KR950031896A - 순수한 아르곤을 회수하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

순수한 아르곤을 회수하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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코르두안 호르스트
로데 빌헬름
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라이너 카섹케르트, 피터 쉬미트
린데 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명의 방법 및 장치는 공기로부터 순수한 아르곤을 회수하여 모은다. 정류장치에는 적어도 하나의 분할탑(9)과 순수 아르곤탑(25)이 포함되어 있다. 공기 중의 아르곤이 농후화된 혼합물(24)은 질소가 배제된 아르곤의 생성물(26)이 회수되는 하부구역내의 순수 아르곤탑(25)내로 유입된다. 순수 아르곤탑(25)의 헤드 분획물(28)은 증발 냉각매질(11,30)를 사용하여 간접 열교환(29)함으로써 적어도 그 일부가 액화된다. 이에 의해서 형성된 응축물(28a)은 순수 아르곤탑(25)내로 회수된다. 간접 열교환(29)은 적어도 10%의 산소를 함유한 냉각매질(11,30)에 의해서 수행된다. 순수 아르곤탑(25)의 하부구역은 예를 들면 압력단(8)으로 부터 유출된 배수와 함께 가열매질(11)에 의해서 간접 열교환(27)됨으로써 독립적으로 가열된다.

Description

순수한 아르곤을 회수하기 위한 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 공정도, 제2도는 제1도의 응축-증발기의 상세도.

Claims (26)

  1. 적어도 하나의 공기 분리탑(9)및 순수 아르곤탑(25)을 사용하여 공기를 정류장치내에서 분리하는 방법으로서, 이 순수 아르곤탑(25)내로 공기중의 아르곤이 농후화된 혼합물(24)이 주입되고, 이 순수 아르곤탑(25)의 헤드 분획물(28)이 증발 냉각매질(11,11b,30)과의 간접 열교환(29,21',29″)에 의해서 적어도 일부 액화되며, 이러한 간접 열교환(29,21',29″)으로 인해서 형성된 응축물(26a)이 순수 아르곤탑(25)내로 회수되고, 그리고 이러한 순수 아르곤탑(25)의 하부 구역으로 부터 질소가 유리된 아르곤 생성물(26)이 회수되는 방법에 있어서, 사이 간접 열교환(29,21',29″)이 적어도 10%의 산소를 함유한 냉각매질(11,11b,30)에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각매질(11)은 상기 적어도 하나 이상의 공기 분리탑(9)의 하부구역 또는 중앙구역으로 부터 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정류장치는 압력단(8) 및 저압탑(9)으로 구성된 2중탑(7)과 상기 압력단(8)의 중앙구역 또는 하부구역으로 부터 회수되는 냉각매질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 압력단(8)의 하부구역내에 모여 있는 배수(11)가 냉각매질로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 아르곤을 포함하고 있는 분획물이 조악한 아르곤탑(17)내로 유입되고, 상기 조악한 아르곤탑(17)의 헤드부에서 산소가 고갈된 아르곤(18)이 회수되며, 상기 산소가 고갈된 아르곤(18)중의 일부는 상기 순수 아르곤탑(26)의 상기 헤드 분획물(28)의 부분적인 응축을 위해서 간접 열교환(29,21',29″)으로 사용되는 상기 냉각매질(11)과 간접 열교환(21,21')되어 액화되고, 그리고, 상기 간접 열교환(21,21')은 응축-증발기(35)내에서 상기 냉각매질(11)이 공급되는 증발구역쪽으로 이루어지고 상기 순수 아르곤탑(25)의 상기 헤드 분획물(28)중의 적도 일부가 액화되는 것과는 달리 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 냉각매질(11b)이 순수 아르곤탑(25)의 헤드 분획물(280과 함께 상기 응축-증발기(35)안쪽의 공급구역의 상류쪽으로 간접 열교환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 순수 아르곤탑(25)의 상기 냉각매질(11) 및 상기 헤드 분획물(28)사이의 간접 열교환(21',29)이 상기 응축-증발기(35)의 내부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항 및 제5항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 증발된 냉각매질(40)이 상기 응축-증발기(35)의 증발구역으로 부터 회수되어서 상기 증발된 냉각매질(40)의 합성물에 따른 중간구의 저압탑(9)내로 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항 및 제5항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 조악한 아르곤탑(17) 및 상기 순수 아르곤탑(25)의 상기 헤드 분획물(18,28)을 액화시키는데 필요한 것보다 더 많은양의 상기 냉각매질(11)이 상기 응축-증발기(35)내로 공급되고, 액체상태로 유지된 냉각매질(22,22',22)의 합성물에 상응하는 중간구역의 상기 저압탑내로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항 또는 9항에 있어서, 상기 증발된 냉각매질(40)이 유입되도록 상기 중간구역 윗쪽의 상기 저압탑(9)내로 액체로 유지된 상기 냉각매질(22,22',22)이 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항 또는 10항에 있어서, 압력단(8)의 하부 구역내에 모인 전체의 배수가 냉각매질(11)로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 액체상태로 유지된 상기 냉각매질(22,22',22)이 유출수단(37,22',45)에 의해서 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제5항 내지 제12항중 어느 한 항에 있어서, 상기 응축-증발기(35)의 상기 증발구역이 격벽(36)에 의해서 제1분할공간(38)및 제2분할공간(39)으로 분리되어 있고, 상기 2개의 분할공간(38,39)의 가스공간 및 액체 공간이 서로 통해 있으며, 상기 냉각수단(11,11a)은 상기 순수 아르곤 기둥(26)의 헤드 분획물(20)과 열교환 관계(29,29)에 있는 상기 제1분할공간(38)내로 공급되고, 그리고 상기 제2분할공간(39)은 상기 조악한 아르곤탑(17)으로 부터 유출되는 상소가 고갈된 아르곤(18)과 열교환 관계(21)에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 액체상태로 유지된 상기 냉각매질(22,22)이 상기 응축-증발기(35)의 상기 제1분할공간(38)으로 부터 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 순수 아르곤탑(25)의 하부구역은 공급공기(6)의 일부와는 달리 상기 순수 아르곤탑(25)으로 유입되는 아르곤이 농후화된 혼합물(24)이 회수되는 간접 열교환(27')에 의해서 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 간접 열교환(27')의 과정에서 상기 공급공기(6)의 일부가 응축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 적어도 하나의 공기 분리탑(9)과 순수 아르곤탑(25)을 갖추고 있는 정류장치내에서 공기가 분리되는 방식의 순수 아르곤을 회수하기 위한 방법으로서, 공기중의 아르곤이 농후화된 혼합물(24)이 이 순수 아르곤탑(25)내로 유입되고, 질소가 유리된 아르곤의 생성물(26)이 순수 아르곤탑(25)의 하부구역으로 부터 회수되며 이러한 순수 아르곤탑(25)의 하부구역이 간접 열교환(27)에 의해서 가열되는 방법에 있어서, 상기 간접 열교환(27)은 액체상태로 유지된 가열매질(11)에 의해서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 순수 아르곤탑(25)의 하부구역은 액체상태로 유지된 상기 가열매질(11)과의 간접 열교환(27)에 의해서 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항 도는 18항에 있어서, 순수 아르곤탑(25)의 하부구역을 가열하도록 상기 가열매질(11a)이 열교환기(27)의 아래쪽으로 공급되고 적어도 일부는 상기 순수 아르곤탑(25)의 헤드로부터 유도된 가스 분획물(28)과 간접 열교환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제17항 내지 제19항중 어느 한 항에 있어서, 아르곤이 포함된 분획물(36)이 상기 조악한 아르곤탑(17)내에 유입되고 상기 조악한 아르곤탑(17)의 헤드부에서 산소가 고갈된 아르곤(18)이 회수되며 상기 산소가 고갈된 아르곤(18)의 일부가 적어도 상기 가열매질(11a)의 일부와 간접 열교환(21)되어 액화되고 상기 순수 아르곤탑(25)의 하부구역을 가열하기 위해서 상기 열교환기(27)의 아랫쪽으로 유출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제17항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열매질(11)이 하나 이상의 공기 분리기탑(9)의 하부 구역 또는 중앙구역으로 부터 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 정류장치는 압력단(8)과 저압탑(9)으로 구성된 2중탑 및 상기 압력단(8)의 하부 구역 또는 중앙구역으로 부터 회수된 가열매질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 압력단(8)의 하부구역내에 모인 배수(11)가 가열매질로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제17항 내지 제23항중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력단(8)의 하부구역내에 모인 전체의 배수가 가열매질(11)로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 적어도 하나의 공기분리탑(9)과, 공기중의 아르곤이 농후화된 혼합물쪽으로 공급하도록 공급덕트(24)가 연결되어 있는 순수 아르곤탑(25)을포함하고 있는 정류장치를 갖추고 있는 열교환기(29,21')가 수증기 덕트(28) 및 응축물 덕트(28a)에 의해서 순수 아르곤탑(25)의 상부구역과 냉각 매질용 덕트(11,11b)에 연결되어 있으며, 순수 아르곤탑(25)의 하부구역에는 질소가 유리괸 아르곤의 생성물용의 생성물 덕트(26)가 연결되어 있는 제1항 내지 제24항중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 상기 냉각 매질용 덕트(11,11b)가 적어도 10%의 산소함량을 가지고 있는 냉각매질의 공급원에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 적어도 하나의 공기 분리탑(9)과, 공기중의 아르곤이 농후화된 훈합물을 유입하도록 공급덕트(24)가 연결되어 있는 순수 아르곤탑(25)을 포함하고 있는 정류장치를 갖추고 있고 열교환기(27)가 순수 아르곤탑(25)의 하부구역에 연결되어 있는 제11항 내지 19항중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 상기 열교환기(27)가 액체의 가열매질을 유입하기 위한 액체덕트(11)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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