JPH0531073B2 - - Google Patents
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- JPH0531073B2 JPH0531073B2 JP60180727A JP18072785A JPH0531073B2 JP H0531073 B2 JPH0531073 B2 JP H0531073B2 JP 60180727 A JP60180727 A JP 60180727A JP 18072785 A JP18072785 A JP 18072785A JP H0531073 B2 JPH0531073 B2 JP H0531073B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空気中に含まれるネオン（約18ppm）
およびヘリウム（約5.2ppm）を空気分離装置中
の濃縮部より取出し、精製してネオン及びヘリウ
ムを採取するに際しての空気分離装置におけるネ
オン及びヘリウムの濃縮方法に関する。
およびヘリウム（約5.2ppm）を空気分離装置中
の濃縮部より取出し、精製してネオン及びヘリウ
ムを採取するに際しての空気分離装置におけるネ
オン及びヘリウムの濃縮方法に関する。
空気分離装置における従来のネオン、ヘリウム
濃縮の一般的方法としては、例えば第５図に示す
ものがある。
濃縮の一般的方法としては、例えば第５図に示す
ものがある。
これは、上部塔５１及び下部塔５２を主凝縮器
５３を介して組合せてなる複式精留塔を採用する
空気分離装置において、下部塔５２に管５４にて
導入した原料空気を精留し、下部塔５２上部より
ネオン、ヘリウム含有窒素ガスを管５５にて抜出
して副精留塔５６内に導入する。副精留塔５６内
に導入されたネオン・ヘリウム含有窒素ガスは、
下部塔５２上部の凝縮器５３で変化され、管５
７，５８，５９を介して導入される液体窒素を寒
冷源として用いて還流液を発生させて精留し、副
精留塔５６の頂部より管６０にてネオン、ヘリウ
ムの濃縮した窒素ガスを取出そうというものであ
る。
５３を介して組合せてなる複式精留塔を採用する
空気分離装置において、下部塔５２に管５４にて
導入した原料空気を精留し、下部塔５２上部より
ネオン、ヘリウム含有窒素ガスを管５５にて抜出
して副精留塔５６内に導入する。副精留塔５６内
に導入されたネオン・ヘリウム含有窒素ガスは、
下部塔５２上部の凝縮器５３で変化され、管５
７，５８，５９を介して導入される液体窒素を寒
冷源として用いて還流液を発生させて精留し、副
精留塔５６の頂部より管６０にてネオン、ヘリウ
ムの濃縮した窒素ガスを取出そうというものであ
る。
そして、この副精留塔５６へ導入される窒素ガ
スは、下部塔５２の上部より抜出された後、一部
を管６１にて主凝縮器５３な導入して、ここで液
体酸素により熱交換して凝縮させ、得られた液体
窒素の一部を管５７，６２にて下部塔５２の上部
に還流液として戻すことにより、前記副精留塔５
６へ導入される窒素ガスを、よりネオン、ヘリウ
ムの濃いものとしている。
スは、下部塔５２の上部より抜出された後、一部
を管６１にて主凝縮器５３な導入して、ここで液
体酸素により熱交換して凝縮させ、得られた液体
窒素の一部を管５７，６２にて下部塔５２の上部
に還流液として戻すことにより、前記副精留塔５
６へ導入される窒素ガスを、よりネオン、ヘリウ
ムの濃いものとしている。
しかして、ネオン、ヘリウム濃縮ガスは副精留
塔５６の頂部の管６０より抜出されるが、その限
度は管５５で導入される量であり、管５５を流れ
る窒素ガス中のネオン、ヘリウムの濃度が高く、
量が多い程、管６０より抜出すネオン、ヘリウム
量が多くなる。
塔５６の頂部の管６０より抜出されるが、その限
度は管５５で導入される量であり、管５５を流れ
る窒素ガス中のネオン、ヘリウムの濃度が高く、
量が多い程、管６０より抜出すネオン、ヘリウム
量が多くなる。
ところが、上記の方法には以下のような欠点が
ある。
ある。
管５５を通す窒素ガス中のネオン・ヘリウム
の濃度を上げると、主凝縮器５３における沸点
が低下し、管５４より導入する原料空気の圧力
を上げる必要が生ずる。
の濃度を上げると、主凝縮器５３における沸点
が低下し、管５４より導入する原料空気の圧力
を上げる必要が生ずる。
管５５を通す窒素ガス中のネオン・ヘリウム
の濃度を上げると、管５７，５８より抜出す液
体窒素中のネオン、ヘリウム濃度も高くなり、
ネオン、ヘリウムのロスが大きくなる。
の濃度を上げると、管５７，５８より抜出す液
体窒素中のネオン、ヘリウム濃度も高くなり、
ネオン、ヘリウムのロスが大きくなる。
尚、従来はネオン、ヘリウム−窒素の気液平
衡データとして、ネオン、ヘリウムが微量の場
合の知見が貧しかつたため、管５７より抜出す
液体窒素中に、ネオン、ヘリウムが溶解してロ
スとなるという考えがなく、％オーダーでのネ
オン、ヘリウム−窒素の気液平衡では、ガス中
ヘリウム濃度(y)対液中ヘリウム濃度(x)の比（気
液平衡値Ｋ＝ｙ／ｘ）が非常に大きく凝縮液体
窒素中へのネオン、ヘリウムの溶解は大きくな
いと考えられていた。然る発明者等の実験によ
ればppmオーダーにおいては、特にプレートフ
イン式凝縮器では凝縮液体窒素中に相当量のネ
オン及びヘリウムが溶解していることが判明し
た。
衡データとして、ネオン、ヘリウムが微量の場
合の知見が貧しかつたため、管５７より抜出す
液体窒素中に、ネオン、ヘリウムが溶解してロ
スとなるという考えがなく、％オーダーでのネ
オン、ヘリウム−窒素の気液平衡では、ガス中
ヘリウム濃度(y)対液中ヘリウム濃度(x)の比（気
液平衡値Ｋ＝ｙ／ｘ）が非常に大きく凝縮液体
窒素中へのネオン、ヘリウムの溶解は大きくな
いと考えられていた。然る発明者等の実験によ
ればppmオーダーにおいては、特にプレートフ
イン式凝縮器では凝縮液体窒素中に相当量のネ
オン及びヘリウムが溶解していることが判明し
た。
さらに、管５５を通す窒素ガス中のネオン・
ヘリウムの濃度を低くすると、ネオン、ヘリウ
ムの収量を上げるためには、管５５を通す窒素
ガスの量を増やす必要が生じ、管５７，５８よ
り抜出す液体窒素の量が増え、装置の主製品で
ある酸素収率が低下してしまう。
ヘリウムの濃度を低くすると、ネオン、ヘリウ
ムの収量を上げるためには、管５５を通す窒素
ガスの量を増やす必要が生じ、管５７，５８よ
り抜出す液体窒素の量が増え、装置の主製品で
ある酸素収率が低下してしまう。
そこで、本発明は前記〜の欠点を解消し、
プレートフイン式凝縮器でも高収率でネオン、ヘ
リウムを濃縮して取出すことのできる空気分離装
置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法を提供
することを目的とする。
プレートフイン式凝縮器でも高収率でネオン、ヘ
リウムを濃縮して取出すことのできる空気分離装
置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法を提供
することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明の第１発明
は、上記塔と下部塔とを主凝縮器を介して組合せ
てなる複式精留塔を採用し、原料空気を精留し、
発生する窒素ガス中にネオン、ヘリウムを濃縮す
る方法において、前記下部塔の液体窒素、窒素ガ
スの抜出段より上に１段以上の精留段を設け、抜
出した窒素ガスを前記主凝縮器で液体酸素と熱交
換させて凝縮させ還流液として前記窒素ガス抜出
段より１段以上上の精留段に導入し、該精留段の
上部に分離されたガス中にネオン及びヘリウムを
濃縮せしめ、該ネオン、ヘリウム濃縮ガスを該精
留段上部より抜出すようにしたことを特徴とし、
第２発明は前記第１発明の方法で抜出したネオ
ン、ヘリウム濃縮ガスを第１副凝縮器に導入して
前記主凝縮器からの液体酸素により部分凝縮させ
頂部からネオン、ヘリウムがより濃縮されたガス
を抜出し、次に該抜出したガスを第２副凝縮器に
導入して前記下部塔上部から抜出した液体窒素に
より部分凝縮させ、さらにネオン、ヘリウムの濃
縮されたガスを頂部から抜出すようにしたことを
特徴とし、また第３発明は、前記第１発明の方法
で抜出したヘオン、ヘリウム濃縮ガスを副精留塔
に導入して前記下部塔上部から抜出した液体窒素
で該副精留塔頂部を冷却することにより部分凝縮
および精留を行ない、頂部からネオン、ヘリウム
がより濃縮されたガスを抜出すようにしたことを
特徴とするものである。
は、上記塔と下部塔とを主凝縮器を介して組合せ
てなる複式精留塔を採用し、原料空気を精留し、
発生する窒素ガス中にネオン、ヘリウムを濃縮す
る方法において、前記下部塔の液体窒素、窒素ガ
スの抜出段より上に１段以上の精留段を設け、抜
出した窒素ガスを前記主凝縮器で液体酸素と熱交
換させて凝縮させ還流液として前記窒素ガス抜出
段より１段以上上の精留段に導入し、該精留段の
上部に分離されたガス中にネオン及びヘリウムを
濃縮せしめ、該ネオン、ヘリウム濃縮ガスを該精
留段上部より抜出すようにしたことを特徴とし、
第２発明は前記第１発明の方法で抜出したネオ
ン、ヘリウム濃縮ガスを第１副凝縮器に導入して
前記主凝縮器からの液体酸素により部分凝縮させ
頂部からネオン、ヘリウムがより濃縮されたガス
を抜出し、次に該抜出したガスを第２副凝縮器に
導入して前記下部塔上部から抜出した液体窒素に
より部分凝縮させ、さらにネオン、ヘリウムの濃
縮されたガスを頂部から抜出すようにしたことを
特徴とし、また第３発明は、前記第１発明の方法
で抜出したヘオン、ヘリウム濃縮ガスを副精留塔
に導入して前記下部塔上部から抜出した液体窒素
で該副精留塔頂部を冷却することにより部分凝縮
および精留を行ない、頂部からネオン、ヘリウム
がより濃縮されたガスを抜出すようにしたことを
特徴とするものである。
本発明は以上のような方法としたから、凝縮器
から下部塔上部の精留段に送られる還流液体窒素
によつて該精留段上部に留出するガス中にネオン
及びヘリウムが濃縮され、さらにこのネオン及び
ヘリウム濃縮ガスを液体酸素や液体窒素を寒冷源
として用い分縮、精留を行なうことで、よりネオ
ン及びヘリウムが濃縮されたガスを得ることがで
きる。
から下部塔上部の精留段に送られる還流液体窒素
によつて該精留段上部に留出するガス中にネオン
及びヘリウムが濃縮され、さらにこのネオン及び
ヘリウム濃縮ガスを液体酸素や液体窒素を寒冷源
として用い分縮、精留を行なうことで、よりネオ
ン及びヘリウムが濃縮されたガスを得ることがで
きる。
また下部塔より抜出す窒素ガス、液体窒素中の
ネオン、ヘリウムを微少にできロスを防ぎ、ネオ
ン、ヘリウムの回数率を上げられる。
ネオン、ヘリウムを微少にできロスを防ぎ、ネオ
ン、ヘリウムの回数率を上げられる。
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
まず、第１図は第１発明の一実施例を示すもの
で、本空気分離装置は、上部塔１及び下部塔２を
主凝縮器３を介して組合せてなる複式精留塔を用
いるものであつて、管４から下部塔２に導入した
原料空気を下部塔２で精留し、下部塔２の下部に
留出した酸素リツチの液体空気を管５、弁６を介
して、また下部塔２の上部に留出した液体窒素を
管７、弁８を介してそれぞれ上部塔１に導入し、
該上部塔１で精留し、上部塔１頂部の管９より窒
素ガスを、上部塔下部の管１０より酸素ガスを
夫々採取するものである。
で、本空気分離装置は、上部塔１及び下部塔２を
主凝縮器３を介して組合せてなる複式精留塔を用
いるものであつて、管４から下部塔２に導入した
原料空気を下部塔２で精留し、下部塔２の下部に
留出した酸素リツチの液体空気を管５、弁６を介
して、また下部塔２の上部に留出した液体窒素を
管７、弁８を介してそれぞれ上部塔１に導入し、
該上部塔１で精留し、上部塔１頂部の管９より窒
素ガスを、上部塔下部の管１０より酸素ガスを
夫々採取するものである。
しかるに、該空気分離装置を用いて、ネオン及
びヘリウムを濃縮する方法を詳述すると、管４よ
り導入したネオン18ppm、ヘリウム5.2ppmを含
む空気163800Nm3／ｈは、下部筒２で精留され、
管１１よりネオン18ppm、ヘリウム5.2ppmを含
む窒素ガス159300Nm2／ｈ、が抜出され主凝縮器
３でその組成のまま液化される。したがつて、管
１１より導出される凝縮すべき窒素ガスの組成は
ネオン、ヘリウム濃縮のない従来例の場合と略同
じであり、凝縮温度の低下は殆どない。
びヘリウムを濃縮する方法を詳述すると、管４よ
り導入したネオン18ppm、ヘリウム5.2ppmを含
む空気163800Nm3／ｈは、下部筒２で精留され、
管１１よりネオン18ppm、ヘリウム5.2ppmを含
む窒素ガス159300Nm2／ｈ、が抜出され主凝縮器
３でその組成のまま液化される。したがつて、管
１１より導出される凝縮すべき窒素ガスの組成は
ネオン、ヘリウム濃縮のない従来例の場合と略同
じであり、凝縮温度の低下は殆どない。
液化された液体窒素は管１２，１３を通つて下
部塔２の上部であつて、前記管７及び管１１の抜
出段より上に設けた１段以上のネオン、ヘリウム
濃縮用の精留段（以下Ne・He濃縮段という）１
４の上に導入され、Ne・He濃縮段１４および下
部塔２の還流液となる。しかして、Ne・Heの濃
縮段１４の上部より管１５にて窒素ガス4500N
m2／ｈを抜出すと、該窒素ガス中にネオン
600ppm、ヘリウム174ppmが含まれることにな
り、ネオン及びヘリウムを高収率で取出せる。
部塔２の上部であつて、前記管７及び管１１の抜
出段より上に設けた１段以上のネオン、ヘリウム
濃縮用の精留段（以下Ne・He濃縮段という）１
４の上に導入され、Ne・He濃縮段１４および下
部塔２の還流液となる。しかして、Ne・Heの濃
縮段１４の上部より管１５にて窒素ガス4500N
m2／ｈを抜出すと、該窒素ガス中にネオン
600ppm、ヘリウム174ppmが含まれることにな
り、ネオン及びヘリウムを高収率で取出せる。
尚、前記Ne・He濃縮段１４の下より管７にて
上部塔１の還流液として抜出される液体窒素中に
はネオン約0.4ppm、ヘリウム約0.018ppmが含ま
れるが、従来のネオン約18ppm、ヘリウム約
5ppmに比べ著しく少なくなつている。
上部塔１の還流液として抜出される液体窒素中に
はネオン約0.4ppm、ヘリウム約0.018ppmが含ま
れるが、従来のネオン約18ppm、ヘリウム約
5ppmに比べ著しく少なくなつている。
次に、第２図は第２発明の一実施例を示すもの
で、本第２発明は前記第１図に示す第１発明によ
つて得られたネオン600ppm、ヘリウム174ppmを
含む窒素ガス4500Nm2／ｈを、更に他のプロセス
を用いてネオン及びヘリウムを高濃度に濃縮しよ
うとするものであり、したがつて前記第１図に示
す第１発明と同一要素のものには同一符号を付す
とともに、第１発明と同一のプロセスはその説明
を省略する。
で、本第２発明は前記第１図に示す第１発明によ
つて得られたネオン600ppm、ヘリウム174ppmを
含む窒素ガス4500Nm2／ｈを、更に他のプロセス
を用いてネオン及びヘリウムを高濃度に濃縮しよ
うとするものであり、したがつて前記第１図に示
す第１発明と同一要素のものには同一符号を付す
とともに、第１発明と同一のプロセスはその説明
を省略する。
Ne・He濃縮段１４の上部より管１５にて抜出
されたネオン600ppm、ヘリウム174ppmを含む窒
素ガス4500Nm2／ｈは第１副凝縮器１６に導入さ
れる。このとき抜出し窒素ガスを減すとネオン、
ヘリウム濃度が一層高くなるが、Ne・He濃縮段
１４の段数が多く必要になる。
されたネオン600ppm、ヘリウム174ppmを含む窒
素ガス4500Nm2／ｈは第１副凝縮器１６に導入さ
れる。このとき抜出し窒素ガスを減すとネオン、
ヘリウム濃度が一層高くなるが、Ne・He濃縮段
１４の段数が多く必要になる。
第１副凝縮器１６には濡れ壁による精留効果が
期待されるように構成された直管式、コイル式ま
たはプレートフイン式の熱交換部１７と、次段階
の第２副凝縮器１９からの戻り液体窒素中のネオ
ン、ヘリウムを有効に回収するための精留段１８
が必要に応じて設けられている。
期待されるように構成された直管式、コイル式ま
たはプレートフイン式の熱交換部１７と、次段階
の第２副凝縮器１９からの戻り液体窒素中のネオ
ン、ヘリウムを有効に回収するための精留段１８
が必要に応じて設けられている。
そして、第１副凝縮器１６に導入されたネオ
ン、ヘリウム濃縮窒素ガスは主凝縮器３から管２
０によつて導入された液体酸素により、精留度１
８および熱交換部１７内での濡れ壁による精留効
果で凝縮されつつ気相のネオン、ヘリウム濃度が
増大される。そして次に管２１によりネオン4.5
％、ヘリウム1.1％を含む窒素ガス75Nm2／ｈが
抜出され、第２副凝縮器１９に導入される。この
第２副凝縮器１９には濡れ壁による精留効果が期
待されるように構成された直管式、コイル式また
はプレートフイン式の熱交換部２２が設けらてお
り、管７によつて抜出された液体窒素を管７から
分岐する管２３によつて弁２４を介して第２副凝
縮器１９に導入し、熱交換部２２内での精留効果
で第１副凝縮器１６と同様窒素ガスを凝縮して、
気相のネオン、ヘリウム濃度を増し、管２５より
ネオン44.4％、ヘリウム13％の粗ネオンガス6N
m2／ｈを得る。
ン、ヘリウム濃縮窒素ガスは主凝縮器３から管２
０によつて導入された液体酸素により、精留度１
８および熱交換部１７内での濡れ壁による精留効
果で凝縮されつつ気相のネオン、ヘリウム濃度が
増大される。そして次に管２１によりネオン4.5
％、ヘリウム1.1％を含む窒素ガス75Nm2／ｈが
抜出され、第２副凝縮器１９に導入される。この
第２副凝縮器１９には濡れ壁による精留効果が期
待されるように構成された直管式、コイル式また
はプレートフイン式の熱交換部２２が設けらてお
り、管７によつて抜出された液体窒素を管７から
分岐する管２３によつて弁２４を介して第２副凝
縮器１９に導入し、熱交換部２２内での精留効果
で第１副凝縮器１６と同様窒素ガスを凝縮して、
気相のネオン、ヘリウム濃度を増し、管２５より
ネオン44.4％、ヘリウム13％の粗ネオンガス6N
m2／ｈを得る。
尚、この第２発明において、第１副凝縮器１７
で液体酸素により、熱交換部２２で低圧液体窒素
により窒素ガスを凝縮し、ネオン及びヘリウムを
凝縮したのは、主製品である酸素の収率を低下さ
せないためであり、第１発明によつて管１５でネ
オン、ヘリウム濃縮窒素ガスを抜出した以降は、
種々のプロセスが考えられる。
で液体酸素により、熱交換部２２で低圧液体窒素
により窒素ガスを凝縮し、ネオン及びヘリウムを
凝縮したのは、主製品である酸素の収率を低下さ
せないためであり、第１発明によつて管１５でネ
オン、ヘリウム濃縮窒素ガスを抜出した以降は、
種々のプロセスが考えられる。
第３図は第２図と全く同一のプロセスであるが
上部塔１、下部塔２、主凝縮器３が夫々分離した
型の空気分離装置の場合の例である。したがつて
前記第１図、第２図に示す構成要素と同一のもの
は同一符号を付すと共にその説明を省略する。３
１は液体酸素用ポンプで、上部塔１底部に留出し
た液体酸素は該ポンプ３１により管３２を経て主
凝縮器３へ、更に管２０を経て第１副凝縮器１７
へ供給される。主凝縮器３および第１副凝縮器１
７において蒸発して発生した酸素ガスは管３３を
経て上部塔１下部へ戻される。主凝縮器３におい
て蒸発しなかつた液体酸素は管３４を経て上部塔
１底部へ戻される。即ち、上部塔１、下部塔２、
凝縮器３が分離しているために必要な液体酸素用
ポンプ３１、管３２，３３，３４等を除けば他の
系統、流量、濃度等は全て第２図の場合と同様で
ある。
上部塔１、下部塔２、主凝縮器３が夫々分離した
型の空気分離装置の場合の例である。したがつて
前記第１図、第２図に示す構成要素と同一のもの
は同一符号を付すと共にその説明を省略する。３
１は液体酸素用ポンプで、上部塔１底部に留出し
た液体酸素は該ポンプ３１により管３２を経て主
凝縮器３へ、更に管２０を経て第１副凝縮器１７
へ供給される。主凝縮器３および第１副凝縮器１
７において蒸発して発生した酸素ガスは管３３を
経て上部塔１下部へ戻される。主凝縮器３におい
て蒸発しなかつた液体酸素は管３４を経て上部塔
１底部へ戻される。即ち、上部塔１、下部塔２、
凝縮器３が分離しているために必要な液体酸素用
ポンプ３１、管３２，３３，３４等を除けば他の
系統、流量、濃度等は全て第２図の場合と同様で
ある。
第４図は、この種々のプロセスのうち他の一例
を示す第３発明で、これも第２発明と同様、第１
発明によつて得られたネオン、ヘリウム濃縮窒素
ガスをさらに濃縮しようとするものである。
を示す第３発明で、これも第２発明と同様、第１
発明によつて得られたネオン、ヘリウム濃縮窒素
ガスをさらに濃縮しようとするものである。
したがつて、ここでも第１発明と同一要素のも
のには同一符号を付し、説明を簡単にする。
のには同一符号を付し、説明を簡単にする。
管１５にて抜出されたネオン600ppm、ヘリウ
ム174ppmを含む窒素ガス4500Nm2／ｈが副精留
塔４１に導入される。
ム174ppmを含む窒素ガス4500Nm2／ｈが副精留
塔４１に導入される。
この副精留塔４１には濡れ壁による精留効果が
期待される直管式、コイル式またはプレートフイ
ン式の凝縮器４２と、複数の精留段４３が設けら
れており、管７によつて下部塔２より抜出された
液体窒素を管７から分岐する管２３によつて弁２
４を介して減圧後副精留塔４１の凝縮器４２に導
入し、前記導入された窒素ガスを精留段４３およ
び副凝縮器４２内での濡れ壁による精留効果で凝
縮しつつ、気相のネオン、ヘリウム濃度を増大さ
せる。
期待される直管式、コイル式またはプレートフイ
ン式の凝縮器４２と、複数の精留段４３が設けら
れており、管７によつて下部塔２より抜出された
液体窒素を管７から分岐する管２３によつて弁２
４を介して減圧後副精留塔４１の凝縮器４２に導
入し、前記導入された窒素ガスを精留段４３およ
び副凝縮器４２内での濡れ壁による精留効果で凝
縮しつつ、気相のネオン、ヘリウム濃度を増大さ
せる。
しかして、これを副精留塔４１の頂部より管２
５によつて取出せば、ネオン及びヘリウムがより
濃縮されたガス即ちネオン44.4％、ヘリウム13％
の粗ネオンガス6Nm2／ｈを得ることができる。
５によつて取出せば、ネオン及びヘリウムがより
濃縮されたガス即ちネオン44.4％、ヘリウム13％
の粗ネオンガス6Nm2／ｈを得ることができる。
本発明は以上のように、下部塔上部に設けた精
留段に主凝縮器からの還流液体を窒素を導入し下
部塔より抜出す窒素ガス、液体窒素中のネオン、
ヘリウムを微少にし、該精留段上部に留出するガ
ス中にネオン及びヘリウムを濃縮させ（第１発
明）、次いでこれを第１副凝縮器にて液体酸素を
寒冷源として用い、第２副凝縮器にて液体窒素を
寒冷源として用いて部分凝縮、精留し（第２発
明）、又は、第１発明によるネオン及びヘリウム
濃縮ガスを副精留塔にて液体窒素を寒冷源として
用いて部分凝縮、精留した（第３発明）から、ネ
オン、ヘリウムを高収率で濃縮することができ
る。
留段に主凝縮器からの還流液体を窒素を導入し下
部塔より抜出す窒素ガス、液体窒素中のネオン、
ヘリウムを微少にし、該精留段上部に留出するガ
ス中にネオン及びヘリウムを濃縮させ（第１発
明）、次いでこれを第１副凝縮器にて液体酸素を
寒冷源として用い、第２副凝縮器にて液体窒素を
寒冷源として用いて部分凝縮、精留し（第２発
明）、又は、第１発明によるネオン及びヘリウム
濃縮ガスを副精留塔にて液体窒素を寒冷源として
用いて部分凝縮、精留した（第３発明）から、ネ
オン、ヘリウムを高収率で濃縮することができ
る。
すなわち、主凝縮器に直管式を用いた場合の従
来の方法では、ネオン、ヘリウム収率は60〜75％
程度であり、第５図に示すプレートフイン式を濡
れ壁による精留効果が期待できない従来通りの用
い方で用いた場合にはネオン、ヘリウム収率は５
〜15％程度にすぎなかつたが、本発明の方法によ
ればネオン、ヘリウム収率は90％以上という高収
率となる。
来の方法では、ネオン、ヘリウム収率は60〜75％
程度であり、第５図に示すプレートフイン式を濡
れ壁による精留効果が期待できない従来通りの用
い方で用いた場合にはネオン、ヘリウム収率は５
〜15％程度にすぎなかつたが、本発明の方法によ
ればネオン、ヘリウム収率は90％以上という高収
率となる。
また、本発明において主凝縮器を一般的なプレ
ートフイン式としても、凝縮窒素の組成中のネオ
ン、ヘリウム濃度は低いままで従来装置の場合の
濃度とほぼ同様であり、原料空気の圧力を上げる
必要はなく、さらに第２発明によれば製品酸素収
率の低下はほとんどない。
ートフイン式としても、凝縮窒素の組成中のネオ
ン、ヘリウム濃度は低いままで従来装置の場合の
濃度とほぼ同様であり、原料空気の圧力を上げる
必要はなく、さらに第２発明によれば製品酸素収
率の低下はほとんどない。
第１図は第１発明の一実施例を示す説明図、第
２図及び第３図は第２発明の夫々別の実施例を示
す説明図、第４図は第３発明の一実施例を示す説
明図、第５図は従来のネオン及びヘリウムの濃縮
方法を示す説明図である。 １……上部塔、２……下部塔、３……主凝縮
器、４，５，７，９，１０，１１，１２，１３，
１５，２０，２１，２２，２３，３２，３３，３
４……管、６，８，２４……弁、１４……Ne・
He濃縮段、１６……第１副凝縮器、１９……第
２副凝縮器、１７，２２……熱交換部、１８，４
３……精留段、３１……液体酸素用ポンプ、４１
……副精留塔、４２……凝縮器。
２図及び第３図は第２発明の夫々別の実施例を示
す説明図、第４図は第３発明の一実施例を示す説
明図、第５図は従来のネオン及びヘリウムの濃縮
方法を示す説明図である。 １……上部塔、２……下部塔、３……主凝縮
器、４，５，７，９，１０，１１，１２，１３，
１５，２０，２１，２２，２３，３２，３３，３
４……管、６，８，２４……弁、１４……Ne・
He濃縮段、１６……第１副凝縮器、１９……第
２副凝縮器、１７，２２……熱交換部、１８，４
３……精留段、３１……液体酸素用ポンプ、４１
……副精留塔、４２……凝縮器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上部塔と下部塔とを主凝縮器を介して組合せ
てなる複式精留塔を採用し、原料空気を精留し、
発生する窒素ガス中にネオン、ヘリウムを濃縮す
る方法において、前記下部塔の液体窒素、窒素ガ
スの抜出段より上に１段以上の精留段を設け、抜
出した窒素ガスを前記主凝縮器で液体酸素と熱交
換させて凝縮させ還流液として前記窒素ガス抜出
段より１段以上上の精留段に導入し、該精留段の
上部に留出するガス中にネオン及びヘリウムを濃
縮せしめ、該ネオン、ヘリウム濃縮ガスを上記精
留段上部より抜出すようにしたことを特徴とする
空気分離装置におけるネオン及びヘリウムの濃縮
方法。 ２ 上部塔と下部塔とを主凝縮器を介して組合せ
てなる複式精留塔を採用し、原料空気を精留し、
発生する窒素ガス中にネオン、ヘリウムを濃縮す
る方法において、前記下部塔の液体窒素、窒素ガ
スの抜出段より上に１段以上の精留段を設け、抜
出した窒素ガスを前記主凝縮器で液体酸素と熱交
換させて凝縮させ還流液として前記窒素ガス抜出
段より１段以上上の精留段に導入し、該精留段の
上部に留出するガス中にネオン及びヘリウムを濃
縮せしめ、該ネオン、ヘリウム濃縮ガスを上記精
留段上部より抜出すとともに、抜出したネオン、
ヘリウム濃縮ガスを第１副凝縮器に導入して前記
主凝縮器又は上部塔底部からの液体酸素により部
分凝縮させ頂部からネオン、ヘリウムがより濃縮
されたガスを抜出し、次に該抜出したガスを第２
副凝縮器に導入して前記下部塔上部から抜出した
液体窒素により部分凝縮させ、さらにネオン、ヘ
リウムの濃縮されたガスを頂部から抜出すように
したことを特徴とする空気分離装置におけるネオ
ン及びヘリウムの濃縮方法。 ３ 上部塔と下部塔とを主凝縮器を介して組合せ
てなる複式精留塔を採用し、原料空気を精留し、
発生する窒素ガス中にネオン、ヘリウムを濃縮す
る方法において、前記下部塔の液体窒素、窒素ガ
スの抜出段より上に１段以上の精留段を設け、抜
出した窒素ガスを前記主凝縮器で液体酸素と熱交
換させて凝縮させ還流液として前記窒素ガス抜出
段より１段以上上の精留段に導入し、該精留段の
上部に留出するガス中にネオン及びヘリウムを濃
縮せしめ、該ネオン、ヘリムウ濃縮ガスを上記精
留段上部より抜出すとともに、抜出したネオン、
ヘリウム濃縮ガスを副精留塔に導入して精留を行
ない頂部からネオン、ヘリウムがより濃縮された
ガスを抜出すようにしたことを特徴とする空気分
離装置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180727A JPS6241572A (ja) | 1985-08-17 | 1985-08-17 | 空気分離装置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180727A JPS6241572A (ja) | 1985-08-17 | 1985-08-17 | 空気分離装置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241572A JPS6241572A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH0531073B2 true JPH0531073B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=16088245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60180727A Granted JPS6241572A (ja) | 1985-08-17 | 1985-08-17 | 空気分離装置におけるネオン及びヘリウムの濃縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6241572A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100446A (en) * | 1991-01-07 | 1992-03-31 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Crude neon production system |
| EP2322888B1 (de) * | 2009-11-13 | 2019-01-02 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Helium-Neon-Konzentrats aus Luft |
| US10295254B2 (en) * | 2017-09-05 | 2019-05-21 | Praxair Technology, Inc. | System and method for recovery of non-condensable gases such as neon, helium, xenon, and krypton from an air separation unit |
| US10408536B2 (en) * | 2017-09-05 | 2019-09-10 | Praxair Technology, Inc. | System and method for recovery of neon and helium from an air separation unit |
| GB2571569A (en) * | 2018-03-02 | 2019-09-04 | Linde Ag | Cooling system |
| WO2023030686A1 (de) * | 2021-09-06 | 2023-03-09 | Linde Gmbh | Verfahren und anlage zur bereitstellung eines helium und neon enthaltenden produktgemischs |
-
1985
- 1985-08-17 JP JP60180727A patent/JPS6241572A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241572A (ja) | 1987-02-23 |
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|---|---|---|---|
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