(57)【要約】【解決手段】アンモニア蒸気発生システムは液体アンモニア供給源、前記供給源から液体アンモニアを受けるための入口および蒸気発生タンクからアンモニアガスを排出するための出口を含む蒸気発生タンク、前記供給源から前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアを冷却し、かつ外部冷却を前記蒸気発生タンクに供する第１加熱伝達システム、および前記蒸気発生タンク内で液体アンモニアを加熱する第２加熱伝達システムを備える。前記第１、第２の加熱伝達システムは、実質的に一定流速での前記蒸気発生タンクからのアンモニアガスの排出を助長する。前記システムを利用するアンモニア蒸気発生方法。
2005525279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体アンモニア供給源；
前記供給源から液体アンモニアを受け取るための入口および蒸気発生タンクからアンモニアガスを排出するための出口を含む蒸気発生タンク；
前記供給源から前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアを冷却し、かつ外部冷却を前記蒸気発生タンクに供する第１加熱伝達システム；および
前記蒸気発生タンク内で液体アンモニアを加熱する第２加熱伝達システム；
を備えたアンモニア蒸気発生システムであって、
前記第１、第２の加熱伝達システムは、実質的に一定流速での前記蒸気発生タンクからのアンモニアガスの排出を助長するシステム。
【請求項２】
蒸気発生制御器；および
前記蒸気発生タンク内でアンモニアの物理性状を測定する少なくとも１つのセンサで、少なくとも１つのセンサは測定された情報を前記制御器に供するために前記蒸気発生制御器と対をなし；
をさらに備え、
前記蒸気発生制御器は、少なくとも１つの前記センサにより受け取られる測定された情報に基づく前記第２加熱伝達システムによって前記蒸気発生タンク内で液体アンモニアへの熱伝達量を制御する請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのセンサは、前記蒸気発生タンク内の蒸気圧を測定するための少なくとも１つの圧力センサおよび前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの温度を測定するための少なくとも１つの温度センサを含む請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記第２加熱伝達システムは、前記蒸気発生タンク内に配置された加熱導管；および
蒸気発生タンクから外部的に配置され、かつシステム操作の間に前記加熱導管を通して加熱媒体を循環させるために前記加熱導管と連絡する流体に配置される加熱制御系統を備え、前記加熱制御系統は
前記加熱媒体を選択された温度に加熱する加熱セクション；
選択された流速で前記加熱制御系統および前記加熱導管を通して加熱媒体の循環を促進するポンプ；および
加熱導管への配送のために加熱制御系統に存在する加熱媒体の量を制御するように前記加熱制御系統を通して加熱媒体の流れを選択的に配送する配送器；
を含み、
前記配送器は、少なくとも１つのセンサで受取られる測定された情報に基づく蒸気発生制御によって配送制御を促進するために蒸気発生制御に連結される請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記加熱制御系統は、
前記加熱導管に配送する前に前記加熱媒体の温度を測定するための温度センサ；および
前記温度センサおよび前記加熱セクッションのそれぞれに連結される系統制御器；
をさらに備え、
前記系統制御器は、前記温度センサから前記系統制御器に供される測定された温度情報に基づく選択された温度に前記加熱媒体を加熱するために前記加熱セクッションを制御する請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記加熱セクッションは、前記加熱制御系統の流体流れに沿って直列に配置された第１ヒータおよび第２ヒータを含み、かつ前記加熱制御系統は、
前記第１ヒータに存在する加熱媒体の温度を測定するためにその第１ヒータの出口に配置される第１温度センサ；
前記第２ヒータに存在する加熱媒体の温度を測定するためにその第２ヒータの出口に配置される第２温度センサ；
前記第１、第２の温度センサおよび前記第１、第２のヒータに連結される系統制御器；をさらに備え、
前記系統制御器は、前記加熱導管に配送すべき加熱媒体に対して選択された温度に達成するために各温度センサからの測定された温度情報に基づいて各ヒータ内で前記加熱媒体の温度を制御する請求項４記載のシステム。
【請求項７】
前記加熱制御系統は、
第１加熱温度閾値を超える前記第１ヒータに応じて前記第１ヒータを無能にする第１温度遮断センサ；および
第２加熱温度閾値を超える前記第２ヒータに応じて前記第２ヒータを無能にする第２温度遮断センサ
をさらに備える請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記系統制御器は、システム操作の間に前記ポンプの制御および前記加熱導管への加熱媒体の流速を促進するために前記ポンプとさらに連結される請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記加熱制御系統は、システム操作の間に加熱媒体の前記加熱制御系統への追加および加熱制御系統からの加熱媒体の除去を促進するために前記ポンプの上流に配置された加熱媒体タンクをさらに備える請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１加熱伝達システムは、
加熱伝達流体を前記第１加熱伝達システムを通して循環させるためのポンプ；
前記ポンプから加熱伝達流体を受取り、かつ前記加熱伝達流体によって液体アンモニアの冷却を選択された温度に促進するために前記供給源と前記ポンプの間に配置される熱交換器；
前記熱交換器から前記加熱伝達流体を受取るために前記蒸気発生タンクの外部表面周囲に配置される熱伝達ジャケット；および
前記加熱伝達流体を前記ポンプを経由して前記熱交換器に再循環される前に熱的に処理するために前記熱交換器の上流に配置される加熱伝達ユニット
を備える請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１加熱伝達システムは、
加熱伝達流体の温度を測定するために加熱伝達ユニットの上流に配置される温度センサ；および
前記温度センサと前記加熱伝達ユニットに連結される加熱制御器；
をさらに備え、
前記加熱制御器は、前記温度センサから受取られる測定された温度情報に基づいて前記加加熱伝達ユニットと前記加熱伝達流体の間の加熱伝達の制御を促進する請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
システム操作中に前記蒸気発生タンク内に収納される液体アンモニアのレベルを連続的に測定するための液体アンモニアレベルセンサをさらに備え、
前記システムは、前記レベルセンサの測定に基づいて前記蒸気発生タンク内に収納される液体アンモニアのレベルを制御するように形付けられる請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
システム操作中に前記蒸気発生タンクの重量を連続的に測定するために前記蒸気発生タンクに支持するスケールをさらに備え、
前記システムは、前記スケールの測定に基づいて前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの量を制御するように形付けられる請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記蒸気発生タンクは、前記蒸気発生タンクの下部セクッションに配置される第２出口をさらに有し、かつ前記システムは、
前記蒸気発生タンクの第２出口と連絡する流体の捕集容器；および
前記捕集容器への輸送のために前記蒸気発生タンク内の僅かな液体アンモニアの周期的な除去を促進するために前記捕集容器と前記蒸気発生タンクの間に配置されるバルブ；
をさらに備える請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記蒸気発生タンクの出口と連絡する流体の配送系統をさらに備え、この配送系統は、
汚染物質を前記蒸気発生タンク内に存在するアンモニアガスから濾過するための濾過ユニット；
圧力調節器を通して流れるアンモニアガスの圧力を制御するための圧力調節器；および
少なくとも１つの設備に配送するためにアンモニアガスを前記調節器を通して複数の分岐流路に分配する複数の分岐流路を含む分配分岐管；
を備える請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記液体アンモニア供給源は、圧力容器を備え、かつ前記システムは
システム操作中に前記蒸気発生タンクの重量を連続的に測定するために前記蒸気発生タンクを支持するスケールをさらに備え、
前記システムは、前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアの実質的に一定の供給を保証するために選択された範囲内で前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの量を維持するように形付けられる請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
前記蒸気発生タンクは、少なくとも１分間当り約１０００標準リットルの速度でアンモニアガスを製造するための容量を含む請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
液体アンモニア供給源、蒸気発生タンク、第１加熱伝達システムおよび第２加熱伝達システムを含むシステムを利用するアンモニア蒸気を発生するための方法であって、
前記蒸気発生タンク内でアンモニアガスの発生を促進するために前記供給源から前記蒸気発生タンクに実質的に一定の流速で液体アンモニアを供すること；
液体アンモニアを前記蒸気発生タンクに入れる前に前記液体アンモニアを前記第１加熱伝達システムを経由して選択された温度まで冷却すること；
液体アンモニアを前記蒸気発生タンク内にて選択された温度に実質的に維持するために初期システム操作後に少なくとも第１時間期間に前記第１加熱伝達システムを経由して前記蒸気発生タンクを外部冷却すること；
アンモニアガスの発生中に前記蒸気発生タンク内にて液体アンモニアを実質的に維持するために第１時間期間後に前記第２加熱伝達システムを経由して前記蒸気発生タンクの液体アンモニアを加熱すること；および
アンモニアガスを実質的に一定な流速で前記蒸気発生タンクから排出すること
を含む方法。
【請求項１９】
液体アンモニアの選択された温度は、約１０℃である請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
アンモニアガスは、１分間あたり約１０００標準リットルの流速および約５００ｋＰａの絶対圧力で前記蒸気発生タンクから排出される請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記システムは、蒸気発生制御器およびこの蒸気発生制御器に連結された少なくとも１つの温度センサをさらに備え、前記方法は、
前記少なくとも１つの温度センサを通して前記蒸気発生タンク内のアンモニアの物理的性状を測定すること；および
少なくとも１つのセンサにより蒸気発生制御器に供される測定された情報に基づき、蒸気発生制御器を経由して、前記第２加熱伝達システムによって前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアへの加熱伝達量を制御すること
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つのセンサは、少なくとも１つの前記蒸気発生タンク内の蒸気圧を測定するための圧力センサおよび前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの温度を測定するための温度センサを含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記システムは、前記蒸気発生タンク内に配置される加熱導管をさらに備え、かつ前記第２加熱伝達システムは前記蒸気発生タンクから外部に配置された加熱制御系統を備え、この加熱制御系統は加熱セクッション、ポンプおよび前記蒸発発生制御器に連絡される配送器を備え、前記方法は、
加熱媒体をポンプを経由し、加熱制御系統および加熱導管を通して循環させること；
前記加熱媒体を前記加熱導管に配送する前に前記加熱セクッションを経由して選択された温度に加熱すること；および
前記蒸気発生制御器により制御される前記配送器を経由し、前記加熱制御系統で加熱媒体の流れを選択的に配送することによる蒸気発生タンク内の液体アンモニアへの加熱伝達量、および少なくとも１つのセンサにより蒸気発生制御器に供される測定された情報に基づいて前記加熱導管に配送される加熱媒体量を制御すること
をさらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記加熱媒体は、前記加熱導管に配送する前に少なくとも約６５℃の温度に加熱される請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記加熱制御系統は、温度センサ、この温度センサに連結される系統制御器および加熱セクッションをさらに備え、前記方法は、
前記加熱導管に配送する前、前記温度センサを経由して加熱媒体の温度を測定すること；および
温度センサにより系統制御器に供される測定された温度情報に基づき加熱媒体を選択された温度に加熱するために前記系統制御器を通して前記加熱セクッションを制御すること
をさらに含む請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記加熱セクッションは、前記加熱制御系統の流路に直列に配置される第１、第２のヒータを備え、かつ前記加熱制御系統は第１、第２の温度センサおよび前記第１、第２の温度センサと前記第１、第２のヒータに連結される系統制御器をさらに備え、前記方法は、
前記第１温度センサを経由して前記第１ヒータに存在する加熱媒体の温度を測定すること；
前記第２温度センサを経由して前記第２ヒータに存在する加熱媒体の温度を測定すること；および
前記第１、第２の温度センサにより前記系統制御器に供される測定された温度情報に基づいて加熱導管に配送する前に加熱媒体を選択された温度に加熱するために前記系統制御器を経由してそれぞれの第１、第２のヒータを独立的に制御すること
をさらに含む請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記加熱制御系統は、第１、第２の温度遮断センサをさらに備え、それぞれの遮断センサは加熱制御系統の各ヒータに連結され、前記方法は、
第１加熱温度閾値を超える前記第１ヒータに対応する温度を測定する第１遮断センサに応じて前記第１ヒータを無能にすること；および
第２加熱温度閾値を超える前記第２ヒータに対応する温度を測定する第２遮断センサに応じて前記第２ヒータを無能にすること
をさらに含む請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記系統制御器は、前記ポンプにさらに連結され、前記方法は、
システム操作中に前記制御系統および加熱導管を通して加熱媒体の流速を変化させるために前記系統制御器を経由して前記ポンプを選択的に制御すること
をさらに含む請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記第１加熱伝達システムは、ポンプ、前記供給源と前記蒸気発生タンクの間に配置される熱交換器、前記蒸気発生タンクの外部表面周囲に配置される熱伝達ジャケットおよび加熱伝達ユニットを備え、前記方法は、
前記ポンプをから前記第１加熱伝達システムを通して加熱伝達流体を循環させること；
加熱伝達流体がまた前記熱交換器を通して流れる間、前記熱交換器を通して前記供給源から液体アンモニアを流通することによって液体アンモニアを前記蒸気発生タンクに入れる前に前記液体アンモニアを選択された温度に冷却すること；
前加熱流体を前記熱伝達ジャケットを通して流すことによって初期システム操作後に少なくとも第１時間期間に前記蒸気発生タンクを外部冷却すること；
前記熱交換器への循環前に前記加熱伝達ユニットを経由して前記加熱伝達流体を熱的に処理すること；
前記加熱伝達流体を前記加熱伝達ユニットから前記熱交換器に再循環すること
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項３０】
前記第１加熱伝達システムは、温度センサ、この温度センサに連結された温度制御器および加熱伝達ユニットをさらに備え、前記方法は、
前記加熱伝達ユニットの上流の加熱伝達流体の温度を測定すること；および
前記温度センサから前記加熱制御器に供される温度情報に基づいて前記加加熱伝達ユニットと前記加熱伝達流体の間の加熱伝達量を調節するために前記加熱制御器を経由して前記加熱伝達ユニットを制御すること
をさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記システムは、液体アンモニアレベルセンサをさらに備え、前記方法は、
システム操作の間に前記蒸気発生タンク内に配置される液体アンモニアのレベルを連続的に測定するために前記レベルセンサを利用すること；および
前記レベルセンサによって供される測定に基づいて前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアのレベルを制御すること
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項３２】
前記システムは、前記蒸気発生タンクを支持するスケールをさらに備え、前記方法は、
システム操作中に前記蒸気発生タンクの重量を連続的に測定するために前記スケールを利用すること；および
前記スケールによって供される測定に基づいて前記蒸気発生タンク内の液体アンモニア量を制御すること
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項３３】
前記蒸気発生タンクは、前記蒸気発生タンクの下部セクッションに配置される出口を備え、かつ前記システムは前記蒸気発生タンクの出口と連絡する流体の捕集容器および前記捕集容器と前記蒸気発生タンクの間に配置されるバルブをさらに備え、前記方法は
前記捕集容器への輸送のために前記蒸気発生タンク内の僅かな液体アンモニアの除去を促進するために前記バルブを周期的に開くこと
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項３４】
前記システムは、濾過ユニットを含む配送系統、圧力調節器および複数の分岐流路を含む分配分岐管をさらに備え、前記方法は、
前記蒸気発生タンクから排出されたアンモニアガスを前記濾過ユニットを通して流すこと；
濾過されたアンモニアガスの圧力を制御するために濾過されたアンモニアガスを前記圧力調節器を通して流すこと；および
前記アンモニアガスを前記複数の分岐流路に分配するために前記調節器に存在するアンモニアガスを前記分岐管を通して流すこと
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項３５】
前記供給源は、圧力容器を備え、かつ前記システムは前記蒸気発生タンクを支持するスケールをさらに備え、前記方法は、
システム操作中に前記蒸気発生タンクの重量を連続的に測定するために前記スケールを利用すること；および
前記圧力容器から前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアの実質的に一定流れを確立するために前記スケールによって供される測定に基づいて前記圧力容器内の液体アンモニア両を制御すること
をさらに含む請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア蒸気発生システムおよび所望の流速で高純度アンモニアを設備に配送するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高純度アンモニアは、いくつかの製造方法のみならず、半導体デバイスの製造のための量の増大を必要とされている。そのような製造方法において、アンモニアはコンテナに液体形態で各処理に使用のための設備に典型的に輸送される。通常の外気温度でその低蒸気圧および典型的に要求される高流速によって、アンモニアは適切な流速でアンモニアを配送する適切な蒸気圧を達するために加熱しなければならない。
【０００３】
また、アンモニアガスは調整器のようなオリフィスを通して強いられる場合に、十分なジュール−トムプッソン冷却効果を経験する。したがって、アンモニアガスの温度および圧力は望ましくない温度変化を製造方法内で発生することから防ぐために厳密に監視しなければならない。さらに、アンモニアガスとして要求される純度を得るために、多くの製造方法は製造システムに配置される浄化装置を必要とする。アンモニア流れから除去すべきことを必要である不純物は、ＩおよびII族金属のみならずアミン、これらの金属の酸化物および炭酸塩を含む。
【０００４】
したがって、適切、比較的に一定流速および選択された温度、圧力で高純度アンモニアガスを供するアンモニア蒸気発生タンクを供するための必要さが存在する。
【発明の開示】
【０００５】
したがって、本発明の目的は特別な方法のために選択された流速でアンモニアガスを供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、特別な方法で配送するのにアンモニアガスの温度および圧力を制御することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、効率的な手法および特別な方法の適切な純度レベルでアンモニアガスを供することである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、実質的に連続流速および実質的に一定圧力でアンモニアガスを供することである。
【０００９】
前述の目的は、個々におよび／または組み合わせで達成され、かつ本発明はここで付随する請求項に特別に要求されることなしで組み合わされるべき２つ以上の目的の要求として解釈されるつもりがない。
【００１０】
本発明によれば、アンモニア蒸気発生システムは液体アンモニア供給源、前記供給源から液体アンモニアを受け取るための入口および蒸気発生タンクからアンモニアガスを排出するための出口を含む蒸気発生タンク、前記供給源から前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアを冷却し、かつ外部冷却を前記蒸気発生タンクに供する第１加熱伝達システム、および前記蒸気発生タンク内で液体アンモニアを加熱する第２加熱伝達システムを備える。前記第１、第２の加熱伝達システムは、実質的に一定流速での前記蒸気発生タンクからのアンモニアガスの排出を助長する。特に、前記加熱伝達システムは前記蒸気発生タンクに供給される液体アンモニアを冷却し、かつ初期のシステム操作の後の第１時間期間の間に選択された温度で前記タンク内に維持する。前記第２加熱伝達システムは、前記第１時間期間の後に前記タンク内の液体アンモニアに熱を供給する。前記システムは、１分間当り少なくとも約１０００標準リットルの蒸気発生タンクから一定流速のアンモニアガスを供することができる。
【００１１】
前述の目的において、本発明の態様および有益さは以下の特別な実施形態の詳細な記述の考慮により明らかになり、特に添付の図面に関連して採用する場合、種々の図の参照符号等は構成要素とを設計するために有益である。
【００１２】
本発明のアンモニア蒸気発生システムは、図１に示され、かつアンモニア供給源から液体アンモニアを受取り、かつ製造設備への配送のために選択された一定流速でアンモニアガスを発生するアンモニア蒸気発生タンクを備える。好ましくは、アンモニアガスは実質的に１分間当り約１０００標準リットル（ＳＬＰＭ）の連続流速および約５００ｋＰａの絶対圧力で製造設備に配送のために前記蒸気発生タンクで発生される。
【００１３】
前記蒸気発生タンク、アンモニア供給源、および前記システムの種々の構成要素は、耐食性であり、システム操作圧力に耐えるための十分な強度を有するいくつかの適切な材料で構成されてもよい。前記蒸気発生タンクおよび他のシステム構成要素のための好ましい構成材料は、ステンレススチール、より好ましくは３１６Ｌステンレススチールである。
【００１４】
前記アンモニア供給源は、例えばトン単位で大容量タンクまたは液体アンモニアにとっていくつかの適切な貯蔵システムであってもよい。前記供給源が少なくとも約２１℃（７０Ｆ）のアンモニアの液体供給での温度を生じる通常の周囲環境に置かれるならば、前記供給源のアンモニアの蒸気圧は少なくとも約８５０ｋＰａの絶対圧力（１２３ｐｓｉ）になり、それは液体アンモニア供給原材料を適切な流速で前記蒸気発生タンクに供給するのと合致する。択一的に、液体供給を取り巻く周囲温度がアンモニアの蒸発圧力があまりに低いようであるならば、前記蒸気発生タンクへ向うアンモニアの所望の流速は前記供給源からの僅かの液体アンモニアを加熱することおよび／または前記供給源と前記タンクの間のラインにポンプを供することによって達成することができる。
【００１５】
図１を参照することで、システム１は適切な配管を通してアンモニア貯蔵および供給タンク４に接続される蒸気発生タンク２を備える。好ましくは、前記蒸気発生タンクは一定流速で十分な発生およびアンモニアガスの供給を促進するために少なくとも約７６リットル（２０ガロン）の内部容積を有する。
【００１６】
供給タンク４は、別の源（図示せず）から要求される追加的アンモニア供給を受取るための入口バルブ３および前記供給タンクからの液体アンモニアの流れを制御するための出口バルブ５を備える。前記供給タンクが少なくとも２１℃の周囲温度環境に置かれるならば、前記供給タンク内のアンモニアガスの蒸発圧力は液体アンモニアを適切な流速（例えば約１ＳＬＰＭ）で前記供給タンクから出口バルブを通して供給流れ６に運ぶのに十分である。好ましくは、供給タンク内の液体アンモニア量は前記供給タンクを支持し、かつその重量を連続的に測定するスケール８を利用して監視される。供給タンク制御器１０は、前記制御器、スケールと前記入力バルブの間の伝達を促進するためのスケール８および入力バルブ３に（例えば図１の破線１１、１３によって示されるように電気配線または無線結合のいくつかのタイプを通して）連結される。前記制御器のみならず後述するシステム３のための他の制御器は市販または他の適切なタイプのプログラム可能ロジックコントローラ（ＰＬＣ）であってもよいことを気づくべきである。前記制御器は前記スケールから重量測定を受取り、その重量が最小閾値以下に下がると、前記制御器は前記スケールにより測定された重量が閾値の適切な範囲に入るまで液体アンモニアの供給を受取るためにバルブ３の開放をもたらす。択一的に、前記供給タンク内に配置されたセンサまたはいくつかの別の適切な監視システムを含む液体レベル制御器は前記供給タンク内の液体アンモニアの選択された量を監視または維持するために供されてもよい。
【００１７】
熱交換器１２は、前記供給タンク４から下流に配置され、供給流れから液体アンモニアを受取る。好ましくは、前記熱交換器は液体アンモニアが流通する内管および熱伝達流体、典型的に冷媒（例えばエチレングリコール）が流通する前記内管周囲の外管を持つ管状タイプ（二重管）である。前記冷媒は、入口流路１４で前記熱交換器の外管に供給され、かつ流れ１６として前記熱交換器から排出される。前記熱交換器を通して流れる冷媒の温度および圧力は、後述の手法で制御され、前記蒸気発生タンクに入れる前に前記液体アンモニアを選択された温度に冷却する。好ましい具体例において、液体アンモニアには前記蒸気発生タンクに入れる前に約１０℃（５０Ｆ）の温度に冷却される。前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの温度を低減することによって、前記タンクから排出されるアンモニアガスの蒸気圧は製造設備で典型的に要求される配送圧力に近接するレベルにやはり低下される。したがって、僅かまたは全くない圧力調節は、アンモニアガスを前記設備に配送する前に必要である。
【００１８】
流れ１８の熱交換器から現れつつある液体アンモニアは、チェックバルブ２０を通して通過し、かつ流れ２２を経由して前記蒸気発生タンク２に配送される。随意に、圧力センサ１５は流れ１８の液体アンモニアの圧力を測定するために供される。この圧力センサは、前記制御器１０に（図１の破線１７によって示すように電気配線および／または無線接続を経由して）連結され、タンク２内の液体アンモニアの選択された流速を維持するための追加入力情報を供する。
【００１９】
前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの入口位置は、好ましくはそのタンクの底部に配置され、システム操作の間に積荷液体アンモニアとタンク内のアンモニア蒸気との間の潜在する影響を最小限にする。システム開始とシステム操作の初期時間期間との間で、前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの温度は選択された温度（例えば約１０℃）に維持するために冷却すべきである。しかしながら、アンモニアガスは前記タンク２内で発生するので、前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアの温度はアンモニアガスを生産するための蒸発要求の加熱で低下される。したがって、システム開始後のある時間期間で、加熱はそこの容量の温度が実質的に一定に残るのを保証するために前記蒸気発生タンクに供され、それによって実質的に一定蒸発圧力および前記タンクから製造設備へのアンモニアガスの流速を保証する前記蒸気発生タンク内での初期冷却、それに続くアンモニアの加熱は後述の両方の内部および外部加熱伝達システムを利用することで達成される。
【００２０】
前記蒸気発生タンクは、前記タンク内の蒸気圧量を測定するための圧力センサ２３および前記タンク内の液体アンモニアの温度を測定するための温度センサ２５を含む。システム１に利用される温度センサは、システム操作の間に液体および／または蒸発アンモニアまたはいくつかの他の流体の温度を測定するためにいくつかの適切なタイプ（例えばＲＴＤ，ＩＲ，サーミスタ、サーモカップル、その他）であってもよい。
【００２１】
さらに、システム１に利用される圧力センサはシステム操作の間に液体および／または蒸発アンモニアまたはいくつかの他の流体の圧力を測定するためにいくつかの適切なタイプ（例えば電気化学の，圧電気の、容量の、その他）であってもよい。蒸気発生制御器２７は、後述の手法で内部加熱伝達システムの制御をもたらすために前記センサから測定された蒸発圧力および液体アンモニア温度を受取るために前記温度および圧力センサ２３、２５に（例えば図１に破線１９、２１によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結される。前記蒸気発生タンク２の頭部近傍に配置される出口流れ３１は、選択された流速（例えば１０００ＳＬＰＭ）および圧力（例えば５００ｋＰａ絶対圧力）で前記タンクから製造設備に排出されたアンモニアガスを配送する。安全の目的のために、安全バルブは前記出口流れからの分岐ラインに位置され、選択された閾値を超える圧力で排出されたアンモニアガスを出す。随意に、２つ以上の安全バルブは１つ以上の切り替えバルブを利用して互いに供され、かつ接続される。択一的にまたは付加的に、出口流れに沿って配置される安全バルブ、１つ以上の安全バルブはタンク内の選択された閾値を超える高圧蒸気を放出するために前記上記発生タンクに直接接続されてもよい。
選択された温度でアンモニアの温度を維持するための外部加熱伝達システムは、前記蒸気発生タンクの外表面の選択された部分の周りに配置される熱伝達ジャケットを含む。前記熱伝達ジャケットは、前記熱交換器から現れる出口流れ１６からの冷媒を受取り、かつその冷媒を流れ２６に排出する。冷媒流れ２６は、それから加熱伝達ユニットおよびこの加熱伝達ユニットから下流に配置された循環ポンプ３０を通過する。流れ１４は、適切な温度および圧力で前記循環ポンプから現われ、かつ液体アンモニア供給を冷却するために熱交換１２に向けて再循環される。温度制御器は、加熱伝達ユニットおよび冷媒流れ２６の温度を測定するために前記加熱伝達ユニットの上流に配置される温度センサに（図１の破線３５、３９によって示すように電気配線および／または無線接続を経由して）それぞれ連結されている。温度センサは、温度情報を制御器３２に送信し、その制御器はしたがって冷媒が熱交換器１２に再循環される前に所望の冷媒温度に達するように前記加熱伝達ユニットを制御する。
【００２２】
典型的な具体例において、加熱伝達ユニットは熱交換器に配送する前に所望温度に冷媒の冷却を及ぼす冷蔵室である。この具体例において、冷媒は冷却が前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアのために必要である場合にシステム操作の初期段階で前記蒸気発生タンクを冷却するためにのみ利用される。アンモニア蒸気発生中のある期間で、前記蒸気発生タンクはもはや冷却を必要としない。代わりに前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアは選択された温度にその液体アンモニアを維持するために加熱される。したがって、加熱伝達ユニット２８の冷却要求はシステム操作が安定した状態に近づきかつ達するので、減少または減らされる。前記冷媒は前記熱交換器に再循環させる前に幾分の冷却を必要とすると同時に、熱が安定した状態のアンモニア蒸気発生によって前記冷媒から相対的に取り去られないので冷却量は減少される。随意に、バイパスバルブ（図示せず）冷媒流れ１６でさえも供されてもよく、冷却が前記蒸気発生タンクにとってもはや必要でない時間の点で冷媒流を前記加熱伝達ユニットを直接配送する（すなわち熱伝達ジャケットを迂回する）。
【００２３】
択一的な具体例において、加熱伝達ユニット２８は冷媒を所望の温度に加熱および冷却することが可能な熱ポンプである。前記加熱伝達ユニットは、システム開始の間に冷媒を所望の温度に最初に冷却するであろう。システムは十分なアンモニアガスを連続的に生産し、かつ蒸気化要求の加熱は液体アンモニアが冷却よりむしろ加熱を必要とするようである場合、前記冷媒は熱交換器に配送する前に所望の温度に維持するための必要からユニット２８によって加熱されてもよい。この手法において、外部加熱伝達システムは初期システム開始の間に液体アンモニアを冷却し、同様に、後述する、システム操作の残余の間にさらに補助的な加熱を前記内部加熱伝達システムに供するために操作する。
【００２４】
蒸気発生タンクのための択一的な温度制御システムは、前記タンク内の下部に内的に配置される管状コイル３６を含み、そのコイルは安定した状態のシステム操作の間に液体アンモニアに沈められることを保証する。前記管状コイルは、ステンレススチールまたはいくつかの他の適切な耐食性材料で構成されることが好ましく、かつタンク２内の液体アンモニアへの十分な熱伝達を促進するために適切な寸法および表面領域を有する。適切な加熱媒体（例えば熱伝達オイル）は、加熱媒体を系統４０からコイル３６に再び配送する入口流れおよび排出される加熱媒体をコイルから前記系統に戻して配送する出口流れ３８で、前記管状コイル３６と前記蒸気発生タンクの外部に配置された熱制御系統４０との間に循環される。
【００２５】
熱制御系統４０は、ヒータユニット４２、前記系統内の加熱媒体流を転換するための転換またはバイパスバルブ、および前記系統および管状コイルを通して加熱媒体を循環するための循環ポンプ４６を含む。この循環ポンプは、少なくとも１分間当り約２．８リットル（１分間当り７．５ガロン）の容量を有することが好ましい。前記ヒータユニットは、前記蒸気発生タンク内のアンモニアガスの選択された蒸気圧および液体アンモニアの選択された温度を持続するのに十分である加熱媒体の温度を達成するために適切な熱発生容量（例えば約１４ｋＷ）の電気ヒータであることが好ましい。好ましい具体例において、前記管状コイルに入れる加熱媒体の温度は前記蒸気発生タンク内で液体アンモニア温度を約１０℃および蒸気圧を約６００ｋＰａ絶対圧力（８７ｐｓｉａ）に維持するとうに約６５．６℃（１５０Ｆ）に加熱される。温度制御器４８は、後述するように加熱媒体の温度の制御を促進するために前記ヒータユニットとヒータユニットから下流に配置される温度センサ５０とを（例えば図１の破線５１、５３、５５によって示される電気配線および／または無線接続を通して）連結される。
【００２６】
加熱媒体流れ３８は、管状コイルから排出され、かつ熱制御系統４０内のユニット４２を加熱するために配送される。前記加熱媒体流れは、前記ヒータユニットによって（例えば約６５．６℃）に加熱され、かつ循環ポンプ４６に流れ５２として排出される。ポンプ４６からの排出流れ５４は、前記加熱媒体を系統４０から前記管状コイルの入口に再び配送する入口流れ３７と分岐セクションで接続する。温度センサ５０は、流れ５４の加熱媒体の温度を測定し、かつ測定された温度情報を制御器４８に供する。この制御器は、センサ５０によって受取られた温度測定に応じてヒータユニット４２によって熱出力を制御する。したがって、加熱媒体の温度は前記熱制御系統の制御器４８によって選択された温度の満足な範囲またはその中に維持される。
【００２７】
入口流れ３７は、管状コイルの入口と系統４０のバイパスバルブ４４の一端の間に延出する。前記バイパスバルブの他端は、バイパス流れ５６を経由して出口流れ（すなわち管状導管の出口とヒータユニット４２の入口の間の延出する流れ）と分岐位置で接続する。バイパスバルブは、圧力および温度センサ２３、２５によるタンク内の圧力および／または温度測定に応じて制御器２７によって前記バイパスバルブの開閉を助長するために蒸気発生制御器２７に（例えば図１の破線４５によって示される電気配線および／または無線接続を通して）連結される。圧力センサが温度センサより速く測定された信号を典型的に発生するので、前記蒸気発生制御器は圧力センサ２３によって発生される圧力信号を利用してバイパスバルブ４４を通して加熱媒体の流れを制御する。しかしながら、蒸気発生制御器は前記バイパスバルブ、最終的に前記蒸気発生タンク内のアンモニアの蒸気圧の制御をなすために圧力および温度センサによって発生されるいずれかまたは両方を利用してもよいことに気づくべきである。
【００２８】
タンク２内のアンモニアの蒸気圧が閾値（例えば約６００ｋＰａ絶対圧力）以下に降下する、それは閾値（例えば約１０℃）以下の液体アンモニア温度の降下に相当する、場合、センサ２３、２５によって制御器２７に供される圧力および／また温度情報は加熱媒体のほとんどまたは全てを前記系統から流れ３７を通し管状コイル３６に導くために前記バイパスバルブの部分または完全な閉鎖をもたらす。択一的に、蒸気圧が閾値を超える場合、制御器２７は出口流れ３８を通してヒータユニット４２に戻す、バイパス流れ５７に少なくとも加熱媒体を配送するために前記バイパスバルブの部分的または完全な開放をもたらす。したがって、加熱媒体の少なくとも一部は蒸気圧（および液体アンモニア温度に相当する）が閾値の満足な範囲に落ちる、そのような時間まで管状コイルを通して流れることを妨げる。
【００２９】
前記システムは、除去の促進および前記蒸気発生タンク内の大きな液体アンモニア中の汚染物の増強を妨げるためにブロー接続をさらに含む。特に、タンク２の底部に関連する流体の出口流れ６０は、停止バルブ６２の一端に接続される。停止バルブの他端は、流れ６３を通してパージ捕集容器６４に接続されている。このパージ捕集容器は蒸気化されたアンモニアを安全な場所に出すためにバルブ６５を含み、同時にいくつかの固体汚染物は前記容器内に捕集される。停止バルブ６２は、通常閉じた位置に置かれる。しかしながら、前記停止バルブは固体および他の汚染物をタンク２の底部から容器６４に追い払うために定期的に開かれる。前記停止バルブは、蒸気発生制御器を通して手動的に、択一的に自動的に開かれてもよい。自動の具体例において、前記停止バルブは電気配線またはいくつかの無線接続（図１の破線４５によって示されるように）を利用して蒸気発生制御器に連結されることが好ましい。
【００３０】
液体制御機能は、蒸気発生タンク内の潜在する温度および圧力機能を最小にするためのシステムをさらに含む。特に、そのような機能はタンク２内の液体アンモニアのレベルを検出するための少なくとも１つの液体レベルセンサ７０、および支持しタンク２の重量を連続的に測定するためのスケール７２を供することによってシステム１内に実現される。それぞれの液体レベルセンサおよびスケールは、制御器、好ましくは蒸気発生制御器２７に（例えば図１の破線７１、７３によって示されるような電気配線および／または無線接続を通して）連結される。システム操作の間に安定した状態の条件を達成するために、前記制御器は前記液体レベルセンサおよび／またはスケールからの測定された情報を受取り、分析し、前記蒸気発生タンク内の液体アンモニア量を連続して監視する。液体アンモニア量が閾値を超えて増加するならば、前記制御器は例えば停止バルブを開くことによってタンク２から僅かな液体アンモニアを除去し、それによって液体アンモニア量は閾値の満足な範囲に降下する。択一的に、液体アンモニア量が閾値以下に降下する（例えば捕集容器への底部の僅かな液体アンモニアへのパージ除去の後に直ぐに）ならば、適切な液体レベルは閾値が満足な範囲に到達するまで液体アンモニア供給の流出を増大することによって迅速に達成することができる。蒸気発生制御器は、システム操作の間に必要であれば前記蒸気発生タンクへの液体アンモニア供給の増加または減少を達成するために供給タンク制御器に関連してもよい。
【００３１】
システム操作の間に、供給タンク４は後述の手法で供給タンク内の蒸気圧を適切レベル（例えば約８５０ｋＰａ絶対圧力）に制御することによって選択された流速（例えば１ＳＬＰＭ）で液体アンモニア供給の流速を制御する。液体アンモニア供給は、冷媒流れ１４によって選択された温度（例えば約１０℃）に冷却する熱交換器１２を通して流れ１２に移る。この冷却された液体アンモニア供給は、タンクの底部で蒸気発生タンク内に注がれる。熱交換器から出てくる冷媒流れ１６は、アンモニア蒸気の十分な量が前記タンク内に発生され、かつ加熱が前述のようにタンク内に必要とされるまで、熱伝達ジャケットに注がれ、かつタンク内の液体アンモニアを選択された温度（例えば約１０℃）に最初に維持するために用いられる。前記冷媒は、流れ２６で前記熱伝達ジャケットから出てきて、後述のように制御器３２によって制御される熱伝達ユニット２８で熱的に処理される。前記冷媒は、ユニット２８から流れ１４として出でき、かつ熱交換器に再び再循環される。
【００３２】
熱制御ユニット４０は、アンモニア蒸気発生の間、タンク２内の液体アンモニアを選択された温度（例えば約１０℃）およびタンク２内のアンモニアガスを選択された蒸気圧（例えば約６００ｋＰａ絶対圧力）に維持する。加熱媒体は前述の手法で蒸気発生タンク内で得られた圧力および／または温度情報に基づいて管状コイルに配送される加熱媒体量を制御するバイパスバルブ４４で、管状コイル３６およびヒータ系統４０を通して連続的に循環される。加熱媒体は、前記蒸気発生タンク内の液体アンモニアをその選択された温度に維持するように前記管状コイルに配送するためにヒータユニット４２によって系統４０内を選択された温度（例えば約６５．５℃）に加熱する。
【００３３】
タンク２内の僅かな液体アンモニアは、システム操作の間に停止バルブ６２を通して選択された時間期間でパージされる。タンク内の液体アンモニアの量は、蒸気発生制御器２７に供されるスケール７２および／または液体レベルセンサ７０によって測定された情報に基づいて前述のように厳密に監視され、制御される。したがって、前記蒸気発生タンクから出てきた流れ３１を経由して製造設備に配送するために、前記システムは実質的一定流速（例えば約１０００ＳＬＰＭ）および蒸気圧（例えば約５００ｋＰａ絶対圧力）でアンモニアガスを製造することができる。
【００３４】
システム１の熱制御系統は、加熱媒体温度のより正確な制御のみならず蒸気発生タンク内の管状コイルへの加熱媒体流れをもたらすために多数の循環ヒータユニットを直列に含むように変更されてもよい。これは、製造設備による蒸気要求で大きな変化に適応するためにより大きなシステム制御を順番になすであろう。変更された熱制御系統の典型的な具体例は図２に示される。特に、前記管状コイルから排出される加熱媒体は系統１００の入口バルブ１０に配送される。加熱媒体は、バルブ１００およびチェックバルブ１０２を通過する。循環ポンプ１０４は、流れ１０３を経由してチェックバルブ１０２から加熱媒体を受取り、かつ流れ１０５の加熱媒体を第１ヒータユニット１０８に注入する。安全バルブ１０７を含むバイパス流れ１０６は、前記ポンプの出入口近傍のそれぞれの流れ１０５、１０３に分岐セクションで接続する。バイパス流れは、系統内の加熱媒体圧力が安全閾値を超えるならば、圧力安全出口を供する。
【００３５】
流れ１０５に流れる加熱媒体は、第１ヒータユニット１０８に入り、かつそれを加熱する。蒸気発生タンク内で選択された蒸気圧を維持するために加熱媒体の要求される温度および流速に依存して、第１循環ヒータユニットは加熱媒体を選択された温度（例えば６５．６℃）に十分に加熱してもよい。しかしながら、もし追加的媒体加熱が蒸気発生タンクに配送前に必要であるならば、第２ヒータユニット１１０は前記第１ヒータユニットの下流に直接的に配置される。特に、加熱媒体は前記第１ヒータユニットから加熱媒体を第２ヒータユニット１１０に運ぶ流れ１０９に排出される。前記第２ヒータユニットは、選択された温度で流れ１１１の加熱媒体を転換バルブ１１２に排出する。２つのヒータユニットは図２に示されていると同時に、ヒータユニットのいくつかの選択された番号は加熱媒体に転換されるべき熱量に依存して供されてもよいことに気がつく。
【００３６】
それぞれのヒータユニットは、選択された蒸気圧で前記蒸気発生タンクにアンモニアガスを製造する目的で種々の選択された温度に加熱するために適切な熱発生容量（例えば約１４ｋＷ）を持つ電気ヒータであることが好ましい。第１温度センサ１１４は、流れ１０９の加熱媒体の温度を測定するために第１ヒータユニット１０８の出口に供される。同様に、第２温度センサ１１６は流れ１１１の加熱媒体の温度を測定するために第２ヒータユニット１１０の出口に供される。系統制御器１２０は、それぞれのヒータユニットの出口で供される測定された温度情報に応じてそれぞれのヒータユニットの独立した制御をもたらすように、第１、第２のヒータユニットのみならず第１、第２の温度センサに（例えば図２の破線１１５、１１７によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結される。例えば、前記第１ヒータユニットが第１温度センサによって測定された加熱媒体の出口温度で示されるように、前記媒体を選択された温度に加熱することを怠る場合、循環制御器は第２ヒータユニットによって適用される熱量を制御し、前記第２ヒータユニットから排出される媒体のための選択された温度に達する。
【００３７】
系統１００は、前記ヒータユニットのための追加的な安全機能を供する。特に、第１、第２の高温遮断センサ１１８、１１９はそれぞれの第１、第２のヒータユニットにおける加熱エレメントおよび／またはこれらヒータユニットによって加熱されるべき加熱媒体の温度を測定するため供される。前記遮断センサは、前記系統制御器に連結される。閾値温度がヒータユニットのいずれかで超える場合、そのそれぞれの高温センサは加熱媒体の過剰加熱を防ぐためにそのヒータを無能にする。さらに、相当する温度センサが温度情報を前記系統制御器に供することを怠るならば、それぞれのヒータユニットは無能になるであろう。
【００３８】
系統１００の転換バルブは、前述および図１に示される系統４０のバイパスバルブ４４を同様な機能をなす。特に、転換バルブ１１２は流れ１１１の第２ヒータユニット１１０から加熱媒体を受取るための出口端、および系統１００の２つの分離経路の少なくとも１つに沿って加熱媒体の流れを促進するための一対の出口端を含む。前記転換バルブの第１出力端は、加熱媒体を流れ１２２に、そして出口バルブ１２３に注ぐ。加熱媒体は、出口バルブ１２３を通して系統１００に存在し、かつ流れ３７に入り、その系統は前記媒体を管状コイル３６の入口に配送する。転換バルブの第２出力端は、ポンプ１０４の上流の流れ１０３と分岐セクションで接続される流れ１２４に加熱媒体を注ぐ。転換バルブ１１２は、前述および図１に示される蒸気発生制御器２７に（例えば図１および図２に示される破線４５によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結される。
【００３９】
前記蒸気発生制御器は、前記系統１００を通して加熱媒体の流れおよび前述のように前記蒸気発生タンク内の圧力および／または温度測定に基づく管状コイルへの制御のために転換バルブの開または閉を果たす。例えば、タンク内の蒸気圧および／または液体アンモニア温度がそれらの選択された値を超えると、制御器２７は転換バルブ１１２の第１出力端における選択された閉鎖度合（例えば部分または完全な閉鎖）をもたらし、前記転換バルブの第２出力端を通して加熱媒体の少なくとも一部を転換しポンプに返送し、それによってタンク２内の管状コイルを通して加熱媒体の流れを減少させる。択一的に、蒸気圧および／または温度値がそれらの選択された値以下に落ちると、制御器２７は系統１００に存在しかつ流れ３７に入るように前記転換バルブの第１出力端を通して加熱媒体のいくつかまたは全部を強いるために転換バルブの第２出力端の選択された閉鎖度合（例えば部分または完全な閉鎖）をもたらす。
【００４０】
系統制御器１２０は、システム操作の間にポンプの速度、活性および／または無能にすることの両方を制御するためにポンプ１０４に（例えば図１の破線１２５によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結される。以前に気づくように、タンク内の液体アンモニアは初期システム開始の間、特に十分なアンモニアガスが液体アンモニアにとって冷却効果を創るために発生される前に冷却することを必要とする。システム操作のこの段階の間に、前記管状コイルを通して加熱媒体の循環を一時停止することが望ましい。したがって、系統制御器１２０は加熱が必要であるそのような時までポンプを不能にすることをもたらすことができる。さらに、系統制御器は例えば特別な製造方法の要求でアンモニアガス流速を変化することに依存してポンプ１０４を経由する加熱媒体流速を調製することができる。追加の加熱媒体を含む膨張／満タンタンク１３０は、ライン、および系統１００、管状コイル３６を通して循環されるべき加熱媒体の点か及び除去を促進するためにポンプ１０４の上流の流れ１０３に関連する流体に配置される。したがって、系統１００による独立制御のポンプおよび循環ヒータユニットは流速のより大きな制御、製造されたアンモニアガスの圧力、およびシステム操作の間の製造処理への配送を促進する。
【００４１】
アンモニアガスを図１のシステムから製造方法に供するための典型的な具体例は図３に示される。配送系統は、蒸気圧を厳密に監視かつ制御するための圧力調整器と、１つ以上の設備への配送用のいくつかの選択された数の流れにアンモニアガスを分配するための分配分岐管とを含む。特に、配送系統２００は蒸気発生タンク２の下流直下に位置される停止バルブ２０２と、アンモニアガスを出口流れ３１を通してタンクから受取るための圧力安全バルブ３３とを備える。アンモニアガスは、バルブ２０２から流れ２０３に排出され、かつフィルタ２０４を通過する。フィルタ２０４は、アンモニアガスからの変化した寸法の汚染物を濾過するのに適したいくつかの市販されたまたは他のタイプのフィルタである。前記フィルタは、前記圧力調節器の操作に消極的に衝撃を与えるいくつかの粒状物（例えば金属粒子、フィルタ上流のバルブに関連する破片その他）を除去する。
【００４２】
濾過されたアンモニアガスは、流れ２０５で圧力調整器２０６に注がれる。好ましくは、調整器２０６は制御器２０８に（例えば図３の破線２０７によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結されるドーム負荷圧力調整器であり、前記制御器はアンモニアガスの圧力を厳格に監視し、かつ従って製造方法に配送される間に、ガスの圧力が一定になることを保証するために前記調整器を調整する。圧力センサ２１０は、また制御器に（例えば図３の破線２０９によって示されるように電気配線および／または無線接続を通して）連結され、かつ流れ２１２の分岐セクッションに接続されるバルブを経由する流れ２１２の圧力調整器に存在するガスの圧力を測定する。前記圧力センサは、前記圧力調整器の制御を促進するために測定された圧力情報を制御器２０８に供する。
【００４３】
前記圧力調整器を存在する流れ２１２は、一定圧力でアンモニアガスを分配分岐管２１４に配送する。直列のガスラインは、アンモニアガスを１つ以上の製造および／または分配設備に配送するために前記分岐管から分岐してバルブ２１５、２１６、２１７を備える。３つのバルブが示されると同時に、いくつかの適切数の分岐ラインは前記分岐管に接続されてもよい。したがって、前記分岐管は１つ以上の選択された流速でいくつかの１つ以上の設備への配送用のいくつかの選択された分岐ラインにアンモニアガスを分配することに気づく。
【００４４】
本発明のシステムは前記蒸気発生タンク内で実質的に一定の蒸気圧および液体温度に維持することによって、実質的に一定流速でいくつかの製造および／または分配設備に高純度アンモニアガスの配送を促進する。前記液体アンモニア供給源が室温（例えば約２１℃）であると、前記源と蒸気発生タンクの間の差動圧力はポンプまたは他の圧力調整器を必要とせずに十分な流速でアンモニア供給の配送を促進する。前記蒸気発生タンクに供される液体アンモニア温度の低減は、僅かまたは圧力調整なし、のみならず製造または他の設備への配送前にアンモニアの潜在するトーマス−トムソン効果の最小化を必要とするレベルへのアンモニアガスの蒸気圧に相当する減少を生じる。
【００４５】
前記蒸気発生タンクの内容に内部的および外部的の両方で適用される正確な監視および熱伝達の制御、のみならず前記蒸気発生タンク内の液体レベルの正確な監視および制御は、望ましい蒸気流速の選択された範囲にて前記タンク内で実質的に一定蒸気圧を維持するための能力を持つシステムに供する。さらに、ブロー接続機能は前記タンク内の汚染物の増強を妨げるために前記蒸気発生タンクの底部内容の周期的なパージを許容する。
【００４６】
さらに、前記システムはシステム操作温度および圧力を制御するための圧力安全バルブ、高温遮断センサと、前記供給源および蒸気発生タンク内の液体レベルを制御するための液体レベルセンサおよび／またはスケールを含む種々の安全機構を装備される。さらに、前記システムはアンモニアの存在またはシステム操作の間のシステム環境内のいくつかの望ましくないガスの指示に供するためのガス検出器を備えてもよい。
【００４７】
記述の新規なアンモニア蒸気発生システムおよび対応する方法を有することにおいて、他の変更、変形および変化はここで述べられた技術範囲で当業者であれば示唆されるであろうことを信じられる。それゆえ、全ての変形、変更および変化は挙げられた請求の範囲によって規定された本発明の範囲内に入ると信じられることを理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のアンモニア蒸気発生システムのフロー図。
【図２】図１のシステムに備える蒸気発生タンクのアンモニアの温度を制御するために利用される温度制御系統の択一的な具体例のフロー図。
【図３】特別な方法の多経路で図１のシステムの蒸気発生タンクからアンモニアガスを配送するための典型的な配送系統のフロー図。
【図１】
2005525279.tif 000003
【図２】
2005525279.tif 000004
【図３】
2005525279.tif 000005
【国際調査報告】
2005525279.tif 000006
2005525279.tif 000007
2005525279.tif 000008