(57)【要約】【課題】深冷空気分離法によってアルゴンを製造する際に、アルゴンの回収率を高めることができ、しかも酸素および窒素の収率がこれによって影響を受けないようにする。【解決手段】低圧蒸留塔の中間に熱交換型蒸留器１９を配し、その空気蒸留通路２０において上部低圧塔１５から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔１０から上昇する第１酸素富化ガスをアルゴン蒸留通路２１から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を下部低圧塔に流下液として供給し、そのアルゴン蒸留通路において粗アルゴン塔２３頂部から導入されたアルゴン富化ガスを空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮して蒸留し、アルゴン蒸留通路頂部に濃縮されたアルゴンガスを採取し、アルゴン蒸留通路底部からの粗液体アルゴンを粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧蒸留塔、低圧蒸留塔および粗アルゴン塔を備えた空気分離装置を用いてアルゴンを製造する方法であって、
原料空気を圧縮、精製、冷却して高圧蒸留塔の底部に供給する工程と、高圧蒸留塔において前記原料空気を頂部の中圧窒素ガスと底部の第１酸素富化液化空気とに分離する工程と、前記第１酸素富化液化空気を低圧蒸留塔に供給する工程と、前記低圧蒸留塔において前記第１酸素富化液化空気を頂部の低圧窒素ガスと底部の液体酸素に分離する工程と、前記中圧窒素ガスを主凝縮器において前記液体酸素と熱交換して凝縮するとともに前記液体酸素を蒸発させる工程と、前記低圧蒸留塔の下部中間位置からアルゴンを含むガス流を抜き出し前記粗アルゴン塔底部に供給する工程と、前記粗アルゴン塔において前記アルゴンを含むガス流を頂部のアルゴン富化ガスと底部の粗液体酸素とに分離する工程と、前記粗液体酸素を前記低圧蒸留塔に戻す工程を有し、
前記低圧蒸留塔を上部低圧塔、中間低圧塔および下部低圧塔に機能的に三分割し、その中間低圧塔として空気蒸留通路とアルゴン蒸留通路を備えた熱交換型蒸留器を用い、前記空気蒸留通路内において上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔から上昇する第１酸素富化ガスを前記アルゴン蒸留通路から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を前記下部低圧塔に流下液として供給する工程と、前記アルゴン蒸留通路内において前記粗アルゴン塔頂部から導入された前記アルゴン富化ガスを前記空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮することにより蒸留する工程と、前記アルゴン蒸留通路頂部に分離されて濃縮されたアルゴンガスを採取する工程と、前記アルゴン蒸留通路底部から粗液体アルゴンを抜き出し粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とする工程を含むことを特徴とするアルゴンの製造方法。
【請求項２】
前記第１酸素富化液化空気を前記上部低圧塔に供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のアルゴンの製造方法。
【請求項３】
前記下部低圧塔の上部から抜き出された第１酸素富化ガスの一部を直接上部低圧塔の下部に導入し、上部低圧塔の下部から抜き出された第２酸素富化液化流体の一部を直接下部低圧塔の頂部に導入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のアルゴンの製造方法。
【請求項４】
高圧蒸留塔、低圧蒸留塔および粗アルゴン塔を備えた空気分離装置を用いてアルゴンを製造する装置であって、
前記高圧蒸留塔は、圧縮、精製、冷却された原料空気を導入し、その頂部の中圧窒素ガスと底部の第１酸素富化液化空気とに分離しこの第１酸素富化液化空気を低圧蒸留塔に供給するものであり、
前記低圧蒸留塔は、前記第１酸素富化液化空気をその頂部の低圧窒素ガスと底部の液体酸素に分離し、その底部に置かれた主凝縮器において前記中圧窒素ガスを前記液体酸素と熱交換して凝縮するとともに前記液体酸素を蒸発させるものであり、
前記粗アルゴン塔は、前記低圧蒸留塔の下部中間位置から抜き出しされたアルゴンを含むガス流を導入してその頂部のアルゴン富化ガスと底部の粗液体酸素とに分離し、この粗液体酸素を前記低圧蒸留塔に戻すものであり、
前記低圧蒸留塔は、上部低圧塔、中間低圧塔および下部低圧塔に機能的に三分割され、その中間低圧塔として空気蒸留通路とアルゴン蒸留通路を備えた熱交換型蒸留器が用いられ、
前記空気蒸留通路内では前記上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔から上昇する第１酸素富化ガスを前記アルゴン蒸留通路から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を前記下部低圧塔に流下液として供給し、
前記アルゴン蒸留通路内では前記粗アルゴン塔頂部から導入された前記アルゴン富化ガスを前記空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮することにより蒸留し、前記アルゴン蒸留通路頂部に分離されて濃縮されたアルゴンガスを採取し、前記アルゴン蒸留通路底部から粗液体アルゴンを抜き出し粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とするものであることを特徴とするアルゴンの製造装置。
【請求項５】
前記上部低圧塔は、前記第１酸素富化液化空気が供給されるものであることを特徴とする請求項４記載のアルゴンの製造装置。
【請求項６】
前記下部低圧塔の上部から抜き出された第１酸素富化ガスの一部を直接上部低圧塔の下部に導入する管路と、上部低圧塔の下部から抜き出された第２酸素富化液化流体の一部を直接下部低圧塔の頂部に導入する管路をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のアルゴンの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気の深冷分離によってアルゴンを分離回収するアルゴン製造方法およびその装置に関し、アルゴンの回収率を高めるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧蒸留塔、低圧蒸留塔および粗アルゴン塔から構成される深冷空気分離装置を用いてアルゴンを製造する際、アルゴンの回収率を高めるために粗アルゴン塔への原料ガスとして低圧蒸留塔から、粗アルゴン塔に供給するアルゴン含有ガス（以下、フィードアルゴンと言う。）の流量を増加すればよいことが知られている。
【０００３】
しかし、単にフィードアルゴン量を増加すると、低圧蒸留塔では、フィードアルゴン抜き出し位置（高さ）より上の蒸留段における上昇ガスが減少するため、十分な蒸留が行われず、低沸点成分である窒素が多くなってしまう問題がある。すなわち、フィードアルゴン量を増加すると粗アルゴン塔上部に濃縮される窒素分が増加し、アルゴンの収率が逆に悪化することになって、フィードアルゴン量を増加することが制限される。
一方、フィードアルゴン量を増加しても、酸素、窒素の収率に影響を与えずにフィードアルゴン中の窒素分を減らす方法が提案されている。
【０００４】
特開平４−３３２３７６号公報には、低圧蒸留塔における高圧蒸留塔底部からの酸素富化液化空気の供給位置とフィードアルゴン抜き出し位置との間に、ボイラー・凝縮器を設け、低圧蒸留塔の流下液と粗アルゴン塔の塔頂ガスとの間接熱交換を行わせることにより、低圧蒸留塔の流下液の一部を気化させるとともに粗アルゴン塔の塔頂ガスを凝縮させて粗アルゴン塔の還流液を生成することが記載されている。
【０００５】
しかしながら、この先行発明では、ボイラー・凝縮器を配した位置よりも上方の流下液で窒素分の低減が急速に進み、酸素分が多くなり、フィードアルゴン中の窒素分低減には有利であるが、ボイラー・凝縮器において流下液を蒸発させるとともに粗アルゴン塔の塔頂部ガスを凝縮するためには流下液の沸点を粗アルゴン塔の塔頂部ガスの沸点よりも低くする必要があるので、ボイラー・凝縮器の設置位置をある程度低圧蒸留塔の上方とせざるを得ない。そのために、フィードアルゴン抜き出し量には制限があった。
【０００６】
このように、フィードアルゴン抜き出し位置での窒素分を少なくするためには、高圧蒸留塔底部からの酸素富化液化空気の供給位置とフィードアルゴン抜き出し位置との間のできるだけ下方で、低圧蒸留塔内の流下液を蒸発させて窒素分を除去した方がよいことが判明したが、ボイラー・凝縮器の加熱流体である粗アルゴン塔頂部の被凝縮ガスとの温度差を確保しようとすると、その位置は限られており、アルゴン収率の向上には限界があった。
【０００７】
特表昭６２−５０２７０１号公報には、粗アルゴン塔頂部の冷却媒体として使用されてガス化し低圧蒸留塔に供給される低温空気の導入位置よりも下方位置に潜熱交換器を配置して、粗アルゴン塔の中間位置と低圧蒸留塔の前記下方位置との間で潜熱交換をさせることが開示されている。
【０００８】
この先行発明では、低圧蒸留塔内の流下液を蒸発させて窒素分を除去してフィードアルゴン量を増すことができるが、粗アルゴン塔の中間位置で上昇ガスの一部が潜熱交換器で液化され、粗アルゴン塔中間位置より上方においては上昇ガスが減少するので、先の先行発明に比較してアルゴン収率が悪いとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−３３２３７６号公報
【特許文献２】特表昭６２−５０２７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
よって、本発明における課題は、深冷空気分離法によってアルゴンを製造する際に、アルゴンの回収率を高めることができ、しかも酸素および窒素の収率がこれによって影響を受けないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、高圧蒸留塔、低圧蒸留塔および粗アルゴン塔を備えた空気分離装置を用いてアルゴンを製造する方法であって、
原料空気を圧縮、精製、冷却して高圧蒸留塔の底部に供給する工程と、高圧蒸留塔において前記原料空気を頂部の中圧窒素ガスと底部の第１酸素富化液化空気とに分離する工程と、前記第１酸素富化液化空気を低圧蒸留塔に供給する工程と、前記低圧蒸留塔において前記第１酸素富化液化空気を頂部の低圧窒素ガスと底部の液体酸素に分離する工程と、前記中圧窒素ガスを主凝縮器において前記液体酸素と熱交換して凝縮するとともに前記液体酸素を蒸発させる工程と、前記低圧蒸留塔の下部中間位置からアルゴンを含むガス流を抜き出し前記粗アルゴン塔底部に供給する工程と、前記粗アルゴン塔において前記アルゴンを含むガス流を頂部のアルゴン富化ガスと底部の粗液体酸素とに分離する工程と、前記粗液体酸素を前記低圧蒸留塔に戻す工程を有し、
前記低圧蒸留塔を上部低圧塔、中間低圧塔および下部低圧塔に機能的に三分割し、その中間低圧塔として空気蒸留通路とアルゴン蒸留通路を備えた熱交換型蒸留器を用い、前記空気蒸留通路内において上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔から上昇する第１酸素富化ガスを前記アルゴン蒸留通路から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を前記下部低圧塔に流下液として供給する工程と、前記アルゴン蒸留通路内において前記粗アルゴン塔頂部から導入された前記アルゴン富化ガスを前記空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮することにより蒸留する工程と、前記アルゴン蒸留通路頂部に分離されて濃縮されたアルゴンガスを採取する工程と、前記アルゴン蒸留通路底部から粗液体アルゴンを抜き出し粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とする工程を含むことを特徴とするアルゴンの製造方法である。
【００１２】
請求項２にかかる発明は、前記第１酸素富化液化空気を前記上部低圧塔に供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のアルゴンの製造方法である。
請求項３にかかる発明は、前記下部低圧塔の上部から抜き出された第１酸素富化ガスの一部を直接上部低圧塔の下部に導入し、上部低圧塔の下部から抜き出された第２酸素富化液化流体の一部を直接下部低圧塔の頂部に導入する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のアルゴンの製造方法である。
【００１３】
請求項４にかかる発明は、高圧蒸留塔、低圧蒸留塔および粗アルゴン塔を備えた空気分離装置を用いてアルゴンを製造する装置であって、
前記高圧蒸留塔は、圧縮、精製、冷却された原料空気を導入し、その頂部の中圧窒素ガスと底部の第１酸素富化液化空気とに分離しこの第１酸素富化液化空気を低圧蒸留塔に供給するものであり、
前記低圧蒸留塔は、前記第１酸素富化液化空気をその頂部の低圧窒素ガスと底部の液体酸素に分離し、その底部に置かれた主凝縮器において前記中圧窒素ガスを前記液体酸素と熱交換して凝縮するとともに前記液体酸素を蒸発させるものであり、
前記粗アルゴン塔は、前記低圧蒸留塔の下部中間位置から抜き出しされたアルゴンを含むガス流を導入してその頂部のアルゴン富化ガスと底部の粗液体酸素とに分離し、この粗液体酸素を前記低圧蒸留塔に戻すものであり、
前記低圧蒸留塔は、上部低圧塔、中間低圧塔および下部低圧塔に機能的に三分割され、その中間低圧塔として空気蒸留通路とアルゴン蒸留通路を備えた熱交換型蒸留器が用いられ、
前記空気蒸留通路内では前記上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔から上昇する第１酸素富化ガスを前記アルゴン蒸留通路から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を前記下部低圧塔に流下液として供給し、
前記アルゴン蒸留通路内では前記粗アルゴン塔頂部から導入された前記アルゴン富化ガスを前記空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮することにより蒸留し、前記アルゴン蒸留通路頂部に分離されて濃縮されたアルゴンガスを採取し、前記アルゴン蒸留通路底部から粗液体アルゴンを抜き出し粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とするものであることを特徴とするアルゴンの製造装置である。
【００１４】
請求項５にかかる発明は、前記上部低圧塔は、前記第１酸素富化液化空気が供給されるものであることを特徴とする請求項４記載のアルゴンの製造装置である。
請求項６にかかる発明は、前記下部低圧塔の上部から抜き出された第１酸素富化ガスの一部を直接上部低圧塔の下部に導入する管路と、上部低圧塔の下部から抜き出された第２酸素富化液化流体の一部を直接下部低圧塔の頂部に導入する管路をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のアルゴンの製造装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、低圧蒸留塔の中間に位置する部分を熱交換型蒸留器に置き換え、その空気蒸留通路において上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気と下部低圧塔から上昇する第１酸素富化ガスを前記アルゴン蒸留通路から与えられた熱を利用して蒸留し、空気蒸留通路頂部に分離した第２酸素富化ガスを上部低圧塔に供給するとともに空気蒸留通路底部に分離した第３酸素富化液化空気を前記下部低圧塔に流下液として供給するようにし、そのアルゴン蒸留通路において前記粗アルゴン塔頂部から導入された前記アルゴン富化ガスを前記空気蒸留通路に奪われる熱で凝縮することにより蒸留し、前記アルゴン蒸留通路頂部に分離されて濃縮されたアルゴンガスを採取し、前記アルゴン蒸留通路底部から粗液体アルゴンを抜き出し粗アルゴン塔頂部に戻して還流液とするようにしたので、熱交換型蒸留器の空気蒸留通路において、上部低圧塔から流下する第２酸素富化液化空気が下方に向かって連続的に蒸発しながら蒸留することにより、熱交換型蒸留器下端での流下液の沸点が前記アルゴン富化ガスの沸点とほぼ同じ温度の位置まで蒸発が可能であり、これはフィードアルゴン抜き出し位置に比較的近く、第３酸素富化液化空気中の窒素分を従来と比較して大幅に減らすことができるので、アルゴン含有ガスの抜き出し量を増加できてアルゴン回収率が向上し、しかも酸素、窒素の収率に影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のアルゴン製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明のアルゴン製造装置の他の例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、この発明のアルゴン製造装置の一例を示すものである。
この例のアルゴン製造装置は、低圧蒸留塔が機能的に三分割され、上部低圧塔と、中間低圧塔と、下部低圧塔とから構成され、その中間低圧塔として熱交換型蒸留器の空気蒸留通路を用い、熱交換型蒸留器のアルゴン蒸留通路を粗アルゴン塔の凝縮器として機能させるようにしたものである。ここで、「機能的に三分割され」とは、構造的に三分割されたもの以外にその機能が三分割されたものも含む意味である。
熱交換型蒸留器は、プレートフィン型熱交換器から構成される公知のものが使われる。
【００１８】
原料空気は、圧縮機１で圧縮され、空気予冷却器２で常温付近まで冷却され、精製器３で水分、炭酸ガスなどが吸着除去されたのち、その一部が主熱交換器４に導入され、その露点近くまで冷却され、管５を経て高圧蒸留塔６に導入される。
【００１９】
高圧蒸留塔６に導入された原料空気は、後述する中圧液化窒素との気液向流接触により蒸留され、塔頂部に向かって窒素成分が濃縮し、塔底部に向かって酸素成分が濃縮し塔底部に第１酸素富化液化流体が溜まる。
高圧蒸留塔６の塔頂部から導出された中圧窒素ガスの一部は管７に分岐され、主熱交換器４で熱回収された後に製品中圧窒素ガスＭＰＧＡＮとして回収される。
中圧窒素ガスの残部は、管８を経て主凝縮器９に導入され後述する下部低圧塔１０の高純液化酸素との間接熱交換により高純液化酸素を蒸発させ、自らは全量凝縮して中圧液化窒素となり、その一部は高圧蒸留塔６の還流液として管１１を経て高圧蒸留塔６の塔頂部に導入される。
【００２０】
中圧液化窒素の残部は管１２を経て過冷器１３により冷却され、第１減圧弁１４で減圧されたのち、上部低圧塔１５の塔頂部に供給される。
また、高圧蒸留塔６の塔底部から導出された前記第１酸素富化液化流体は、過冷器１６、１３により冷却された後、第２減圧弁１７により減圧されて上部低圧塔１５の下部に導入される。
【００２１】
上部低圧塔１５では、第１減圧弁１４で減圧された中圧液化窒素および第２減圧弁１７で減圧された第１酸素富化液化流体と後述する第２酸素富化ガス流体とが気液接触して蒸留され、上部低圧塔１５の上部に窒素成分が、下部に酸素成分が濃縮する。
上部低圧塔１５の塔頂部から第１低圧窒素ガスが導出され、管１８、過冷器１３、１６、主熱交換器４を経て熱回収された後に製品低圧窒素ガスＧＡＮとして採取される。
【００２２】
上部低圧塔１５の底部に溜まった第２酸素富化液化流体は、熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０に導入される。熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０では、上部低圧塔１５から導入された第２酸素富化液化流体が空気蒸留通路２０を流下する過程でアルゴン蒸留通路２１内の流体と熱交換して加熱され、その一部が蒸発しながら蒸留され、空気蒸留通路２０の上部に窒素成分が濃縮し第２酸素富化ガスが分離され、下部に酸素成分が濃縮し第３酸素富化液化空気が分離される。
【００２３】
熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０の上部から導出された第２酸素富化ガスは上部低圧塔１５に下部に導入され、空気蒸留通路２０の下部から導出された第３酸素富化液化空気は下部低圧塔１０の頂部に導入される。
【００２４】
下部低圧塔１０では、空気蒸留通路２０からの第３酸素富化液化空気および後述する粗液体酸素と主凝縮器９で気化した前記高純酸素ガスの一部とが気液接触して蒸留され、その上部に窒素成分が濃縮され、その下部に酸素成分が濃縮される。
下部低圧塔１０の上部のガス流体は、熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０の下部に導入され、下部低圧塔１０の下部に溜まった高純酸素ガスの一部は抜き出され、管２１を経て主熱交換器４で熱回収されて製品酸素ガスＧＯＸとして採取される。
【００２５】
下部低圧塔１０の中間位置から、アルゴンを含むガス流であるフィードアルゴンが抜き出され、管２２を介して粗アルゴン塔２３の下部に導入される。フィードアルゴンの抜き出し位置は、これに含まれるアルゴン濃度がほぼ最大となる位置とされる。
粗アルゴン塔２３では、後述する粗液体アルゴンとフィードアルゴンとが気液向流接触して蒸留され、その上部にはアルゴン富化ガスとしてアルゴンが濃縮され、このアルゴン富化ガスは前記熱交換型蒸留器１９のアルゴン蒸留通路２１の下部に導入される。
【００２６】
粗アルゴン塔２３底部には、粗液体酸素がたまり、この粗液体酸素はポンプ２４を経て下部低圧塔１０の中間位置に戻されて、下部低圧塔１０での蒸留に供される。なお、下部低圧塔１０と粗アルゴン塔２３の設置高さを調整することにより必ずしもポンプ２４を設ける必要はない。
【００２７】
熱交換型蒸留器１９のアルゴン蒸留通路２１の下部に導入されたアルゴン富化ガスは、熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０を流れる流体と間接的に熱交換して冷却され、その一部が液化して蒸留されることにより、アルゴン蒸留通路２１の上部に精製されたアルゴンガスが溜まり、下部に粗液体アルゴンが溜まる。
アルゴン蒸留通路２１の頂部からは精製されたアルゴンガスが管２５に導出され、主熱交換器４を経て冷熱が回収されて、アルゴンガスＧＡｒとして採取される。
アルゴン蒸留通路２１の底部からの粗液体アルゴンは粗アルゴン塔２３の頂部に導入され、還流液として粗アルゴン塔２３内を流下する。
【００２８】
上部低圧塔１５の中間位置からは窒素と少量の酸素を含むガスが抜き出され、管２５、過冷器１３、１６、主熱交換器４にて冷熱を回収されて廃棄ガスＷＡＳＴとして排出される。この廃棄ガスの一部または全量は精製器３の再生用に用いることができる。
前記精製器３を出た原料空気の残部は、管２６に分岐され、再度圧縮機２７で昇圧されたのち、空気予冷却器２８で冷却され、主熱交換器４に送られてさらに冷却され、膨張タービン２９に送られ、ここで断熱膨張して装置の運転に必要な寒冷を発生させ、上部低圧塔１５の中間位置に導入され、蒸留に供される。
【００２９】
図２は、この発明のアルゴン製造装置の他の例を示すもので、図１に示したアルゴン製造装置と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この例の装置では、下部低圧塔１０の上部から抜き出された第１酸素富化ガスの一部が管３１を通り、直接上部低圧塔１５の下部に導入されるようになっており、また上部低圧塔１５の下部から抜き出された第２酸素富化液化空気の一部が管３２を介して直接下部低圧塔１０の頂部に導入されるようになっている。
【００３０】
このような構成とすることで、前記第１酸素富化ガスおよび第２酸素富化液化空気の一部が熱交換型蒸留器１９の空気蒸留通路２０を通らずにバイパスすることになって、熱交換型蒸留器１９として小形のものを採用することができ、設備費用を抑えることができる。但し、上部低圧塔１５および下部低圧塔１０の棚段を若干増やす必要がある。
【００３１】
本発明では、シミュレーションの結果、現行のアルゴン回収率約８３％に比べてアルゴン回収率が約９０％に向上することがわかった。また、特開平４−３３２３７６号公報（特許文献１）に開示の方法に比較しても約３％の回収率の改善が可能であることもわかり、酸素、窒素の収率に悪影響を与えないことも判明した。
【符号の説明】
【００３２】
６・・高圧蒸留塔、９・・主凝縮器、１０・・下部低圧塔、１５・・上部低圧塔、１９・・熱交換型蒸留器、２０・・空気蒸留通路、２１・・アルゴン蒸留通路、２３・・粗アルゴン塔
【図１】
2010210104.tif 000003
【図２】
2010210104.tif 000004