JPH11201636A - 空気液化分離装置及びその運転方法 - Google Patents

空気液化分離装置及びその運転方法

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JPH11201636A
JPH11201636A JP10003061A JP306198A JPH11201636A JP H11201636 A JPH11201636 A JP H11201636A JP 10003061 A JP10003061 A JP 10003061A JP 306198 A JP306198 A JP 306198A JP H11201636 A JPH11201636 A JP H11201636A
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Hideyuki Honda
秀幸 本田
Atsushi Inoue
篤 井上
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を一時的に停止させた後の再起動を容易
に短時間で行うことができ、動力ロスを低減するととも
に、需要に応じた装置の停止機会を増加させることがで
きる空気液化分離装置及びその運転方法を提供する。 【解決手段】 空気液化分離装置における精留塔の精留
段の少なくとも５０％を、溢流堰７４を有する泡鐘式棚
段７０で形成する。泡鐘式棚段７０には、棚段上の液を
排出するための液排出手段７６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気液化分離装置
及びその運転方法に関し、詳しくは、昼夜や週日等で酸
素等の分離製品ガスの需要が大幅に変動する産業分野、
例えば、金属溶融電気炉，製鉄・製鋼設備，酸素燃焼発
電設備，半導体製造設備等に製品ガスを供給する空気液
化分離装置における精留塔の構造及びその運転方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気液
化分離装置を、製品ガスの需要変動が大きな設備用とし
て設置する場合、その製品ガスの需要変動には、空気液
化分離装置として減量運転幅が大きいものを設置し、需
要の無いとき、あるいは少ないときには、減量運転を行
って過剰生産分を放出する方法や、製品ガスの需要の無
いときには装置を停止し、運転を再開する際には、再起
動に必要な時間に応じて早期に再起動を行う方法や、製
品ガスの需要の少ないときには過剰分を液化して貯蔵
し、製品ガスの需要が増大したときには貯蔵した液化ガ
スを気化して使用する方法等により対応してきた。
【０００３】しかし、過剰生産分の製品ガスを放出する
方法では、その放出分がロスとなり、また、再起動を早
めに行う方法は、再起動してから所定純度の製品ガスが
得られるまでに長時間を要するため、その間の動力がロ
スとなる。さらに、液化して貯蔵する方法の場合は、液
化器や貯槽等の設備の追加が必要となるという問題があ
り、いずれの場合も経済的な面で問題があった。
【０００４】これらの需要変動対応策の中で、製品ガス
の需要が無いときに装置を停止する方法は、その間の動
力費が不要であるから、比較的長期間にわたって製品需
要がなくなる場合や、小型で起動時間が比較的短い装置
には有効であるが、起動に長時間を要する大型の装置
や、短時間の需要変動の場合は、再起動に要する時間の
割合が多くなるため、大型装置にはほとんど採用される
ことがなかった。
【０００５】ここで、空気液化分離装置の起動時間が長
くかかる理由を図３に基づいて説明する。図３は、アル
ゴン塔を備えた複精留式の一般的な空気液化分離装置の
一例を示すもので、まず、空気圧縮機１で所定圧力に圧
縮された原料空気は、アフタークーラー２を経て吸着設
備３に導入され、該吸着設備３で原料空気中に含まれる
水分や炭酸ガス等の不純物が吸着除去されて精製された
後、主熱交換器４に導入されて冷却される。
【０００６】主熱交換器４で導出される製品ガス等と熱
交換を行って液化点付近まで冷却された原料空気は、そ
の大部分が管５から複精留塔６の下部塔７の下部に導入
される。また、主熱交換器４の中部からは、中間温度ま
で冷却された原料空気の一部が管８に抜き出され、膨張
タービン９で断熱膨張して寒冷を発生させた後、管１０
を経て複精留塔６の上部塔１１の中間部に導入される。
【０００７】前記下部塔７に導入された原料空気は、該
下部塔内での精留操作により、塔上部の窒素ガスと塔底
部の酸素富化液化空気とに分離する。下部塔底部から管
１２に抜き出された酸素富化液化空気は、過冷器１３，
減圧弁１４を経て上部塔１１の中上部に導入され、上部
塔１１の還流液となる。また、下部塔上部の窒素ガス
は、主凝縮蒸発器１５で凝縮液化して液化窒素となり、
その一部が管１６により下部塔頂部に導入されて下部塔
７の還流液となり、残りの液化窒素は、管１７から過冷
器１３，減圧弁１８を経て上部塔頂部に導入され、上部
塔１１の還流液となる。
【０００８】前記管１０，１２，１７からそれぞれ導入
された原料空気，酸素富化液化空気及び液化窒素は、該
上部塔内での精留操作により、塔上部の窒素ガスと塔底
部の液化酸素とに分離する。塔上部の窒素ガスは、管１
９から過冷器１３，主熱交換器４を経て導出される。塔
底部の液化酸素は、主凝縮蒸発器１５で前記下部塔上部
の窒素ガスと熱交換することにより蒸発気化して酸素ガ
スとなり、一部が上部塔内を上昇して上部塔１１の上昇
ガスとなり、残部の酸素ガスは、管２０に抜き出されて
主熱交換器４で常温に昇温して導出される。
【０００９】また、上部塔１１の中段から管２１に抜き
出された原料アルゴンガスは、アルゴン塔２２の下部に
導入され、該アルゴン塔内での精留操作により塔上部の
アルゴンガス（粗アルゴン）と塔下部の酸素富化流体と
に分離する。塔上部に分離したアルゴンガスは、一部が
製品として管２３から抜き出され、残部は、アルゴン凝
縮器２４で、前記下部塔底部から管１２に抜き出されて
管２５に分岐し、減圧弁２６を介して導入される酸素富
化液化空気の一部と熱交換を行い、凝縮液化してアルゴ
ン塔２２の還流液となる。塔下部に分離した前記酸素富
化流体は、管２７によって上部塔１１の中段に戻され
る。
【００１０】このような空気液化分離装置における各精
留塔は、内部に気液の接触を行うための精留部Ｆを有し
ており、この精留部Ｆでは、上昇するガス（上昇ガス）
と流下する液（還流液）とが接触し、これによってガス
成分の精留が行われている。そして、運転中の精留塔内
のガス及び液の組成は、上部塔及び下部塔は、共に塔上
部が窒素成分に富み、塔下部が酸素成分に富んだ状態に
なっており、アルゴン塔は、塔上部がアルゴン成分に富
み、塔下部が酸素成分に富んだ状態になっている。
【００１１】この状態で装置を停止させるために空気圧
縮機１を止めると、下部塔７においては、管５からの原
料空気の導入が止まるため、精留部Ｆを上昇するガスが
なくなるとともに、主凝縮蒸発器１５で凝縮して精留部
Ｆに還流していた液がなくなり、各精留部Ｆを流下しつ
つあった液は、重力によりそのまま下部塔底部まで流下
してしまう。また、上部塔１１では、下部塔７の停止に
より主凝縮蒸発器１５での液化酸素の蒸発が止まるとと
もに、減圧弁１４，１８が閉じられて還流液の導入が止
まることから、下部塔同様に、各精留部Ｆを流下中の液
は，塔底部まで流下してしまう。さらに、アルゴン塔に
おいても同様に、管２１からの上昇ガスがなくなるとと
もに、減圧弁２６が閉じられることにより還流液が発生
しなくなるので、各精留部Ｆを流下中の液は、塔底部ま
で流下してしまう。
【００１２】また、製品として窒素のみを採取する空気
液化分離装置の場合は、図４の系統図に示すように、単
精留式の空気液化分離装置が用いられている。この装置
では、空気圧縮機１，アフタークーラー２，吸着設備３
及び主熱交換器４を経て管５から単精留塔３１の下部に
導入された原料空気は、単精留塔内の精留部Ｆを上昇し
ながら精留され、塔上部に窒素ガス、塔底部に酸素富化
液化空気がそれぞれ分離する。
【００１３】塔上部に分離した窒素ガスは、一部が製品
として管３２から主熱交換器４を経て抜き出され、残部
は、凝縮器３３で、塔底部から管３４に抜き出され、減
圧弁３５を経て導入される酸素富化液化空気と熱交換し
て液化し、単精留塔３１の還流液となる。また、凝縮器
３３で気化した酸素富化空気は、管３６から主熱交換器
４を経て膨張タービン３７に導入され、断熱膨張して寒
冷を発生させた後、再び主熱交換器４を経て抜き出され
る。
【００１４】このような単精留式空気液化分離装置の場
合も、前記複精留式の場合と同様に、装置を停止させる
ために空気圧縮機１を止めると、単精留塔３１の上部の
窒素成分に富んだ液が塔底まで流下してしまう。
【００１５】すなわち、装置を停止させると、各精留塔
の底部には、塔上部の窒素成分に富んだ液あるいはアル
ゴン成分に富んだ液と塔下部の酸素成分に富んだ液とが
混合した状態で溜まることになる。
【００１６】次に、装置停止時の状況を、精留部Ｆの構
造上から説明する。精留塔の精留部Ｆの気液接触手段と
しては、棚段や充填物が用いられている。この内、棚段
で溢流堰を有しないもとしては、ターボグリッドトレイ
等があり、また、棚段で溢流堰を有するものとしては、
図５に示す多孔板式棚段４０、図６に示すバルブトレイ
５０、図７に示す泡鐘式棚段６０等が知られている。溢
流堰を有しないものや、溢流堰を有していても多孔板式
棚段４０やバルブトレイ５０では、停止時において精留
塔内の上昇ガスがなくなると、棚段上の液は、多孔板式
棚段４０の小孔４１やバルブトレイ５０の隙間５１等、
運転中に上昇ガス通路を形成していた通路から重力によ
り下方へ流下する。
【００１７】一方、泡鐘式棚段６０では、上昇ガスがな
くなった場合でも、棚段上の液は、ライザー６１及び溢
流堰６２によりせき止められて棚段上に滞留する。ま
た、泡鐘式棚段６０は、ライザー６１と泡鐘６３との間
に形成される上昇ガス通路６４が他の形式の棚段に比べ
て大きく、目詰まりを起こし難い等の性質を有してい
る。このような性質を利用し、例えば、特公昭６０−３
９９５１号公報に記載されているように、泡鐘式棚段６
０を、精留塔の特定の位置に限定して用いる場合もある
が、他の形式のものに比べて高価であり、空気液化分離
装置では処理する流体が清浄で目詰まりがないことなど
から、多くの精留段に採用されることはなかった。さら
に、上述のように限定して用いる場合であっても、通常
の泡鐘式棚段６０には、長期停止時や保守時に装置内の
液を排出するための小孔６５を設けているので、他の形
式の棚段と同様に、上昇ガスがなくなると液は下方に流
下してしまう。
【００１８】上述のように精留塔内の液が塔底部に流下
した状態で、装置を再起動するために空気圧縮機１を起
動して原料空気の導入を開始すると、複精留式の場合、
下部塔７に導入された原料空気が下部塔内を上昇して主
凝縮蒸発器１５に入り、この主凝縮蒸発器部分に存在す
る上部塔底部の液と熱交換を行い、液化して下部塔内を
流下する。これによって下部塔内の精留が始まるととも
に、主凝縮蒸発器１５で原料空気と熱交換して蒸発した
ガスが上部塔１１の内部を上昇し、下部塔７から管１
２，１７を経て上部塔１１に流入した液との間での精留
が始まる。
【００１９】しかし、この再起動時は、装置停止時に各
精留部Ｆの液が全て塔底部まで流下して混合した状態に
なっており、精留塔全体の組成分布が解消されているの
で、各精留部Ｆの組成分布が再形成され、所定の組成の
上昇ガスと還流液とによる精留操作が始まるまで待たな
ければならなかった。例えば、上部塔底部の液は、装置
停止時に液化酸素と液化窒素との混合液になってしまう
ため、所定純度の酸素ガスを製品として採取するために
は、上部塔底部の液に含まれる窒素分が略完全に蒸発
し、流下する液中にも窒素分がほとんど含まれていない
状態になるまで待たなければならない。
【００２０】さらに、アルゴン塔２２においては、上部
塔１１の組成分布が所定の状態になってからでないと所
定の精留操作が始まらないため、所定純度のアルゴンを
採取するまでには、極めて長時間を必要とする。
【００２１】このように、従来の空気液化分離装置で
は、装置を停止させると、各精留塔の底部に、組成が全
く異なる液が大量に流下して溜まるため、再起動の際に
は、この大量の液を再度精留部に分布させ、かつ，組成
分布を再形成しなければならず、この操作に長い時間を
要していた。
【００２２】そこで本発明は、装置を一時的に停止させ
た後の再起動を容易に短時間で行うことができ、動力ロ
スを低減するとともに、需要に応じた装置の停止機会を
増加させることができる空気液化分離装置及びその運転
方法を提供することを目的としている。
【００２３】
【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は、圧縮，精製，冷却し
た原料空気を深冷液化精留分離する精留塔を備えた空気
液化分離装置において、前記精留塔の精留段の少なくと
も５０％を、溢流堰を有する泡鐘式棚段で形成したこと
を特徴とするものであって、特に、前記泡鐘式棚段にお
けるライザーの上端高さが、前記溢流堰の上端高さより
高く形成されていること、また、前記泡鐘式棚段には、
棚段上の液を排出するための液排出手段が設けられてお
り、この液排出手段は、下端部が、下方の棚段又は精留
塔下部の液溜室又は精留塔の外部に通じる放液経路のい
ずれかに接続した液排出経路と、該液排出経路に設けら
れた液排出弁とからなり、前記液排出経路の上端部は、
精留塔外部から精留塔塔壁を貫通して棚段上面に開口す
るか、又は、棚段下方から棚段を貫通して上縁が棚段上
面と面一に開口するか、又は、棚段上方から棚段上面と
の間に所定の隙間を設けて下向きに開口するかのいずれ
かに形成されていることを特徴としている。
【００２４】また、本発明の空気液化分離装置の運転方
法は、圧縮，精製，冷却した原料空気を深冷液化精留分
離する精留塔の精留段の少なくとも５０％を、溢流堰を
有する泡鐘式棚段で形成するとともに、該泡鐘式棚段
に、棚段上の液を排出するための液排出手段を設けた空
気液化分離装置の運転方法であって、通常運転時には、
精留塔内の流下液を前記溢流堰から下方の精留段に溢流
落下させ、運転の一時停止時には、精留塔内の流下液を
前記泡鐘式棚段上に保持させるとともに、運転の長期停
止時又は装置の保守時には、前記泡鐘式棚段上に滞留す
る精留塔内の流下液を前記液排出手段から排出すること
を特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の空気液化分離装
置の一形態例を示す要部の断面図であって、前述の図３
に示した下部塔７、上部塔１１、アルゴン塔２２あるい
は図４に示した単精留塔３１における精留部Ｆの一部を
示すものである。また、図２は、本発明で用いる泡鐘式
棚段の説明図である。
【００２６】図１に示すように、本形態例における精留
部Ｆは、上昇ガスと還流液とを気液接触させるための棚
段として、前記図７に示す従来のものと実質的に同様に
形成された泡鐘式棚段７０を採用している。すなわち、
泡鐘式棚段７０は、棚板７１から上方に突出する筒状の
ライザー７２と、該ライザー７２の上方に所定間隔を設
けて装着した泡鐘７３と、棚板７１の一側に設けられた
溢流堰７４とにより形成されるものであって、溢流堰７
４の下方には、ダウンカマー７５が設けられている。ま
た、各棚板７１には、前述の小孔（６５）に代えて、棚
段上の液を排出するための液排出手段７６がそれぞれ設
けられている。
【００２７】液排出手段７６は、下端部が下方の棚段に
おけるダウンカマー部分に接続するとともに、上端部が
棚板７１の下方から棚板７１を貫通して上縁が棚板上面
と面一に開口する液排出経路７７と、該液排出経路７７
に設けられた液排出弁７８とにより形成されており、液
排出経路７７は、液排出弁７８を取付けた部分が塔壁Ｗ
の外部側を通るように形成されている。なお、最下段の
棚段に設けられる液排出経路７７の下端部は、精留塔下
部の液溜室に接続する状態となる。
【００２８】また、液排出手段７６の構造として、図１
に想像線で示す液排出経路７７ａのように、その下端部
を、下方の棚段のダウンカマー部分に接続するのに代え
て、精留塔の外部に通じる放液経路７９に接続するよう
に形成してもよい。さらに、液排出経路７７ｂのよう
に、その上端部を、精留塔外部から塔壁Ｗを貫通して棚
段（棚板７１）の上面に開口するように形成してもよ
く、液排出経路７７ｃのように、その上端部を、棚段上
方から下方に屈曲させ、棚板７１の上面との間に所定の
隙間を設けて下向きに開口するように形成してもよい。
また、放液経路７９を、精留塔下部の液溜室に接続して
もよい。さらに、棚板７１に液排出用の小孔を形成して
おき、装置の一時停止時にのみ、この小孔を塞ぐように
したり、小孔にガスを吹き付けて液の流下を防止したり
するようにしてもよい。これらの液排出経路の構造は、
棚段部分の液組成等に応じて適宜に選択することがで
き、炭化水素の濃縮防止等も考慮して選定すればよい。
【００２９】一方、図２に示すように、泡鐘式棚段７０
におけるライザー７２の上端高さｈｒ及び溢流堰７４の
上端高さｈｋは、棚板上面から泡鐘下端までの間のスロ
ット７９の高さｈｓより高く形成されており、かつ、ラ
イザー７２の上端高さｈｒは、前記溢流堰７４の上端高
さｈｋよりも高く形成されていることが好ましい。この
ように形成することにより、下段から上昇するガスのシ
ョートパスを液シールによって防止できるとともに、装
置停止時に、棚段上の液がライザー７２を越えて下方に
流下することがなくなるため、棚段上に、より多くの液
を滞留させることができる。また、溢流堰７４の上端高
さｈｋを高くすることなどにより、運転時における液深
を深くし、泡立ち部の容積を増やすことにより、泡立ち
が止まったときの容積減少を大きくすることができ、停
止時における流下液量を少なくでき、棚板上の滞留液量
を多くすることができる。
【００３０】なお、これらの形状は、上昇ガス量や還流
液量に応じて適宜最適な形状に形成することができ、例
えば、上昇ガス負荷が高い場合等は、ライザー７２の上
端高さｈｒより、スロット７９の高さｈｓが高い形状も
採用される。
【００３１】また、精留塔を構成する精留部Ｆの全精留
段を泡鐘式棚段７０で形成することにより、装置停止時
の塔内の組成分布を、より運転時に近い状態で保持する
ことができるが、必ずしも全段に泡鐘式棚段７０を用い
る必要はなく、一部に泡鐘式棚段７０を用いるだけで
も、それなりの組成分布を維持することができるので、
従来より再起動時間を短縮できる効果が得られる。例え
ば、従来の再起動時間は、一般的に約２時間かかってい
たが、そのうち、昇圧等の操作に要する時間は僅かであ
り、ほとんどの時間が混合された液体を精留塔内に分布
させ、さらに純度分布を再生するために費やされてい
た。製品が高純度になるほど、この時間は長くなるが、
低純酸素製造装置等では、多少混合状態が残っていても
製品として使用することができるので、純度分布再生に
要する時間は短くてすむ。したがって、全ての精留部で
液を保持して組成を保たなくても、それなりの効果が期
待でき、様々な条件、例えば、起動時間短縮によるコス
ト削減と泡鐘式棚段７０の設置コストとを勘案すると、
装置構成や製品の種類及び純度等の条件によっても異な
るが、少なくとも５０％の精留段を泡鐘式棚段７０で形
成することにより、相当の効果を得ることができる。
【００３２】なお、泡鐘式棚段７０と他の精留段とを混
在させる場合、泡鐘式棚段７０を設置する位置は、任意
に設定することが可能であり、全段に均等に分散配置し
てもよく、液組成の状態に応じて一部に集中的に設置す
るようにしてもよい。また、泡鐘式棚段以外の精留段に
は、任意のものを選択することができる。
【００３３】通常の運転時、泡鐘式棚段７０の上の液
は、図７に示す従来の泡鐘式棚段と同様に、溢流堰７４
を乗り越えて下方の精留段に溢流落下し、乗り越え高さ
分だけ棚板上の液面が高くなる。泡鐘７３の部分では、
スロット７９からの上昇ガスの流出によって液が泡立
ち、気液接触が行われて物質の移動が行われる。この泡
立ちによって液面は高くなるが、気泡を含んでいるた
め、混相としての密度は低下している。
【００３４】装置を停止させて精留部上方への液の供給
と下部へのガスの供給を止めると、泡鐘式棚段７０で
は、泡鐘部分からのガスの流出がなくなって泡立ちが収
まり、棚板上の液は、溢流堰７４を乗り越えた分が下方
に流れ落ちる。しかし、棚段の大部分を占める泡立ち部
は、泡が抜けて液面が低下することから、図１に示すよ
うに、液の大部分は、棚板７１の上に保持された状態と
なる。
【００３５】装置の再起動時、精留塔（下部塔又は単精
留塔）下部に原料空気を導入すると、各泡鐘式棚段７０
において、泡鐘部分から上昇したガスが棚板上に保持さ
れている所定の組成の液と接触し、両者の気液接触によ
って精留が行われるため、短時間で所定の精留操作が始
まり、塔上部に窒素ガスが分離する。複精留式の場合
は、主凝縮蒸発器で、下部塔上部の窒素ガスと上部塔底
部の液化酸素との熱交換が始まり、液化した液化窒素が
下部塔及び上部塔の還流液となり、気化した酸素ガスが
上部塔の上昇ガスとなる。同時に、下部塔底部には、停
止時に上方の精留段からほとんど液が流下してこないた
め、略所定の組成の酸素富化液化空気が溜まった状態に
なっているため、これが上部塔内に導入されることによ
り、上部塔においても所定の精留操作が始まる。同様
に、上部塔底部の液化酸素も略所定純度に保たれている
ため、主凝縮蒸発器で気化した酸素ガスを直ちに製品と
して抜き出すことが可能となる。さらに、上部塔が所定
の精留操作に入ることにより、アルゴン塔も所定の精留
操作を開始することができる。単精留式の場合も、同様
にして短時間で製品窒素の採取を開始することができ
る。
【００３６】一方、装置を長期間停止させる場合や保守
を行う場合には、液排出手段７６の液排出弁７８を開
き、棚板７１の上に滞留している液を液排出経路７７か
ら排出すればよい。なお、塔底部の液は、従来と同様の
液排出経路を介して排出することができる。
【００３７】また、精留塔における各精留部Ｆの下方
に、上方の精留部から流下する液を受ける液受と、該液
受で受けた液を下方の精留部あるいは塔底部に流下させ
る液流下管と、該液流下管の液流れを制御するための液
流下弁とを備えた液流下制御手段を設け、装置の一時停
止時に液流下弁を閉じることにより、液受部分等に液を
保持するようにした液保持構造を併用することもでき
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再起動に要する時間を大幅に短縮して動力ロスを減らす
ことができるだけでなく、従来は停止させることができ
なっかたような短時間の需要減少時でも装置を停止させ
ることができるので、停止の機会を増やすことが可能と
なり、分離製品ガスの需要変動の大きい設備に最適であ
り、さらに、動力や人件費を節約できるとともに、停止
の機会を利用して小さなメンテナンスを行うこともでき
る。また、液排出手段を設けて棚段上の液を排出できる
ようにしているので、長期停止時や保守時には、精留塔
内の流下液を全て排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気液化分離装置の一形態例を示す
要部の断面図である。
【図２】 本発明で用いる泡鐘式棚段の説明図である。
【図３】 アルゴン塔を備えた複精留式の一般的な空気
液化分離装置の一例を示す系統図である。
【図４】 単精留式の空気液化分離装置の一例を示す系
統図である。
【図５】 多孔板式棚段の概略図である。
【図６】 バルブトレイの概略図である。
【図７】 従来用いられていた泡鐘式棚段の概略図であ
る。
【符号の説明】
７０…泡鐘式棚段、７１…棚板、７２…ライザー、７３
…泡鐘、７４…溢流堰、７５…ダウンカマー、７６…液
排出手段、７７…液排出経路、７８…液排出弁、７９…
放液経路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮，精製，冷却した原料空気を深冷液
    化精留分離する精留塔を備えた空気液化分離装置におい
    て、前記精留塔の精留段の少なくとも５０％を、溢流堰
    を有する泡鐘式棚段で形成したことを特徴とする空気液
    化分離装置。
  2. 【請求項２】 前記泡鐘式棚段は、泡鐘部を形成するラ
    イザーの上端高さが、前記溢流堰の上端高さより高く形
    成されていることを特徴とする請求項１記載の空気液化
    分離装置。
  3. 【請求項３】 前記泡鐘式棚段は、棚段上の液を排出す
    るための液排出手段を備えていることを特徴とする請求
    項１記載の空気液化分離装置。
  4. 【請求項４】 前記液排出手段は、下端部が、下方の棚
    段又は精留塔下部の液溜室又は精留塔の外部に通じる放
    液経路のいずれかに接続した液排出経路と、該液排出経
    路に設けられた液排出弁とからなり、前記液排出経路の
    上端部は、精留塔外部から精留塔塔壁を貫通して棚段上
    面に開口するか、又は、棚段下方から棚段を貫通して上
    縁が棚段上面と面一に開口するか、又は、棚段上方から
    棚段上面との間に所定の隙間を設けて下向きに開口する
    かのいずれかに形成されていることを特徴とする請求項
    ３記載の空気液化分離装置。
  5. 【請求項５】 圧縮，精製，冷却した原料空気を深冷液
    化精留分離する精留塔の精留段の少なくとも５０％を、
    溢流堰を有する泡鐘式棚段で形成するとともに、該泡鐘
    式棚段に、棚段上の液を排出するための液排出手段を設
    けた空気液化分離装置の運転方法であって、通常運転時
    には、精留塔内の流下液を前記溢流堰から下方の精留段
    に溢流落下させ、運転の一時停止時には、精留塔内の流
    下液を前記泡鐘式棚段上に保持させるとともに、運転の
    長期停止時又は装置の保守時には、前記泡鐘式棚段上に
    滞留する精留塔内の流下液を前記液排出手段から排出す
    ることを特徴とする空気液化分離装置の運転方法。
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