(57)【要約】【課題】酸素精留塔に設けられたリボイラへの加熱流体を、原料空気圧縮機の供給圧力を特に高めることなく流通させるとともに、操業効率の高い空気分離装置を提供する。【解決手段】酸素精留塔６のリボイラ１７への加熱流体が、窒素精留塔４に付属している凝縮器５を回避した流路を経て供給される。酸素精留塔６のリボイラ１７への加熱流体は、凝縮器５をその流路系に含まない形態で供給されることとなり、原料空気圧縮機１の供給圧を特に高める必要がなく、消費電力や設備規模の面で有利なものとなる。また、リボイラ１７内への加熱流体の供給制御が、原料空気圧縮機１で左右されるのではなく、酸素精留塔６にとって最適の状態となるように制御することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品窒素を製造する窒素精留塔と製品酸素を製造する酸素精留塔とを含んで構成された空気分離装置であって、酸素精留塔のリボイラへの加熱流体が、窒素精留塔に付属している凝縮器を回避した流路を経て供給されるように構成したことを特徴とする空気分離装置。
【請求項２】
上記流路が上記窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を分流させる流路で構成されている請求項１記載の空気分離装置。
【請求項３】
上記凝縮器の液体空気が上記酸素精留塔の上部に供給されるように構成した請求項１または２記載の空気分離装置。
【請求項４】
上記リボイラへの加熱流体の送給手段が上記流路中に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気分離装置。
【請求項５】
上記リボイラで液化した液体窒素を窒素精留塔の精留部に還流液として流下させる請求項２記載の空気分離装置。
【請求項６】
上記酸素精留塔が製品酸素として酸素ガスおよび液体酸素を製造しうるものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気分離装置。
【請求項７】
製品窒素を製造する窒素精留塔と製品酸素を製造する酸素精留塔とを含んで構成された空気分離装置であって、上記窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を凝縮させて液体窒素とし、この液体窒素を窒素精留塔の精留部に対する還流液として使用するように構成したことを特徴とする空気分離装置。
【請求項８】
上記製品窒素ガスの１部の凝縮を酸素精留塔のリボイラで行う請求項７記載の空気分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深冷分離により原料空気から製品窒素を製造するとともに、それに付随させて製品酸素を製造する空気分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、製品窒素を製造する窒素精留塔と製品酸素を製造する酸素精留塔とを備えた形式の空気分離装置は、種々なものが知られている。その中で本発明に関連の深いものとして、特許第３２０３１８１号公報に開示された空気分離装置があげられる。それを図４に基づいて説明する。
【０００３】
すなわち、除塵された原料空気が原料空気圧縮機３０で高圧に圧縮された後、原料空気前処理機４３により二酸化炭素および水分が除去される。その後、前処理された原料空気は、主熱交換器３１で超低温に冷却され、１部が液化した状態で窒素精留塔３２の精留部３３の下側に供給される。窒素精留塔３２に供給された原料空気のうち液相部分は窒素精留塔３２の底部に貯留され、気相部分は上昇して精留部３３を通過し、その途上で上方から流下してくる液体窒素を主成分とする還流液と向流的に接触する。この過程において、圧縮空気中の高沸点成分である酸素分が液化されて窒素精留塔３２の底部に酸素リッチな液体空気３４の状態で溜り、他方、低沸点成分である窒素ガスが窒素精留塔３２の上部空間３５に溜まる。
【０００４】
窒素精留塔３２の上部空間３５に溜まった窒素ガスの１部は主熱交換器３１で原料空気と熱交換がなされて常温となり、製品窒素ガスとして送出される。
【０００５】
窒素精留塔３２に付属している凝縮器３６には窒素精留塔３２の底部から供給された酸素リッチな液体空気３４が貯留され、この超低温の液体空気中に浸漬した状態で窒素熱交換器３７が配置されている。上部空間３５から窒素熱交換器３７に窒素ガスが送込まれて液体窒素となり、それが上部空間３５を経て精留部３３に対する還流液として使用される。なお、凝縮器３６に窒素精留塔３２の底部から液体空気３４が弁（図示していない）を介して供給される。凝縮器３６の上部には酸素リッチな廃ガスがその下側には酸素リッチな液体空気が溜められる。
【０００６】
上記の酸素リッチな廃ガスは膨張タービン３８を経て減圧されることによって寒冷を発生し、主熱交換器３１で、再度、原料空気の冷却等に使用され、系外に排出される。
【０００７】
一方、窒素精留塔３２の底部からの液体空気３４は、弁（図示していない）を介して酸素精留塔３９の上部空間４０に供給される。このとき、気相部分は上部空間４０に溜り、液相部分は還流液として精留部４１を流下して、下方から上昇してくる気体と向流的に接触し、低沸点成分である窒素を気化し、酸素濃度を高めて酸素精留塔３９の底部に溜まる。
【０００８】
酸素精留塔３９の下部には、液体酸素４５に浸漬した状態でリボイラ４２が配置されている。そして、加熱流体として凝縮器３６の上部から取出された酸素リッチな廃ガスがリボイラ４２に供給されて底部に溜まった液体酸素を加熱して沸騰させるとともに、このリボイラ４２内で上記廃ガスが液化される。この液体は酸素精留塔３９の上部空間４０に弁（図示していない）を介して供給される。上部空間４０の液体は精留部４１を流下して底部に溜まり、同空間４０の気体は膨張タービン３８の下流側に合流して、冷媒としての機能を主熱交換器３１で果たしてから大気に放出される。
【０００９】
酸素精留塔３９の下部には、低沸点成分である窒素ガスを始めとして、アルゴン，一酸化炭素等が除去された液体酸素が貯留されており、これを製品液体酸素として供給している。また、酸素精留塔３９の下部空間４４から取出された酸素ガスは、主熱交換器３１で常温にもどされて製品酸素ガスとして供給される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術であると、凝縮器３６とリボイラ４２とが直列の関係で配列され、凝縮器３６への液体空気の圧送供給と凝縮器３６の上部からリボイラ４２への気体圧送とが、一連の流路系として形成されているので、原料空気圧縮機３０からの原料空気供給圧力を十分に高めなければならなくなる。
【００１１】
したがって、原料空気圧縮機３０における消費エネルギーが多大となり、設備規模や消費電力等の面で不利になる。さらに、原料空気の圧力が高くなると、窒素と酸素の沸点差が近づくため、窒素精留塔３２における分離効率が悪化する。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、酸素精留塔に設けられたリボイラへの加熱流体を、原料空気供給圧力を特に高めることなく流通させることにより、上記問題点を解消することができる空気分離装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の空気分離装置は、製品窒素を製造する窒素精留塔と製品酸素を製造する酸素精留塔とを含んで構成された空気分離装置であって、酸素精留塔のリボイラへの加熱流体が、窒素精留塔に付属している凝縮器を回避した流路を経て供給されるように構成したことを要旨とする。
【００１４】
すなわち、本発明の空気分離装置は、酸素精留塔のリボイラへの加熱流体が、窒素精留塔に付属している凝縮器を回避した流路を経て供給される。
【００１５】
したがって、酸素精留塔のリボイラへの加熱流体は、上記凝縮器をその流路系に含まない形態で供給されることとなり、原料空気供給圧力を特に高める必要がなく、消費電力や設備規模の面で有利なものとなる。同時に、低い圧力の下で空気分離装置を稼動させることができるので、窒素と酸素との沸点差をできるだけ大きく設定できて、分離効率が向上する。また、上記リボイラへの加熱流体の供給制御が、原料空気圧縮機で左右されるのではなく、適当な加熱流体の供給機器を選定することが可能となり、酸素精留塔にとって最適の状態となるように加熱流体の供給制御をすることができる。このことから、リボイラを製品酸素の必要生産量に適合させて機能させることとなり、酸素の生産に対して必要かつ十分な加熱流体の供給が実現し、消費電力の節減に有効である。
【００１６】
本発明の空気分離装置において、上記流路が上記窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を分流させる流路で構成されている場合には、製品窒素ガスが保有している熱エネルギーを酸素精留塔のリボイラへ投入するので、この製品窒素ガスのリボイラへの供給量を最適化することにより、リボイラの機能を製品酸素の生産に対して必要かつ十分な動作状態にすることができる。また、製品窒素ガスの送給に要する供給圧力は、リボイラの所要機能に適合した値とすることができるので、原料空気圧縮機のような高いレベルのエネルギーを必要としないので、その面においても経済的である。
【００１７】
本発明の空気分離装置において、上記凝縮器の液体空気が上記酸素精留塔の上部に供給されるように構成した場合には、酸素精留塔の精留部を液体空気が流下して上昇してくる気体との気液接触がなされ、このときに高沸点の酸素が液化されて、酸素精留塔の底部に純度の高い液体酸素として貯留される。
【００１８】
本発明の空気分離装置において、上記リボイラへの加熱流体の送給手段が上記流路中に設けられている場合には、例えば、ブロワー等による積極的な供給ができて、リボイラに対して不足することなく加熱流体を供給することが可能となる。また、上記送給手段の送給量を制御することにより、リボイラへの熱エネルギーの投入量を最適状態に制御することができる。そして、加熱流体の送給手段として適当な供給機器を選定することが可能となり、酸素精留塔にとって最適の状態となるように加熱流体の供給制御をすることができる。このことから、リボイラを製品酸素の必要生産量に適合させて機能させることとなり、酸素の生産に対して必要かつ十分な加熱流体の供給が実現し、消費電力の節減に有効である。
【００１９】
本発明の空気分離装置において、上記リボイラで液化した液体窒素を窒素精留塔の精留部に還流液として流下させる場合には、上記精留部における液体窒素の流下量を不足することなく確保して、上昇してくる空気との適確な気液接触をさせることが実現する。
【００２０】
本発明の空気分離装置において、上記酸素精留塔が製品酸素として酸素ガスおよび液体酸素を製造しうるものである場合には、酸素精留塔への加熱流体の適正な供給により、酸素ガスと液体酸素が適確に製造できる。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明の空気分離装置は、製品窒素を製造する窒素精留塔と製品酸素を製造する酸素精留塔とを含んで構成された空気分離装置であって、上記窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を凝縮させて液体窒素とし、この液体窒素を窒素精留塔の精留部に対する還流液として使用するように構成したことを要旨とする。
【００２２】
すなわち、上記窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を凝縮させて液体窒素とし、この液体窒素を窒素精留塔の精留部に対する還流液として使用するように構成されている。
【００２３】
したがって、上記精留部における液体窒素の流下量を不足することなく確保して、上昇してくる空気と適確に気液接触をさせることが実現する。そして、製品窒素ガスの１部を凝縮させるために要する供給加圧力はごくわずかでよいことから、この点において消費電力の節減に役立つ。
【００２４】
同時に、窒素精留塔から取出された製品窒素ガスの１部を凝縮させるものであるから、原料空気供給圧力に直接関係しないで製品窒素ガスを流通させることができ、同圧縮機の吐出圧力を特に高める必要がなくなり、消費エネルギーや設備規模の面で有利なものとなる。また、上記リボイラへの加熱流体の供給制御が、原料空気圧縮機で左右されるのではなく、酸素精留塔にとって最適の状態となるように制御することができるので、リボイラを製品酸素の必要生産量に適合させて機能させることとなり、酸素の生産に対して必要かつ十分な加熱流体の供給が実現する。
【００２５】
本発明の空気分離装置において、上記製品窒素ガスの１部の凝縮を酸素精留塔のリボイラで行う場合には、酸素精留塔のリボイラにおいて確実に液体窒素がえられ、それを窒素精留塔へリターンさせることにより、窒素精留塔の窒素製造能力を適確に確保できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２７】
図１は、本発明の空気分離装置の一実施の形態を示す。この装置は、除塵された原料空気が原料空気圧縮機１で高圧に圧縮された後、原料空気前処理設備２において二酸化炭素および水分が除去される。その後、原料空気は主熱交換器３で超低温に冷却され、１部が液化した状態で窒素精留塔４の下部に供給される。上記窒素精留塔４に付属した状態でその上部に凝縮器５が配置されている。また、窒素精留塔４と対をなし、それに付随する状態で酸素精留塔６が設けられている。
【００２８】
上記窒素精留塔４は、その底部に液体空気７が貯留されるように構成され、その上側に精留部８が配置され、さらにその上側に上部空間９が設けられている。主熱交換器３からの超低温原料空気は、供給管１０を経て窒素精留塔４の下部に供給される。上部空間９には精留部８で原料空気から分離された製品窒素ガスを送給する窒素送給管１１が接続され、主熱交換器３において窒素精留塔４の下部に導入される原料空気と熱交換がなされて製品窒素ガスが加熱されるようになっている。
【００２９】
上記凝縮器５内には、窒素精留塔４の下部にある液体空気７が供給管１２を経て送り込まれていて、その液中に浸漬した状態で熱交換器１３が配置されている。この熱交換器１３へは上部空間９から窒素ガスが送り込まれて冷却され、そこで液体窒素となり、それが再び上部空間９にもどされて精留部８を流下するようになっている。凝縮器５の上部から延びている廃ガス管１４内を廃ガスが流通し、その１部が膨張タービン１５から主熱交換器３を経由して、原料空気前処理設備２をリフレッシュした後、大気に放出されている。なお、供給管１２が凝縮器５に接続される箇所には弁が配置されているのであるが、ここでは図示を省略している。
【００３０】
上記酸素精留塔６の下部には、そこに貯留されている液体酸素７Ａに浸漬した状態でリボイラ１７が設けられている。リボイラ１７の上側には精留部１８が配置され、さらにその上側には上部空間１９が形成されている。凝縮器５の下部から延ばされている供給管２０は、酸素精留塔６の上部空間１９に弁（図示していない）を介して接続されている。供給管２０から酸素精留塔６の上部空間１９に製品酸素の原料として供給された液体空気７は精留部１８を流下し、ここで上昇ガスと気液接触がなされて、液体酸素７Ａが分離される。液体酸素７Ａは酸素精留塔６の底部に貯留され、製品液体酸素として液体酸素送給管２１から送り出されて行く。
【００３１】
上部空間１９から延ばされている廃ガス管２２は、凝縮器５の上部から延びる廃ガス管１４に合流させてある。
【００３２】
窒素送給管１１には加熱流体供給管２３が分岐して設けられ、この加熱流体供給管２３は、主熱交換器３を通過してリボイラ１７に接続され、酸素精留塔６底部の液体酸素７Ａを加熱して沸騰させるようになっている。このリボイラ１７で液化した液体窒素は還流管２４を通って窒素精留塔４の上部空間９に供給される。また、加熱流体供給管２３の途中には送給手段であるブロワー２５が配置されている。このブロワー２５は、膨張タービン１５と機械的に結合され、膨張タービンで回収される仕事を利用するため、動力は消費しない。
【００３３】
酸素精留塔６において、液体酸素７Ａと精留部１８との間から気体酸素送給管２６が延ばされており、ここから取出された酸素ガスが主熱交換器３で原料空気と熱交換がなされて、ほぼ常温とされた状態で製品酸素として供給される。
【００３４】
つぎに、上記空気分離装置の作用効果を説明する。
【００３５】
主熱交換器３での熱交換により超低温とされた原料空気は、供給管１０から窒素精留塔４の下部に供給される。この原料空気は精留部８を上昇しその途上で凝縮器５で液化された液体窒素を主成分とする還流液と向流的に接触する。この過程において、原料空気中の高沸点成分である酸素が液化されて窒素精留塔４の底部に酸素リッチな液体空気７の状態で溜り、他方、低沸点成分である窒素ガスが窒素精留塔４の上部空間９に溜まる。
【００３６】
窒素精留塔４の上部空間９に溜まった窒素ガスの１部は、窒素送給管１１を経て主熱交換器３へ送られここで原料空気と熱交換がなされて常温となり、製品窒素ガスとして送出される。
【００３７】
凝縮器５の熱交換器１３へは上部空間９から窒素ガスが送込まれ、冷却された窒素ガスが液体窒素となり、それが再び上部空間９へもどされて精留部８に対する還流液として使用される。
【００３８】
上記凝縮器５から供給管２０を介して上部空間１９に供給された酸素リッチな液体空気７は、精留部１８において酸素精留塔６の底部からの上昇ガスと気液接触を果たし、低沸点成分である窒素ガスを始めとして、アルゴン，一酸化炭素等が除去された液体酸素７Ａが酸素精留塔６の底部に貯留される。このようにして貯留された液体酸素は液体酸素送給管２１から製品として送出される。
【００３９】
窒素精留塔４の上部空間９から取出された製品窒素ガスは、主熱交換器３で熱交換がなされてから加熱流体供給管２３により分流させられ、ブロワー２５により主熱交換器３で再度冷却されてリボイラ１７に供給される。このように加熱流体である製品窒素ガスは、凝縮器５を経由しない回避した流路形態でリボイラ１７に供給されている。リボイラ１７においては、製品窒素ガスが十分な熱源としての役割を果たし、酸素精留塔６底部の液体酸素７Ａを適正にボイルさせて、精留部１８における気液接触を行うための上昇ガスを生じさせる。
【００４０】
リボイラ１７で液化した窒素は、還流管２４から窒素精留塔４の上部空間９にもどされるので、凝縮器５から供給される液体窒素に加算された形となり、精留部８に対する液体窒素の流下量に不足を来すことがなくなり、精留部８における気液接触が適確に行われる。そして、前述のような加熱流体の流路形態の設定により、原料空気供給圧力が低く設定されているので、窒素精留塔４や酸素精留塔６を低い圧力の下で稼動させることができ、これによって、分離効率を向上させることができる。
【００４１】
一方、別の観点からすると、窒素精留塔４における圧力が上述のようにして低く設定されていても、所要の窒素生産量が維持できる。
【００４２】
酸素精留塔６のリボイラ１７に供給される加熱流体は、凝縮器５を回避した流路とされているので、この流路の途上に凝縮器５のような介在物がなく、加熱流体の温度制御が行いやすくなる。
【００４３】
なお、ブロワー２５は、膨張タービン１５と機械的に結合することにより、ブロワー２５の駆動は膨張タービン１５で回収される仕事を利用することができ、ブロワー２５のために特別な動力源を設置する必要がなく、設備費や省エネ等において有利である。
【００４４】
図２は、第２の実施の形態である。これは、窒素精留塔４の上部空間９への液体窒素が、別の供給源２７から供給され、液体窒素の供給源は熱交換器１３，リボイラ１７と上記供給源２７との都合３箇所となる。また、製品窒素ガスを圧送するための圧縮機２８が配置され、加熱流体の送給手段の役割をも果たしている。なお、ここでは上述の膨張タービン１５がなく、液体酸素の取出しもなされていないが、もちろん膨張タービンを設けたり、製品酸素として液体酸素を取出すようにしたりしてもよい。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４５】
上記のように液体窒素の供給源２７が増設されているので、熱交換器１３やリボイラ１７からの液体窒素の供給量が何等かの原因で低下しても、供給源２７からの液体窒素で補うことができ、窒素精留塔４の精留部８における気液接触現象が適正に維持される。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
図３は、第３の実施の形態である。これは、リボイラ１７に向かう加熱流体供給管２３が窒素精留塔４の上部空間９から直接延ばされている場合であり、同供給管２３の途中にブロワー２５が配置されている。上部空間９に溜まる製品窒素ガスは、１部が窒素送給管１１を経て製品窒素ガスとして送給され、さらに残余の部分が加熱流体としてリボイラ１７に供給される。したがって、上部空間９の箇所でリボイラ１７に向かって分流していることとなる。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００４７】
上記のように窒素精留塔４の上部空間９から直接製品窒素ガスを分流させるものであるから、同ガスを確実に取出すことができる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
なお、図３に示されたブロワー２５も、図１に示されたブロワー２５と同様に膨張タービン１５と機械的に結合することにより、ブロワー２５の駆動は膨張タービン１５で回収される仕事を利用することができ、ブロワー２５のために特別な動力源を設置する必要がなく、設備費や省エネ等において有利である。
【００４９】
以上に説明した本発明の空気分離装置は、下記のような第１から第４の変形例をもって実施することができる。
【００５０】
すなわち、第１の変形例は、図１に示したような酸素精留塔６の上部空間１９から延びて、廃ガス管１４に合流する廃ガス管２２の採用をやめ、その代わりに、上部空間１９からの廃ガス管２２を延長して膨張タービン１５の下流側で原料空気前処理設備２に向かう流路に合流させるものである。したがって、上部空間１９からの廃ガスは、直接、膨張タービン１５の下流側に合流し、原料空気前処理設備２を経て大気に放出される。
【００５１】
第２の変形例は、図１に示したような凝縮器５から酸素精留塔６の上部空間１９に向かう液体空気７の供給管２０を廃止し、その代わりに、窒素精留塔４の底部から凝縮器５に向かう液体空気７の供給管１２を分岐させて、上部空間１９に接続するものである。したがって、窒素精留塔７の底部に貯留されている液体空気７が、直接、酸素精留塔６の上部空間に供給される。
【００５２】
第３の変形例は、図１においては、リボイラ１７が酸素精留塔６の液体酸素７Ａ中に浸漬してあるが、これに代えて、リボイラ１７を酸素精留塔６の外部に配置したものである。酸素精留塔６の外部に配置されたリボイラ１７には、図１等と同様に加熱流体供給管２３と還流管２４が接続され、酸素精留塔６から導かれた液体酸素７Ａがリボイラ１７を通過するようになっている。したがって、気体窒素は酸素精留塔６の外側で液体酸素７Ａを加熱するのである。
【００５３】
第４の変形例は、図１に示したような凝縮器５から酸素精留塔６の上部空間１９に向かう液体空気７の供給管２０を廃止し、その代わりに、窒素精留塔４の底部から凝縮器５に向かう液体空気７の供給管１２を分岐させて、独立した流路で、直接、上部空間１９に接続するものである。それとともに、供給管１２から分岐した流路の途中に昇圧ポンプを配置し、さらに、図１におけるブロワー２５を圧縮機に置き換えている。したがって、酸素精留塔６の圧力をより高い圧力で運転し、高い圧力で酸素ガスをえるために、原料となる液体空気７を昇圧ポンプで加圧して供給するのである。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の空気分離装置によれば、酸素精留塔のリボイラへの加熱流体は、上記凝縮器をその流路系に含まない形態で供給されることとなり、原料空気供給圧力を特に高める必要がなく、消費電力や設備規模の面で有利なものとなる。同時に、低い圧力の下で空気分離装置を稼動させることができるので、窒素と酸素との沸点差をできるだけ大きく設定できて、分離効率が向上する。また、上記リボイラへの加熱流体の供給制御が、原料空気圧縮機で左右されるのではなく、適当な加熱流体の供給機器を選定することが可能となり、酸素精留塔にとって最適の状態となるように加熱流体の供給制御をすることができる。このことから、リボイラを製品酸素の必要生産量に適合させて機能させることとなり、酸素の生産に対して必要かつ十分な加熱流体の供給が実現し、消費電力の節減に有効である。
【００５５】
製品窒素ガスが保有している熱エネルギーを酸素精留塔のリボイラへ投入するので、この製品窒素ガスのリボイラへの供給量を最適化することにより、リボイラの機能を製品酸素の生産に対して必要かつ十分な動作状態にすることができる。また、製品窒素ガスの送給に要する供給圧力は、リボイラの所要機能に適合した値とすることができるので、原料空気圧縮機のような高いレベルのエネルギーを必要としないので、その面においても経済的である。
【００５６】
加熱流体を、例えば、ブロワー等により積極的に供給できて、リボイラに対して不足することなく加熱流体を供給することが可能となる。また、上記ブロワー等の送給手段の送給量を制御することにより、リボイラへの熱エネルギーの投入量を最適状態に制御することができる。そして、加熱流体の送給手段として適当な供給機器を選定することが可能となり、酸素精留塔にとって最適の状態となるように加熱流体の供給制御をすることができる。このことから、リボイラを製品酸素の必要生産量に適合させて機能させることとなり、酸素の生産に対して必要かつ十分な加熱流体の供給が実現し、消費電力の節減に有効である。
【００５７】
リボイラでえた液体窒素を窒素精留塔の窒素製造に活用するものであるから、窒素精留塔における製品窒素ガスの生産能力が十分に高められる。そのような製品窒素ガスの１部をリボイラの方へ回送してリボイラ自体の機能を活性化して、高品質の製品酸素を製造することができる。したがって、窒素精留塔における製品窒素の生産性と酸素精留塔における製品酸素の生産性をともに向上させることができて、空気分離装置全体のシステムが好循環をなして操業できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の空気分離装置を示すシステムである。
【図２】第２の実施の形態示すシステム図である。
【図３】第３の実施の形態示すシステム図である。
【図４】従来技術を示すシステム図である。
【符号の説明】
１　　　原料空気圧縮機
２　　　原料空気前処理設備
３　　　主熱交換器
４　　　窒素精留塔
５　　　凝縮器
６　　　酸素精留塔
７　　　液体空気
７Ａ　　液体酸素
８　　　精留部
９　　　上部空間
１０　　供給管
１１　　窒素送給管
１２　　供給管
１３　　熱交換器
１４　　廃ガス管
１５　　膨張タービン
１７　　リボイラ
１８　　精留部
１９　　上部空間
２０　　供給管
２１　　液体酸素送給管
２２　　廃ガス管
２３　　加熱流体供給管
２４　　還流管
２５　　ブロワー
２６　　気体酸素送給管
２７　　供給源
２８　　圧縮機
２９　　空気ブロワー
３０　　原料空気圧縮機
３１　　主熱交換器
３２　　窒素精留塔
３３　　精留部
３４　　液体空気
３５　　上部空間
３６　　凝縮器
３７　　窒素熱交換器
３８　　膨張タービン
３９　　酸素精留塔
４０　　上部空間
４１　　精留部
４２　　リボイラ
４３　　原料空気前処理機
４４　　下部空間
４５　　液体酸素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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