JPH0545051A - 空気液化分離装置及びそのアルゴン回収方法 - Google Patents
空気液化分離装置及びそのアルゴン回収方法Info
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- JPH0545051A JPH0545051A JP19965391A JP19965391A JPH0545051A JP H0545051 A JPH0545051 A JP H0545051A JP 19965391 A JP19965391 A JP 19965391A JP 19965391 A JP19965391 A JP 19965391A JP H0545051 A JPH0545051 A JP H0545051A
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- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
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- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
- F25J3/04721—Producing pure argon, e.g. recovered from a crude argon column
- F25J3/04733—Producing pure argon, e.g. recovered from a crude argon column using a hybrid system, e.g. using adsorption, permeation or catalytic reaction
- F25J3/04739—Producing pure argon, e.g. recovered from a crude argon column using a hybrid system, e.g. using adsorption, permeation or catalytic reaction in combination with an auxiliary pure argon column
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- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な装置構成でアルゴンを効率よく回収す
ることができ、アルゴンの収率向上を図れる空気液化分
離装置の構成及びアルゴンの回収方法を提供する。 【構成】 複精留塔，粗アルゴン塔，アルゴン精製設備
７，高純アルゴン塔１１を備え、原料空気圧縮機２で圧
縮した原料空気を精製冷却後、液化精留して窒素，酸素
等を分離するとともに、高純アルゴンを採取する空気液
化分離装置において、前記高純アルゴン塔１１の凝縮器
１６から導出されるパージガスを前記原料空気圧縮機２
の吸入側に、必要に応じて酸素添加管３１，触媒筒３
２，冷却器３３とからなる水素ガス除去手段を介して導
入するパージガス回収管３０を設けた。
ることができ、アルゴンの収率向上を図れる空気液化分
離装置の構成及びアルゴンの回収方法を提供する。 【構成】 複精留塔，粗アルゴン塔，アルゴン精製設備
７，高純アルゴン塔１１を備え、原料空気圧縮機２で圧
縮した原料空気を精製冷却後、液化精留して窒素，酸素
等を分離するとともに、高純アルゴンを採取する空気液
化分離装置において、前記高純アルゴン塔１１の凝縮器
１６から導出されるパージガスを前記原料空気圧縮機２
の吸入側に、必要に応じて酸素添加管３１，触媒筒３
２，冷却器３３とからなる水素ガス除去手段を介して導
入するパージガス回収管３０を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気液化分離装置及び
そのアルゴン回収方法に関し、詳しくは、原料空気を圧
縮，精製，冷却して精留塔に導入し、窒素，酸素，アル
ゴン等の空気成分を分離し、さらにアルゴンを含む分離
ガスを粗アルゴン塔に導入して粗アルゴンとした後、該
粗アルゴンを脱酸素処理して高純アルゴン塔に導入し、
精留して高純アルゴンを採取する系統を備えた空気液化
分離装置に関する。
そのアルゴン回収方法に関し、詳しくは、原料空気を圧
縮，精製，冷却して精留塔に導入し、窒素，酸素，アル
ゴン等の空気成分を分離し、さらにアルゴンを含む分離
ガスを粗アルゴン塔に導入して粗アルゴンとした後、該
粗アルゴンを脱酸素処理して高純アルゴン塔に導入し、
精留して高純アルゴンを採取する系統を備えた空気液化
分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高純アルゴンの製造は、複精留
塔を有する空気液化分離装置の複精留塔上部塔中段か
ら、１０〜１２％程度のアルゴンと微量の窒素ガスを含
む酸素ガスを抜出し、これを粗アルゴン塔に導入して精
留を行い、得られた純度９５％以上の粗アルゴンに水素
ガスを添加して含有する酸素ガスを水として除去した
後、さらに高純アルゴン塔に導入して液化精留し、窒素
及び水素を除去して高純度アルゴンとする工程により行
われている。
塔を有する空気液化分離装置の複精留塔上部塔中段か
ら、１０〜１２％程度のアルゴンと微量の窒素ガスを含
む酸素ガスを抜出し、これを粗アルゴン塔に導入して精
留を行い、得られた純度９５％以上の粗アルゴンに水素
ガスを添加して含有する酸素ガスを水として除去した
後、さらに高純アルゴン塔に導入して液化精留し、窒素
及び水素を除去して高純度アルゴンとする工程により行
われている。
【０００３】図３は、従来の高純アルゴン採取工程を備
えた空気液化分離装置における要部の系統を示すもので
ある。原料空気取入口１から吸入された原料空気は、原
料空気圧縮機２で例えば５kg／cm2 Ｇ程度に圧縮され、
吸着設備３で精製された後、コールドボックス４に導入
される。コールドボックス４内に導入された原料空気
は、冷却された後、周知の空気分離操作に従って液化精
留分離され、窒素，酸素及び粗アルゴンに分離する（特
開昭６０−１２６５７２号公報参照）。
えた空気液化分離装置における要部の系統を示すもので
ある。原料空気取入口１から吸入された原料空気は、原
料空気圧縮機２で例えば５kg／cm2 Ｇ程度に圧縮され、
吸着設備３で精製された後、コールドボックス４に導入
される。コールドボックス４内に導入された原料空気
は、冷却された後、周知の空気分離操作に従って液化精
留分離され、窒素，酸素及び粗アルゴンに分離する（特
開昭６０−１２６５７２号公報参照）。
【０００４】前述の粗アルゴンは、管５によりコールド
ボックス４から導出され、粗アルゴン圧縮機６で昇圧さ
れた後、アルゴン精製設備７に導入される。アルゴン精
製設備７は、前記粗アルゴンに含まれる酸素と管８から
導入される水素とを反応させて水とし、生成した水を吸
着除去することにより、粗アルゴン中の酸素を除去す
る。
ボックス４から導出され、粗アルゴン圧縮機６で昇圧さ
れた後、アルゴン精製設備７に導入される。アルゴン精
製設備７は、前記粗アルゴンに含まれる酸素と管８から
導入される水素とを反応させて水とし、生成した水を吸
着除去することにより、粗アルゴン中の酸素を除去す
る。
【０００５】酸素を除去した精製アルゴンは、管９に導
出され、熱交換器１０で冷却された後、高純アルゴン塔
１１底部に導入され、蒸化器１２にて液化する。蒸化器
１２からは、精製アルゴン中に含まれる水素，窒素等の
低沸点成分の一部が粗水素として管１３から導出され、
熱交換器１０を経て粗アルゴン圧縮機６の前段に回収さ
れる。
出され、熱交換器１０で冷却された後、高純アルゴン塔
１１底部に導入され、蒸化器１２にて液化する。蒸化器
１２からは、精製アルゴン中に含まれる水素，窒素等の
低沸点成分の一部が粗水素として管１３から導出され、
熱交換器１０を経て粗アルゴン圧縮機６の前段に回収さ
れる。
【０００６】蒸化器１２で液化した精製アルゴンは、弁
１４，管１５を経て高純アルゴン塔１１の上部に導入さ
れ、アルゴンと低沸点成分とが分離される。低沸点成分
は、塔上部の凝縮器１６からパージガスとして管１７に
導出され、熱交換器１０で冷熱を回収された後、大気中
に放出される。また、高純アルゴン塔１１内で精留され
て生成した高純アルゴンは、塔下部の管１８から弁１９
を経て採取される。
１４，管１５を経て高純アルゴン塔１１の上部に導入さ
れ、アルゴンと低沸点成分とが分離される。低沸点成分
は、塔上部の凝縮器１６からパージガスとして管１７に
導出され、熱交換器１０で冷熱を回収された後、大気中
に放出される。また、高純アルゴン塔１１内で精留され
て生成した高純アルゴンは、塔下部の管１８から弁１９
を経て採取される。
【０００７】なお、前記凝縮器１６には、寒冷源として
コールドボックス４からの液化窒素が、管２０，膨張弁
２１を介して導入され、凝縮器１６で蒸発した窒素ガス
は、管２２に導出された後、一部が管２３からコールド
ボックス４内に循環し、残部が熱交換器１０を経て管２
４から排出される。
コールドボックス４からの液化窒素が、管２０，膨張弁
２１を介して導入され、凝縮器１６で蒸発した窒素ガス
は、管２２に導出された後、一部が管２３からコールド
ボックス４内に循環し、残部が熱交換器１０を経て管２
４から排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】高純アルゴンは、上記
のようにして採取されるが、前記高純アルゴン塔１１の
上部に設けられた凝縮器１６からパージガスとして放出
されるガス中にも相当量のアルゴンが含まれている。即
ち、凝縮器１６においては、該凝縮器１６内のパージガ
スの飽和温度を、アルゴンの固化温度以上に保つ必要が
あることから、パージガスは約５０％のアルゴンを含む
組成となるように計画されている。
のようにして採取されるが、前記高純アルゴン塔１１の
上部に設けられた凝縮器１６からパージガスとして放出
されるガス中にも相当量のアルゴンが含まれている。即
ち、凝縮器１６においては、該凝縮器１６内のパージガ
スの飽和温度を、アルゴンの固化温度以上に保つ必要が
あることから、パージガスは約５０％のアルゴンを含む
組成となるように計画されている。
【０００９】上記パージガス中に含まれるアルゴン量
は、高純アルゴン塔１１に導入される精製アルゴン中の
アルゴンに対して約１〜６％であり、従来の小型装置で
は、それ程問題とする量ではなかったが、近年の装置の
大型化に伴い、その放出量も多大なものとなってきてい
る。
は、高純アルゴン塔１１に導入される精製アルゴン中の
アルゴンに対して約１〜６％であり、従来の小型装置で
は、それ程問題とする量ではなかったが、近年の装置の
大型化に伴い、その放出量も多大なものとなってきてい
る。
【００１０】そのため、特公昭５６−３４７９０号公報
に記載されたアルゴンの回収方法では、上記パージガス
を吸着器（圧力変動式ガス分離装置：ＰＳＡ）に導入し
て吸着分離操作を行い、該パージガス中に含まれるアル
ゴン及び水素を回収するようにしている。
に記載されたアルゴンの回収方法では、上記パージガス
を吸着器（圧力変動式ガス分離装置：ＰＳＡ）に導入し
て吸着分離操作を行い、該パージガス中に含まれるアル
ゴン及び水素を回収するようにしている。
【００１１】しかしながら、上記ＰＳＡを用いたもの
は、アルゴン及び水素の回収という点では効果的ではあ
るものの、装置構成が複雑となり、運転操作も繁雑にな
るという欠点を有していた。
は、アルゴン及び水素の回収という点では効果的ではあ
るものの、装置構成が複雑となり、運転操作も繁雑にな
るという欠点を有していた。
【００１２】そこで本発明は、簡単な装置構成でアルゴ
ンを効率よく回収することができ、アルゴンの収率向上
を図れる空気液化分離装置の構成及びアルゴンの回収方
法を提供することを目的としている。
ンを効率よく回収することができ、アルゴンの収率向上
を図れる空気液化分離装置の構成及びアルゴンの回収方
法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の空気液化分離装置は、複精留塔，粗アル
ゴン塔，粗アルゴン精製設備，高純アルゴン塔を備え、
原料空気圧縮機で圧縮した原料空気を精製冷却後、液化
精留して窒素，酸素等を分離するとともに、高純アルゴ
ンを採取する空気液化分離装置において、前記高純アル
ゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスを前記原料空
気圧縮機の吸入側に、必要に応じて水素ガス除去手段を
介して導入するパージガス回収系統を設けたことを特徴
としている。
ため、本発明の空気液化分離装置は、複精留塔，粗アル
ゴン塔，粗アルゴン精製設備，高純アルゴン塔を備え、
原料空気圧縮機で圧縮した原料空気を精製冷却後、液化
精留して窒素，酸素等を分離するとともに、高純アルゴ
ンを採取する空気液化分離装置において、前記高純アル
ゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスを前記原料空
気圧縮機の吸入側に、必要に応じて水素ガス除去手段を
介して導入するパージガス回収系統を設けたことを特徴
としている。
【００１４】また、本発明の空気液化分離装置のアルゴ
ン回収方法は、原料空気圧縮機で圧縮した原料空気を精
製冷却後、複精留塔で液化精留して窒素，酸素等を分離
するとともに、粗アルゴン塔，粗アルゴン精製設備，高
純アルゴン塔により高純アルゴンを採取する空気液化分
離装置におけるアルゴン回収方法であって、前記高純ア
ルゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスを前記原料
空気圧縮機の吸入側から粗アルゴン塔への導入側に至る
経路のいずれかに導入して回収することを特徴としてい
る。
ン回収方法は、原料空気圧縮機で圧縮した原料空気を精
製冷却後、複精留塔で液化精留して窒素，酸素等を分離
するとともに、粗アルゴン塔，粗アルゴン精製設備，高
純アルゴン塔により高純アルゴンを採取する空気液化分
離装置におけるアルゴン回収方法であって、前記高純ア
ルゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスを前記原料
空気圧縮機の吸入側から粗アルゴン塔への導入側に至る
経路のいずれかに導入して回収することを特徴としてい
る。
【００１５】
【作 用】上記構成によれば、パージガス中のアルゴン
は、再び複精留塔，粗アルゴン塔，粗アルゴン精製設備
を経て高純アルゴン塔に導入されるので、従来放出して
いたアルゴンを回収して高純アルゴンの収率を向上する
ことができる。また、従来のパージガス放出管を原料空
気圧縮機の吸入側に接続する簡単な配管を追加するだけ
でよいので、装置構成が複雑にならず、運転も従来通り
行うことができる。
は、再び複精留塔，粗アルゴン塔，粗アルゴン精製設備
を経て高純アルゴン塔に導入されるので、従来放出して
いたアルゴンを回収して高純アルゴンの収率を向上する
ことができる。また、従来のパージガス放出管を原料空
気圧縮機の吸入側に接続する簡単な配管を追加するだけ
でよいので、装置構成が複雑にならず、運転も従来通り
行うことができる。
【００１６】さらに、高純度の窒素ガスを採取する装置
においては、パージガス中の水素を除去してから原料空
気に回収することにより、製品窒素ガス中の水素量が増
すことを防止できる。
においては、パージガス中の水素を除去してから原料空
気に回収することにより、製品窒素ガス中の水素量が増
すことを防止できる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を、図面に示す実施例に基づい
て、さらに詳細に説明する。尚、前記図３に示した従来
例と同一要素のものには同一符号を付して、その詳細な
説明は省略する。
て、さらに詳細に説明する。尚、前記図３に示した従来
例と同一要素のものには同一符号を付して、その詳細な
説明は省略する。
【００１８】まず、図１に示す空気液化分離装置は、前
記図３に示した装置にパージガス回収系統を付加した実
施例を示すものである。即ち、前記高純アルゴン塔１１
の上部に設けられた凝縮器１６からパージガスを導出す
る管１７と、原料空気圧縮機２の吸入側との間を、アル
ゴン回収管３０で接続してパージガスを原料空気中に回
収するように構成したものである。
記図３に示した装置にパージガス回収系統を付加した実
施例を示すものである。即ち、前記高純アルゴン塔１１
の上部に設けられた凝縮器１６からパージガスを導出す
る管１７と、原料空気圧縮機２の吸入側との間を、アル
ゴン回収管３０で接続してパージガスを原料空気中に回
収するように構成したものである。
【００１９】上記アルゴン回収管３０には、パージガス
中に含まれている約３〜５％の水素を除去するため、吸
着設備３で精製された原料空気の一部をパージガスに添
加する酸素添加管３１と、該原料ガス中の酸素とパージ
ガス中の水素とを反応させる触媒筒３２と、該触媒筒３
２での反応で昇温したガスの温度を下げるための冷却器
３３とが設けられている。さらに、アルゴン回収管３０
には圧力指示調節計ＰＩＣを設け、弁３４の開度を制御
してパージガスの導出圧力、即ち、高純アルゴン塔１１
内の圧力を適切に保つようにしている。
中に含まれている約３〜５％の水素を除去するため、吸
着設備３で精製された原料空気の一部をパージガスに添
加する酸素添加管３１と、該原料ガス中の酸素とパージ
ガス中の水素とを反応させる触媒筒３２と、該触媒筒３
２での反応で昇温したガスの温度を下げるための冷却器
３３とが設けられている。さらに、アルゴン回収管３０
には圧力指示調節計ＰＩＣを設け、弁３４の開度を制御
してパージガスの導出圧力、即ち、高純アルゴン塔１１
内の圧力を適切に保つようにしている。
【００２０】ここで、前記図３に示した従来装置と本実
施例装置とにおいて、コールドボックス４内の精留塔に
導入する原料空気量を同一として具体的な数値を挙げて
説明する。なお、各部における精留分離効率（収率）や
精製効率は同一とする。
施例装置とにおいて、コールドボックス４内の精留塔に
導入する原料空気量を同一として具体的な数値を挙げて
説明する。なお、各部における精留分離効率（収率）や
精製効率は同一とする。
【００２１】精留塔に導入する原料空気量を、１５１４
００Ｎｍ3 ／ｈとすると、従来装置では、コールドボッ
クス４内に導入される原料空気は、原料空気取入口１，
原料空気圧縮機２，吸着設備３を経た大気であるから、
含まれるアルゴンの絶対量は１４０８Ｎｍ3 ／ｈであ
る。そして、粗アルゴン塔から管５に抜き出される粗ア
ルゴン中のアルゴン量を１２８２Ｎｍ3 ／ｈとすると、
このアルゴンは全量が粗アルゴン圧縮機６，アルゴン精
製設備７，管９，熱交換器１０，蒸化器１２，弁１４，
管１５を経て高純アルゴン塔１１上部に導入され、外塔
下部の管１８，弁１９を経て高純アルゴン１２５０Ｎｍ
3 ／ｈが採取される。従って、粗アルゴン中のアルゴン
と高純アルゴンとの差、３２Ｎｍ3 ／ｈが、高純アルゴ
ン塔１１上部の凝縮器１６から管１７に導出されるパー
ジガス６１Ｎｍ3 ／ｈと共に管１７に排出される。
００Ｎｍ3 ／ｈとすると、従来装置では、コールドボッ
クス４内に導入される原料空気は、原料空気取入口１，
原料空気圧縮機２，吸着設備３を経た大気であるから、
含まれるアルゴンの絶対量は１４０８Ｎｍ3 ／ｈであ
る。そして、粗アルゴン塔から管５に抜き出される粗ア
ルゴン中のアルゴン量を１２８２Ｎｍ3 ／ｈとすると、
このアルゴンは全量が粗アルゴン圧縮機６，アルゴン精
製設備７，管９，熱交換器１０，蒸化器１２，弁１４，
管１５を経て高純アルゴン塔１１上部に導入され、外塔
下部の管１８，弁１９を経て高純アルゴン１２５０Ｎｍ
3 ／ｈが採取される。従って、粗アルゴン中のアルゴン
と高純アルゴンとの差、３２Ｎｍ3 ／ｈが、高純アルゴ
ン塔１１上部の凝縮器１６から管１７に導出されるパー
ジガス６１Ｎｍ3 ／ｈと共に管１７に排出される。
【００２２】本発明では、凝縮器１６からのパージガス
を後述のようにして原料空気中に回収するので、コール
ドボックス４内に導入される原料空気の組成は、酸素，
窒素，アルゴンのそれぞれが２０．９４％，７８．１１
％，０．９５％となり、アルゴンの絶対量は１４４１Ｎ
ｍ3 ／ｈとなる。粗アルゴン塔からの粗アルゴン中に分
離されるアルゴン量は、アルゴン収率を略等しくとれる
から、１３１２Ｎｍ3 ／ｈとなる。さらに前記アルゴン
精製設備７等を経て高純アルゴン塔１１の下部から管１
８，弁１９を経て得られる高純アルゴン量は、その間の
効率を同一とすれば１２７９Ｎｍ3 ／ｈとなる。
を後述のようにして原料空気中に回収するので、コール
ドボックス４内に導入される原料空気の組成は、酸素，
窒素，アルゴンのそれぞれが２０．９４％，７８．１１
％，０．９５％となり、アルゴンの絶対量は１４４１Ｎ
ｍ3 ／ｈとなる。粗アルゴン塔からの粗アルゴン中に分
離されるアルゴン量は、アルゴン収率を略等しくとれる
から、１３１２Ｎｍ3 ／ｈとなる。さらに前記アルゴン
精製設備７等を経て高純アルゴン塔１１の下部から管１
８，弁１９を経て得られる高純アルゴン量は、その間の
効率を同一とすれば１２７９Ｎｍ3 ／ｈとなる。
【００２３】このとき、凝縮器１６から管１７に導出さ
れるパージガス量は、６２．４Ｎｍ3 ／ｈとなり、この
内３３．７Ｎｍ3 ／ｈがアルゴンである。また、パージ
ガス中には、２．２Ｎｍ3 ／ｈの水素が含まれているた
め、酸素添加管３１から水素燃焼用としての原料空気１
２Ｎｍ3 ／ｈがパージガスに混合される。該原料空気中
に含まれる酸素と前記水素とは、触媒筒３２で燃焼反応
して水となり、水素が除去される。触媒筒３２を導出し
たパージガスの組成は、酸素，窒素，アルゴンのそれぞ
れが２％，５０．５％，４７．５％となる。そして、冷
却器３３で降温後のパージガス７１．１Ｎｍ3 ／ｈは、
原料空気圧縮機２の吸入側に導入回収される。
れるパージガス量は、６２．４Ｎｍ3 ／ｈとなり、この
内３３．７Ｎｍ3 ／ｈがアルゴンである。また、パージ
ガス中には、２．２Ｎｍ3 ／ｈの水素が含まれているた
め、酸素添加管３１から水素燃焼用としての原料空気１
２Ｎｍ3 ／ｈがパージガスに混合される。該原料空気中
に含まれる酸素と前記水素とは、触媒筒３２で燃焼反応
して水となり、水素が除去される。触媒筒３２を導出し
たパージガスの組成は、酸素，窒素，アルゴンのそれぞ
れが２％，５０．５％，４７．５％となる。そして、冷
却器３３で降温後のパージガス７１．１Ｎｍ3 ／ｈは、
原料空気圧縮機２の吸入側に導入回収される。
【００２４】この状態で、原料空気取入口１から取入れ
る空気量を、上記アルゴン回収管３０から合流するパー
ジガス量及び酸素添加管３１に分岐する空気量を計算し
て、精留塔に導入する原料空気量が１５１４００Ｎｍ3
／ｈになるように、１５１９４０．１Ｎｍ3 ／ｈに調整
する。
る空気量を、上記アルゴン回収管３０から合流するパー
ジガス量及び酸素添加管３１に分岐する空気量を計算し
て、精留塔に導入する原料空気量が１５１４００Ｎｍ3
／ｈになるように、１５１９４０．１Ｎｍ3 ／ｈに調整
する。
【００２５】上述のように、従来装置では１２５０Ｎｍ
3 ／ｈだった高純アルゴン製造量を、１２７９Ｎｍ3 ／
ｈに高めることができる。これは、約２．３％の増量に
相当する。
3 ／ｈだった高純アルゴン製造量を、１２７９Ｎｍ3 ／
ｈに高めることができる。これは、約２．３％の増量に
相当する。
【００２６】なお、酸素添加管３１，触媒筒３２及び冷
却器３３は、この空気液化分離装置において、製品とし
て採取する窒素ガス中の含有水素量が特に問題とならな
い場合、あるいは複精留塔が水素パージ用の構成を有し
ている場合には省略することが可能であるが、上記のよ
うに構成することにより、通常の空気液化分離装置から
得られる製品窒素ガスと同等の製品窒素ガスを得ること
ができ、既設の装置を改良する場合においても、製品窒
素ガスの品質を損なうことがない。
却器３３は、この空気液化分離装置において、製品とし
て採取する窒素ガス中の含有水素量が特に問題とならな
い場合、あるいは複精留塔が水素パージ用の構成を有し
ている場合には省略することが可能であるが、上記のよ
うに構成することにより、通常の空気液化分離装置から
得られる製品窒素ガスと同等の製品窒素ガスを得ること
ができ、既設の装置を改良する場合においても、製品窒
素ガスの品質を損なうことがない。
【００２７】また、酸素添加管３１から添加する原料空
気量は、水素を全量除去する場合には僅かに過剰に設定
することが好ましく、触媒筒３２は、水素処理量に応じ
て直列に複数基配置することができる。さらに、酸素添
加用の原料空気は、吸着設備３で水分を除去したものが
好ましいが、吸着設備３の前段から取り出すようにして
もよく、他の計装用空気等、外部から供給されるもので
もよく、他の酸素含有ガス、さらには酸素ガスを用いる
こともできる。
気量は、水素を全量除去する場合には僅かに過剰に設定
することが好ましく、触媒筒３２は、水素処理量に応じ
て直列に複数基配置することができる。さらに、酸素添
加用の原料空気は、吸着設備３で水分を除去したものが
好ましいが、吸着設備３の前段から取り出すようにして
もよく、他の計装用空気等、外部から供給されるもので
もよく、他の酸素含有ガス、さらには酸素ガスを用いる
こともできる。
【００２８】さらに、高純アルゴン塔として、図２に示
す構成のものを用いることもできる。この高純アルゴン
塔４０は、底部にコールドボックス４から導出される窒
素ガスを熱源とするリボイラー４１が設けられており、
アルゴン精製設備７から導出されて熱交換器１０で冷却
された精製アルゴンは、管４２から高純アルゴン塔４０
の上部に導入され、精留分離した高純アルゴンは、塔底
部から弁４３，管４４を介して採取される。
す構成のものを用いることもできる。この高純アルゴン
塔４０は、底部にコールドボックス４から導出される窒
素ガスを熱源とするリボイラー４１が設けられており、
アルゴン精製設備７から導出されて熱交換器１０で冷却
された精製アルゴンは、管４２から高純アルゴン塔４０
の上部に導入され、精留分離した高純アルゴンは、塔底
部から弁４３，管４４を介して採取される。
【００２９】一方、塔頂部に設けられた凝縮器４５に
は、前記リボイラー４１で液化した液化窒素と、コール
ドボックス４から導出される液化窒素とが導入され、気
化して管４６から一部がコールドボックス４内に戻り、
一部が採取あるいは排出される。
は、前記リボイラー４１で液化した液化窒素と、コール
ドボックス４から導出される液化窒素とが導入され、気
化して管４６から一部がコールドボックス４内に戻り、
一部が採取あるいは排出される。
【００３０】このような構成の高純アルゴン塔４０を用
いた場合でも、凝縮器４５から管４７に導出されるパー
ジガスを、前記同様のアルゴン回収管３０を設けて原料
空気圧縮機２の吸入側に回収することにより、アルゴン
の収量を増大させることができる。
いた場合でも、凝縮器４５から管４７に導出されるパー
ジガスを、前記同様のアルゴン回収管３０を設けて原料
空気圧縮機２の吸入側に回収することにより、アルゴン
の収量を増大させることができる。
【００３１】なお、図２においては、前記図１に示した
実施例と同一要素のものに同一符号を付して、その詳細
な説明は省略するが、図１の実施例と異なる点は、前記
管４７を経て回収されるパージガス中には約１５％の水
素が含有されていることである。即ち、図１のもので
は、蒸化器１２で一度水素を回収しているのに対し、図
２の場合は、過剰分の水素が全て濃縮して管４７から導
出されるためである。
実施例と同一要素のものに同一符号を付して、その詳細
な説明は省略するが、図１の実施例と異なる点は、前記
管４７を経て回収されるパージガス中には約１５％の水
素が含有されていることである。即ち、図１のもので
は、蒸化器１２で一度水素を回収しているのに対し、図
２の場合は、過剰分の水素が全て濃縮して管４７から導
出されるためである。
【００３２】また、前記高純アルゴン塔１１，４０の凝
縮器１６，４５から排出されるアルゴンを含むパージガ
スは、図１，図２のように原料空気圧縮機２の吸入側に
回収するのに限らず、粗アルゴン塔への導入経路に至る
いずれの箇所に導入してもよい。但し、これらの場合
は、それぞれの導入箇所の圧力に応じた昇圧工程及び乾
燥工程、その他の工程が必要である。
縮器１６，４５から排出されるアルゴンを含むパージガ
スは、図１，図２のように原料空気圧縮機２の吸入側に
回収するのに限らず、粗アルゴン塔への導入経路に至る
いずれの箇所に導入してもよい。但し、これらの場合
は、それぞれの導入箇所の圧力に応じた昇圧工程及び乾
燥工程、その他の工程が必要である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高純アルゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスに含
まれるアルゴンを無駄に排出することなく、高純アルゴ
ンとして採取することができる。
高純アルゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスに含
まれるアルゴンを無駄に排出することなく、高純アルゴ
ンとして採取することができる。
【００３４】空気液化分離装置においては、従来からア
ルゴン収率の向上のために種々の改良がなされてきてい
るが、本発明は、簡単な構成でアルゴンの収率を向上さ
せることができ、特に処理量の多い大型装置では、本発
明によるアルゴン収率の向上は、その効果が非常に大き
いといえる。
ルゴン収率の向上のために種々の改良がなされてきてい
るが、本発明は、簡単な構成でアルゴンの収率を向上さ
せることができ、特に処理量の多い大型装置では、本発
明によるアルゴン収率の向上は、その効果が非常に大き
いといえる。
【図１】 本発明の一実施例を示す空気液化分離装置の
系統図である。
系統図である。
【図２】 本発明の他の実施例を示す空気液化分離装置
の系統図である。
の系統図である。
【図３】 従来の空気液化分離装置の一例を示す系統図
である。
である。
２…原料空気圧縮機 ４…コールドボックス ７…
アルゴン精製設備 １１，４０…高純アルゴン塔 １２…蒸化器 １
６，４５…凝縮器 ３０…アルゴン回収管 ３１…
酸素添加管 ３２…触媒筒 ３３…冷却器
アルゴン精製設備 １１，４０…高純アルゴン塔 １２…蒸化器 １
６，４５…凝縮器 ３０…アルゴン回収管 ３１…
酸素添加管 ３２…触媒筒 ３３…冷却器
Claims (6)
- 【請求項１】 複精留塔，粗アルゴン塔，粗アルゴン精
製設備，高純アルゴン塔を備え、原料空気圧縮機で圧縮
した原料空気を精製冷却後、液化精留して窒素，酸素等
を分離するとともに、高純アルゴンを採取する空気液化
分離装置において、前記高純アルゴン塔の凝縮器から導
出されるパージガスを前記原料空気圧縮機の吸入側に導
入するパージガス回収系統を設けたことを特徴とする空
気液化分離装置。 - 【請求項２】 前記パージガス回収系統に、水素ガス除
去手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気液
化分離装置。 - 【請求項３】 前記水素ガス除去手段が膜分離装置であ
ることを特徴とする請求項２記載の空気液化分離装置。 - 【請求項４】 前記水素ガス除去手段は、前記パージガ
ス回収系統に酸素含有ガスを添加する系統と、該ガス中
の酸素とパージガス中の水素とを反応させる反応器とを
備えていることを特徴とする請求項２記載の空気液化分
離装置。 - 【請求項５】 原料空気圧縮機で圧縮した原料空気を精
製冷却後、複精留塔で液化精留して窒素，酸素等を分離
するとともに、粗アルゴン塔，粗アルゴン精製設備，高
純アルゴン塔により高純アルゴンを採取する空気液化分
離装置におけるアルゴン回収方法であって、前記高純ア
ルゴン塔の凝縮器から導出されるパージガスを前記原料
空気圧縮機の吸入側から粗アルゴン塔への導入側に至る
経路のいずれかに導入して回収することを特徴とする空
気液化分離装置のアルゴン回収方法。 - 【請求項６】 前記パージガス中の水素を除去した後、
前記原料空気圧縮機の吸入側から粗アルゴン塔への導入
側に至る経路のいずれかに導入することを特徴とする請
求項５記載の空気液化分離装置のアルゴン回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19965391A JPH0545051A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 空気液化分離装置及びそのアルゴン回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19965391A JPH0545051A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 空気液化分離装置及びそのアルゴン回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545051A true JPH0545051A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16411414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19965391A Pending JPH0545051A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 空気液化分離装置及びそのアルゴン回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545051A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6849363B2 (en) | 1997-06-27 | 2005-02-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| EP2026024A1 (de) * | 2007-07-30 | 2009-02-18 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| CN102506560A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 浙江新锐空分设备有限公司 | 从废氩气中制取纯氩的方法 |
| CN102589252A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-18 | 苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司 | 氩精馏工艺 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19965391A patent/JPH0545051A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6849363B2 (en) | 1997-06-27 | 2005-02-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| US7070889B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| US7378201B2 (en) | 1997-06-27 | 2008-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for repairing a photomask, method for inspecting a photomask, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a semiconductor device |
| EP2026024A1 (de) * | 2007-07-30 | 2009-02-18 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| CN102506560A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 浙江新锐空分设备有限公司 | 从废氩气中制取纯氩的方法 |
| CN102589252A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-18 | 苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司 | 氩精馏工艺 |
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