JPS62102076A - 供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造する方法 - Google Patents
供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造する方法Info
- Publication number
- JPS62102076A JPS62102076A JP24176285A JP24176285A JPS62102076A JP S62102076 A JPS62102076 A JP S62102076A JP 24176285 A JP24176285 A JP 24176285A JP 24176285 A JP24176285 A JP 24176285A JP S62102076 A JPS62102076 A JP S62102076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- krypton
- xenon
- column
- lean
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 89
- PDEXVOWZLSWEJB-UHFFFAOYSA-N krypton xenon Chemical compound [Kr].[Xe] PDEXVOWZLSWEJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 33
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 34
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 101000635799 Homo sapiens Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Proteins 0.000 description 1
- 102100030852 Run domain Beclin-1-interacting and cysteine-rich domain-containing protein Human genes 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001944 continuous distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229930183328 quinanone Natural products 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J3/04—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 for air
- F25J3/04406—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 for air using a dual pressure main column system
- F25J3/04412—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 for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J3/04—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 for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04333—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
- F25J3/04363—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J3/04—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 for air
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04745—Krypton and/or Xenon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J3/04—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 for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04951—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network
- F25J3/04963—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network and inter-connecting equipment within or downstream of the fractionation unit(s)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/34—Processes or apparatus using separation by rectification using a side column fed by a stream from the low pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/90—Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
- F25J2200/94—Details relating to the withdrawal point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/50—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- 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
- F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
- F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液状供給原料からクリプトン−キセノン濃縮
物を製造する方法に関し、特に、か−る濃縮物が高い効
率で製造されそして希土類ガスが除去された液体が生成
物として回収されるような改良法に関する。
物を製造する方法に関し、特に、か−る濃縮物が高い効
率で製造されそして希土類ガスが除去された液体が生成
物として回収されるような改良法に関する。
発明の背景
クリプトン及びキセノンは、多くの用途においてその需
要が増加しつ＼ある。クリプトンは、長寿命ランプ及び
自動車用ランプを含めた高品質照明器具において広く使
用されている。キセノンは、特殊Ｘ１ｍ装置を含めた医
療用途で使用されている。
要が増加しつ＼ある。クリプトンは、長寿命ランプ及び
自動車用ランプを含めた高品質照明器具において広く使
用されている。キセノンは、特殊Ｘ１ｍ装置を含めた医
療用途で使用されている。
これらのガスの両方とも、多くの実験及び研究用途にお
いて一般に使用されている。
いて一般に使用されている。
クリプトン及びキセノンの主な源は大気である。
大気中の空気は、約１１ ｐｐｍのクリプトン及び約α
０８ ｐｐｍのキセノンを含有する。一般には、クリプ
トン及びキセノンは、空気を酸素及び窒素に分離する総
合空気分離プロセスに関連して空気から回収される。
０８ ｐｐｍのキセノンを含有する。一般には、クリプ
トン及びキセノンは、空気を酸素及び窒素に分離する総
合空気分離プロセスに関連して空気から回収される。
クリプトン及びキセノンの低い蒸気圧によって、これら
のガスは、空気分離の間に窒嵩中よりもむしろ酸素中に
濃縮する。酸素中での大気中のクリプトン及びキセノン
の濃縮は、酸素が大気中の空気の僅か約１７５を占める
のでそれらの濃度を５倍増大する。
のガスは、空気分離の間に窒嵩中よりもむしろ酸素中に
濃縮する。酸素中での大気中のクリプトン及びキセノン
の濃縮は、酸素が大気中の空気の僅か約１７５を占める
のでそれらの濃度を５倍増大する。
空気分離プロセスは、ガス状若しくは液状酸素を生成し
又は両者を生成することができ、そしてクリプトン及び
キセノンはどちらかの酸素生成物中に濃縮する。クリプ
トン及びキセノンは、酸素からのそれらの分離を効率的
に実施することができるように更に濃縮されるのが望ま
しい。クリプトン及びキセノンがガス状酸素中で回収さ
れるときには、クリプトン−キセノン濃縮プロセスは、
空気分離プロセスと同時に実施されなければならない。
又は両者を生成することができ、そしてクリプトン及び
キセノンはどちらかの酸素生成物中に濃縮する。クリプ
トン及びキセノンは、酸素からのそれらの分離を効率的
に実施することができるように更に濃縮されるのが望ま
しい。クリプトン及びキセノンがガス状酸素中で回収さ
れるときには、クリプトン−キセノン濃縮プロセスは、
空気分離プロセスと同時に実施されなければならない。
何故ならば、空気分離プラントによって生成された量の
ガス状酸素を貯蔵するのは実際的でないからである。か
くして、空気分離プラントからの液状酸素中にクリプト
ン−キセノンを回収するのが望ましい。と云うのは、こ
の液体は、貯蔵することができ、そして他の別の空気分
離プラントからの他のか＼る液体と一緒にしてクリプト
ン−キセノン濃縮プロセスのための供給原料を形成する
ことができるからである。
ガス状酸素を貯蔵するのは実際的でないからである。か
くして、空気分離プラントからの液状酸素中にクリプト
ン−キセノンを回収するのが望ましい。と云うのは、こ
の液体は、貯蔵することができ、そして他の別の空気分
離プラントからの他のか＼る液体と一緒にしてクリプト
ン−キセノン濃縮プロセスのための供給原料を形成する
ことができるからである。
しかしながら、空気分離プラントから液状酸素を除去す
るのは費用のか−ることである。と云うのは、空気分離
プラントから液状酸素と共に冷凍エネルギーが除去され
るからである。かくして、液状供給原料を使用するがし
かし希土類ガスを含まない液状生成物も生成するクリプ
トン−キセノン濃縮法を持つのが望ましい。
るのは費用のか−ることである。と云うのは、空気分離
プラントから液状酸素と共に冷凍エネルギーが除去され
るからである。かくして、液状供給原料を使用するがし
かし希土類ガスを含まない液状生成物も生成するクリプ
トン−キセノン濃縮法を持つのが望ましい。
周知の如く、酸素は、もし適当に取り扱わないと危険に
なる場合がある。それ故に、液状供給原料を用いる公知
のクリプトン−キセノン濃縮法は、これまで、所望のク
リプトン−キセノン濃縮を所要の安全さで達成するため
には極めて？３Ｉ雑化されていた。それ故に、酸素の取
り扱いによってこれまで引き起こされていた過度の複雑
化を必要とせずに液状供給原料を用いてクリプトン及び
キセノンを効率よく濃縮するような方法を提供するのが
望ましい。
なる場合がある。それ故に、液状供給原料を用いる公知
のクリプトン−キセノン濃縮法は、これまで、所望のク
リプトン−キセノン濃縮を所要の安全さで達成するため
には極めて？３Ｉ雑化されていた。それ故に、酸素の取
り扱いによってこれまで引き起こされていた過度の複雑
化を必要とせずに液状供給原料を用いてクリプトン及び
キセノンを効率よく濃縮するような方法を提供するのが
望ましい。
それ故に、本発明の目的は、クリプトン−キセノン濃縮
物を製造するための改良法を提供することである。
物を製造するための改良法を提供することである。
本発明の他の目的は、液状供給原料を使用してクリプト
ン−キセノン濃縮物を製造するための改良法を提供する
ことである。
ン−キセノン濃縮物を製造するための改良法を提供する
ことである。
本発明の更に他の目的は、希土類ガスを含まない液状生
成物も生成するクリプトン−キセノン濃縮物を製造する
ための改良法を提供することである。
成物も生成するクリプトン−キセノン濃縮物を製造する
ための改良法を提供することである。
本発明の尚更に他の目的は、公知法のこれまで必要な複
雑化をすべて必要とせずに所望の濃縮を実施することが
できるクリプトン−キセノン：ａ紛物の製造法を提供す
ることである。
雑化をすべて必要とせずに所望の濃縮を実施することが
できるクリプトン−キセノン：ａ紛物の製造法を提供す
ることである。
発明の概要
上記の目的及び当業者にはこの開示の通読時に明らかに
なる他の目的は、 供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造しし
かも希土類ガスを実質上含まない液状生成物も回収する
方法であって、 １）酸素、クリプトン及びキセノンを含む供給原料液を
再沸帯域に供給して再沸液を形成し、２）前記再沸液を
部分気化させて蒸気及び液状クリプトン−キセノン濃縮
物を生成し、３）クリプトンーキ七ノン濃縮物を回収し
、４）塔において下流する還流液に対向させて前記蒸気
を通し、 ５）前記蒸気からクリプトン及びキセノンを前記還流液
にストリッピングさせてリーン蒸気及びよりリッチな液
体を生成し、 ６）前記のよりリッチな液体を再沸帯域に送って再沸液
の一部分を形成し、 ７）前記塔からリーン蒸気を抜き取り、８）抜き取った
リーン蒸気を加熱し、 ９）加熱したリーン蒸気を圧縮し、 １０）圧縮したリーン蒸気を、加熱リーン蒸気との間接
的熱交換によって冷却し、 １１）冷却されたリーン蒸気を、再沸帯域において部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮させてリ
ーン液体を生成し、 １２）前記リーン液体の一部分を前記塔に送って還流液
を形成し、そして １３）前記リーン液体の一部分を、希土類ガスを実質上
含まない液状生成物として回収する、ことを含む方法 によって達成される。
なる他の目的は、 供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造しし
かも希土類ガスを実質上含まない液状生成物も回収する
方法であって、 １）酸素、クリプトン及びキセノンを含む供給原料液を
再沸帯域に供給して再沸液を形成し、２）前記再沸液を
部分気化させて蒸気及び液状クリプトン−キセノン濃縮
物を生成し、３）クリプトンーキ七ノン濃縮物を回収し
、４）塔において下流する還流液に対向させて前記蒸気
を通し、 ５）前記蒸気からクリプトン及びキセノンを前記還流液
にストリッピングさせてリーン蒸気及びよりリッチな液
体を生成し、 ６）前記のよりリッチな液体を再沸帯域に送って再沸液
の一部分を形成し、 ７）前記塔からリーン蒸気を抜き取り、８）抜き取った
リーン蒸気を加熱し、 ９）加熱したリーン蒸気を圧縮し、 １０）圧縮したリーン蒸気を、加熱リーン蒸気との間接
的熱交換によって冷却し、 １１）冷却されたリーン蒸気を、再沸帯域において部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮させてリ
ーン液体を生成し、 １２）前記リーン液体の一部分を前記塔に送って還流液
を形成し、そして １３）前記リーン液体の一部分を、希土類ガスを実質上
含まない液状生成物として回収する、ことを含む方法 によって達成される。
本明細書において用いる用語「希土類ガス」は、クリプ
トン及びキセノンを意味する。
トン及びキセノンを意味する。
本明細書において用いる用語「リーン」、「よりリーン
な」、「リッチ」及び「よりリッチな」は、特に記して
いない限り希土類ガスの濃度を表わす。
な」、「リッチ」及び「よりリッチな」は、特に記して
いない限り希土類ガスの濃度を表わす。
本明細書において用いる用語「一体熱ポンプ回路」は、
熱ポンプ回路が分離塔と組み合わされて分離塔から得ら
れるプ胃セス流体を使用するような配置を意味する。
熱ポンプ回路が分離塔と組み合わされて分離塔から得ら
れるプ胃セス流体を使用するような配置を意味する。
本明細書において用いる用語「再沸帯域」は、流入する
液体が間接的に加熱されこれによって部分気化されてガ
ス及び残留液を生成するような熱交換帯域を意味する。
液体が間接的に加熱されこれによって部分気化されてガ
ス及び残留液を生成するような熱交換帯域を意味する。
これによって、残留液は、流入する液体中に存在する揮
発性の低い成分中に富化される。
発性の低い成分中に富化される。
本明細書において用いる用語「間接的熱光換」は、２つ
の流体流れを互いに物理的に接触又は混合させずに熱交
換関係にすることを意味する。
の流体流れを互いに物理的に接触又は混合させずに熱交
換関係にすることを意味する。
本明細書において用いる用語「平衡段階」は、気−液接
触段階を出る蒸気及び液体が物質移動平衡状態にあるよ
うな気−液接触段階を意味する。
触段階を出る蒸気及び液体が物質移動平衡状態にあるよ
うな気−液接触段階を意味する。
液相及び気相に対してシレー又はブレーシ即ち個別的な
接触段階を使用する分離塔について言えば、平衡段階は
理論トレー又はプレートに相当する。
接触段階を使用する分離塔について言えば、平衡段階は
理論トレー又はプレートに相当する。
バッキング即ち液相及び気相の連続接触を使用する分離
塔について言えば、平衡段階は、１個の理論プレートに
等しい塔バッキングのその高さに相当する。実際の接触
段階即ちトレー、プレート又はバッキングは、その物質
移動効率に依存して平衡段階に相当する。
塔について言えば、平衡段階は、１個の理論プレートに
等しい塔バッキングのその高さに相当する。実際の接触
段階即ちトレー、プレート又はバッキングは、その物質
移動効率に依存して平衡段階に相当する。
本明細書でボいる用語「塔」は、蒸留又は分別塔、即ち
、例えば塔内に配置された一連の垂直方向にｌｌＩ［し
たトレー又はプレート上で又は別法として塔に充填され
たバッキング部材上で気相及び液相を接触させることに
よるが如くして液相及び気相を向流接触させて流体混合
物の分離を行なうような接触塔又は帯域を意味する。分
別塔の詳細な説明については、アール・エイチ・ベリー
及ヒシー・エイチ・チルトン氏編集「ザ・ナミカル・エ
ンジニャーズ・ハンドブック（ｔｈｅ Ｃｈｅｍ１ｃａ
ｌＥｎｇｉｎ＠ｅｒ’ｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ） 、第五
版」（米国、Ｓニーヨーク州所在のマクグロー・ヒル・
ブック・カンパニー）、冑デスチレーション（Ｄｉｓｔ
ｉｌｌａｔｉｏｎ）”ｓビー・デー・スミス氏姓、第１
３−３頁、ザ・コンティニュアス・デスチレーション・
プロセス（Ｔｈｅ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｄｉｓｔｉ
ｌｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ）を参照されたい。
、例えば塔内に配置された一連の垂直方向にｌｌＩ［し
たトレー又はプレート上で又は別法として塔に充填され
たバッキング部材上で気相及び液相を接触させることに
よるが如くして液相及び気相を向流接触させて流体混合
物の分離を行なうような接触塔又は帯域を意味する。分
別塔の詳細な説明については、アール・エイチ・ベリー
及ヒシー・エイチ・チルトン氏編集「ザ・ナミカル・エ
ンジニャーズ・ハンドブック（ｔｈｅ Ｃｈｅｍ１ｃａ
ｌＥｎｇｉｎ＠ｅｒ’ｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ） 、第五
版」（米国、Ｓニーヨーク州所在のマクグロー・ヒル・
ブック・カンパニー）、冑デスチレーション（Ｄｉｓｔ
ｉｌｌａｔｉｏｎ）”ｓビー・デー・スミス氏姓、第１
３−３頁、ザ・コンティニュアス・デスチレーション・
プロセス（Ｔｈｅ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｄｉｓｔｉ
ｌｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ）を参照されたい。
本明細書における用語「二重塔」は、低圧塔の下方端と
熱交換関係にある上方端を有する高圧塔を意味する。二
重塔の詳細な説明については、ルヒマン氏の１ザ・セバ
レーシヲン・オプ・ガセズ（Ｔｈｅ ５ｅｐａｒａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｇａ５ｅｆｉ）”（オックスフォード・ユ
ニバーシティ・プレス、１９４９）、第■章、霧工業的
空気分離１及びバロン氏の１クリオゲニツクｅシステム
ズ（Ｃｒｙｏｇ＠ｎｉｃ Ｓｙｚｔｅｍａ） ＠（マク
グロー・ヒル・インコーホレーテッド、１９６６）、第
２３０頁、′空気分離系譚に見い出される〇 」１艮１ｊｂ１ 添付図面を参照しながら、本発明の方法を詳細に説明す
る。
熱交換関係にある上方端を有する高圧塔を意味する。二
重塔の詳細な説明については、ルヒマン氏の１ザ・セバ
レーシヲン・オプ・ガセズ（Ｔｈｅ ５ｅｐａｒａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｇａ５ｅｆｉ）”（オックスフォード・ユ
ニバーシティ・プレス、１９４９）、第■章、霧工業的
空気分離１及びバロン氏の１クリオゲニツクｅシステム
ズ（Ｃｒｙｏｇ＠ｎｉｃ Ｓｙｚｔｅｍａ） ＠（マク
グロー・ヒル・インコーホレーテッド、１９６６）、第
２３０頁、′空気分離系譚に見い出される〇 」１艮１ｊｂ１ 添付図面を参照しながら、本発明の方法を詳細に説明す
る。
こ−で第１図を説明すると、酸素、クリプトン及びキセ
ノンを含む液体流れ３２は、例えばポンプ手段３３によ
って、流れ３４として再沸帯域３６に送られる。第１図
の具体例では、供給原料流れ３４は塔３５からの液体と
合流され、そして得られた合流流れ４２は再沸帯域３６
に送られる。
ノンを含む液体流れ３２は、例えばポンプ手段３３によ
って、流れ３４として再沸帯域３６に送られる。第１図
の具体例では、供給原料流れ３４は塔３５からの液体と
合流され、そして得られた合流流れ４２は再沸帯域３６
に送られる。
供給原料液流れ５４中のクリプトン及びキセノンの濃度
は任意の有効濃度であってよいが、しがし一般には供給
原料液流れ３４においてクリプトンの濃度は少なくとも
１０ｐｐｍ でありそしてキセノンの濃度は少なくとも
１ ｐｐｍである。
は任意の有効濃度であってよいが、しがし一般には供給
原料液流れ３４においてクリプトンの濃度は少なくとも
１０ｐｐｍ でありそしてキセノンの濃度は少なくとも
１ ｐｐｍである。
本発明の方法に対する供給原料液の源は、希土類ガス含
有液体酸素の任意の源であってよい。第１図は、液状及
びガス状酸緊生成物の両方を生成することができる二重
塔空気分離プ四セス１０の低圧塔の溜めからの液体とし
て１つのか＼る源を示している。第１図に示されるよう
に、この液体２６は、本発明の方法における使用に先立
って貯蔵受器３１に送ることができる。貯蔵受器３１に
は、図示される二重塔空気分離プラントからの供給原料
とは別に又はそれに加えて源からの適当な供給原料液を
供給することができる。第１図は、本発明の方法が総合
空気分離プロセスに結びつける必要がないという点で該
方法の利益のうちの１つを例示する。本発明の方法への
唯一の投入物は供給原料液流れ３４であるが、これは任
意の適当な源からのものであってよい。塔における物質
移動、一体熱ポンプ回路における熱伝達及び再沸帯域に
おける濃縮相変化を含めて全クリプトン−キセノン濃縮
プ四セス３０は、他の流れを全くプロセスに投入せずに
実施される。これによって、本発明の方法は唯−無二の
ものになり、そしてこれまで有効な方法よりもかなり簡
素化された方法でクリプトン−キセノン濃縮が可能にな
る。
有液体酸素の任意の源であってよい。第１図は、液状及
びガス状酸緊生成物の両方を生成することができる二重
塔空気分離プ四セス１０の低圧塔の溜めからの液体とし
て１つのか＼る源を示している。第１図に示されるよう
に、この液体２６は、本発明の方法における使用に先立
って貯蔵受器３１に送ることができる。貯蔵受器３１に
は、図示される二重塔空気分離プラントからの供給原料
とは別に又はそれに加えて源からの適当な供給原料液を
供給することができる。第１図は、本発明の方法が総合
空気分離プロセスに結びつける必要がないという点で該
方法の利益のうちの１つを例示する。本発明の方法への
唯一の投入物は供給原料液流れ３４であるが、これは任
意の適当な源からのものであってよい。塔における物質
移動、一体熱ポンプ回路における熱伝達及び再沸帯域に
おける濃縮相変化を含めて全クリプトン−キセノン濃縮
プ四セス３０は、他の流れを全くプロセスに投入せずに
実施される。これによって、本発明の方法は唯−無二の
ものになり、そしてこれまで有効な方法よりもかなり簡
素化された方法でクリプトン−キセノン濃縮が可能にな
る。
第１図に戻って説明すると、再沸帯域の再沸液６１は濃
縮器３７において凝縮液との熱交換によって部分気化さ
れ、これによって蒸気４３及び°クリプトンーキセノン
濃縮物４０（これは、更に使用するために回収すること
ができる）をもたらす。
縮器３７において凝縮液との熱交換によって部分気化さ
れ、これによって蒸気４３及び°クリプトンーキセノン
濃縮物４０（これは、更に使用するために回収すること
ができる）をもたらす。
典型的には、濃縮物４０中のクリプトン濃度は少なくと
も２００ ｐｐｍ好ましくは少なくとも４００ｐｐｍ
であり、そして濃縮物４０中のキセノン濃度は少なくと
も１５ ｐｐｍ好ましくは少なくとも３０ ｐｐｍ で
ある。
も２００ ｐｐｍ好ましくは少なくとも４００ｐｐｍ
であり、そして濃縮物４０中のキセノン濃度は少なくと
も１５ ｐｐｍ好ましくは少なくとも３０ ｐｐｍ で
ある。
蒸気４３（これは、再沸帯域への供給原料液よりもクリ
プトン及びキセノンがよりリーンなものである）は、下
流する還流液に対向して塔５５を上方に通される。第１
図では再沸帯域３６が塔３５とは離して図示されている
けれども、再沸帯域は塔３５内にまたその底部にあって
もよい。再沸帯域が第１図の具体例における如く塔３５
とは別個であるときには、蒸気４３は塔３５にその底部
において導入される。
プトン及びキセノンがよりリーンなものである）は、下
流する還流液に対向して塔５５を上方に通される。第１
図では再沸帯域３６が塔３５とは離して図示されている
けれども、再沸帯域は塔３５内にまたその底部にあって
もよい。再沸帯域が第１図の具体例における如く塔３５
とは別個であるときには、蒸気４３は塔３５にその底部
において導入される。
塔３５内では、蒸気４３中のクリプトン及びキセノンが
その蒸気から下流する還流液中にス） ＩＪツビングさ
れる。得られるクリプトン−キセノン富化液４１は、再
沸帯域に送られて再沸液６１の一部分を形成する。
その蒸気から下流する還流液中にス） ＩＪツビングさ
れる。得られるクリプトン−キセノン富化液４１は、再
沸帯域に送られて再沸液６１の一部分を形成する。
塔３５は、１０〜７５ｐｓｉａ好ましくは１５〜３０
ｐｍｉｍの範囲内の圧力で操作され、そして蒸気４３中
のクリプトン及びキセノンの有意部分好ましくはその実
質上全部を下流する還流液中にストリッピングする働き
をする。これによって蒸気流れ４４が生じるが、この蒸
気流れ４４は、塔５５から好ましくは塔３５の頂部にお
いてリーン状態で抜き出されそして好ましくは希土類ガ
スを実質上含まない。
ｐｍｉｍの範囲内の圧力で操作され、そして蒸気４３中
のクリプトン及びキセノンの有意部分好ましくはその実
質上全部を下流する還流液中にストリッピングする働き
をする。これによって蒸気流れ４４が生じるが、この蒸
気流れ４４は、塔５５から好ましくは塔３５の頂部にお
いてリーン状態で抜き出されそして好ましくは希土類ガ
スを実質上含まない。
実質上酸素からなるリーン蒸気流れ４４は熱交換器３９
における間接的熱交換によって加熱され、そして加熱し
た流れ４５は圧縮器３８において圧縮されて圧縮流れ４
６を形成する。流れ４５はごく僅かな程度の圧縮を受け
ればよく、好ましくは流れ４６は流れ４５よりもせいぜ
い３０ ｐｓｉ（そして最とも好ましくはせいぜい１５
ｐｓｉ高い圧力にある。図示されていないけれども、
圧縮された流れは冷却水によって冷却することができる
。次いで、圧縮された流れ４５は加熱蒸気流れ４４に対
向して熱交換器３９を通すことによる間接的熱交換によ
って冷却され、そして得られた冷却され圧縮されたリー
ン蒸気流れ４７は再沸帯域５６の凝縮器３７に送られる
。こ＼で、その冷却され圧縮されたリーン蒸気は、部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮されてリ
ーン液４８を生成する。このリーン液４８の一部分４９
（り一ン液４８の１０〜４０％好ましくは１５〜２５％
に相当する）は、弁５１によって膨張されそして流れ５
２として塔３５に好ましくは塔の頂部に送られて上記の
下流する還流液を形成する。リーン液４８の他の部分３
０好ましくは残りの部分は、実質上酸素からなりそして
希土類ガスを実質上含まない液状生成物として回収され
る。一般には、流れ３０は、せいぜい５ ｐｐｍ好まし
くはせいぜいｌｐｐｍのクリプトン濃度及び無視し得る
キセノン濃度を有する。
における間接的熱交換によって加熱され、そして加熱し
た流れ４５は圧縮器３８において圧縮されて圧縮流れ４
６を形成する。流れ４５はごく僅かな程度の圧縮を受け
ればよく、好ましくは流れ４６は流れ４５よりもせいぜ
い３０ ｐｓｉ（そして最とも好ましくはせいぜい１５
ｐｓｉ高い圧力にある。図示されていないけれども、
圧縮された流れは冷却水によって冷却することができる
。次いで、圧縮された流れ４５は加熱蒸気流れ４４に対
向して熱交換器３９を通すことによる間接的熱交換によ
って冷却され、そして得られた冷却され圧縮されたリー
ン蒸気流れ４７は再沸帯域５６の凝縮器３７に送られる
。こ＼で、その冷却され圧縮されたリーン蒸気は、部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮されてリ
ーン液４８を生成する。このリーン液４８の一部分４９
（り一ン液４８の１０〜４０％好ましくは１５〜２５％
に相当する）は、弁５１によって膨張されそして流れ５
２として塔３５に好ましくは塔の頂部に送られて上記の
下流する還流液を形成する。リーン液４８の他の部分３
０好ましくは残りの部分は、実質上酸素からなりそして
希土類ガスを実質上含まない液状生成物として回収され
る。一般には、流れ３０は、せいぜい５ ｐｐｍ好まし
くはせいぜいｌｐｐｍのクリプトン濃度及び無視し得る
キセノン濃度を有する。
先に説明したように、本発明のクリプトン−キセノン濃
縮法は、供給原料以外の投入流れを蚕く必要としない。
縮法は、供給原料以外の投入流れを蚕く必要としない。
かくして、液状供給原料は、塔３５内でのクリプトンー
キ七ノン物質移動、熱交換器３９と関連した一体熱ポン
プ回路での熱伝達、及び再沸帯域３６での濃縮相変化を
可能にすることが分かる。再沸帯域３６での熱交換は極
めて類似した流体間で行われるので、即ち、再沸液６１
及び凝縮する圧縮されｉ ＩＪ−ン蒸気４７の両方とも
一般には９９％以上の酸素からなるので、再沸帯域３６
内での熱交換は圧縮器３８でのごく僅かな程度の圧縮で
実施することができる。これは、エネルギーの利用上の
面からまた完全上の面からも有益である。と云うのは、
酸素の圧縮は圧縮量が大きくなる程危険になる場合があ
るからである。
キ七ノン物質移動、熱交換器３９と関連した一体熱ポン
プ回路での熱伝達、及び再沸帯域３６での濃縮相変化を
可能にすることが分かる。再沸帯域３６での熱交換は極
めて類似した流体間で行われるので、即ち、再沸液６１
及び凝縮する圧縮されｉ ＩＪ−ン蒸気４７の両方とも
一般には９９％以上の酸素からなるので、再沸帯域３６
内での熱交換は圧縮器３８でのごく僅かな程度の圧縮で
実施することができる。これは、エネルギーの利用上の
面からまた完全上の面からも有益である。と云うのは、
酸素の圧縮は圧縮量が大きくなる程危険になる場合があ
るからである。
また一体熱ポンプ回路は、濃縮プロセスの複雑化を減じ
る役目もする。と云うのは、窒素又はアルゴンの如き他
の流体は熱交換媒体として要求されないからである。ま
た、これは、本発明の方法が他の低温法に関係なく一層
唯一無二になることができるのを補助する。
る役目もする。と云うのは、窒素又はアルゴンの如き他
の流体は熱交換媒体として要求されないからである。ま
た、これは、本発明の方法が他の低温法に関係なく一層
唯一無二になることができるのを補助する。
先に記載したように、第１図は、ガス状及び液状酸素生
成物の両方を生成する二重塔空気分離シラントであって
、大気中のクリプトン及びキセノンの実質上全部をガス
状生成物よりもむしろ液状生成物中に置くように通常の
二生成物二重塔配置から変形された二重基空気分離プラ
ントからクリプトン−キセノン濃縮プロセスへの供給原
料液が取られるところの特に好ましい配置を例示する。
成物の両方を生成する二重塔空気分離シラントであって
、大気中のクリプトン及びキセノンの実質上全部をガス
状生成物よりもむしろ液状生成物中に置くように通常の
二生成物二重塔配置から変形された二重基空気分離プラ
ントからクリプトン−キセノン濃縮プロセスへの供給原
料液が取られるところの特に好ましい配置を例示する。
こ−で、第１図に例示される二重基空気分離プロセスに
ついて簡単に説明する。
ついて簡単に説明する。
第１図を説明すると、供給原料空気１４は１７〜１３０
ｐｓｉａの圧力で操作される高圧塔１５に導入され、
こ＼でそれは窒素がよりリッチな蒸気１６及び酸素がよ
りリッチな液体１５に分離される。蒸気１６は凝縮器１
２において低圧塔残液６２との間接的熱交換によって凝
縮され、そして得られる窒素がよりリッチな液体１７は
、流れ１９として高圧塔に、また弁２２を通る流れ１８
及び流れ２３として低圧塔に送られて塔のための還流液
として働く。液体１５は、弁２０によって膨張されそし
て流れ２１として（部分フラッシングされた供給原料と
して）低圧塔に送られる。また、塔１１には、冷端熱交
換器温度制御のために且つ（又は）プラントの冷凍を展
開させるのに使用することができる空気流れ５１も供給
原料として導入される。塔１１は、塔１３よりも低い圧
力で且つ１５〜Ｓ Ｏｐｓｉｍの範囲内の圧力で操作さ
れる。塔１１内では、各投入流れは、流れ２４として抜
き出される窒素リッチ成分と、酸素リッチ成分とに分離
される。この酸素リッチ成分は、ガス状流れ２５及び液
状流れ２６として塔から抜き出される。
ｐｓｉａの圧力で操作される高圧塔１５に導入され、
こ＼でそれは窒素がよりリッチな蒸気１６及び酸素がよ
りリッチな液体１５に分離される。蒸気１６は凝縮器１
２において低圧塔残液６２との間接的熱交換によって凝
縮され、そして得られる窒素がよりリッチな液体１７は
、流れ１９として高圧塔に、また弁２２を通る流れ１８
及び流れ２３として低圧塔に送られて塔のための還流液
として働く。液体１５は、弁２０によって膨張されそし
て流れ２１として（部分フラッシングされた供給原料と
して）低圧塔に送られる。また、塔１１には、冷端熱交
換器温度制御のために且つ（又は）プラントの冷凍を展
開させるのに使用することができる空気流れ５１も供給
原料として導入される。塔１１は、塔１３よりも低い圧
力で且つ１５〜Ｓ Ｏｐｓｉｍの範囲内の圧力で操作さ
れる。塔１１内では、各投入流れは、流れ２４として抜
き出される窒素リッチ成分と、酸素リッチ成分とに分離
される。この酸素リッチ成分は、ガス状流れ２５及び液
状流れ２６として塔から抜き出される。
通常の二生成物即ち液状及びガス状酸素の製造では、ガ
ス状酸素生成物は、２つの抜き出された流れが平衡状態
になるような態様で残留液よりも上方で抜き出される。
ス状酸素生成物は、２つの抜き出された流れが平衡状態
になるような態様で残留液よりも上方で抜き出される。
従って、クリプトン及びキセノンは抜き取られた生成物
流れの両方において平衡状態にある。液状生成物の平衡
クリプトン及びキ七ノン含量はガス状生成物のそれより
も高いけれども、時には液状生成物の量はガス状生成物
よりもずっと少なく、これによってガス生成物によるク
リプトン及びキセノンの損失は有意なものである。この
事態を打破するために、第１図に例示される二重基配置
では、塔１１の溜めよりも少なくとも１個の平衡段階だ
け上方の点（この場合には、トレー２７よりも上方の点
）において塔１１からガス状酸素生成物２５を抜き取っ
ている。
流れの両方において平衡状態にある。液状生成物の平衡
クリプトン及びキ七ノン含量はガス状生成物のそれより
も高いけれども、時には液状生成物の量はガス状生成物
よりもずっと少なく、これによってガス生成物によるク
リプトン及びキセノンの損失は有意なものである。この
事態を打破するために、第１図に例示される二重基配置
では、塔１１の溜めよりも少なくとも１個の平衡段階だ
け上方の点（この場合には、トレー２７よりも上方の点
）において塔１１からガス状酸素生成物２５を抜き取っ
ている。
その代わりに、か−る配置では、通常の実施下にガス状
生成物と一緒に取り出されるような有意量のクリプトン
−キセノンは液体中にと！まり、かくしてクリプトン−
キセノン濃縮プロセスに送られることが見い出された。
生成物と一緒に取り出されるような有意量のクリプトン
−キセノンは液体中にと！まり、かくしてクリプトン−
キセノン濃縮プロセスに送られることが見い出された。
所望ならば、ガス状酸、素生成物は、溜めよりも例えば
トレー２８又は２９よりも一層上方から抜き取ることが
できる。
トレー２８又は２９よりも一層上方から抜き取ることが
できる。
最適な抜き取り点は、低圧塔において余分なトレーに関
して得られる最低のクリプトン−キセノン値に依存する
。一般には、液状８′素生成物２６は、塔１１からの全
酸素生成物の約２〜約７５％好ましくは約５〜３０％最
とも好ましくは約２０％である。
して得られる最低のクリプトン−キセノン値に依存する
。一般には、液状８′素生成物２６は、塔１１からの全
酸素生成物の約２〜約７５％好ましくは約５〜３０％最
とも好ましくは約２０％である。
第１図に例示される二重基プロセスは、本発明のクリプ
トン−キセノン濃縮プロセスと組み合わせて用いたとき
に特に有益である。二重基プ四セスでは、大気中のクリ
プトン及びキセノンの実質上全部が液状酸素生成物中に
濃縮され、次いでこれは本発明の方法に対する供給原料
として使用される。本発明のクリプトン−キセノン濃縮
プロセスは、ごく少量の又は無視し得る量の希土類ガス
を含有する液状酸素生成物流れをもたらす。かくして、
第１図に示される如く２つの方法を一緒にすると、ガス
状酸素生成物２５、液状酸素生成物３０、並びに大気中
の空気である供給原料中のクリプトン及びキセノンの実
質上全部を含有するクリプトン−キセノン濃縮物４ｏを
回収することができる。この極めて望ましい結果は、高
い効率においてしかも複雑でなく完全な態様で達成され
る。
トン−キセノン濃縮プロセスと組み合わせて用いたとき
に特に有益である。二重基プ四セスでは、大気中のクリ
プトン及びキセノンの実質上全部が液状酸素生成物中に
濃縮され、次いでこれは本発明の方法に対する供給原料
として使用される。本発明のクリプトン−キセノン濃縮
プロセスは、ごく少量の又は無視し得る量の希土類ガス
を含有する液状酸素生成物流れをもたらす。かくして、
第１図に示される如く２つの方法を一緒にすると、ガス
状酸素生成物２５、液状酸素生成物３０、並びに大気中
の空気である供給原料中のクリプトン及びキセノンの実
質上全部を含有するクリプトン−キセノン濃縮物４ｏを
回収することができる。この極めて望ましい結果は、高
い効率においてしかも複雑でなく完全な態様で達成され
る。
＠１図の具体例は、クリプトン−キセノン濃縮プロセス
への供給原料がガス状及び液状酸素生成物の両方を生成
する二重基空気分離プラントからくることを示し、また
供給原料である空気中のクリプトン及びキセノンの実質
上全部がガス状酸素中よりもむしろ液状酸素中に固定す
ることができる二重塔プ四セスの変形法を示すという点
で特に好ましいものである。
への供給原料がガス状及び液状酸素生成物の両方を生成
する二重基空気分離プラントからくることを示し、また
供給原料である空気中のクリプトン及びキセノンの実質
上全部がガス状酸素中よりもむしろ液状酸素中に固定す
ることができる二重塔プ四セスの変形法を示すという点
で特に好ましいものである。
表Ｉには、表Ｉの具体例に従って実施した本発明の方法
のコンピューターシミュレーションの結果が記載されて
いる。このデータは、本発明を例示する目的で提供する
ものであって、本発明を限定するものではない。略語「
ＣＦＨＪ及びｌ−Ｐ Ｓ Ｉ ＡＪは、それぞれ、周囲
温度（７０’Ｆ）及び大気圧（１４，７ｐｓｉａ ）で
測定した”ｆｔ”／ｈｒ ”及び” １ ｂ／ ｉ ｎ
”絶対圧”を意味する。流れ番号は、第１図のものに相
当する。流れ濃度は、モル％又はｐｐｍ容量のどちらか
で示される。表示の酸素、クリプトン及びキセノン含量
の他に、名流れはいくらかのアルゴン及び少量の炭化水
素を含有する。
のコンピューターシミュレーションの結果が記載されて
いる。このデータは、本発明を例示する目的で提供する
ものであって、本発明を限定するものではない。略語「
ＣＦＨＪ及びｌ−Ｐ Ｓ Ｉ ＡＪは、それぞれ、周囲
温度（７０’Ｆ）及び大気圧（１４，７ｐｓｉａ ）で
測定した”ｆｔ”／ｈｒ ”及び” １ ｂ／ ｉ ｎ
”絶対圧”を意味する。流れ番号は、第１図のものに相
当する。流れ濃度は、モル％又はｐｐｍ容量のどちらか
で示される。表示の酸素、クリプトン及びキセノン含量
の他に、名流れはいくらかのアルゴン及び少量の炭化水
素を含有する。
表Ｉのデータによって例示されるように、本発明の方法
は、濃縮物生成物流れ以外の流れ中にごく僅かしかクリ
プトン及びキセノンが失われでいないクリプトン−キセ
ノン濃縮物を効率的にもたらす。本発明の方法では、こ
れが液状供給原料を使用して達成され、しかも希土類ガ
スを実質上台まない液体生成物も生成する。表Ｉで分か
るように、液状供給原料の大半（一般には少なくとも７
５％、そしてこの場合には９２％）は液体酸素生成物と
して回収され、そしてクリプトン−キセノン濃縮物を生
成するのにごく少量の液状供給原料で済む。更に、本発
明の方法は、窒素又はアルゴン熱ポンプ循環のような他
の流れを投入せずに、また空気分離プラントにプロセス
流れを関す必要なしにこれらの望ましい結果を達成する
ことができ、これによって拳法は、関連する低温冷却プ
ラントを必要とせずに唯−無二になることができる。
は、濃縮物生成物流れ以外の流れ中にごく僅かしかクリ
プトン及びキセノンが失われでいないクリプトン−キセ
ノン濃縮物を効率的にもたらす。本発明の方法では、こ
れが液状供給原料を使用して達成され、しかも希土類ガ
スを実質上台まない液体生成物も生成する。表Ｉで分か
るように、液状供給原料の大半（一般には少なくとも７
５％、そしてこの場合には９２％）は液体酸素生成物と
して回収され、そしてクリプトン−キセノン濃縮物を生
成するのにごく少量の液状供給原料で済む。更に、本発
明の方法は、窒素又はアルゴン熱ポンプ循環のような他
の流れを投入せずに、また空気分離プラントにプロセス
流れを関す必要なしにこれらの望ましい結果を達成する
ことができ、これによって拳法は、関連する低温冷却プ
ラントを必要とせずに唯−無二になることができる。
なお更に、本発明の方法は、プロセス工程の限定した組
合わせを使用し且つ唯一のプロセス流れとして液状供給
原料を使用して、これらの望ましい結果のすべてを達成
し、しかも分離を操作するのに大きいエネルギー人力を
必要としない。
合わせを使用し且つ唯一のプロセス流れとして液状供給
原料を使用して、これらの望ましい結果のすべてを達成
し、しかも分離を操作するのに大きいエネルギー人力を
必要としない。
第１図は本発明の方法の１つの好ましい具体例の概略流
れ図であって、主要部を表わす参照数字は次の通りであ
る。 １１：低圧塔 １３：高圧塔 ３５ニスドリツピング塔 ３６：再沸帯域 ３９：熱交換器
れ図であって、主要部を表わす参照数字は次の通りであ
る。 １１：低圧塔 １３：高圧塔 ３５ニスドリツピング塔 ３６：再沸帯域 ３９：熱交換器
Claims (16)
- （１）供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製
造ししかも希土類ガスを実質上含まない液状生成物も回
収する方法であつて、 １）酸素、クリプトン及びキセノンを含む供給原料液を
再沸帯域に供給して再沸液を形成し、２）前記再沸液を
部分気化させて蒸気及び液状クリプトン−キセノン濃縮
物を生成し、 ３）クリプトン−キセノン濃縮物を回収し、４）塔にお
いて下流する還流液に対向させて前記蒸気を通し、 ５）前記蒸気からクリプトン及びキセノンを前記還流液
にストリッピングさせてリーン蒸気及びよりリッチな液
体を生成し、 ６）前記のよりリッチな液体を再沸帯域に送つて再沸液
の一部分を形成し、 ７）前記塔からリーン蒸気を抜き取り、 ８）抜き取つたリーン蒸気を加熱し、 ９）加熱したリーン蒸気を圧縮し、 １０）圧縮したリーン蒸気を、加熱リーン蒸気との間接
的熱交換によつて冷却し、 １１）冷却されたリーン蒸気を、再沸帯域において部分
気化する再沸液との間接的熱交換によつて凝縮させてリ
ーン液体を生成し、 １２）前記リーン液体の一部分を前記塔に送つて還流液
を形成し、そして １３）前記リーン液体の一部分を、希土類ガスを実質上
含まない液状生成物として回収する、ことを含む方法。 - （２）供給原料中のクリプトン濃度が少なくとも１０ｐ
ｐｍである特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （３）供給原料中のキセノン濃度が少なくとも１ｐｐｍ
である特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （４）再沸帯域が塔内にある特許請求の範囲第１項記載
の方法。 - （５）再沸帯域が塔とは別個のものである特許請求の範
囲第１項記載の方法。 - （６）供給原料液及びよりリッチな液体が再沸帯域への
導入に先立つて合流される特許請求の範囲第１項記載の
方法。 - （７）塔が１０〜７５ｐｓｉａの範囲内の圧力で操作さ
れる特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （８）加熱されたリーン蒸気が、その圧力をせいぜい３
０ｐｓｉまで増大するために圧縮される特許請求の範囲
第１項記載の方法。 - （９）加熱されたリーン蒸気が、その圧力をせいぜい１
５ｐｓｉまで増大するために圧縮される特許請求の範囲
第１項記載の方法。 - （１０）塔に還流液として送られるリーン液のその部分
がリーン液の１０〜４０％に相当する特許請求の範囲第
１項記載の方法。 - （１１）クリプトン−キセノン濃縮物中のクリプトンの
濃度が少なくとも２００ｐｐｍである特許請求の範囲第
１項記載の方法。 - （１２）クリプトン−キセノン濃縮物中のキセノンの濃
度が少なくとも１５ｐｐｍである特許請求の範囲第１項
記載の方法。 - （１３）希土類ガスを実質上含まない液状生成物が容積
流量を基準にして供給原料液の少なくとも７５％に相当
する特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （１４）供給原料液が二重塔低温空気分離プラントから
取られる特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （１５）空気分離プラントが、供給原料液を構成する液
体の他にガス状酸素生成物を生成する特許請求の範囲第
１４項記載の方法。 - （１６）ガス状酸素生成物が、供給原料液を構成する液
体を抜き出すところの少なくとも１つの平衡段階よりも
上方の点で空気分離プラントから抜き取られる特許請求
の範囲第１５項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/641,553 US4574006A (en) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | Process to produce a krypton-xenon concentrate from a liquid feed |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62102076A true JPS62102076A (ja) | 1987-05-12 |
| JPS6367638B2 JPS6367638B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=24572886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24176285A Granted JPS62102076A (ja) | 1984-08-16 | 1985-10-30 | 供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62102076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566085A (ja) * | 1991-02-05 | 1993-03-19 | Air Prod And Chem Inc | 液体供給材料流れからのクリプトンとキセノンの生産法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3768270A (en) * | 1970-11-27 | 1973-10-30 | British Oxygen Co Ltd | Air separation |
| US3779028A (en) * | 1970-10-12 | 1973-12-18 | British Oxygen Co Ltd | Improved krypton xenon recovery method |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24176285A patent/JPS62102076A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3779028A (en) * | 1970-10-12 | 1973-12-18 | British Oxygen Co Ltd | Improved krypton xenon recovery method |
| US3768270A (en) * | 1970-11-27 | 1973-10-30 | British Oxygen Co Ltd | Air separation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566085A (ja) * | 1991-02-05 | 1993-03-19 | Air Prod And Chem Inc | 液体供給材料流れからのクリプトンとキセノンの生産法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367638B2 (ja) | 1988-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4560397A (en) | Process to produce ultrahigh purity oxygen | |
| US5098457A (en) | Method and apparatus for producing elevated pressure nitrogen | |
| US5245832A (en) | Triple column cryogenic rectification system | |
| US4594085A (en) | Hybrid nitrogen generator with auxiliary reboiler drive | |
| US4568528A (en) | Process to produce a krypton-xenon concentrate and a gaseous oxygen product | |
| KR100225681B1 (ko) | 저순도 산소 제조용 저온 정류 시스템 | |
| JPH07270066A (ja) | 昇圧窒素を製造するための極低温精留システム | |
| US4701200A (en) | Process to produce helium gas | |
| US5485729A (en) | Air separation | |
| JPH05203347A (ja) | 高純度酸素製造のための極低温精留システム | |
| US5363657A (en) | Single column process and apparatus for producing oxygen at above-atmospheric pressure | |
| US4574006A (en) | Process to produce a krypton-xenon concentrate from a liquid feed | |
| US4647299A (en) | Process to produce an oxygen-free krypton-xenon concentrate | |
| US4902321A (en) | Cryogenic rectification process for producing ultra high purity nitrogen | |
| JP3545629B2 (ja) | 超高純度窒素及び超高純度酸素を生成するための極低温精製方法及び装置 | |
| JPH06219713A (ja) | 高圧高純度窒素ガスを製造するための単一塔式極低温精留系 | |
| US4604117A (en) | Hybrid nitrogen generator with auxiliary column drive | |
| AU643232B2 (en) | Cryogenic air separation process and apparatus | |
| US4762542A (en) | Process for the recovery of argon | |
| US5144808A (en) | Cryogenic air separation process and apparatus | |
| KR100343277B1 (ko) | 고순도산소및저순도산소제조방법및장치 | |
| EP0301514B1 (en) | Process and apparatus to produce ultra high purity oxygen from a liquid feed | |
| CN1123752C (zh) | 用于生产高压氧的低温精馏系统 | |
| EP0218741B1 (en) | Process to produce a krypton-xenon concentrate and a gaseous oxygen product | |
| US6314757B1 (en) | Cryogenic rectification system for processing atmospheric fluids |