KR20120047756A - 암모니아 정제 시스템 - Google Patents

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KR20120047756A
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Abstract

암모니아 정제 시스템(200)은 조암모니아를 저류하는 저류 탱크(1), 조암모니아 중의 불순물을 흡착 제거하는 흡착부(2), 저비점 불순물을 증류 제거하는 제 1 증류탑(4), 고비점 불순물을 증류 제거하는 제 2 증류탑(5), 정제 후의 암모니아를 응축해서 액체 암모니아로서 회수하는 콘덴서(6), 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물 농도를 분석하는 분석부(3), 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관(8), 배관(8)에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부(9), 및 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 개폐 동작을 제어하는 유로 개폐 제어부(101)를 포함한다.

Description

암모니아 정제 시스템{SYSTEM FOR PURIFYING AMMONIA}
본 발명은 조암모니아를 정제하는 암모니아 정제 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 및 액정 제조 공정에 있어서는 질화물 피막의 제작 등에 사용하는 처리제로서 고순도의 암모니아가 이용되고 있다. 이러한 고순도의 암모니아는 조암모니아를 정제해서 불순물을 제거함으로써 얻어진다.
조암모니아 중에는 메탄, 에탄, 프로판 등의 저차 탄화수소, 또한 많은 탄소수를 갖는 고차 탄화수소, 얼음분, 및 질소, 산소, 아르곤 등의 저비점 가스가 불순물로서 포함되어 있다. 일반적으로 입수 가능한 조암모니아의 순도는 99.5중량% 정도이다.
반도체 제조 공정 및 액정 제조 공정에 있어서의 암모니아가 사용되는 공정 종류에 따라 암모니아 중의 불순물의 영향의 방식은 다르지만, 암모니아의 순도로서는 99.9999중량% 이상, 보다 바람직하게는 99.99999중량% 이상인 것이 요구된다.
조암모니아 중에 포함되는 불순물을 제거하는 방법으로서는 실리카겔, 합성 제올라이트, 활성탄 등의 흡착제를 사용해서 불순물을 흡착 제거하는 방법, 불순물을 증류 제거하는 방법이 알려져 있다.
예를 들면, 일본 특허 공개 2006-206410호 공보에는 액체상의 조암모니아로부터 고비점 불순물을 제거하는 제 1 증류탑과, 제 1 증류탑으로부터 도출된 기체상의 암모니아에 포함되는 불순물을 흡착 제거하는 흡착탑과, 흡착탑으로부터 도출된 기체상의 암모니아으로부터 저비점 불순물을 제거하는 제 2 증류탑을 구비하는 암모니아 정제 시스템이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 2003-183021호 공보에는 기체상의 조암모니아에 포함되는 수분을 산화 바륨으로 이루어지는 흡착제로 흡착 제거한 후 증류함으로써 암모니아를 정제하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 2006-206410호 공보 및 일본 특허 공개 2003-183021호 공보에 개시되는 암모니아를 정제하는 기술에서는 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착 제거할 때에 암모니아를 액체로부터 기체로 상(相)변화시키기 위한 에너지가 필요하며, 불순물을 증류 제거할 때에 암모니아를 액체와 기체 사이에서 상변화시키기 위한 에너지가 필요하다. 또한, 증류탑으로부터 도출된 정제 후의 기체상의 암모니아는 응축해서 액체 암모니아로서 회수하므로 이 응축시에도 에너지가 필요하게 된다. 즉, 일본 특허 공개 2006-206410호 공보 및 일본 특허 공개 2003-183021호 공보에 개시되는 암모니아를 정제하는 기술에서는 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착·증류 제거하고, 또한 응축해서 정제된 액체 암모니아를 얻을 때까지의 과정에서 많은 에너지가 소비되게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 에너지의 소비를 억제해서 조암모니아를 효율적으로 정제할 수 있는 암모니아 정제 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 불순물이 포함되는 조암모니아를 정제하는 시스템에 있어서, 조암모니아를 저류하는 저류부와, 상기 저류부로부터 도출된 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착제에 의해 흡착 제거하는 흡착부와, 암모니아보다 비점이 낮은 저비점 불순물을 증류 제거하는 제 1 증류부와, 암모니아보다 비점이 높은 고비점 불순물을 증류 제거하는 제 2 증류부와, 암모니아를 응축해서 액체 암모니아로서 회수하는 응축부와, 상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석하는 분석부와, 상기 흡착부로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관으로서 상기 흡착부와 상기 제 1 증류부 사이에 접속되는 제 1 배관과, 상기 제 1 증류부와 상기 제 2 증류부 사이에 접속되는 제 2 배관과, 상기 제 2 증류부와 상기 응축부 사이에 접속되는 제 3 배관과, 상기 제 1 배관으로부터 분기되어 상기 제 2 배관에 접속되는 제 4 배관과, 상기 제 2 배관에 있어서 상기 제 4 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에서 상기 제 2 배관으로부터 분기되어 상기 제 3 배관에 접속되는 제 5 배관을 포함하는 배관과, 상기 배관에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부로서 상기 제 1 배관에 있어서 상기 제 1 배관으로부터 상기 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 1 밸브와, 상기 제 1 배관에 있어서 상기 제 1 배관으로부터 상기 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 2 밸브와, 상기 제 2 배관에 있어서 상기 제 2 배관으로부터 상기 제 5 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 3 밸브와, 상기 제 3 배관에 있어서 상기 제 5 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 4 밸브와, 상기 제 4 배관에 설치되는 제 5 밸브와, 상기 제 5 배관에 설치되는 제 6 밸브를 포함하는 유로 개폐부와, 상기 분석부에 의한 분석 결과에 의거해서 상기 제 1∼제 6 밸브의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐 동작을 제어하는 유로 개폐 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템이다.
본 발명에 의하면, 암모니아 정제 시스템은 조암모니아를 저류하는 저류부, 흡착부, 제 1 증류부, 제 2 증류부, 응축부, 분석부, 흡착부로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관, 배관에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부, 및 유로 개폐 제어부를 포함한다. 흡착부는 저류부로부터 도출된 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착 제거한다. 제 1 증류부는 암모니아보다 비점이 낮은 저비점 불순물을 증류 제거한다. 제 2 증류부는 암모니아보다 비점이 높은 고비점 불순물을 증류 제거한다. 응축부는 불순물 제거 후의 암모니아를 응축해서 액체 암모니아로서 회수한다. 분석부는 흡착부로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석한다. 배관은 흡착부와 제 1 증류부 사이에 접속되는 제 1 배관과, 제 1 증류부와 제 2 증류부 사이에 접속되는 제 2 배관과, 제 2 증류부와 응축부 사이에 접속되는 제 3 배관과, 제 1 배관으로부터 분기되어 제 2 배관에 접속되는 제 4 배관과, 제 2 배관에 있어서 제 4 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에서 제 2 배관으로부터 분기되어 제 3 배관에 접속되는 제 5 배관을 포함한다. 유로 개폐부는 제 1 배관에 있어서 제 1 배관으로부터 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 1 밸브와, 제 1 배관에 있어서 제 1 배관으로부터 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 2 밸브와, 제 2 배관에 있어서 제 2 배관으로부터 제 5 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 3 밸브와, 제 3 배관에 있어서 제 5 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 4 밸브와, 제 4 배관에 설치되는 제 5 밸브와, 제 5 배관에 설치되는 제 6 밸브를 포함한다.
이상과 같이 구성되는 암모니아 정제 시스템에서는 우선 흡착부가 저류부로부터 도출된 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착 제거한다. 이 흡착부로부터 도출된 암모니아의 일부가 분석부에 도입되고, 분석부에 의해 아모니아에 포함되는 불순물의 농도가 분석된다. 그리고, 유로 개폐 제어부가 분석부에 의한 분석 결과에 의거해서 흡착부로부터 도출된 암모니아가 유통하는 배관에 설치되는 제 1∼제 6 밸브의 개폐 동작을 제어한다. 본 발명의 암모니아 정제 시스템에서는 흡착부로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석부에서 분석하고, 그 분석 결과에 따라 제 1 증류부 및 제 2 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행할 수 있으므로, 불필요한 증류 제거의 정제 동작을 생략할 수 있다. 이것에 의해, 에너지의 소비를 억제해서 조암모니아를 효율적으로 정제할 수 있다.
또한, 본 발명의 암모니아 정제 시스템에 있어서, 상기 유로 개폐 제어부는 상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 5 밸브 및 상기 제 6 밸브를 개방시키고, 상기 제 2 밸브, 상기 제 3 밸브 및 상기 제 4 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고, 상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 2 밸브 및 상기 제 6 밸브를 개방시키고, 상기 제 3 밸브, 상기 제 4 밸브 및 상기 제 5 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고, 상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 5 밸브, 상기 제 3 밸브 및 상기 제 4 밸브를 개방시키고, 상기 제 2 밸브 및 상기 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고, 상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 2 밸브, 상기 제 3 밸브 및 상기 제 4 밸브를 개방시키고, 상기 제 5 밸브 및 상기 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 유로 개폐 제어부는 분석부에 의한 분석 결과에 의거해서 이하의 4개의 패턴의 제어를 행한다. 제 1 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브, 제 5 밸브 및 제 6 밸브를 개방시키고, 제 2 밸브, 제 3 밸브 및 제 4 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 암모니아 정제 시스템은 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류부 및 제 2 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작은 행하지 않고 흡착부로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관, 제 4 배관, 제 2 배관, 제 5 배관 및 제 3 배관을 유통시켜 응축부에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
또, 제 2 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브, 제 2 밸브 및 제 6 밸브를 개방시키고, 제 3 밸브, 제 4 밸브 및 제 5 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 암모니아 정제 시스템은 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 제 2 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하지 않고 흡착부로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관, 제 2 배관, 제 5 배관 및 제 3 배관을 유통시켜 응축부에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
또, 제 3 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브, 제 5 밸브, 제 3 밸브 및 제 4 밸브를 개방시키고, 제 2 밸브 및 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 암모니아 정제 시스템은 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 2 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 제 1 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하지 않고 흡착부로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관, 제 4 배관, 제 2 배관 및 제 3 배관을 유통시켜 응축부에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
또, 제 4 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브, 제 2 밸브, 제 3 밸브 및 제 4 밸브를 개방시키고, 제 5 밸브 및 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 암모니아 정제 시스템은 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류부 및 제 2 증류부에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 흡착부로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관, 제 2 배관 및 제 3 배관을 유통시켜 응축부에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
또한, 본 발명의 암모니아 정제 시스템에 있어서 상기 배관은 상기 흡착부와 상기 저류부 사이에 접속되고, 상기 분석부에 의한 분석이 종료될 때까지 상기 흡착부로부터 도출된 암모니아가 상기 저류부를 향해서 유통하는 유로를 형성하는 제 6 배관을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 흡착부로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관은 흡착부와 저류부 사이에 접속되고, 분석부에 의한 분석이 종료될 때까지 흡착부로부터 도출된 암모니아가 저류부를 향해서 유통하는 유로를 형성하는 제 6 배관을 포함한다. 이것에 의해, 분석부에 의한 분석이 종료될 때까지의 동안에 흡착부로부터 도출된 암모니아를 제 6 배관을 경유해서 저류부에 복귀시킬 수 있다.
또 본 발명의 암모니아 정제 시스템에 있어서 상기 흡착부는 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착제에 의해 흡착 제거하는 복수의 흡착부를 갖고, 상기 복수의 흡착부는 각각 구별된 상태로 상기 저류부로부터 도출된 조암모니아가 도입되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 흡착부는 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착제에 의해 흡착 제거하는 복수의 흡착부를 갖고, 그 복수의 흡착부에는 각각 구별된 상태로 저류부로부터 도출된 조암모니아가 도입된다. 이것에 의해, 조암모니아에 포함되는 불순물을 1개의 흡착부에서 흡착 제거하고 있는 동안에 사용이 끝난 다른 흡착부에서 다시 흡착 제거 동작이 가능하도록 사용이 끝난 다른 흡착부를 재생 처리할 수 있다.
또 본 발명의 암모니아 정제 시스템에 있어서, 상기 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운(Cavity Ringdown) 분광 분석 장치를 포함하고, 상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치를 포함한다. 그리고, 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석한다. 이것에 의해, 유로 개폐 제어부는 가스 크로마토그래프 분석 장치에 의해 분석되는 저비점 불순물인 메탄의 농도, 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치에 의해 분석되는 고비점 불순물인 수분의 농도로 나타내어지는 분석 결과에 의거해서 제 1∼제 6 밸브의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 암모니아 정제 시스템에 있어서, 상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기 다공질 흡착제인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 흡착부에서 사용되는 흡착제가 합성 제올라이트, 활성탄으로 선택되는 적어도 1종의 무기 다공질 흡착제이다. 흡착제로서 합성 제올라이트를 사용함으로써 조암모니아에 포함되는 수분을 효율적으로 흡착 제거할 수 있고, 흡착제로서 활성탄을 사용함으로써 조암모니아에 포함되는 탄화수소계의 불순물을 효율적으로 흡착 제거할 수 있다.
본 발명의 목적, 특색, 및 이점은 하기의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 암모니아 정제 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 암모니아 정제 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물 및 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 경우에 있어서의 배관 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 경우에 있어서의 배관 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 경우에 있어서의 배관 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물 및 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 경우에 있어서의 배관 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다.
이하 도면을 참고로 해서 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 암모니아 정제 시스템(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는 암모니아 정제 시스템(200)의 구성을 나타내는 블럭도이다.
본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)은 불순물이 포함되는 조암모니아를 정제하는 시스템이다. 조암모니아 중에는 메탄, 에탄, 프로판 등의 저차 탄화수소, 또한 많은 탄소수를 갖는 고차 탄화수소, 수분, 및 질소, 산소, 아르곤 등의 저비점 가스가 불순물로서 포함되어 있다. 즉, 조암모니아 중에는 암모니아(비점 -33.44℃)보다 비점이 낮은 저차 탄화수소, 저비점 가스 등의 저비점 불순물, 및 암모니아보다 비점이 높은 고차 탄화수소, 수분 등의 고비점 불순물이 포함되어 있다.
암모니아 정제 시스템(200)은 저류부인 저류 탱크(1), 흡착부(2), 분석부(3), 제 1 증류부인 제 1 증류탑(4), 제 2 증류부인 제 2 증류탑(5), 응축부인 콘덴서(6), 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관(8), 배관(8)에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부(9), 및 제어부(10)를 포함해서 구성된다.
저류 탱크(1)는 조암모니아를 저류하는 것이다. 저류 탱크(1)는 내압성 및 내부식성을 갖는 보온 용기이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 이 저류 탱크(1)는 조암모니아를 액체 암모니아로서 저류하고, 온도 및 압력이 일정 조건이 되도록 제어부(10)의 가동 조건 제어부(102)에 의해 제어되어 있다. 저류 탱크(1)의 상부에는 액체 암모니아를 저류한 상태로 기상이 형성되어 있다. 저류 탱크(1)로부터 흡착부(2)에 조암모니아를 도출할 때에는 액체 암모니아로서 도출하도록 해도 좋지만, 본 실시형태에서는 조암모니아를 상기 기상으로부터 기체상의 암모니아로서 도출된다. 저류 탱크(1)와 흡착부(2) 사이에는 공급 배관(11)이 접속되어 있고, 저류 탱크(1)로부터 도출된 조암모니아는 공급 배관(11)을 유통해서 흡착부(2)의 제 1 흡착탑(21) 또는 제 2 흡착탑(22)에 공급된다. 또한, 조암모니아의 제 1 흡착탑(21) 또는 제 2 흡착탑(22)에의 공급시에는 공급 배관(11)에 설치되는 공급용 밸브(12,13)에 의해 유로의 개폐 동작이 행해진다.
흡착부(2)는 저류 탱크(1)로부터 도출된 기체상의 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착제에 의해 흡착 제거한다. 본 실시형태에서는 흡착부(2)는 제 1 흡착탑(21)과 제 2 흡착탑(22)을 포함한다. 제 1 흡착탑(21)과 제 2 흡착탑(22)은 동일 구성이며, 각각 구별된 상태로 저류 탱크(1)로부터 도출된 기체상의 조암모니아가 도입된다. 이것에 의해, 조암모니아에 포함되는 불순물을 예를 들면 제 1 흡착탑(21)에서 흡착 제거하고 있는 동안에 사용이 끝난 제 2 흡착탑(22)에서 다시 흡착 제거 동작이 가능하도록 사용이 끝난 제 2 흡착탑(22)을 재생 처리할 수 있다.
제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)에 충전되는 흡착제로서는 합성 제올라이트, 활성탄 등의 무기 다공질 흡착제를 들 수 있다. 합성 제올라이트로서는 세공 지름이 다른 MS-3A(세공 지름 3Å), MS-4A(세공 지름 4Å), MS-5A(세공 지름 5Å), MS-13X(세공 지름 9Å)를 들 수 있다. 본 실시형태에서는 흡착제로서 탄화수소 및 수분의 흡착능이 우수한 MS-13X, 수분의 흡착능이 우수한 MS-3A, 탄화수소의 흡착능이 우수한 (MS-4A+MS-5A)가 적층된 것을 사용한다. 그 적층된 흡착제에 있어서 혼합비는 MS-13X:MS-3A(MS-4A+MS-5A)=1:1:1이다.
또한, 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)은 제어부(10)의 가동 조건 제어부(102)에 의해 온도 및 압력이 제어된다. 구체적으로는 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)에 있어서의 온도는 0∼60℃로 제어되고, 압력은 0.1∼1.0MPa로 제어된다. 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)의 온도가 0℃ 미만인 경우에는 불순물의 흡착 제거시에 발생되는 흡착열을 제거하는 냉각이 필요하게 되어서 에너지 효율이 저하될 우려가 있다. 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)의 온도가 60℃를 초과하는 경우에는 흡착제에 의한 불순물의 흡착능이 저하될 우려가 있다. 또한, 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)의 압력이 0.1MPa 미만인 경우에는 흡착제에 의한 불순물의 흡착능이 저하될 우려가 있다. 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)의 압력이 1.0MPa를 초과하는 경우에는 일정 압력으로 유지하기 위해서 많은 에너지가 필요하게 되어 에너지 효율이 저하될 우려가 있다.
또, 제 1 흡착탑(21) 및 제 2 흡착탑(22)에 있어서의 선속도(리니어 벨로시티)는 단위시간당 조암모니아를 제 1 흡착탑(21) 또는 제 2 흡착탑(22)에 공급하는 양을 NTP에서의 가스 체적으로 환산하고, 제 1 흡착탑(21) 또는 제 2 흡착탑(22)의 공탑 단면적으로 제산해서 구한 값의 범위가 0.1∼5.0m/초인 것이 바람직하다. 선속도가 0.1m/초 미만인 경우에는 불순물의 흡착 제거에 장시간을 필요로 하므로 바람직하지 못하고, 선속도가 5.0m/초를 초과하는 경우에는 불순물의 흡착 제거시에 발생되는 흡착열의 제거가 충분히 행해지지 않아 흡착제에 의한 불순물의 흡착능이 저하될 우려가 있다.
분석부(3)는 흡착부(2)로부터 도출된 기체상의 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석한다. 본 실시형태에서는 분석부(3)는 가스 크로마토그래프 분석 장치(GC-PDD:펄스 방전형 검출기)(31)와, 캐비티 링다운 분광 분석 장치(CRDS)(32)를 포함한다. 가스 크로마토그래프 분석 장치(31)로서는 예를 들면, GC-4000(디에루사이언스 가부시키가이샤제)을 들 수 있고, 캐비티 링다운 분광 분석 장치(32)로서는 예를 들면, MTO-LP-H2O(Tiger Optics사제)를 들 수 있다.
본 실시형태에서는 흡착부(2)로부터 도출된 기체상의 암모니아에 대해서 가스 크로마토그래프 분석 장치(31)로 메탄 농도를 분석하고, 캐비티 링다운 분광 분석 장치(32)로 수분 농도를 분석한다. 이것에 의해, 후술하는 유로 개폐 제어부(101)는 가스 크로마토그래프 분석 장치(31)에 의해 분석되는 저비점 불순물인 메탄의 농도, 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치(32)에 의해 분석되는 고비점 불순물인 수분의 농도로 나타내어지는 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
제 1 증류탑(4)은 흡착부(2)로부터 도출된 기체상의 암모니아에 포함되는 암모니아보다 비점이 낮은 저비점 불순물을 증류 제거한다. 제 1 증류탑(4)에 있어서의 온도, 압력 등의 가동 조건은 제어부(10)의 가동 조건 제어부(102)에 의해 제어된다. 제 1 증류탑(4)은 아래에서부터 순서대로 저부 공간부(45), 하부 증류부(44), 중앙 공간부(43), 상부 증류부(42), 상부 공간부(41)를 형성하고, 저부 공간부(45)에는 리보일러(45a)가 설치되고, 상부 공간부(41)에는 콘덴서(41a)가 설치되어 있다. 리보일러(45a)에는 외부로부터 예를 들면 가열수 등의 가열 매체가 공급되어서 시료의 리보일을 서포트하고, 콘덴서(41a)에는 외부로부터 예를 들면 냉각수 등의 냉매가 공급되어서 시료의 응축을 서포트하고 있다.
제 1 증류탑(4)의 중앙 공간부(43)에 도입되는 기체상의 암모니아는 상부 증류부(42)를 상승하여 유하하는 환류액과 기액 접촉해서 정류된다. 즉, 상승하는 기상 중에 함유하는 암모니아는 환류액 중에 용해 액화되어 환류액 중에 용해되어 있는 암모니아보다 비점이 낮은 저비점 불순물은 기화된다. 이 때, 저비점 불순물이 제거되어서 응축 정제된 암모니아는 저부 공간부(45)에 유하한 후, 상부 증류부(42)의 상부로 환류되는 일부를 제외하고, 저부 공간부(45)로부터 도출된다. 한편, 저비점 불순물은 상부 공간부(41)로 상승해서 농축 가스로 되고, 콘덴서(41a)에 의해 냉각 처리되어서 연속적으로 폐가스로서 배출된다.
제 2 증류탑(5)은 흡착부(2) 또는 제 1 증류탑(4)으로부터 도출된 암모니아에 포함되는 암모니아보다 비점이 높은 고비점 불순물을 증류 제거한다. 제 2 증류탑(5)에 있어서의 온도, 압력 등의 가동 조건은 제어부(10)의 가동 조건 제어부(102)에 의해 제어된다. 제 2 증류탑(5)은 제 1 증류탑(4)과 같은 구조를 갖고, 저부 공간부(55), 하부 증류부(54), 중앙 공간부(53), 상부 증류부(52), 상부 공간부(51)를 형성하고, 저부 공간부(55)에는 리보일러(55a)가 설치되고, 상부 공간부(51)에는 콘덴서(51a)가 설치되어 있다.
제 2 증류탑(5)의 중앙 공간부(53)에 도입되는 암모니아는 하부 증류부(54)를 상승하는 암모니아 가스와 기액 접촉하면서 저부 공간부(55)로 이동한다. 그래서 리보일되어 기화한 암모니아 가스가 유하하는 용액과 기액 접촉을 하면서 하부 증류부(54), 중앙 공간부(53) 및 상부 증류부(52)를 경유해서 정제된다. 이 때, 증류 정제된 암모니아 가스는 상부 공간부(51)에 도달한 후, 콘덴서(51a)에 의해 냉각 처리되어서 상부 공간부(51)로부터 도출된다. 한편, 고비점 불순물은 저부 공간부(55)에 유하해서 농축액이 되고, 저부 공간부(55)로부터 폐액으로서 배출된다.
콘덴서(6)는 정제 후의 암모니아를 응축해서 액체 암모니아로서 회수하고, 회수된 액체 암모니아는 회수 탱크(61)에 저류된다. 콘덴서(6)에 있어서의 온도 등의 가동 조건은 제어부(10)의 가동 조건 제어부(102)에 의해 제어된다.
또, 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)은 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관(8)을 구비한다. 이 배관(8)은 제 1 배관(81), 제 2 배관(82), 제 3 배관(83), 제 4 배관(84), 제 5 배관(85), 제 6 배관(86), 및 제 7 배관(87)을 포함한다. 제 1 배관(81)은 흡착부(2)와 제 1 증류탑(4) 사이에 접속된다. 제 2 배관(82)은 제 1 증류탑(4)과 제 2 증류탑(5) 사이에 접속된다. 제 3 배관(83)은 제 2 증류탑(5)과 콘덴서(6) 사이에 접속된다. 제 4 배관(84)은 제 1 배관(81)으로부터 분기되어 제 2 배관(82)에 접속된다. 제 5 배관(85)은 제 2 배관(82)에 있어서 제 4 배관(84)이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에서 제 2 배관(82)으로부터 분기되어 제 3 배관(83)에 접속된다. 제 6 배관(86)은 흡착부(2)와 저류 탱크(1) 사이에 접속되고, 분석부(3)에 의한 분석이 종료될 때까지 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아가 저류 탱크(1)를 향해서 유통하는 유로를 형성한다. 가스 크로마토그래프 분석 장치(31)에서는 분석 종료까지 10분간 정도의 시간을 필요로 하고, 캐비티 링다운 분광 분석 장치(32)에서는 분석 종료까지 20∼30분간 정도의 시간을 필요로 한다. 제 6 배관(86)에 의해 분석부(3)에 의한 분석이 종료될 때까지의 동안에 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아를 제 6 배관(86)을 경유해서 저류 탱크(1)로 복귀시킬 수 있다. 제 7 배관(87)은 제 1 배관(81)으로부터 분기되어 분석부(3)에 접속되고, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아의 일부가 분석부(3)를 향해서 유통하는 유로를 형성한다.
또, 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)은 배관(8)에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부(9)를 구비한다. 이 유로 개폐부(9)는 제 1 밸브(91), 제 2 밸브(92), 제 3 밸브(93), 제 4 밸브(94), 제 5 밸브(95), 제 6 밸브(96), 제 7 밸브(97), 및 제 8 밸브(98)를 포함한다. 제 1 밸브(91)는 제 1 배관(81)에 있어서 제 1 배관(81)으로부터 제 4 배관(84)으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치된다. 제 2 밸브(92)는 제 1 배관(81)에 있어서 제 1 배관(81)으로부터 제 4 배관(84)으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치된다. 제 3 밸브(93)는 제 2 배관(82)에 있어서 제 2 배관(82)으로부터 제 5 배관(85)으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치된다. 제 4 밸브(94)는 제 3 배관(83)에 있어서 제 5 배관(85)이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치된다. 제 5 밸브(95)는 제 4 배관(84)에 설치된다. 제 6 밸브(96)는 제 5 배관(85)에 설치된다. 제 7 밸브(97)는 제 6 배관(86)에 설치된다. 제 8 밸브(98)는 제 7 배관(87)에 설치된다.
이상과 같이 구성되는 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)에서는 우선 흡착부(2)가 저류 탱크(1)로부터 도출된 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착 제거한다. 이 때, 제어부(10)의 유로 개폐 제어부(101)는 제 1 밸브(91), 제 2 밸브(92), 제 3 밸브(93), 제 4 밸브(94), 제 5 밸브(95), 및 제 6 밸브(96)를 폐쇄시키고, 제 7 밸브(97) 및 제 8 밸브(98)를 개방시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아의 일부(분석부(3)에 의한 분석에 필요한 극히 소량의 암모니아)가 제 7 배관(87)을 유통해서 분석부(3)에 도입되어 분석부(3)에 의해 암모니아에 포함되는 불순물의 농도가 분석된다. 또한, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아 중 분석부(3)에 도입되는 극히 소량의 암모니아를 제외한 잔여의 암모니아는 분석부(3)에 의한 분석이 종료될 때까지의 동안 제 6 배관(86)을 유통해서 저류 탱크(1)로 복귀된다.
그리고, 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)에서는 제어부(10)의 유로 개폐 제어부(101)가 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)에 있어서의 배관(8)의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐 동작을 제어한다. 암모니아 정제 시스템(200)에서는 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석부(3)에서 분석하고, 그 분석 결과에 따라 제 1 증류탑(4) 및 제 2 증류탑(5)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행할 수 있으므로, 불필요한 증류 제거의 정제 동작을 생략할 수 있고, 이것에 의해, 에너지의 소비를 억제해서 조암모니아를 효율적으로 정제할 수 있다.
이어서, 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)에 있어서의 보다 구체적인 정제 동작을 설명한다. 본 실시형태의 암모니아 정제 시스템(200)에 있어서 유로 개폐 제어부(101)는 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 이하의 4개의 패턴의 제어를 행한다.
<제 1 패턴>
도 3은 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물 및 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 경우에 있어서의 배관(8) 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다. 제 1 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부(101)는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 메탄의 농도가 30ppb) 미만이며, 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 수분의 농도가 30ppb) 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브(91), 제 5 밸브(95) 및 제 6 밸브(96)를 개방시키고, 제 2 밸브(92), 제 3 밸브(93), 제 4 밸브(94), 및 제 7 밸브(97)를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 또한, 유로 개폐 제어부(101)는 제 1 배관(81)으로부터 분기되어서 분석부(3)에 접속되고, 분석부(3)에 의한 분석에 필요한 극히 소량의 암모니아가 유통하는 제 7 배관(87)에 설치되는 제 8 밸브(98)에 대해서는 상시 개방시키는 제어를 행한다.
이와 같이, 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 각 밸브의 개폐 동작이 제어된 암모니아 정제 시스템(200)은 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류탑(4) 및 제 2 증류탑(5)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작은 행하지 않고, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관(81), 제 4 배관(84), 제 2 배관(82), 제 5 배관(85) 및 제 3 배관(83)을 유통시켜 콘덴서(6)에 도입해서 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
<제 2 패턴>
도 4는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 경우에 있어서의 배관(8) 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다. 제 2 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부(101)는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 메탄의 농도가 30ppb) 이상이며, 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 수분의 농도가 30ppb) 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브(91), 제 2 밸브(92) 및 제 6 밸브(96)를 개방시키고, 제 3 밸브(93), 제 4 밸브(94), 제 5 밸브(95), 및 제 7 밸브(97)를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 또한, 유로 개폐 제어부(101)는 제 1 배관(81)으로부터 분기되어서 분석부(3)에 접속되고, 분석부(3)에 의한 분석에 필요한 극히 소량의 암모니아가 유통하는 제 7 배관(87)에 설치되는 제 8 밸브(98)에 대해서는 상시 개방시키는 제어를 행한다.
이와 같이, 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 각 밸브의 개폐 동작이 제어된 암모니아 정제 시스템(200)은 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류탑(4)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 제 2 증류탑(5)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하지 않고, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관(81), 제 2 배관(82), 제 5 배관(85) 및 제 3 배관(83)을 유통시켜 콘덴서(6)에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
<제 3 패턴>
도 5는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 경우에 있어서의 배관(8) 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다. 제 3 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부(101)는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 메탄의 농도가 30ppb) 미만이며, 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 수분의 농도가 30ppb) 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브(91), 제 5 밸브(95), 제 3 밸브(93) 및 제 4 밸브(94)를 개방시키고, 제 2 밸브(92), 제 6 밸브(96), 및 제 7 밸브(97)를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 또한, 유로 개폐 제어부(101)는 제 1 배관(81)으로부터 분기되어서 분석부(3)에 접속되고, 분석부(3)에 의한 분석에 필요한 극히 소량의 암모니아가 유통하는 제 7 배관(87)에 설치되는 제 8 밸브(98)에 대해서는 상시 개방시키는 제어를 행한다.
이와 같이, 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 각 밸브의 개폐 동작이 제어된 암모니아 정제 시스템(200)은 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 2 증류탑(5)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 제 1 증류탑(4)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하지 않고, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관(81), 제 4 배관(84), 제 2 배관(82) 및 제 3 배관(83)을 유통시켜 콘덴서(6)에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
<제 4 패턴>
도 6은 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물 및 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 경우에 있어서의 배관(8) 내의 암모니아의 유통상태를 나타내는 도면이다. 제 4 패턴에 있어서 유로 개폐 제어부(101)는 분석부(3)에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 메탄의 농도가 30ppb) 이상이며, 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값(예를 들면, 수분의 농도가 30ppb) 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 제 1 밸브(91), 제 2 밸브(92), 제 3 밸브(93) 및 제 4 밸브(94)를 개방시키고, 제 5 밸브(95), 제 6 밸브(96), 및 제 7 밸브(97)를 폐쇄시키는 제어를 행한다. 또한, 유로 개폐 제어부(101)는 제 1 배관(81)으로부터 분기되어서 분석부(3)에 접속되고, 분석부(3)에 의한 분석에 필요한 극히 소량의 암모니아가 유통하는 제 7 배관(87)에 설치되는 제 8 밸브(98)에 대해서는 상시 개방시키는 제어를 행한다.
이와 같이, 분석부(3)에 의한 분석 결과에 의거해서 유로 개폐부(9)의 각 밸브의 개폐 동작이 제어된 암모니아 정제 시스템(200)은 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아에 대해서 제 1 증류탑(4) 및 제 2 증류탑(5)에 있어서의 증류 제거의 정제 동작을 행하고, 흡착부(2)로부터 도출된 암모니아를 제 1 배관(81), 제 2 배관(82) 및 제 3 배관(83)을 유통시켜 콘덴서(6)에 도입하여 액체 암모니아로서 회수할 수 있다.
본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다른 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 상술의 실시형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나치지 않고, 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한, 특허청구의 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.
1: 저류 탱크 2: 흡착부
3: 분석부 4: 제 1 증류탑
5: 제 2 증류탑 6: 콘덴서
7: 분석시 회수용 콘덴서 8: 배관
9: 유로 개폐부 10: 제어부
21: 제 1 흡착탑 22: 제 2 흡착탑
31: 가스 크로마토그래프 분석 장치 32: 캐비티 링다운 분광 분석 장치
101: 유로 개폐 제어부 102: 가동 조건 제어부
200: 암모니아 정제 시스템

Claims (17)

  1. 불순물이 포함되는 조암모니아를 정제하는 시스템에 있어서:
    상기 조암모니아를 저류하는 저류부;
    상기 저류부로부터 도출된 조암모니아에 포함되는 불순물을 흡착제에 의해 흡착 제거하는 흡착부;
    암모니아보다 비점이 낮은 저비점 불순물을 증류 제거하는 제 1 증류부;
    암모니아보다 비점이 높은 고비점 불순물을 증류 제거하는 제 2 증류부;
    암모니아를 응축해서 액체 암모니아로서 회수하는 응축부;
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 포함되는 불순물의 농도를 분석하는 분석부;
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아가 유통되는 유로를 형성하는 배관으로서,
    상기 흡착부와 상기 제 1 증류부 사이에 접속되는 제 1 배관과,
    상기 제 1 증류부와 상기 제 2 증류부 사이에 접속되는 제 2 배관과,
    상기 제 2 증류부와 상기 응축부 사이에 접속되는 제 3 배관과,
    상기 제 1 배관으로부터 분기되어 상기 제 2 배관에 접속되는 제 4 배관과,
    상기 제 2 배관에 있어서 상기 제 4 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에서 상기 제 2 배관으로부터 분기되어 상기 제 3 배관에 접속되는 제 5 배관을 포함하는 배관;
    상기 배관에 있어서의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유로 개폐부로서,
    상기 제 1 배관에 있어서 상기 제 1 배관으로부터 상기 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 1 밸브와,
    상기 제 1 배관에 있어서 상기 제 1 배관으로부터 상기 제 4 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 2 밸브와,
    상기 제 2 배관에 있어서 상기 제 2 배관으로부터 상기 제 5 배관으로 분기되는 분기부보다 암모니아의 유통 방향 하류측에 설치되는 제 3 밸브와,
    상기 제 3 배관에 있어서 상기 제 5 배관이 접속되는 접속부보다 암모니아의 유통 방향 상류측에 설치되는 제 4 밸브와,
    상기 제 4 배관에 설치되는 제 5 밸브와,
    상기 제 5 배관에 설치되는 제 6 밸브를 포함하는 유로 개폐부; 및
    상기 분석부에 의한 분석 결과에 의거해서 상기 제 1 밸브∼제 6 밸브의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐 동작을 제어하는 유로 개폐 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로 개폐 제어부는,
    상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 5 밸브, 및 상기 제 6 밸브를 개방시키고, 상기 제 2 밸브, 상기 제 3 밸브, 및 상기 제 4 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고,
    상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 미만인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 2 밸브, 및 상기 제 6 밸브를 개방시키고, 상기 제 3 밸브, 상기 제 4 밸브, 및 상기 제 5 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고,
    상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 미만이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 5 밸브, 상기 제 3 밸브, 및 상기 제 4 밸브를 개방시키고, 상기 제 2 밸브 및 상기 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하고,
    상기 분석부에 의한 분석 결과가 저비점 불순물의 농도가 소정값 이상이며 또한 고비점 불순물의 농도가 소정값 이상인 것을 나타내는 분석 결과인 경우 상기 제 1 밸브, 상기 제 2 밸브, 상기 제 3 밸브, 및 상기 제 4 밸브를 개방시키고, 상기 제 5 밸브 및 상기 제 6 밸브를 폐쇄시키는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  3. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배관은 상기 흡착부와 상기 저류부 사이에 접속되어 상기 분석부에 의한 분석이 종료될 때까지 상기 흡착부로부터 도출된 암모니아가 상기 저류부를 향해서 유통하는 유로를 형성하는 제 6 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 조암모니아에 포함되는 불순물을 상기 흡착제에 의해 흡착 제거하는 복수의 흡착부를 갖고,
    상기 복수의 흡착부는 각각 구별된 상태로 상기 저류부로부터 도출된 조암모니아가 도입되는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 조암모니아에 포함되는 불순물을 상기 흡착제에 의해 흡착 제거하는 복수의 흡착부를 갖고,
    상기 복수의 흡착부는 각각 구별된 상태로 상기 저류부로부터 도출된 조암모니아가 도입되는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치를 포함하고,
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 상기 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 상기 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치를 포함하고,
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 상기 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 상기 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치를 포함하고,
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 상기 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 상기 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 분석부는 가스 크로마토그래프 분석 장치 및 캐비티 링다운 분광 분석 장치를 포함하고,
    상기 흡착부로부터 도출된 암모니아에 대해서 상기 가스 크로마토그래프 분석 장치로 메탄 농도를 분석하고, 상기 캐비티 링다운 분광 분석 장치로 수분 농도를 분석하는 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 흡착제는 합성 제올라이트, 활성탄으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 다공질 흡착제인 것을 특징으로 하는 암모니아 정제 시스템.
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