JPH10170144A - 空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法 - Google Patents
空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法Info
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- JPH10170144A JPH10170144A JP8329786A JP32978696A JPH10170144A JP H10170144 A JPH10170144 A JP H10170144A JP 8329786 A JP8329786 A JP 8329786A JP 32978696 A JP32978696 A JP 32978696A JP H10170144 A JPH10170144 A JP H10170144A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気液化分離装置における原料空気中の水分
や炭酸ガスを吸着器により除去して精製するにあたり、
動力費や設備コストの低減を図る。 【解決手段】 原料空気圧縮機１と吸着器４との間に、
昇圧原料空気と低温冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器
３３を設けるとともに、冷媒熱交換器３３を導出した低
温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器３４と、水分
離器３４を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換器３
３に導入する前の昇圧原料空気とを熱交換させる空気熱
交換器３５とを設ける。
や炭酸ガスを吸着器により除去して精製するにあたり、
動力費や設備コストの低減を図る。 【解決手段】 原料空気圧縮機１と吸着器４との間に、
昇圧原料空気と低温冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器
３３を設けるとともに、冷媒熱交換器３３を導出した低
温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器３４と、水分
離器３４を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換器３
３に導入する前の昇圧原料空気とを熱交換させる空気熱
交換器３５とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気液化分離装置
の原料空気精製装置及び方法に関し、詳しくは、原料空
気を圧縮，精製，冷却して精留塔に導入し、該精留塔で
の精留分離操作により製品として酸素や窒素等を製造す
る空気液化分離装置における原料空気の精製装置及び原
料空気の精製方法に関する。
の原料空気精製装置及び方法に関し、詳しくは、原料空
気を圧縮，精製，冷却して精留塔に導入し、該精留塔で
の精留分離操作により製品として酸素や窒素等を製造す
る空気液化分離装置における原料空気の精製装置及び原
料空気の精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素，窒素等の空気成分を製品として製
造する空気液化分離装置では、原料空気中の不純物であ
る水分，炭酸ガスを吸着剤に吸着させて除去することが
行われている。このように吸着剤で空気中の水分，炭酸
ガスを除去する場合、吸着剤の吸着性能は、吸着温度が
低いほど大きくなり、少ない吸着剤量で処理することが
できる。
造する空気液化分離装置では、原料空気中の不純物であ
る水分，炭酸ガスを吸着剤に吸着させて除去することが
行われている。このように吸着剤で空気中の水分，炭酸
ガスを除去する場合、吸着剤の吸着性能は、吸着温度が
低いほど大きくなり、少ない吸着剤量で処理することが
できる。
【０００３】このため、図４に示すように、原料空気圧
縮機１で所定圧力に圧縮した原料空気を、アフタークー
ラー２で圧縮熱を除去して４０℃程度に冷却した後、さ
らにフレオン冷凍設備３で５〜１０℃に冷却してから吸
着器４に導入するようにしていた。すなわち、原料空気
は、前記フレオン冷凍設備３において、熱交換器５でフ
レオン冷凍機の低温冷媒と熱交換して冷却され、該冷却
により発生した凝縮水を水分離器６で分離した後、前記
吸着器４に導入されている。
縮機１で所定圧力に圧縮した原料空気を、アフタークー
ラー２で圧縮熱を除去して４０℃程度に冷却した後、さ
らにフレオン冷凍設備３で５〜１０℃に冷却してから吸
着器４に導入するようにしていた。すなわち、原料空気
は、前記フレオン冷凍設備３において、熱交換器５でフ
レオン冷凍機の低温冷媒と熱交換して冷却され、該冷却
により発生した凝縮水を水分離器６で分離した後、前記
吸着器４に導入されている。
【０００４】したがって、吸着器４に導入される原料空
気は、吸着器４の入口温度で略飽和水分量を含有してお
り、吸着器４内では、最初に水分が吸着されるため、水
分の吸着熱により原料空気が昇温する。このため、次の
炭酸ガスの吸着は、原料空気の温度が高くなった状態で
行われることになり、その分、吸着剤の吸着性能が低下
してしまう。特に、吸着器４の入口温度が高い場合に
は、含有水分量が多いために原料空気の昇温は非常に大
きくなる。
気は、吸着器４の入口温度で略飽和水分量を含有してお
り、吸着器４内では、最初に水分が吸着されるため、水
分の吸着熱により原料空気が昇温する。このため、次の
炭酸ガスの吸着は、原料空気の温度が高くなった状態で
行われることになり、その分、吸着剤の吸着性能が低下
してしまう。特に、吸着器４の入口温度が高い場合に
は、含有水分量が多いために原料空気の昇温は非常に大
きくなる。
【０００５】例えば、原料空気圧力が５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
であって、吸着器入口温度が５℃の場合は、含有水分量
が０．００１２ｋｇＨ2 Ｏ／ｍ3 空気であり、水分の吸
着熱による昇温は、約３℃となり、炭酸ガス吸着部は、
約８℃の温度で操作されることになる。
であって、吸着器入口温度が５℃の場合は、含有水分量
が０．００１２ｋｇＨ2 Ｏ／ｍ3 空気であり、水分の吸
着熱による昇温は、約３℃となり、炭酸ガス吸着部は、
約８℃の温度で操作されることになる。
【０００６】一方、近時、前記フレオン冷凍設備を設け
ずに、圧縮した原料空気をアフタークーラーにおける冷
却水で２５〜４０℃に冷却し、凝縮水を分離した後に吸
着器に導入する方式が採用されるようになってきてい
る。すなわち、この原料空気条件に適応するように吸着
器の諸元を決定し、装置を製作するようになってきてい
る。しかし、吸着器入口温度が４０℃の場合は、含有水
分量が０．０１０ｋｇＨ2 Ｏ／ｍ3 空気となり、水分の
吸着熱による昇温は約２２℃、すなわち、炭酸ガス吸着
部は、約６２℃での操作となってしまう。
ずに、圧縮した原料空気をアフタークーラーにおける冷
却水で２５〜４０℃に冷却し、凝縮水を分離した後に吸
着器に導入する方式が採用されるようになってきてい
る。すなわち、この原料空気条件に適応するように吸着
器の諸元を決定し、装置を製作するようになってきてい
る。しかし、吸着器入口温度が４０℃の場合は、含有水
分量が０．０１０ｋｇＨ2 Ｏ／ｍ3 空気となり、水分の
吸着熱による昇温は約２２℃、すなわち、炭酸ガス吸着
部は、約６２℃での操作となってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、夏季において
大気温度が４０℃近くなると、冷却塔で冷却される冷却
水の温度も３５℃を超えることがあるため、冷却水によ
る冷却だけでは、原料空気の吸着器入口温度を４０℃以
下に保つことができなくなる。特に、原料空気を空冷式
で冷却する場合には、原料空気の温度を所定の吸着器入
口温度以下に下げることが困難であり、冷凍機等を用い
て冷却する必要が生じていた。
大気温度が４０℃近くなると、冷却塔で冷却される冷却
水の温度も３５℃を超えることがあるため、冷却水によ
る冷却だけでは、原料空気の吸着器入口温度を４０℃以
下に保つことができなくなる。特に、原料空気を空冷式
で冷却する場合には、原料空気の温度を所定の吸着器入
口温度以下に下げることが困難であり、冷凍機等を用い
て冷却する必要が生じていた。
【０００８】また、原料空気の冷却に冷凍機を使用した
場合、４０℃から１０℃まで冷却すると、冷却に要する
熱量は空気１Ｎｍ3 ／ｈあたり、含有水分の凝縮熱
（５．０ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と３０℃分の空気の顕熱
（９．３ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計である１４．３ｋ
ｃａｌ／ｈとなる。さらに、冷却設備の汎用性はなく、
空気液化分離装置毎に注文生産で冷却器等の予冷設備を
製造していた。
場合、４０℃から１０℃まで冷却すると、冷却に要する
熱量は空気１Ｎｍ3 ／ｈあたり、含有水分の凝縮熱
（５．０ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と３０℃分の空気の顕熱
（９．３ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計である１４．３ｋ
ｃａｌ／ｈとなる。さらに、冷却設備の汎用性はなく、
空気液化分離装置毎に注文生産で冷却器等の予冷設備を
製造していた。
【０００９】そこで本発明は、空気液化分離装置におけ
る原料空気中の水分や炭酸ガスを吸着器により除去して
精製するにあたり、動力費や設備コストの低減が図れる
空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法を提供す
ることを目的としている。
る原料空気中の水分や炭酸ガスを吸着器により除去して
精製するにあたり、動力費や設備コストの低減が図れる
空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法を提供す
ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気液化分離装置の原料空気精製装置は、
原料空気を所定圧力に圧縮する原料空気圧縮機と、該圧
縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸ガスを除去する吸着
器とを有する空気液化分離装置の原料空気精製装置にお
いて、前記原料空気圧縮機と前記吸着器との間に、前記
昇圧原料空気と冷凍機の低温冷媒とを熱交換させる冷媒
熱交換器を設けるとともに、該冷媒熱交換器を導出した
低温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器と、該水分
離器を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換器に導入
する前の昇圧原料空気とを熱交換させる空気熱交換器と
を設けたことを特徴とし、さらに、前記吸着器の前段
に、前記空気熱交換器を導出した乾燥原料空気を更に昇
圧する圧縮手段、即ち圧縮機又は前記原料空気圧縮機の
圧縮段を設けたことを特徴としている。
め、本発明の空気液化分離装置の原料空気精製装置は、
原料空気を所定圧力に圧縮する原料空気圧縮機と、該圧
縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸ガスを除去する吸着
器とを有する空気液化分離装置の原料空気精製装置にお
いて、前記原料空気圧縮機と前記吸着器との間に、前記
昇圧原料空気と冷凍機の低温冷媒とを熱交換させる冷媒
熱交換器を設けるとともに、該冷媒熱交換器を導出した
低温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器と、該水分
離器を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換器に導入
する前の昇圧原料空気とを熱交換させる空気熱交換器と
を設けたことを特徴とし、さらに、前記吸着器の前段
に、前記空気熱交換器を導出した乾燥原料空気を更に昇
圧する圧縮手段、即ち圧縮機又は前記原料空気圧縮機の
圧縮段を設けたことを特徴としている。
【００１１】また、本発明の空気液化分離装置の原料空
気精製方法は、原料空気を原料空気圧縮機によって所定
圧力に圧縮し、該圧縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸
ガスを吸着器によって除去する空気液化分離装置の原料
空気精製方法において、前記圧縮した昇圧原料空気をア
フタークーラーで冷却した後、冷凍機の低温冷媒と熱交
換させて更に冷却し、該冷却後の低温原料空気中の凝縮
水を水分離器で分離し、該水分を分離した乾燥原料空気
と前記アフタークーラーで冷却した後の昇圧原料空気と
を熱交換させて該昇圧原料空気を冷却するとともに前記
乾燥原料空気を昇温し、次いで、該昇温した乾燥原料空
気を前記吸着器に導入することを特徴としている。さら
に、本発明方法は、前記低温冷媒と熱交換して冷却した
低温原料空気の温度を、前記所定圧力における含有水分
が氷結しない温度以上、即ち略０℃以上、１５℃以下に
すること、前記吸着器に導入する乾燥原料空気の温度を
６０℃以下にすることを特徴としている。
気精製方法は、原料空気を原料空気圧縮機によって所定
圧力に圧縮し、該圧縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸
ガスを吸着器によって除去する空気液化分離装置の原料
空気精製方法において、前記圧縮した昇圧原料空気をア
フタークーラーで冷却した後、冷凍機の低温冷媒と熱交
換させて更に冷却し、該冷却後の低温原料空気中の凝縮
水を水分離器で分離し、該水分を分離した乾燥原料空気
と前記アフタークーラーで冷却した後の昇圧原料空気と
を熱交換させて該昇圧原料空気を冷却するとともに前記
乾燥原料空気を昇温し、次いで、該昇温した乾燥原料空
気を前記吸着器に導入することを特徴としている。さら
に、本発明方法は、前記低温冷媒と熱交換して冷却した
低温原料空気の温度を、前記所定圧力における含有水分
が氷結しない温度以上、即ち略０℃以上、１５℃以下に
すること、前記吸着器に導入する乾燥原料空気の温度を
６０℃以下にすることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の空気液化分離装
置の原料空気精製装置の一例を示す系統図、図２は、該
原料空気精製装置を適用した空気液化分離装置の一例を
示す系統図である。
置の原料空気精製装置の一例を示す系統図、図２は、該
原料空気精製装置を適用した空気液化分離装置の一例を
示す系統図である。
【００１３】まず、図２に示す空気液化分離装置は、前
処理設備として、原料空気を所定圧力に圧縮する原料空
気圧縮機１と、該原料空気圧縮機１で圧縮した昇圧原料
空気の圧縮熱を除去して昇圧原料空気を４０℃程度に冷
却するアフタークーラー２と、該アフタークーラー２を
導出した昇圧原料空気の除湿（乾燥）を行って露点を下
げる乾燥装置３０と、該乾燥装置３０で乾燥された乾燥
原料空気中の水分や炭酸ガス等の不純物を吸着除去する
吸着器４とを備えており、吸着器４で精製された原料空
気がコールドボックス１１に導入される。
処理設備として、原料空気を所定圧力に圧縮する原料空
気圧縮機１と、該原料空気圧縮機１で圧縮した昇圧原料
空気の圧縮熱を除去して昇圧原料空気を４０℃程度に冷
却するアフタークーラー２と、該アフタークーラー２を
導出した昇圧原料空気の除湿（乾燥）を行って露点を下
げる乾燥装置３０と、該乾燥装置３０で乾燥された乾燥
原料空気中の水分や炭酸ガス等の不純物を吸着除去する
吸着器４とを備えており、吸着器４で精製された原料空
気がコールドボックス１１に導入される。
【００１４】コールドボックス１１内には、前記原料空
気を液化温度付近まで冷却する主熱交換器１２と、上部
塔１３，下部塔１４及び主凝縮蒸発器１５を備えた精留
塔１６と、膨張タービン１７，過冷器１８，膨張弁１
９，１９等とが設けられており、前記原料空気は、精留
塔１６での精留操作によって窒素，酸素等に分離する。
気を液化温度付近まで冷却する主熱交換器１２と、上部
塔１３，下部塔１４及び主凝縮蒸発器１５を備えた精留
塔１６と、膨張タービン１７，過冷器１８，膨張弁１
９，１９等とが設けられており、前記原料空気は、精留
塔１６での精留操作によって窒素，酸素等に分離する。
【００１５】前記原料空気圧縮機１と前記吸着器４との
間に設けられた前記乾燥装置３０は、機能として、図１
に示すように、冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮機３
１，冷媒凝縮器３２及び該乾燥装置３０に導入される前
記昇圧原料空気と低温冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換
器（蒸発器）３３と、該冷媒熱交換器３３で冷却された
低温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器３４と、該
水分離器３４を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換
器３３に導入される前の昇圧原料空気とを熱交換させる
空気熱交換器３５とを備えている。
間に設けられた前記乾燥装置３０は、機能として、図１
に示すように、冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮機３
１，冷媒凝縮器３２及び該乾燥装置３０に導入される前
記昇圧原料空気と低温冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換
器（蒸発器）３３と、該冷媒熱交換器３３で冷却された
低温原料空気中の凝縮水を分離する水分離器３４と、該
水分離器３４を導出した乾燥原料空気と前記冷媒熱交換
器３３に導入される前の昇圧原料空気とを熱交換させる
空気熱交換器３５とを備えている。
【００１６】原料空気圧縮機１で、例えば５ｋｇ／ｃｍ
2 Ｇに圧縮され、アフタークーラー２で４０℃程度に冷
却された昇圧原料空気は、上記乾燥装置３０の空気熱交
換器３５を経て前記冷媒熱交換器３３に導入され、ここ
で前記冷凍サイクルの低温冷媒と熱交換することによ
り、０〜１５℃、例えば１０℃に冷却される。冷媒熱交
換器３３で冷却された低温原料空気は、次に水分離器３
４に導入され、前記冷却により発生した凝縮水を分離し
た後、前記空気熱交換器３５に導入される。この空気熱
交換器３５では、水分離器３４を導出した乾燥原料空気
と前記昇圧原料空気とが熱交換を行い、例えば、昇圧原
料空気が１０℃に冷却されるとともに、乾燥原料空気が
３５℃に昇温する。
2 Ｇに圧縮され、アフタークーラー２で４０℃程度に冷
却された昇圧原料空気は、上記乾燥装置３０の空気熱交
換器３５を経て前記冷媒熱交換器３３に導入され、ここ
で前記冷凍サイクルの低温冷媒と熱交換することによ
り、０〜１５℃、例えば１０℃に冷却される。冷媒熱交
換器３３で冷却された低温原料空気は、次に水分離器３
４に導入され、前記冷却により発生した凝縮水を分離し
た後、前記空気熱交換器３５に導入される。この空気熱
交換器３５では、水分離器３４を導出した乾燥原料空気
と前記昇圧原料空気とが熱交換を行い、例えば、昇圧原
料空気が１０℃に冷却されるとともに、乾燥原料空気が
３５℃に昇温する。
【００１７】上記乾燥装置３０から導出されて吸着器４
に導入される原料空気は、この場合、温度３５℃，露点
１０℃であり、温度は高いが水分が少ないため、吸着器
４における水分の吸着熱による昇温は約３．８℃とな
り、炭酸ガス吸着部は約３８．８℃での操作となる。
に導入される原料空気は、この場合、温度３５℃，露点
１０℃であり、温度は高いが水分が少ないため、吸着器
４における水分の吸着熱による昇温は約３．８℃とな
り、炭酸ガス吸着部は約３８．８℃での操作となる。
【００１８】このときの乾燥装置３０における冷却熱量
は、昇圧原料空気が空気熱交換器３５で既に１５℃に冷
却されていることから、空気１Ｎｍ3 ／ｈにつき、水分
の凝縮熱（５．０ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と５℃分の空気の
顕熱（１．６ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計の６．６ｋｃ
ａｌ／ｈとなる。
は、昇圧原料空気が空気熱交換器３５で既に１５℃に冷
却されていることから、空気１Ｎｍ3 ／ｈにつき、水分
の凝縮熱（５．０ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と５℃分の空気の
顕熱（１．６ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計の６．６ｋｃ
ａｌ／ｈとなる。
【００１９】したがって、フレオン冷凍機を設けない水
冷式の従来装置に比べて炭酸ガス吸着部での操作温度を
下げることができ、炭酸ガスの吸着能力が向上し、少な
い吸着剤量で処理することができる。
冷式の従来装置に比べて炭酸ガス吸着部での操作温度を
下げることができ、炭酸ガスの吸着能力が向上し、少な
い吸着剤量で処理することができる。
【００２０】一方、上記乾燥装置３０を設けずに、飽和
水分を含んだ原料空気を吸着器４に導入し、炭酸ガス吸
着部の操作温度が３８．８℃になるようにするために
は、吸着器入口温度を約２７．７℃（０．００４７ｋｇ
Ｈ2 Ｏ／ｍ3 空気）にしなければならず、予冷に必要な
冷却熱量は、同じ空気１Ｎｍ3 ／ｈにつき、水分の凝縮
熱（３．１８ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と空気の顕熱（３．９
ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計の７．１ｋｃａｌ／ｈとな
る。
水分を含んだ原料空気を吸着器４に導入し、炭酸ガス吸
着部の操作温度が３８．８℃になるようにするために
は、吸着器入口温度を約２７．７℃（０．００４７ｋｇ
Ｈ2 Ｏ／ｍ3 空気）にしなければならず、予冷に必要な
冷却熱量は、同じ空気１Ｎｍ3 ／ｈにつき、水分の凝縮
熱（３．１８ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）と空気の顕熱（３．９
ｋｃａｌ／Ｎｍ3 ）との合計の７．１ｋｃａｌ／ｈとな
る。
【００２１】したがって、前記本形態例においては、冷
却熱量において約７％の低減が図れるとともに、汎用の
乾燥装置を用いることが可能になるため、従来の注文生
産の予冷設備に比べて設備コストを大幅に低減させるこ
とができる。特に、従来の空冷式や水冷式では冷却が困
難な夏季の高温大気条件や熱帯地方での空気液化分離装
置の原料空気精製装置及び方法として好適である。
却熱量において約７％の低減が図れるとともに、汎用の
乾燥装置を用いることが可能になるため、従来の注文生
産の予冷設備に比べて設備コストを大幅に低減させるこ
とができる。特に、従来の空冷式や水冷式では冷却が困
難な夏季の高温大気条件や熱帯地方での空気液化分離装
置の原料空気精製装置及び方法として好適である。
【００２２】なお、冷媒熱交換器３３で低温冷媒と熱交
換して冷却した低温原料空気の温度は、低いほど含有水
分量が少なくなるため、吸着器４における吸着操作には
好適であるが、低温にすると乾燥装置３０の能力を増大
させなければならないことから、原料空気量等の他の条
件も含めて、０〜１５℃の範囲、特に１０℃前後が最適
である。また、空気熱交換器３５で昇温して前記吸着器
に導入される乾燥原料空気の温度も、より低い方が吸着
器４にとっては有利であるが、６０℃以下であれば十分
な効果を得ることができる。
換して冷却した低温原料空気の温度は、低いほど含有水
分量が少なくなるため、吸着器４における吸着操作には
好適であるが、低温にすると乾燥装置３０の能力を増大
させなければならないことから、原料空気量等の他の条
件も含めて、０〜１５℃の範囲、特に１０℃前後が最適
である。また、空気熱交換器３５で昇温して前記吸着器
に導入される乾燥原料空気の温度も、より低い方が吸着
器４にとっては有利であるが、６０℃以下であれば十分
な効果を得ることができる。
【００２３】また、図３に示すように、乾燥装置３０の
後段に二次圧縮機２１とアフタークーラー２２とを設
け、乾燥後の原料空気を更に昇圧してから吸着器４に導
入することもできる。このときの二次圧縮機２１は、前
記原料空気圧縮機１とは別の独立した圧縮機でもよく、
原料空気圧縮機１が多段圧縮機の場合は、その圧縮段の
一部であってもよい。なお、乾燥装置３０等の構成は、
前記第１形態例と同様に形成できるので、同一符号を付
して詳細な説明は省略する。
後段に二次圧縮機２１とアフタークーラー２２とを設
け、乾燥後の原料空気を更に昇圧してから吸着器４に導
入することもできる。このときの二次圧縮機２１は、前
記原料空気圧縮機１とは別の独立した圧縮機でもよく、
原料空気圧縮機１が多段圧縮機の場合は、その圧縮段の
一部であってもよい。なお、乾燥装置３０等の構成は、
前記第１形態例と同様に形成できるので、同一符号を付
して詳細な説明は省略する。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気液化
分離装置の原料空気精製装置及び方法によれば、吸着器
を用いて原料空気の精製を行うにあたり、原料空気の冷
却に要する動力費や設備コストを大幅に低減することが
でき、吸着器における精製効率を向上させることができ
る。これにより、吸着器における設備コスト等も低減す
ることができる。
分離装置の原料空気精製装置及び方法によれば、吸着器
を用いて原料空気の精製を行うにあたり、原料空気の冷
却に要する動力費や設備コストを大幅に低減することが
でき、吸着器における精製効率を向上させることができ
る。これにより、吸着器における設備コスト等も低減す
ることができる。
【図１】 本発明の原料空気精製装置の一形態例を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】 本発明を適用した空気液化分離装置の一例を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図３】 本発明の他の形態例を示す系統図である。
【図４】 従来の原料空気精製装置の一例を示す系統図
である。
である。
１…原料空気圧縮機、２…アフタークーラー、４…吸着
器、１１…コールドボックス、１２…主熱交換器、１６
…精留塔、１７…膨張タービン、３０…乾燥装置、３１
…冷媒圧縮機、３２…冷媒凝縮器、３３…冷媒熱交換
器、３４…水分離器、３５…空気熱交換器
器、１１…コールドボックス、１２…主熱交換器、１６
…精留塔、１７…膨張タービン、３０…乾燥装置、３１
…冷媒圧縮機、３２…冷媒凝縮器、３３…冷媒熱交換
器、３４…水分離器、３５…空気熱交換器
Claims (5)
- 【請求項１】 原料空気を所定圧力に圧縮する原料空気
圧縮機と、該圧縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸ガス
を除去する吸着器とを有する空気液化分離装置の原料空
気精製装置において、前記原料空気圧縮機と前記吸着器
との間に、前記昇圧原料空気と冷凍機の低温冷媒とを熱
交換させる冷媒熱交換器を設けるとともに、該冷媒熱交
換器を導出した低温原料空気中の凝縮水を分離する水分
離器と、該水分離器を導出した乾燥原料空気と前記冷媒
熱交換器に導入する前の昇圧原料空気とを熱交換させる
空気熱交換器とを設けたことを特徴とする空気液化分離
装置の原料空気精製装置。 - 【請求項２】 前記吸着器の前段に、前記空気熱交換器
を導出した乾燥原料空気を更に昇圧する圧縮手段を設け
たことを特徴とする請求項１記載の空気液化分離装置の
原料空気精製装置。 - 【請求項３】 原料空気を原料空気圧縮機によって所定
圧力に圧縮し、該圧縮した昇圧原料空気中の水分，炭酸
ガスを吸着器によって除去する空気液化分離装置の原料
空気精製方法において、前記圧縮した昇圧原料空気をア
フタークーラーで冷却した後、冷凍機の低温冷媒と熱交
換させて更に冷却し、該冷却後の低温原料空気中の凝縮
水を水分離器で分離し、該水分を分離した乾燥原料空気
と前記アフタークーラーで冷却した後の昇圧原料空気と
を熱交換させて該昇圧原料空気を冷却するとともに前記
乾燥原料空気を昇温し、次いで、該昇温した乾燥原料空
気を前記吸着器に導入することを特徴とする空気液化分
離装置の原料空気精製方法。 - 【請求項４】 前記低温冷媒と熱交換して冷却した低温
原料空気の温度が、０〜１５℃であることを特徴とする
請求項３記載の空気液化分離装置の原料空気精製方法。 - 【請求項５】 前記吸着器に導入する乾燥原料空気の温
度が、６０℃以下であることを特徴とする請求項３記載
の空気液化分離装置の原料空気精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329786A JPH10170144A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329786A JPH10170144A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170144A true JPH10170144A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18225254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329786A Pending JPH10170144A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 空気液化分離装置の原料空気精製装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170144A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050109A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Jgc Corporation | ガス液化プラント |
| JP2008509372A (ja) * | 2004-08-03 | 2008-03-27 | サンパワー・インコーポレーテッド | エネルギー効率的、低価格、携帯可能、家庭使用可能な周囲空気からの酸素抽出 |
| JP2013204838A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 空気の低温深冷分離における前処理方法及び前処理装置 |
| CN103954031A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-30 | 梁山菱花生物科技有限公司 | 好氧微生物发酵系统压缩空气热能回收的方法及装置 |
| CN104258682A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-07 | 吴江市欧诚包装材料制品有限公司 | 一种空气干燥机 |
| FR3033397A1 (fr) * | 2015-03-06 | 2016-09-09 | Air Liquide | Procede de compression et de refroidissement d’un melange gazeux |
| CN108636068A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-10-12 | 江苏新凯晟机械设备有限公司 | 一种压缩空气吸附式干燥机控制系统 |
| WO2023234131A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 三菱電機株式会社 | Ｃｏ２吸着装置 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP8329786A patent/JPH10170144A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005050109A1 (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Jgc Corporation | ガス液化プラント |
| US7461520B2 (en) | 2003-11-18 | 2008-12-09 | Jgc Corporation | Gas liquefaction plant |
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| WO2023234131A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 三菱電機株式会社 | Ｃｏ２吸着装置 |
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| EP4534177A4 (en) * | 2022-05-31 | 2025-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | CO2 ADSORPTION DEVICE |
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