TWI417495B - 氮氣產生方法及此方法所採用之裝置 - Google Patents

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TWI417495B
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Koji Tanaka
Ryosuke Matsubayashi
Junya Suenaga
Shinya Okumura
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Air Water Inc
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Description

氮氣產生方法及此方法所採用之裝置
本發明係關於氮氣產生方法及該方法所採用之裝置。
現在所使用之冷物質注入方式之氮氣產生裝置，係採用如圖3所示般，單式精餾方式者。該氮氣產生裝置係經過下列步驟製造氮氣：以空氣為原料，經該等以空氣壓縮機31壓縮之後，通過排水分離器32，氟化碳(FRON)冷卻器33，再放入吸附塔34除去壓縮空氣中之二氧化碳氣體及水，接著將已經過吸附塔34之壓縮空氣經由供給管路35導入主熱交換器36，於此與冷媒進行熱交換而冷卻至超低溫，將已冷卻至該超低溫之壓縮空氣經由導入管路37導入精餾塔38，在此進行深冷液化分離以製造製品氮氣，將其經由製品氮氣抽出管路39導入上述主熱交換器36，並於此升溫至常溫附近，而後送入主管路40。如果對於上述精餾塔38更詳細說明，該精餾塔38係將由主熱交換器36冷卻為超低溫之壓縮空氣進一步冷卻，使其一部分液化並以液態空氣41之形式積存於底部，僅使氮氣以氣體狀態積存於上部。又，精餾塔38在塔頂具有冷凝器42a內建之分凝器42，積存於精餾塔38上部之氮氣的一部分經由第1回流液管路43a而導入上述冷凝器42a。上述分凝器42内較精餾塔38成為更減壓狀態，積存於精餾塔38底部之貯留液態空氣(N2 ：50~70%，O2 ：30~50%)41經由附膨脹閥44a之饋送管路44送入、氣化而冷卻至内部溫度成為液態氮之沸點以下的溫度。藉由該冷卻使送入冷凝器42a内之氮氣液化，該液態氮經由第2回流液管路43b流下供給予精餾塔38上部。於該精餾塔38上部，液態氮自液態氮貯槽(未圖示)經由導入管路45而注入、供給作為冷物質，該等液態氮流下於精餾塔38内，並與自精餾塔38底部上升之壓縮空氣對向流地接觸並使冷卻，而且一部分液化。於該過程中，壓縮空氣中之高沸點成分被液化而積存於精餾塔38底部，低沸點成分之氮氣積存於精餾塔38上部(氧氣之沸點：約－183℃，氮氣之沸點；約－196℃)。圖中，46為廢氣導出管路，將分凝器42内之氣化液態空氣(廢氣)送入熱交換器36並通過此處使壓縮空氣降溫，47為第1釋出管路，將經由熱交換器36之氣化液態空氣釋出至大氣中，48為第2釋出管路，將氮氣中之He氣體(較氮氣沸點低)以氣體原狀態釋出至大氣中，49為使内部真空斷熱之冷箱。
[專利文獻1]日本特開平11－101576號公報
然而，像上述般採用單式精餾方式之氮氣產生裝置，為了降低氣體製造成本，一直在持續進行降低原料空氣量之改善，但是現在之A/N(原料空氣量/製造氮氣量)比＝2.1左右已接近極限，難以謀求更進一步之原料空氣量降低而減低耗電量、冷物質量及設備費。
本發明有鑑於該情事而生，目的為提供一種氮氣產生方法及該方法所採用之裝置，能使原料空氣量大幅減低而謀求耗電量、冷物質量及設備費大幅減低。
為了達成上述目的，本發明之第一要旨為一種氮氣產生方法：係以空氣壓縮機構將自外部輸入之空氣壓縮，將該壓縮空氣以主熱交換器冷卻至低溫後導入高壓塔，將導入該高壓塔内之壓縮空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態自上部抽出以作為回流液用，使積存於上述高壓塔内底部之液態空氣經由液態空氣抽出通路導入低壓塔，將導入該低壓塔内之液態空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使富氧的液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態由上部抽出並導入製品氣體抽出通路作為製品氣體，將自上述高壓塔上部以回流液用形式抽出之氣體狀態氮氣導入冷凝器並液化，將該液態氮一部分回流至高壓塔作為回流液，殘餘部分饋送至低壓塔上部，，使液態氮或液態氧自系統外導入低壓塔内，以作為用來補償熱交換器之熱損失及來自外部之侵入熱之冷物質，其中，將經由上述液態空氣抽出通路抽出之液態空氣導入在上述低壓塔之精餾部中，從塔底部側起算理論級數設定為1~10級範圍内之部分。第二要旨為一種氮氣產生裝置，具有：空氣壓縮機構，將自外部輸入之空氣壓縮；主熱交換器，將以該空氣壓縮機構壓縮之壓縮空氣冷卻至低溫；高壓塔，將經由該主熱交換器冷卻至低溫之壓縮空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態自上部抽出以作為回流液用；低壓塔，使自該高壓塔内底部經由液態空氣抽出通路抽出之液態空氣導入，並利用各成分之沸點差進行深冷分離，使富氧的液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態自上部抽出；製品氣體抽出通路，使自低壓塔上部以氣體狀態抽出之氮氣導入以作為製品氣體；冷凝器，將自上述高壓塔上部以氣體狀態抽出作為回流液用之氮氣導入並液化；回流路，使自該冷凝器抽出之液態氮之一部分以回流至高壓塔作為回流液；饋送通路，將自上述冷凝器抽出之液體態氮之殘餘部分饋送至低壓塔上部；導入通路，將液態氮或液態氧自系統外導入低壓塔内作為補償熱交換器之熱損失及來自外部之侵入熱之冷物質，且將經由上述液態空氣抽出通路抽出之液態空氣導入上述低壓塔之精餾部中，自塔底部側起算之理論級數設定為1~10級範圍内之部分
也就是説，本發明者等在為了得到能大幅減少原料空氣量而可大幅減低耗電量，冷物質量及設備費之氮氣產生方法及採用該方法之裝置的研究過程中，著眼於：藉由空氣壓縮機構將自外部輸入之空氣壓縮，並將該壓縮空氣以主熱交換器冷卻至低溫後導入高壓塔，將導入該高壓塔内之壓縮空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態自上部抽出以作為回流液用，並將積存於上述高壓塔内底部之液態空氣經由液態空氣抽出通路導入低壓塔，將導入該低壓塔内之液態空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使富氧的液態空氣積存於底部，使氮氣以氣體狀態自上部抽出，並以導入製品氣體抽出通路作為製品氣體，將自上述高壓塔上部抽出作為回流液用之氣體狀態的氮氣導入冷凝器並液化，使該液態氮一部分回流到高壓塔作為回流液，殘餘部分饋送至低壓塔上部，將液態氮或液態氧自系統外導入低壓塔内以作為用來補償於熱交換器之熱損失及來自外部之侵入熱的冷物質，並將積存於高壓塔底部之液態空氣送入低壓塔並再度進行深冷分離，能使上述液態空氣中之氮氣成分也能以低壓塔抽出，於提高高純度氮氣產率之點，一再進行一連串研究。由結果發現，於上述低壓塔之精餾部中，低壓塔底部側起算之理論級數設定為1~10級數範圍内之部分，將經由上述液態空氣抽出通路所抽出之液態空氣導入之情形，高純度氮氣之產率大幅提高，藉此，大幅減少原料空氣量，可謀求耗電量、冷物質量及設備費大幅減低(也就是説，原料空氣相關設備小型化，耗電量及設備費大幅減低、補充主熱交換器中之熱損失之冷物質量[液態氮之注入量]大幅減低，或注入低壓塔之液態氮之冷物質能量可利用直到低壓區，而謀求冷物質量大幅減低)，並達成了本發明。又，本發明中，低壓塔之精餾部所使用之精餾機構，例如使用稱為精餾架或充填物(規則充填物、不規則充填物等)之構造物。本發明中，於上述低壓塔之精餾部下側設有上述導入通路之導入口之情形，可將液態氮或液態氧導入上述低壓塔之精餾部之下側空間作為冷物質。
本發明中，於上述低壓塔之精餾部下側設有導出上述低壓塔下部之排氣的排氣出口之情形，可將積存於上述低壓塔下部、不怎麼含有高純度氮氣之氣體以排氣之形式導出至外部，使自上述低壓塔上部抽出之高純度氮氣之產率更加提高。
其次，對本發明實施形態基於圖式詳加說明。
圖1表示本發明氮氣產生裝置之一實施形態。圖中，1為原料空氣壓縮裝置，由：原料空氣壓縮機2，將自外部輸入之空氣壓縮至(壓力0.47MPaG左右為止)；熱交換器3，藉由將由後述低壓塔12抽出之排氣與經過原料空氣壓縮機2壓縮之壓縮空氣進行熱交換，使排氣加熱並升溫，同時使壓縮空氣冷卻並降溫；及排水分離器4；所構成。5為冷卻器，將經過上述原料空氣壓縮裝置1之壓縮空氣以冷卻水冷卻，6、7為將自經由上述冷卻器5之壓縮空氣之水分及二氧化碳氣體吸附除去之以2個為1組之吸附塔所構成之空氣前處理裝置。8為平板鰭片式(plate－fin)之主熱交換器，經由上述吸附塔6、7之壓縮空氣經過壓縮空氣供給管路9送入，藉由後述高純度氮氣、排氣與排液之熱交換作用，冷卻至超低溫(約－175℃左右)。
10為複式精餾方式之精餾塔，以高壓塔11(以壓力約0.45MPaG左右運轉)，及配置在該高壓塔11上側之低壓塔12(以壓力約0.04MPaG左右運轉)構成。上述高壓塔11之中，經過以主熱交換器8冷卻且送入高壓塔11下部之壓縮空氣進一步被冷卻，利用壓縮空氣中各成分之沸點差進行深冷分離，壓縮空氣中之高沸點成分(氧氣)被液化以液態空氣13(氧氣濃度約35容積%)積存於底部，低沸點成分之氮氣以氣體狀態自頂部抽出。
15為第1回流液管路，將自上述高壓塔11頂部抽出之高純度氮氣送入後述冷凝器16，以該第1回流液管路15送入冷凝器16之高純度氮氣在冷凝器16被液化，該高純度液態氮之一部分經過第2回流液管路17回流至上述高壓塔11頂部作為回流液，並且殘餘部分經過供給管路18導入過冷卻器19，在此與高純度氮氣熱交換而冷卻後，供給予上述低壓塔12頂部。
20為附膨脹閥20a抽出管路(液態空氣抽出通路)，將積存於上述高壓塔11底部之液態空氣13送入低壓塔12之精餾架部(精餾部)12a。該實施形態之中，上述液態空氣13被送入低壓塔12之精餾部12a、從下算起第1級之精餾架與第10級之精餾架(皆未圖示)之間。21為液態氮導入管路，將上述低壓塔12之精餾架部12a下側部分(自裝置外接受液態氮供給)液態氮貯槽(未圖示)内之液態氮送入，並且，上述低壓塔12之中與上述高壓塔11同樣地，經由抽出管路20送入之氣液混合狀態之液態空氣13進一步被冷卻，利用該液態空氣13中各成分之沸點差而進行深冷分離，使液態空氣13中之高沸點成分(氧氣)液化，以富氧的液態空氣22(氧氣濃度約90容積%)之形式積存於底部，低沸點成分之氮氣以氣體狀態自頂部抽出。自該低壓塔12頂部抽出之高純度氮氣(氮氣濃度約100容積%，與自高壓塔11頂部抽出之高純度氮氣之氮氣濃度大致相同)，係將積存於高壓塔11底部之液態空氣13送入低壓塔12並再度深冷分離所得到者，該氮氣量相較於採用單式精餾方式之氮氣產生裝置所得到之氮氣量，也大幅地增加。
冷凝器16浸泡在積存於上述低壓塔12底部之富氧的液態空氣22中，且如上所述，使自上述高壓塔11頂部抽出之高純度氮氣液化，同時使位在冷凝器16周圍之富氧的液態空氣22加熱蒸發，在低壓塔12内產生上升氣體。並且，藉由使該上升氣體接觸自低壓塔12頂部流下之高純度液態氮及供給低壓塔12之精餾部12a之液態空氣13而進行精餾，如上所述，富氧的液態空氣22積存於底部，並自頂部抽出高純度氮氣。
23為自上述低壓塔12頂部抽出高純度氮氣之抽出管路，高純度氮氣通過過冷卻器19、主熱交換器8而加溫至常溫，以氮氣壓縮裝置24之氮氣壓縮機24a壓縮至既定壓力之後，導入製品氮氣抽出管路(製品氣體抽出通路)25，並作為製品氮氣供給予客戶端。26為排氣抽出管路，自上述低壓塔12之精餾部12a之下側部分(也就是說，較抽出管路20之精餾部12a之液態空氣入口為下側之部分)延伸，作用為使上述低壓塔12底部之富氧的液態空氣22蒸發生成之排氣(氧氣濃度約80容積%)抽出。該排氣藉由排氣抽出管路26導入主熱交換器8，在此加溫至常溫，以熱交換器3進一步加溫後，利用作為吸附塔6、7之再生氣體，並釋出於大氣。圖中，24b為氮氣壓縮裝置24之冷卻器。
28為備用系管線，當本裝置故障或製品氮氣不足之情形，使備用液態氮貯槽28a内之液態氮以備用液態氮蒸發器28b蒸發並送入製品氮氣抽出管路25，使氮氣之供給不致中斷。圖中，29為使内部真空斷熱之冷箱。
該氮氣產生裝置係以如下方式製造製品氮氣。也就是說，首先，以原料空氣壓縮機2將空氣自外部輸入並壓縮，將該壓縮空氣經由熱交換器3、排水分離器4、冷卻器5，使壓縮空氣中之水分除去及冷卻，之後，送入吸附塔6(7)並吸附除去水分及二氧化碳氣體。接著，將水分及二氧化碳氣體被吸附除去之壓縮空氣，經由壓縮空氣供給管路9送入主熱交換器8内，冷卻至超低溫，並投入高壓塔11下部内。接著，使該投入之壓縮空氣與經由冷凝器16返回高壓塔11頂部之回流液以對向流地接觸並冷卻，使其一部分液化並積存於高壓塔11底部成為液態空氣13。將該液態空氣13經由附膨脹閥20a之抽出管路20送入低壓塔12内，使冷凝器16冷卻。藉由該冷卻，使自高壓塔11頂部送入冷凝器16之高純度氮氣液化，該高純度液態氮之一部分成為回流液，經由第2回流液管路17返回高壓塔11頂部，同時殘餘部分經由供給管路18而以過冷卻器19冷卻，之後，供給予上述低壓塔12頂部。並且，於如上述高壓塔11内，使投入之壓縮空氣與回流液接觸而冷卻之過程中，藉由氮氣與氧氣之沸點差，使壓縮空氣中之高沸點成分的氧氣液化並流下，氮氣維持氣體狀態殘留在高壓塔11頂部，經由第1回流液管路15送入冷凝器16。
另一方面，液態氮自液態氮貯槽經由液態氮導入管路21送入低壓塔12以作為冷物質源，由低壓塔12内之富氧的液態空氣22所產生之上升氣體，與自冷凝器16供給予低壓塔12頂部之高純度液態氮及導入低壓塔12之液態空氣13以對向流地接觸並冷卻。並且，於該冷卻過程之中，藉由氮氣與氧氣之沸點差，使壓縮空氣中之高沸點成分氧氣液化流下，富氧的液態空氣22積存於低壓塔12底部，使冷凝器16冷卻，氮氣維持氣體狀態自高壓塔11頂部藉由抽出管路23抽出，並送入過冷卻器19、主熱交換器8，升溫至常溫附近，並送出成為製品氮氣。又，上述低壓塔12底部之排氣藉由排氣抽出管路26抽出，利用為吸附塔6、7之再生氣體之後，釋出於大氣。
如上所述，該實施形態中，使用複式精餾方式之精餾塔10，將積存於高壓塔11底部之液態空氣13送入低壓塔12並再度進行深冷分離，高純度氮氣產率大幅提高(可提高至A/N比＝1.4左右)。
因此，可使原料空氣量大幅減少、原料空氣相關設備(原料空氣壓縮機2、2個1組之吸附塔6、7，該等之附帶配管設備等)小型化，耗電量及設備費減少。而且，能使補充主熱交換器8中之熱損失的冷物質量(液態氮注入量)大幅減少，且注入低壓塔12之液態氮之冷物質能量可利用直到低壓區，再者，可減少液態氮之注入量。又，可使冷箱29小型化，自冷箱29之熱洩漏減小，且可謀求液態氮注入量之減低。該實施形態之中，液態氮注入量可減少至達製品氮氣量0.5%左右為止。
圖2表示本發明氮氣產生裝置之另一實施形態。該實施形態之中，係在上述實施形態中，自液態氮貯槽將液態氮送入低壓塔12頂部作為冷物質源。除此以外之部分與上述實施形態為相同，相同部分附以相同符號。該實施形態亦可發揮與上述實施形態同樣的作用、效果。
又，上述兩實施形態之中，就上述高壓塔11之精餾部12a而言，係使用精餾架部(也就是說，以精餾架進行精餾)，但不限於該等，也可使用規則充填物，不規則充填物等各種充填物進行精餾。於該情形，係於容納充填物之精餾部12a之中，相當於理論級數1~10級之充填物的高度部分，導入積存於上述高壓塔11底部之液態空氣13。又，上述兩實施形態之中，係將液態氮導入低壓塔12之精餾部12a之下側部分或頂部等之精餾部12a之上側部分，但是也可導入低壓塔12之任意部分(包含精餾部12a)，也可導入高壓塔11之任意部分。又，上述兩實施形態之中，係將液態氮導入低壓塔12作為冷物質源，但是，也可將液態氮取代為導入液態空氣。
1．．．原料空氣壓縮裝置
2．．．原料空氣壓縮機
3．．．熱交換器
4．．．排水分離器
5．．．冷卻器
6．．．吸附塔
7．．．吸附塔
8．．．主熱交換器
9．．．壓縮空氣供給管路
10．．．精餾塔
11．．．高壓塔
12a．．．精餾部
12．．．低壓塔
13．．．液態空氣
15．．．第1回流液管路
16．．．冷凝器
17．．．第2回流液管路
18．．．供給管路
19．．．過冷卻器
20．．．抽出管路
20a．．．膨脹閥
21．．．液態氮導入管路
22．．．富氧的液態空氣
23．．．抽出管路
24．．．氮氣壓縮裝置
24a．．．氮氣壓縮機
24b．．．冷卻器
25．．．製品氮氣抽出管路
26．．．排氣抽出管路
28．．．備用系管線
28a．．．備用液態氮貯槽
28b．．．液態氮蒸發器
29．．．冷箱
31．．．空氣壓縮機
32．．．排水分離器
33．．．氟化碳(FRON)冷卻器
34．．．吸附塔
35．．．供給管路
36．．．主熱交換器
37．．．導入管路
38．．．精餾塔
39．．．製品氮氣抽出管路
40．．．主管路
41．．．液態空氣
42．．．分凝器
42a．．．冷凝器
43a．．．第1回流液管路
43b．．．第2回流液管路
44．．．饋送管路
44a．．．饋送管路
45．．．導入管路
46．．．廢氣導出管路
47．．．第1釋出管路
48．．．第2釋出管路
49．．．冷箱
圖1係顯示本發明氮氣產生裝置之一實施形態之構成。
圖2係顯示本發明氮氣產生裝置之另一實施形態之構成。
圖3係顯示習知例之構成。
1．．．原料空氣壓縮裝置
2．．．原料空氣壓縮機
3．．．熱交換器
4．．．排水分離器
5．．．冷卻器
6．．．吸附塔
7．．．吸附塔
8．．．主熱交換器
9．．．壓縮空氣供給管路
10．．．精餾塔
11．．．高壓塔
12．．．低壓塔
12a．．．精餾部
13．．．液態空氣
15．．．第1回流液管路
16．．．冷凝器
17．．．第2回流液管路
18．．．供給管路
19．．．過冷卻器
20．．．抽出管路
20a．．．膨脹閥
21．．．液態氮導入管路
22．．．富氧的液態空氣
23．．．抽出管路
24．．．氮氣壓縮裝置
24a．．．氮氣壓縮機
24b．．．冷卻器
25．．．製品氮氣抽出管路
26．．．排氣抽出管路
28．．．備用系管線
28a．．．備用液態氮貯槽
28b．．．液態氮蒸發器
29．．．冷箱

Claims (3)

  1. 一種氮氣產生方法，係以空氣壓縮機構將自外部輸入之空氣壓縮，在導入吸附塔並吸附除去水分以及二氧化碳氣體之後，將該壓縮空氣以主熱交換器冷卻至低溫後導入高壓塔，將導入該高壓塔內之壓縮空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使液態空氣積存於底部，將氮氣以氣體狀態自上部抽出以作為回流液用，使積存於上述高壓塔內底部之液態空氣經由液態空氣抽出通路導入低壓塔，並將導入該低壓塔內之液態空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使富氧的液態空氣積存於底部，將氮氣以氣體狀態自上部抽出，在將該氣體狀態之氮氣以氮氣壓縮機壓縮至既定的壓力之後，將其導入至製品氣體抽出通路作為製品氣體，並供給至外部，同時將自該高壓塔上部抽出作為回流液用之氣體狀態氮氣導入冷凝器並液化，使該液態氮一部分回流至高壓塔作為回流液，殘餘部分饋送至低壓塔上部，將液態氮或液態氧自系統外導入低壓塔內以作為用來補償於熱交換器之熱損失及來自外部之侵入熱的冷物質，其特徵在於：將經由該液態空氣抽出通路所抽出之高壓塔底部之液態空氣，導入到該低壓塔之精餾部之中自塔底部側起算之理論級數設定在1~10級範圍內之部分，從設置在比該低壓塔之精餾部更下側且比該冷凝器更上側之位置的1個處所的排氣出口，抽出氣體狀態的富氧空氣，導入該主熱交換器以使該壓縮空氣冷卻，接著導入該空氣壓縮機構的熱交換器以及該吸附塔，在利用作為該等空氣壓縮機構的冷卻源以及吸附塔的再生氣體之後，釋出於大氣之中；同時將該氮氣壓縮機所壓縮之製品氣體的一部分，導入設置於該氮氣壓縮機之下游側的備用液態氮貯槽，當該製品氣體的供給不足時，利用該備用液態氮貯槽內的壓力，將該備用液態氮貯槽內的液態氮，導入備用液態氮蒸發器使其蒸發、並使蒸氣化之氮氣，隨著該製品氣體抽出通路的氣壓降低，自動地送入該製品 氣體抽出通路。
  2. 一種氮氣產生裝置，其特徵在於具有：空氣壓縮機構，將自外部輸入之空氣壓縮；吸附塔，從該空氣壓縮機構所壓縮之壓縮空氣將水分以及二氧化碳氣體吸附除去；主熱交換器，將經由該吸附塔之壓縮空氣冷卻至低溫；高壓塔，將經由該主熱交換器冷卻至低溫之壓縮空氣利用各成分之沸點差進行深冷分離，使液態空氣積存於底部，將氮氣以氣體狀態自上部抽出作為回流液用；低壓塔，導入自該高壓塔內底部經由液態空氣抽出通路抽出之液態空氣，並利用各成分之沸點差進行深冷分離，使富氧的液態空氣積存於底部，將氮氣以氣體狀態自上部抽出；氮氣壓縮機，將自該低壓塔之上部以氣體狀態抽出之氮氣壓縮；製品氣體抽出通路，將該壓縮之氮氣作為製品氣體供給至外部；冷凝器，將自該高壓塔上部以氣體狀態抽出作為回流液用之氮氣導入並液化；回流路，將自冷凝器抽出之液態氮之一部分回流至高壓塔作為回流液；饋送通路，將自該冷凝器抽出之液態氮之殘餘部分饋送至低壓塔之上部；及導入通路，將液態氮或液態氧自系統外導入低壓塔內以作為用來補償於熱交換器之熱損失及由來自外部之侵入熱的冷物質；且將經由該液態空氣抽出通路抽出之高壓塔底部之液態空氣導入到該低壓塔之精餾部中之自塔底部側起算之理論級數設定為1~10級範圍內之部分，從設置在比該低壓塔之精餾部更下側且比該冷凝器更上側之位置的1個處所的排氣出口，抽出氣體狀態的 富氧空氣，導入該主熱交換器以使該壓縮空氣冷卻，接著導入該空氣壓縮機構的熱交換器以及該吸附塔，在利用作為該等空氣壓縮機構的冷卻源以及吸附塔的再生氣體之後，釋出於大氣之中；同時在比該氮氣壓縮機更下游側之製品氣體抽出通路上安裝備用液態氮貯槽與備用液態氮蒸發器，流經該製品氣體抽出通路內的製品氣體的一部分，被導入該備用液態氮貯槽，當該製品氣體的供給不足時，隨著該製品氣體抽出通路的氣壓降低，該備用液態氮貯槽內的液態氮，會經由該備用液態氮蒸發器，而自動地導入該製品氣體抽出通路。
  3. 如申請專利範圍第2項之氮氣產生裝置，其中，該低壓塔之精餾部之下側設有該導入通路之導入口。
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