
互に実質上異なるガスの分離に関する。
核燃料再処理装置においては、廃核燃料棒を溶
解するため使用する化学工程中ある量の放射性ク
リプトンガスが遊離することはよく知られてい
る。このような放射性ガスで大気を汚染させるの
ではなく、環境規準は一般にこのようなクリプト
ンを回収して約100年間貯蔵することを要求して
いる。クリプトンの半減期は約10年であるから、
100年の貯蔵はクリプトンの放射能を実際上無視
できる水準にまで減らし、そのときそのガスを使
うか大気中に放出することは比較的安全である。
多量のガスを100年間貯蔵することは、ただ必要
な空間に関してさえも、上記貯蔵に関し実質上の
問題と費用を課することは明らかである。そこ
で、必要な特定のガスの可能な最少量を貯蔵する
ように、これら放射性ガスの効率よい分離法を開
発することが、当該技術分野に於ける重要な目的
であつた。そのためには、放射性クリプトンを他
のガスから効率よく分離する方法が必要であろ
う。
解するため使用する化学工程中ある量の放射性ク
リプトンガスが遊離することはよく知られてい
る。このような放射性ガスで大気を汚染させるの
ではなく、環境規準は一般にこのようなクリプト
ンを回収して約100年間貯蔵することを要求して
いる。クリプトンの半減期は約10年であるから、
100年の貯蔵はクリプトンの放射能を実際上無視
できる水準にまで減らし、そのときそのガスを使
うか大気中に放出することは比較的安全である。
多量のガスを100年間貯蔵することは、ただ必要
な空間に関してさえも、上記貯蔵に関し実質上の
問題と費用を課することは明らかである。そこ
で、必要な特定のガスの可能な最少量を貯蔵する
ように、これら放射性ガスの効率よい分離法を開
発することが、当該技術分野に於ける重要な目的
であつた。そのためには、放射性クリプトンを他
のガスから効率よく分離する方法が必要であろ
う。
一つの通常の型の核燃料再処理装置では、クリ
プトンはアルゴン、キセノン、窒素と混合して分
離点に達する。酸素および炭化水素のような燃料
溶解工程の他のガス状生成物は、接触的燃焼また
は吸着法によつて除去されている。しかし、典型
的に使用される圧力と温度が存在するキセノンが
凍結し、塔をつまらせる傾向をもつようなもので
あるから、蒸留法によつてキセノンを窒素から除
去することは困難である。これに比べ、KrとXe
は比較的容易に酸素から分離できるが、この方法
でも若干の凍結問題が存在する。そこで、この技
術分野に於ては、窒素からガスのクリプトンとキ
セノンを分離するための、高効率、かつ安価な方
法の出現する必要があることが認識されていた。
特に、キセノンの効率よい分離法が必要とされ、
そのときはクリプトンは窒素から蒸留できるから
である。
プトンはアルゴン、キセノン、窒素と混合して分
離点に達する。酸素および炭化水素のような燃料
溶解工程の他のガス状生成物は、接触的燃焼また
は吸着法によつて除去されている。しかし、典型
的に使用される圧力と温度が存在するキセノンが
凍結し、塔をつまらせる傾向をもつようなもので
あるから、蒸留法によつてキセノンを窒素から除
去することは困難である。これに比べ、KrとXe
は比較的容易に酸素から分離できるが、この方法
でも若干の凍結問題が存在する。そこで、この技
術分野に於ては、窒素からガスのクリプトンとキ
セノンを分離するための、高効率、かつ安価な方
法の出現する必要があることが認識されていた。
特に、キセノンの効率よい分離法が必要とされ、
そのときはクリプトンは窒素から蒸留できるから
である。
核燃料再処理装置の問題の別の解決法は、すで
に記載のものと類似の方法を含むが、ただしクリ
プトンとキセノンは、勿論不活性であるヘリウム
ガスと混合してくる。クリプトンおよびキセノン
をヘリウムから分離する方法は、米国特許第
4080429号に記載されている。この特許に記載の
方法は、密封容器で実施され、使うレトルトおよ
び反応容器はヘリウムで連続的にフラツシユされ
る。液体窒素により冷却された表面を有する大き
な容器に混合物を通すことによつて、クリプトン
およびキセノンをヘリウムから分離する。クリプ
トンおよびキセノンの凝固点は、窒素の液化温度
以上であり、一方ヘリウムの凝固点は窒素の沸点
以下であるから、ヘリウムはガス状で残り、クリ
プトンとキセノンは容器の壁に凍結し、一方ヘリ
ウムは容器を通し流れる。しかし、クリプトンが
液体窒素温度でかなりの分圧、17mmHgを有する
事実は、若干のクリプトンが伴出されてヘリウム
ガス流と共に必ず逃げることを意味し、そこで、
実際上すべてのクリプトンを除去してしまうため
には、当該ヘリウムをさらに処理する必要があ
る。さらに、不必要に長期間キセノンの貯蔵を避
けるためには、容器内に残るキセノンとクリプト
ンを次に互に分離する。この解決法は、作業可能
でないことはないが、特に有効なものではなく、
また特にクリプトンおよびキセノンから窒素の分
離には十分適していない。上記の他の方法におけ
るヘリウムよりも、窒素をベースとした解決法で
は、はるかに多くの窒素を使用するからである。
そこで、ヘリウムよりも窒素と共に一層多くのク
リプトンとキセノンが伴出される傾向となる。し
たがつて、本発明の目的は多成分フイードガス流
から１種またはそれ以上のガスの、有効かつ単純
で作業可能な分離法を、提供することにある。
に記載のものと類似の方法を含むが、ただしクリ
プトンとキセノンは、勿論不活性であるヘリウム
ガスと混合してくる。クリプトンおよびキセノン
をヘリウムから分離する方法は、米国特許第
4080429号に記載されている。この特許に記載の
方法は、密封容器で実施され、使うレトルトおよ
び反応容器はヘリウムで連続的にフラツシユされ
る。液体窒素により冷却された表面を有する大き
な容器に混合物を通すことによつて、クリプトン
およびキセノンをヘリウムから分離する。クリプ
トンおよびキセノンの凝固点は、窒素の液化温度
以上であり、一方ヘリウムの凝固点は窒素の沸点
以下であるから、ヘリウムはガス状で残り、クリ
プトンとキセノンは容器の壁に凍結し、一方ヘリ
ウムは容器を通し流れる。しかし、クリプトンが
液体窒素温度でかなりの分圧、17mmHgを有する
事実は、若干のクリプトンが伴出されてヘリウム
ガス流と共に必ず逃げることを意味し、そこで、
実際上すべてのクリプトンを除去してしまうため
には、当該ヘリウムをさらに処理する必要があ
る。さらに、不必要に長期間キセノンの貯蔵を避
けるためには、容器内に残るキセノンとクリプト
ンを次に互に分離する。この解決法は、作業可能
でないことはないが、特に有効なものではなく、
また特にクリプトンおよびキセノンから窒素の分
離には十分適していない。上記の他の方法におけ
るヘリウムよりも、窒素をベースとした解決法で
は、はるかに多くの窒素を使用するからである。
そこで、ヘリウムよりも窒素と共に一層多くのク
リプトンとキセノンが伴出される傾向となる。し
たがつて、本発明の目的は多成分フイードガス流
から１種またはそれ以上のガスの、有効かつ単純
で作業可能な分離法を、提供することにある。
本発明の別の目的は、少量のクリプトンおよび
キセノンを含むガス混合物から、多量の窒素を十
分に分離できる方法を提供することにある。
キセノンを含むガス混合物から、多量の窒素を十
分に分離できる方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、所定の温度で分圧に大き
な差異を有するガスを、互に分離する一般的な方
法を提供することにある。
な差異を有するガスを、互に分離する一般的な方
法を提供することにある。
本発明の他の目的は以下の例に示す具体化の詳
細な記載から明らかとなろう。
細な記載から明らかとなろう。
本発明の方法は所定の温度で著しく異なる分圧
を有する１種またはそれ以上のガスから本質的に
なるガス混合物の所定量を一つの容器に導入し、
容器の壁の少なくとも一部分をガス混合物の全成
分が液化して少なくとも若干の成分が固化する温
度に冷却することからなる。本質的に平衡条件が
達成される十分な時間経過後、液化成分を気化し
工程の別の部分にパイプ送りするか、または液化
成分を単に容器から除去できる。蒸発工程を速め
るために、熱を液化成分に適用できる。全液化成
分を除去後、容器を加温してガス混合物の凍結成
分を融解させ、ついで排出またはこの成分の蒸発
によつて除去できる。
を有する１種またはそれ以上のガスから本質的に
なるガス混合物の所定量を一つの容器に導入し、
容器の壁の少なくとも一部分をガス混合物の全成
分が液化して少なくとも若干の成分が固化する温
度に冷却することからなる。本質的に平衡条件が
達成される十分な時間経過後、液化成分を気化し
工程の別の部分にパイプ送りするか、または液化
成分を単に容器から除去できる。蒸発工程を速め
るために、熱を液化成分に適用できる。全液化成
分を除去後、容器を加温してガス混合物の凍結成
分を融解させ、ついで排出またはこの成分の蒸発
によつて除去できる。
本明細書を通して、本発明の方法は一般にガス
のお互の分離に適用できることを理解すべきであ
る。しかし、本発明の方法の主な応用は窒素から
クリプトンとキセノンの分離であることが予期さ
れ、単に例として本発明はこれにつき記載する。
のお互の分離に適用できることを理解すべきであ
る。しかし、本発明の方法の主な応用は窒素から
クリプトンとキセノンの分離であることが予期さ
れ、単に例として本発明はこれにつき記載する。
まず第１図を参照すると、窒素、アルゴン、水
蒸気、二酸化炭素、ごく少量のクリプトンとキセ
ノンから本質的になる流入ガスが10に達すること
が示されている。ここに記載の全方法において
は、アルゴンは窒素と類似の挙動をするのでアル
ゴン／窒素混合物は、ときには簡単に窒素と呼
ぶ。流入ガスはまず水除去のための典型的には室
温で操作される通常のモレキユラーシーブ２０を
通過し、二酸化炭素を除くため一般に約−100〓
で操作される第２のモレキユラーシーブ３０を通
過する。いまや窒素98％、アルゴン２％、数百
ppmのクリプトンとキセノンから本質的になるガ
ス流は、シリカゲル床からなることができる吸着
器４０を通過し、当該流からかなりの窒素および
少量のクリプトンと共に本質的にすべてのキセノ
ンを除去する。典型的には、２個の上記床を適当
に制御して平行に配置し、たとえば加熱し窒素で
フラツシユして一方を再生でき、その間他方は当
該流のキセノンに富んだ留分を吸着する。本質的
にすべてのキセノンがこの工程により当該流から
除去できる。しかし、キセノンに富んだ留分はわ
ずかに約30％のキセノンであり、残りはおよそ
N2 67％とクリプトン３％であるから、キセノン
に富んだ留分は一般にさらに精製した後使用でき
るか、または大気中に放出できる。キセノンに富
んだ留分をさらに精製するため典型的に実施され
る方法は、以下でさらに詳しく記載するが本発明
の方法と装置を具体化している。
蒸気、二酸化炭素、ごく少量のクリプトンとキセ
ノンから本質的になる流入ガスが10に達すること
が示されている。ここに記載の全方法において
は、アルゴンは窒素と類似の挙動をするのでアル
ゴン／窒素混合物は、ときには簡単に窒素と呼
ぶ。流入ガスはまず水除去のための典型的には室
温で操作される通常のモレキユラーシーブ２０を
通過し、二酸化炭素を除くため一般に約−100〓
で操作される第２のモレキユラーシーブ３０を通
過する。いまや窒素98％、アルゴン２％、数百
ppmのクリプトンとキセノンから本質的になるガ
ス流は、シリカゲル床からなることができる吸着
器４０を通過し、当該流からかなりの窒素および
少量のクリプトンと共に本質的にすべてのキセノ
ンを除去する。典型的には、２個の上記床を適当
に制御して平行に配置し、たとえば加熱し窒素で
フラツシユして一方を再生でき、その間他方は当
該流のキセノンに富んだ留分を吸着する。本質的
にすべてのキセノンがこの工程により当該流から
除去できる。しかし、キセノンに富んだ留分はわ
ずかに約30％のキセノンであり、残りはおよそ
N2 67％とクリプトン３％であるから、キセノン
に富んだ留分は一般にさらに精製した後使用でき
るか、または大気中に放出できる。キセノンに富
んだ留分をさらに精製するため典型的に実施され
る方法は、以下でさらに詳しく記載するが本発明
の方法と装置を具体化している。
吸着器４０でガス流から実質上すべてのキセノ
ンを除去後は、キセノンの凍結とつまりの危険な
しに塔または蒸留器５０および６０で分留法によ
つてクリプトンを分離できる。第１のクリプトン
に富んだ流（約10％までのクリプトン）は、蒸留
器５０により生成し、この蒸留器はクリプトンを
含まないN2を大気中に排出するよう配置でき、
上記流は蒸留器６０でさらに精製してほぼ90％ま
たはそれ以上のクリプトン生成物を生じ、ついで
これを放出または使用可能のためその放射能が許
容される低水準に減少するまで上記のように長期
間貯蔵器７０中に入れておく。
ンを除去後は、キセノンの凍結とつまりの危険な
しに塔または蒸留器５０および６０で分留法によ
つてクリプトンを分離できる。第１のクリプトン
に富んだ流（約10％までのクリプトン）は、蒸留
器５０により生成し、この蒸留器はクリプトンを
含まないN2を大気中に排出するよう配置でき、
上記流は蒸留器６０でさらに精製してほぼ90％ま
たはそれ以上のクリプトン生成物を生じ、ついで
これを放出または使用可能のためその放射能が許
容される低水準に減少するまで上記のように長期
間貯蔵器７０中に入れておく。
本発明による重要な改良は、ガス流のキセノン
に富んだ留分を吸着器４０により除去後、窒素お
よびクリプトンからキセノンを分離するために使
用する方法である。
に富んだ留分を吸着器４０により除去後、窒素お
よびクリプトンからキセノンを分離するために使
用する方法である。
第２図を参照すると、大きな金属容器１が示さ
れており、これは管状コイル７および４により取
巻かれており、好ましくはその底部に電熱器６を
備えている。操作にあたつては、窒素、キセノ
ン、クリプトンガス混合物のバツチをライン２お
よび弁３を通し部屋１に導入する。一定量のガス
混合物を容器１に導入前または導入後に、液化窒
素をコイル４を通して流し、容器１の壁が液体窒
素の温度、約−320〓（77〓）に達するようにす
る。この温度では、当該混合物の３成分すべては
まず液化し、その後クリプトンとキセノンが凍結
する傾向がある。これらは窒素より密度が高いか
ら、容器１の壁および底部に集まる傾向がある。
この条件で適当な時間が経過後、コイル７に液体
窒素をみたして容器の全内壁が最後に−320〓
（77〓）に達するようにすることもできる。この
点で、弁９を開けてガス状窒素を管８を通し逃す
ことができる。好ましくはわずかに減圧を適用し
て容器内の圧力を管４および７内の圧力以下に減
らす。または管４および７内の液体N2をわずか
に加圧できる。さらに、窒素の蒸発を速めるため
に加熱器６を働らかすことができる。液体窒素が
管４および７に存在する限り、６で少量の熱の導
入にもかかわらず壁は−320〓（77〓）に留まり、
そこで大部分のクリプトンと実質上すべてのキセ
ノンは容器の壁に固体状で凍結して残る。全窒素
が容器１から消費されたとき、加熱器をさらに働
らかすことができ、液体窒素をコイル４および７
から除去する。容器１内に存在する実際の温度お
よび圧力条件に依存して、クリプトンとキセノン
は液化し排出されまたは気化して管８および弁９
を経て除去される。加熱器６付近の加熱表面上で
気化する液体キセノンによつて生じる圧力の大き
な突然の変化を避けるように、好ましくは容器１
を頂部から下へ加温する。
れており、これは管状コイル７および４により取
巻かれており、好ましくはその底部に電熱器６を
備えている。操作にあたつては、窒素、キセノ
ン、クリプトンガス混合物のバツチをライン２お
よび弁３を通し部屋１に導入する。一定量のガス
混合物を容器１に導入前または導入後に、液化窒
素をコイル４を通して流し、容器１の壁が液体窒
素の温度、約−320〓（77〓）に達するようにす
る。この温度では、当該混合物の３成分すべては
まず液化し、その後クリプトンとキセノンが凍結
する傾向がある。これらは窒素より密度が高いか
ら、容器１の壁および底部に集まる傾向がある。
この条件で適当な時間が経過後、コイル７に液体
窒素をみたして容器の全内壁が最後に−320〓
（77〓）に達するようにすることもできる。この
点で、弁９を開けてガス状窒素を管８を通し逃す
ことができる。好ましくはわずかに減圧を適用し
て容器内の圧力を管４および７内の圧力以下に減
らす。または管４および７内の液体N2をわずか
に加圧できる。さらに、窒素の蒸発を速めるため
に加熱器６を働らかすことができる。液体窒素が
管４および７に存在する限り、６で少量の熱の導
入にもかかわらず壁は−320〓（77〓）に留まり、
そこで大部分のクリプトンと実質上すべてのキセ
ノンは容器の壁に固体状で凍結して残る。全窒素
が容器１から消費されたとき、加熱器をさらに働
らかすことができ、液体窒素をコイル４および７
から除去する。容器１内に存在する実際の温度お
よび圧力条件に依存して、クリプトンとキセノン
は液化し排出されまたは気化して管８および弁９
を経て除去される。加熱器６付近の加熱表面上で
気化する液体キセノンによつて生じる圧力の大き
な突然の変化を避けるように、好ましくは容器１
を頂部から下へ加温する。
77〓では、N2のおよその蒸気圧は758トール
で、クリプトンは1.8トールで、キセノンは2.0ミ
リトールである。窒素の蒸気圧と他のガスの蒸気
圧の大きな差は、分離を著しく効率よく行なえる
ことを意味する。さらに詳しくのべると、窒素と
共に蒸発するキセノン部分は キセノンの蒸気圧／N2の蒸気圧、すなわち２×10-3／
7.58×102、す なわちおよび2.64×10-6である。クリプトン部分
の損失はもう少し多く、 クリプトンの蒸気圧／N2の蒸気圧、すなわち1.8／758
、すなわ ち2.37×10-3である。窒素と共にキセノンから分
離されるこのクリプトン部分は大気中に放出する
には高すぎるので、この部分は混合した窒素と共
に再精製のためのクリプトン回収工程の初期段階
（第１図）に戻される。
で、クリプトンは1.8トールで、キセノンは2.0ミ
リトールである。窒素の蒸気圧と他のガスの蒸気
圧の大きな差は、分離を著しく効率よく行なえる
ことを意味する。さらに詳しくのべると、窒素と
共に蒸発するキセノン部分は キセノンの蒸気圧／N2の蒸気圧、すなわち２×10-3／
7.58×102、す なわちおよび2.64×10-6である。クリプトン部分
の損失はもう少し多く、 クリプトンの蒸気圧／N2の蒸気圧、すなわち1.8／758
、すなわ ち2.37×10-3である。窒素と共にキセノンから分
離されるこのクリプトン部分は大気中に放出する
には高すぎるので、この部分は混合した窒素と共
に再精製のためのクリプトン回収工程の初期段階
（第１図）に戻される。
窒素を単に加温し部屋１から逃すことにより窒
素を除去する場合は、残存キセノンは約７％の
N2と１％のクリプトンが混合している。容器１
を排気することによりこの効率を更に改善でき
る。こうして窒素水準を約２％以下にすることが
できる。キセノンは通常の蒸留器または塔９０で
さらに精製できる（第１図）。
素を除去する場合は、残存キセノンは約７％の
N2と１％のクリプトンが混合している。容器１
を排気することによりこの効率を更に改善でき
る。こうして窒素水準を約２％以下にすることが
できる。キセノンは通常の蒸留器または塔９０で
さらに精製できる（第１図）。
上述のように、本法は連続式ではなくバツチ式
である。すなわち、ある時間に所定量だけのガス
混合物を容器１に導入して、平衡条件に達するま
でそこに留まらせる。連続法においては、条件を
予測できないために困難が生じ、平衡からの避け
難い変動は分離効率の損失をまねき、多分Kr―
85のような放射性物質の大気中への損失を生じ
る。
である。すなわち、ある時間に所定量だけのガス
混合物を容器１に導入して、平衡条件に達するま
でそこに留まらせる。連続法においては、条件を
予測できないために困難が生じ、平衡からの避け
難い変動は分離効率の損失をまねき、多分Kr―
85のような放射性物質の大気中への損失を生じ
る。
効率をさらに改善する種々の改良が本発明の方
法に対し行なえることは、当業者には明らかであ
ろう。たとえば、管４内の窒素を過冷却して壁温
を77〓以下に下げることにより容器壁の温度を下
げることにより、改良を実現できる。事実、本発
明の方法を上記のように実施するときは、壁温の
数度の差が減少したクリプトン蒸気圧を生じ、そ
こでクリプトンがキセノンと一層完全に留まるこ
とを可能にする。その後容器を77〓に再加温し、
適当な真空を使うとクリプトンがキセノンから優
先的に昇華する。
法に対し行なえることは、当業者には明らかであ
ろう。たとえば、管４内の窒素を過冷却して壁温
を77〓以下に下げることにより容器壁の温度を下
げることにより、改良を実現できる。事実、本発
明の方法を上記のように実施するときは、壁温の
数度の差が減少したクリプトン蒸気圧を生じ、そ
こでクリプトンがキセノンと一層完全に留まるこ
とを可能にする。その後容器を77〓に再加温し、
適当な真空を使うとクリプトンがキセノンから優
先的に昇華する。
本発明の方法は、クリプトンとキセノンとが液
体窒素の温度（77〓）で低い分圧を示す事実によ
つて、その著しい効率が助けられていることは当
業者には明らかであろう。キセノンは液体窒素に
可溶であり、液体窒素の蒸発は液体窒素中のキセ
ノンの溶解限度に到達するが、この温度でのキセ
ノンの低分圧によつて溶解キセノンは殆んど蒸発
しない。そこで、容器１の壁など上に凍結したキ
セノンの他に、液体窒素中に溶けた固体キセノン
は液体窒素の蒸発のさい容器内に留まる。したが
つて、キセノン窒素の十分な分離が達成される。
還流物として液体窒素の使用によるほぼ液体窒素
温度（77〓）での操作の必要性はキセノンを凍結
し塔をつまらせるので、上記分離を行なうのに蒸
留塔は有効でないことがわかる。このような凍結
は塔が平衡条件で操作するのを妨げるから、キセ
ノンと窒素の有効な十分な分離が妨げられる。
体窒素の温度（77〓）で低い分圧を示す事実によ
つて、その著しい効率が助けられていることは当
業者には明らかであろう。キセノンは液体窒素に
可溶であり、液体窒素の蒸発は液体窒素中のキセ
ノンの溶解限度に到達するが、この温度でのキセ
ノンの低分圧によつて溶解キセノンは殆んど蒸発
しない。そこで、容器１の壁など上に凍結したキ
セノンの他に、液体窒素中に溶けた固体キセノン
は液体窒素の蒸発のさい容器内に留まる。したが
つて、キセノン窒素の十分な分離が達成される。
還流物として液体窒素の使用によるほぼ液体窒素
温度（77〓）での操作の必要性はキセノンを凍結
し塔をつまらせるので、上記分離を行なうのに蒸
留塔は有効でないことがわかる。このような凍結
は塔が平衡条件で操作するのを妨げるから、キセ
ノンと窒素の有効な十分な分離が妨げられる。
最後に、本発明の範囲は上記の特別の具体化よ
りも遥かに広いものであることを理解すべきであ
る。
りも遥かに広いものであることを理解すべきであ
る。
第１図は一つのガスを別のガスから分離する方
法のフロー図である。第２図は第１図の方法を実
施するのに適した凍結交換装置の模式的断面図で
ある。
法のフロー図である。第２図は第１図の方法を実
施するのに適した凍結交換装置の模式的断面図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 所定温度で広く異なる蒸気圧を有するガ
ス混合物の一定量を一つの部屋に導入し、上記
部屋の壁を該ガス混合物の全成分が液化または
固化する温度に冷却し、 (b) 該部屋およびその内容物を当該温度に本質的
に平衡条件が達成する時間保持して、該混合物
の少なくとも１成分が液体で残り該混合物の他
の成分の一つまたはそれ以上が固体状態である
ようにし、 (c) 上記の液体成分を除去し、 (d) その後該部屋を加温し、それによつて固化成
分を液化し、 (e) 先に固化した成分を該部屋から除去する 工程からなることを特徴とする該ガス混合物をそ
の成分部分に分離する方法。 ２ キセノン、アルゴン、窒素およびクリプトン
から本質的になる混合物からキセノンを分離する
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 部屋を減圧することによつて液体成分を除去
する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 液体成分の除去を速めるために該液体成分に
熱を加える特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ １部屋の外壁表面の一部分を所定量の液体冷
媒にさらすことにより該部屋を冷却し、かつ該部
屋内で本質的に平衡条件が達成された後、本質的
にすべての残りの外壁表面を同様に冷却する特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 液体冷媒に部分真空をほどこしてその温度を
さらに下げる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ (a) ガス混合物のバツチを一つの部屋に導入
し、 (b) 該部屋の壁の少なくとも一部分を該混合物の
ガスの最低沸点と少なくとも等しい温度に冷却
し、 (c) 本質的に平衡条件が達成される時間上記温度
に保つて、該成分の少なくとも一つが固化し少
なくとも一つの他の成分が該部屋内で液体とし
て留まるようにし、 (d) 該液体成分を該部屋から除去し、 (e) その後該部屋を加温し先に固化した成分を除
去する 工程からなることを特徴とするガス混合物をその
成分部分に分離する方法。 ８ キセノン、アルゴン、窒素およびクリプトン
から本質的になるガス混合物からキセノンを分離
する特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 部屋を減圧することによつて液体成分を除去
する特許請求の範囲第７項記載の方法。 １０ 液体成分の除去を速めるために該液体成分
に熱を加える特許請求の範囲第７項記載の方法。 １１ 部屋の外壁表面の一部分を所定量の液体冷
媒にさらすことにより該部屋を冷却し、かつ該部
屋内で本質的に平衡条件が達成された後、本質的
にすべての残りの外壁表面を同様に冷却する特許
請求の範囲第７項記載の方法。 １２ 液体冷媒に部分真空をほどこしその温度を
さらに下げる特許請求の範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/966,446 US4417909A (en) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | Gas separation process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5575909A JPS5575909A (en) | 1980-06-07 |
| JPS6349147B2 true JPS6349147B2 (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=25511420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15054479A Granted JPS5575909A (en) | 1978-12-04 | 1979-11-20 | Method of separating gas |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4417909A (ja) |
| JP (1) | JPS5575909A (ja) |
| GB (1) | GB2037966B (ja) |
| ZA (1) | ZA796119B (ja) |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4479927A (en) * | 1982-08-09 | 1984-10-30 | The Perkin-Elmer Corporation | Regenerable cold trap for aluminum chloride effluent |
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| JPS6213980A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 放射性希ガスの液化蒸留法 |
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| US4687498A (en) * | 1986-02-24 | 1987-08-18 | The Boc Group, Inc. | Argon recovery from hydrogen depleted ammonia plant purge gas utilizing a combination of cryogenic and non-cryogenic separating means |
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