JPH02247484A - 空気分解方法及び装置 - Google Patents

空気分解方法及び装置

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JPH02247484A
JPH02247484A JP1310473A JP31047389A JPH02247484A JP H02247484 A JPH02247484 A JP H02247484A JP 1310473 A JP1310473 A JP 1310473A JP 31047389 A JP31047389 A JP 31047389A JP H02247484 A JPH02247484 A JP H02247484A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気を圧縮し、予備浄化し、冷却し、１段精溜
装置に導き、酸素に富んだ成分及び窒素に富んだ成分に
分解し、その際に精溜装置の低圧段から更に他のアルゴ
ンに富んだ酸素成分を取出し、原料アルゴン精溜装置に
て原料アルゴン及び沸騰し難い残余成分に分解するよう
になされている空気の低温情溜による空気分解方法及び
装置に関する。
空気分解の主生成物、即ち酸素及び窒素は直接に２段精
溜装置から取出されることが出来る。これに反して沸騰
点が酸素の沸騰点及び窒素の沸騰点の中間・にあるアル
ゴンは精溜装置の低圧段の中央範囲で豊富になされる。
この位置で、実質的に酸素より成る成分が取出され、こ
の成分と共に投入空気に含まれているアルゴンの大部分
が取出されるのである、この成分は清潔によって原料ア
ルゴン塔にて原料アルゴン及び液状の残余成分に分解さ
れる。この残余成分は低圧段に戻されるのである。
［従来の技術］ 冒頭に述べた種類の方法は西独国公開公報第３４３６８
９７号によって公知である。この公報に於ては、２段の
空気精溜装置に続いて原料アルゴン塔内で大体９５％の
アルゴンより成り、主として約３％の酸素及び２％の窒
素によって不純化されたガス状の原料アルゴンが回収さ
れるようになっている（総ての％は容積に関する）。酸
素は、従来公知の方法に於ては通常的６０の清潔床部（
Ｒｅｋｔｉｆｉ　−ｚ　１ｅｒｂｏｄｅｎ）を含む原料
アルゴン塔にて清潔される際に不完全にしか除去されな
かった。何故ならばアルゴン及び酸素の沸騰点が互いに
著しく密接しているからである。沸騰温度の差は、例え
ば１バールの圧力で２．９にである。
１％よりも少ない不純物しか含まない純粋なアルゴンが
回収されなければならない場合には、アルゴンよりも僅
かに高い沸騰点しか有していない残余の酸素は、更に容
易に逃げ得る窒素が純アルゴン塔にて清潔によって分離
される前に公知の方法で回収された原料アルゴンから除
去されなければならないのである。
原料アルゴンから酸素を分離することは公知の方法では
所謂デオクソ装置（Ｄｅｏｘｏ−Ｖｏｒｒｉｃｈｔｕｎ
ｇ）にて行われ、その際酸素がこれに混合された水素と
共に燃焼され、その際に発生する水が乾燥装置内で分離
されるようになされていた。このような方法は例えば西
独国公開公報第３４２８９６８号に公開されている。
このようなデオクソ装置は費用のか−る装置を意味し、
就中決して少量ではない水素の消費によって大なる駆動
費用を生じさせるのである。特に水素が化学的処理によ
って発生され、この処理が空気分解設備の場所にて行わ
れる場合に、水素の準備費用が大きくなるのである。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、装置費用が安く、駆動費用の易いこと
を特徴とする冒頭に述べた種類の方法及び装置を提供す
ることである。
［課題を解決する為の手段及び作用〕 上述の目的は、特許請求の範囲第１項の特徴事項に限定
された特徴によって解決される。特許請求の範囲第２項
以下の特徴は本発明の特に好都合な構成を含んでいる。
約１％の酸素成分に於ける酸素及びアルゴンの清潔によ
る分離は従来空気分解設備の設計の際に熱心には考えら
れなかった。何故ならば、両方の物質の沸騰温度の差が
小さい為にこのような処理方法が著しく困難で、高価で
あるように見えたからである。このような制限は以下に
簡単に示される明白な議論に基づいている。
即ちこのような分離が行われなければならない清潔塔の
頭部は戻し流を生じさせる為に冷却されなければならな
い。この頭部の冷却の為には、通常原料アルゴンの清潔
の場合λこ応用されるような高圧段からの塔底の成分と
の間接的な熱交換のみが問題となるのである。この場合
塔底の成分は頭部凝縮器内で膨張され、こ−で液化され
る。間接的な熱交換によって原料アルゴン塔の頭部の凝
縮するガスからの熱が受取られるのである。蒸発した塔
底成分は低圧段に導入される。このようにして戻し流が
発生され得るとの前提は就中冷却される塔のガスの凝縮
温度が蒸発する塔底液体の蒸発温度よりも高いことであ
る。この温度は夫々の成分の圧力によって確定される。
これらの値は両方共低圧段の圧力に関連される。何故な
らば一方では清潔されるアルゴン含有成分が低圧段から
導かれ、他方では冷却の為に導入される成分が引続いて
低圧段に導入されるからである。両方の流れの一方の附
加的な圧縮は経済的には代替出来ないものである。何故
ならば回収される原料アルゴン量に比較して著しく大な
る処理量が問題になるからである。
空気分離設備に於ける清潔塔の分離段は殆ど専ら床部に
よって作られている。しかし、アルゴンから酸素を完全
に分離する塔は、塔の内部で強い圧力降下が生ずるよう
な多数の床部を含んでいなければならない。この為に塔
の頭部の圧力は、頭部ガスの凝縮温度が低圧段の圧力（
約１．４バール）に於ける高圧段の塔底流体（３０乃至
４０％酸素）の蒸発温度以下になる程ひどく低下する。
これによって戻し流を発生させることは不可能になり、
塔の内部では清潔が行われないのである。
これにも拘わらず本発明によって酸素の専ら清潔による
分離が確実に保持されるのである。このことは、本発明
による装置に於ては清潔床部が廃止されて、これの代り
に清潔塔の内部で実質的に少ない圧力降下しか生じない
ような構造化された包装体（ｓｔｒｕｋｔｉｅｒｔｅ　
Ｐａｃｋｕｎｇ）又は充填体（Ｆｕｅｌｌ−ｋｏｅｒｐ
ｅｒ）が設置されるのである。空気の清潔の場合の構造
化された包装体又は充填体の作用について何等の経験的
価値が提供されていないから、更に大型な研究設備にて
得られる経験によって始めてこの分野及び特に原料アル
ゴン塔内への包装体の設置を実施する可能性を評価出来
るのである。
研究の際、１５０乃至２００、特に約１８０の理論的床
部の数によって経済的なアルゴンの収量に際して１　ｐ
ｐｍ以下しか酸素の含有量がないようになし得る結果を
得たのである。
このアルゴン清潔を原料アルゴン塔にて行うことが特に
有利である。これによって原料アルゴン塔は大なる数の
分離段を有するように構成されなければならず、比較的
大なる構造高さに達するの、しかし、達成される節約は
この附加的な費用よりも不釣合いな程大きいのである。
何故ならば酸素に富んだ原料アルゴンが直接に純アルゴ
ン清潔に導入され得るからである。残余の酸素を除去す
る為のデオクソ設備が組込まれる必要はない。本発明の
主な利点は、デオクソ設備の高い駆動費用及びこれによ
って生ずる高い制御費用を完全に排除出来る点にある。
［実施例］ 本発明は以下に於て図面に概略的に示された実施例によ
って更に詳細に説明される。この図面は簡単化された形
態で、本発明によって純粋に清潔によって行われるよう
な引続いて行われるアルゴン回収を有する空気分離方法
を示している。
導管１を経て空気が圧縮機２によって吸引され、浄化段
３にて水蒸気及び二酸化炭素を除去される。空気は引続
いて熱交換器４内で生成ガスとの向流により冷却され、
一部分が導管５を経て２段清潔塔９の高圧段１０内に導
入される。空気の他の部分は熱交換器４内で中間温度で
分岐（導管６）され、タービン７にて仕事をして膨張さ
れ、導管８を経て低圧段１１に導入される。
凝縮器−蒸発器１２内で高圧段の頭部からのガスが、低
圧段の蒸発する塔底流体によって凝縮され、戻し流とし
て高圧段に導入されるようになっている。高圧段からは
窒素がガス状で（導管１５）、又液状で（導管１４）取
出される。液状で取出される窒素の一部分は導管１８を
経て戻し流体として低圧段に供給される。導管１３を経
て塔底流体が高圧段から引出され、一部分導管１６を経
て低圧段の中間範囲に導入される。
生成流として低圧段からガス状の窒素が（導管２０）、
又ガス状の酸素が（導管２１）取出され、引続いて熱交
換器４内で殆ど周囲温度まで加熱される。更に他の部分
は導管２２を経て低圧段から出て行く。この部分は８７
−９２％、特に９０％の酸素、８−１３％、特に１０％
のアルゴン及びその他約０．０５％の窒素を含み、原料
アルゴン塔２４の底部の範囲に供給される。原料アルゴ
ン塔２４の頭部凝縮器２６は、導管１７を経て高圧段１
０の塔底から導かれる蒸発する流体によって冷却される
。
導管１７内の塔底流体は３５−４０％の酸素を含み、頭
部凝縮器２６内に導入される前に大体低圧段の圧力まで
膨張される。蒸発された部分は導管１９を経て低圧段に
導入される。
原料アルゴン塔２４は本発明によって１７０−２００、
特に約１８０の理論的な床部の数に相当する数の構造化
された包装体を設けられ、１．２乃至１．６、特に約１
．３バールの低圧段の圧力で駆動される。
包装体の代りに同様に圧力損失の小さい充填体も設置さ
れることが出来る。導管２５を経て酸素を約１ｐｐｏ＋
Ｌか含まない原料アルゴンがガス状で取出される。この
原料アルゴンの一部分は頭部凝縮器２６内で液化され、
戻し流として原料アルゴン塔に戻される。残余の原料ア
ルゴンは原料アルゴン液化装置２８内で高圧段から来る
蒸発する窒素との熱交換により凝縮される。
本発明によって構成された原料アルゴン塔の高さが大な
る（約３０−）為に導管４０内で原料アルゴン塔の頭部
で取出された原料アルゴンの流体静力学的ポテンシャル
が活用されて、純アルゴン塔３０内で精密浄化の為に必
要な圧力を発生させることが出来るのである。
大きい清潔塔９と同様に、通常の方法で床部を設けられ
ることが出来る純アルゴン塔に於ては、原料アルゴンに
残留する窒素が分離される。塔底は導管１５を経て高圧
段から導かれる窒素によって加熱される。その際に凝縮
される窒素（導管３１）は高圧段から液状で取出される
窒素（導管３２）と共に純アルゴン塔の頭部を冷却する
為に利用される。純アルゴン塔の頭部で導管３４を経て
ガスが取出され、一部分頭部凝縮器３３内で液化され、
純アルゴン塔３０に戻される。残余の部分は導管３７を
経て実質的に窒素より成る残余ガスとして排出されるの
である。導管３９を経て、なお１−１０ｐｐｍ　、特に
３９９−の不純物を含む液状の純アルゴンが取出される
のである。
［発明の効果１ 本発明は上述のように構成されているから、引続いて行
われる原料アルゴン清潔が少なくとも１５０の理論的床
部によって行われるようになすことによって装置費用が
安く、駆動費用の易いことを特徴とする空気分解方法及
び装置を提供することが出来る優れた高価を得られるの
である。
【図面の簡単な説明】
添付図面は簡単化された形態で引続いて本発明により純
清潔的に行われるアルゴン回収を行うようになされた空
気分解方法を概略的に示す図面。 ２・・・・・・圧縮機 ３・・・・・・浄化段 ４・・・・・・熱交換器 ７・・・・・・タービン ９・・・・・・２段清潔塔 １０・・・・・・高圧段 １１　　・ １２　・ ２４　・ ２６． ２８　・ ３０　・ 低圧段 凝縮器−蒸発器 原料アルゴン塔 頭部凝縮器 原料アルゴン液化装置 純アルゴン塔

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、空気を圧縮し、予備浄化し、冷却し、１段精溜装置
    に導き、酸素に富んだ成分及び窒素に富んだ成分に分解
    し、その際に精溜装置の低圧段から更に他のアルゴンに
    富んだ酸素成分を取出し、原料アルゴン精溜装置にて原
    料アルゴン及び沸騰し難い残余成分に分解するようにな
    されている空気の低温精溜による空気分解方法に於て、
    前記原料アルゴン精溜が少なくとも１５０の理論的床部
    によって行われることを特徴とする空気分解方法。 ２、前記原料アルゴン精溜装置からの原料アルゴンが純
    アルゴン精溜装置にて純アルゴン及び容易に沸騰する残
    余成分に分解されることを特徴とする請求項１に記載さ
    れた方法。 ３、高圧段及び低圧段より成る２段精溜塔及び原料アル
    ゴン塔を有する請求項１に記載された方法を実施する装
    置に於て、前記原料アルゴン塔が構造化された包装体又
    は充填体を有することを特徴とする装置。
JP1310473A 1988-12-01 1989-11-29 空気分離方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0781781B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

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GB3840506.7 1988-12-01
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299930A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Air Water Inc 空気分離方法およびそれに用いる装置

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4983194A (en) * 1990-02-02 1991-01-08 Air Products And Chemicals, Inc. Production of high purity argon
US4994098A (en) * 1990-02-02 1991-02-19 Air Products And Chemicals, Inc. Production of oxygen-lean argon from air
US5133790A (en) * 1991-06-24 1992-07-28 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic rectification method for producing refined argon
US5161380A (en) * 1991-08-12 1992-11-10 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic rectification system for enhanced argon production
US5235816A (en) * 1991-10-10 1993-08-17 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing high purity oxygen
US5207066A (en) * 1991-10-22 1993-05-04 Bova Vitaly I Method of air separation
US5237823A (en) * 1992-03-31 1993-08-24 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation using random packing
JP2966999B2 (ja) * 1992-04-13 1999-10-25 日本エア・リキード株式会社 超高純度窒素・酸素製造装置
US5230217A (en) * 1992-05-19 1993-07-27 Air Products And Chemicals, Inc. Inter-column heat integration for multi-column distillation system
US5305611A (en) * 1992-10-23 1994-04-26 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with thermally integrated argon column
US5311744A (en) * 1992-12-16 1994-05-17 The Boc Group, Inc. Cryogenic air separation process and apparatus
DE4317916A1 (de) * 1993-05-28 1994-12-01 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon
DE4332870C2 (de) * 1993-09-27 2003-02-20 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Krypton-/Xenon-Konzentrats durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
CA2142318A1 (en) * 1994-02-24 1995-08-25 Horst Corduan Process and apparatus for recovery of pure argon
DE4406069A1 (de) * 1994-02-24 1995-09-07 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
DE4406051A1 (de) * 1994-02-24 1995-08-31 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
CA2142317A1 (en) * 1994-02-24 1995-08-25 Anton Moll Process and apparatus for the recovery of pure argon
DE4406049A1 (de) * 1994-02-24 1995-09-07 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
US5396772A (en) * 1994-03-11 1995-03-14 The Boc Group, Inc. Atmospheric gas separation method
GB9410696D0 (en) 1994-05-27 1994-07-13 Boc Group Plc Air separation
GB9412182D0 (en) 1994-06-17 1994-08-10 Boc Group Plc Air separation
US5440884A (en) * 1994-07-14 1995-08-15 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with liquid air stripping
GB9423955D0 (en) 1994-11-24 1995-01-11 Boc Group Plc Air seperation
DE4443190A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-13 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
GB9500514D0 (en) * 1995-01-11 1995-03-01 Boc Group Plc Air separation
GB9505645D0 (en) * 1995-03-21 1995-05-10 Boc Group Plc Air separation
US5557951A (en) * 1995-03-24 1996-09-24 Praxair Technology, Inc. Process and apparatus for recovery and purification of argon from a cryogenic air separation unit
DE69631467T2 (de) * 1995-06-20 2004-12-02 Nippon Sanso Corp. Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von argon
GB9513765D0 (en) * 1995-07-06 1995-09-06 Boc Group Plc Production of argon
DE19537913A1 (de) * 1995-10-11 1997-04-17 Linde Ag Dreifachsäulenverfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE19543395A1 (de) 1995-11-21 1997-05-22 Linde Ag Doppelsäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE19543953C1 (de) * 1995-11-25 1996-12-19 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Sauerstoff und Stickstoff unter überatmosphärischem Druck
US5799508A (en) * 1996-03-21 1998-09-01 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with split kettle liquid
FR2757421B1 (fr) * 1996-12-24 1999-01-15 Air Liquide Procede d'epuration d'un fluide cryogenique par filtration et/ou adsorption
US5768914A (en) * 1997-07-28 1998-06-23 Air Products And Chemicals, Inc. Process to produce oxygen and argon using divided argon column
US5916261A (en) * 1998-04-02 1999-06-29 Praxair Technology, Inc. Cryogenic argon production system with thermally integrated stripping column
US6276170B1 (en) * 1999-05-25 2001-08-21 Air Liquide Process And Construction Cryogenic distillation system for air separation
US6347534B1 (en) * 1999-05-25 2002-02-19 Air Liquide Process And Construction Cryogenic distillation system for air separation
DE19957017A1 (de) * 1999-11-26 2001-05-31 Linde Ag Vorrichtung zur Gewinnung von Argon
US6321567B1 (en) 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
DE10153252A1 (de) 2001-10-31 2003-05-15 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
US7087804B2 (en) * 2003-06-19 2006-08-08 Chevron U.S.A. Inc. Use of waste nitrogen from air separation units for blanketing cargo and ballast tanks
DE102007035619A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2026024A1 (de) 2007-07-30 2009-02-18 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2211131A1 (de) 2009-01-21 2010-07-28 Linde AG Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage
DE102009016043A1 (de) 2009-04-02 2010-10-07 Linde Ag Verfahren zum Betreiben einer Reinargonsäule und Vorrichtung zur Reinargongewinnung
US8899075B2 (en) 2010-11-18 2014-12-02 Praxair Technology, Inc. Air separation method and apparatus
DE102012006479A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Linde Ag Transportables Paket mit einer Coldbox und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
EP2645031A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Trennsäule für eine Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage, Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102012006484A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Transportables Paket mit einer Coldbox und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
DE102012008415A1 (de) 2012-04-27 2013-10-31 Linde Aktiengesellschaft Transportables Paket mit einer Coldbox, Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
US10591209B2 (en) 2013-03-06 2020-03-17 Linde Aktiengesellschaft Air separation plant, method for obtaining a product containing argon, and method for creating an air separation plant
CN103267403B (zh) * 2013-05-15 2015-09-16 兖矿集团有限公司 一种提高液氩产量的系统及方法
CN103256081B (zh) * 2013-05-22 2015-04-22 南京飓能电控自动化设备制造有限公司 基于超临界空气的能源综合利用方法
DE102013018664A1 (de) 2013-10-25 2015-04-30 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
EP3040665A1 (de) 2014-12-30 2016-07-06 Linde Aktiengesellschaft Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP3048401A1 (de) 2015-01-20 2016-07-27 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur variablen gewinnung von argon durch tieftemperturzerlegung von luft
US10663222B2 (en) * 2018-04-25 2020-05-26 Praxair Technology, Inc. System and method for enhanced recovery of argon and oxygen from a nitrogen producing cryogenic air separation unit
US11828532B2 (en) * 2020-12-31 2023-11-28 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and apparatus for transfer of liquid

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE821951C (de) * 1949-06-20 1951-11-22 Linde Eismasch Ag Verfahren zur Gewinnung von Argon
NL102363C (ja) * 1953-11-12
IT1034544B (it) * 1975-03-26 1979-10-10 Siad Procedimento ed impianto per il frazionamento dell aria con colon na a semplice rettifica
IT1034545B (it) * 1975-03-26 1979-10-10 Siad Processo ed impianto per l otte nimento dell argon a partire da un processo di frazionamento dell aria
CH617357A5 (ja) * 1977-05-12 1980-05-30 Sulzer Ag
DE3428968A1 (de) * 1984-08-06 1986-02-13 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von rohargon
DE3436897A1 (de) * 1984-10-08 1986-04-10 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer luftzerlegungsanlage
LU86284A1 (fr) * 1986-01-30 1987-09-03 Belge Etat Procede d'obtention d'ethylene a partir d'ethanol
US4836836A (en) * 1987-12-14 1989-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Separating argon/oxygen mixtures using a structured packing
US4871382A (en) * 1987-12-14 1989-10-03 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process using packed columns for oxygen and argon recovery
US4838913A (en) * 1988-02-10 1989-06-13 Union Carbide Corporation Double column air separation process with hybrid upper column
KR101682325B1 (ko) 2013-03-26 2016-12-05 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 엔지니어링 툴

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299930A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Air Water Inc 空気分離方法およびそれに用いる装置

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Publication number Publication date
DE58901041D1 (de) 1992-04-30
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ATE74199T1 (de) 1992-04-15
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CA2004263A1 (en) 1990-06-01
ES2031677T3 (es) 1992-12-16

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