(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの第１の成分（Ｋ１）及び１つの第２の成分（Ｋ２）を少なくとも含む複数の成分からなる液化可能なガス混合物を分離する方法であって、増加された圧力ｐ１の下で、前記第１の成分（Ｋ１）は、前記第２の成分（Ｋ２）の融点Ｔ＊Ｋ２よりも高い融点Ｔ＊Ｋ１を有し、前記方法は、
−  前記ガス混合物を温度Ｔ０及び圧力ｐ０において液体状態に変換する工程であって、温度Ｔ０及び圧力ｐ０において液状である前記第１の成分（Ｋ１）及び前記第２の成分（Ｋ２）の存在を確実にするために、Ｔ＊Ｋ２＜Ｔ０≦Ｔ＊Ｋ１及びｐ０＜ｐ１が適用され、前記第１の成分（Ｋ１）が初期濃度（Ｃ０）で存在する、前記変換する工程と、
−  前記液化ガス混合物の回転によって前記液化ガス混合物に圧力勾配を生成する工程であって、前記増加された圧力ｐ１が、前記液化ガス混合物の少なくとも限定された空間領域（３）の中において優勢であり、前記第１の成分（Ｋ１）の凝結分離が生じる、前記生成する工程と、
を含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
前記液化ガス混合物は、前記圧力勾配を生成するために、容器の中に存在し、該容器は、回転軸（２）の周りを回転し、その結果として、前記圧力勾配は、半径方向を向き、ｐ１未満の圧力が、前記回転軸（２）からある半径方向距離ａの範囲内に存在することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記容器は、管（１）であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の成分（Ｋ１）は、遠心分離によって前記第２の成分（Ｋ２）から分離されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ガス混合物は、前記第１の成分（Ｋ１）が第１の群の物質に属し、前記第２の成分（Ｋ２）が第２の群の物質に属し、前記第１の群の物質は、前記温度Ｔ０及び前記圧力ｐ１において凝結し、前記第２の群の物質は、液体のままであり、前記第１の群の凝結分離された物質は、液体のままである前記第２の群の物質よりも低い密度を有するように選択されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記液化ガス混合物は、前記回転軸（２）を含む領域に沿って排出され、前記初期濃度（Ｃ０）を超えて増加された前記第１の成分（Ｋ１）の濃度（Ｃ１）が存在する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記液化ガス混合物は、前記回転軸（２）に平行に前記容器（１）を通って流れることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス混合物は、空気であり、該ガス混合物において、前記第１の成分（Ｋ１）は窒素であり、及び前記第２の成分（Ｋ２）は酸素であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
６５Ｋ≦Ｔ０≦８０Ｋが適用されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
７０Ｋ≦Ｔ０≦７５Ｋが適用されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
２０バール≦ｐ１≦２７００バールが適用されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
２０バール≦ｐ１≦１０００バールが適用されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
−  温度Ｔ０及び圧力ｐ０において前記液化ガス混合物を収容するための容器であって、前記容器は、前記液化ガス混合物の中に半径方向に向いた圧力勾配を生成するために、回転軸（２）の周りで回転可能であり、前記液化ガス混合物は、前記回転軸（２）に平行に前記容器（１）を通って流れることができる、前記容器と、
−  前記液化ガス混合物を排出するために前記容器（１）の内部に配置された内管（４）であって、前記内管は、中空の横断面を有し、前記中空の横断面は、前記回転軸（２）を含む領域を覆う、前記内管と、
を備えた、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実施する装置。
【請求項１４】
前記容器は、管（１）であることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記容器（１）は、前記回転軸（２）に沿って、少なくとも断面が円錐形状である横断面を有することを特徴とする、請求項１３〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも、１つの第１の成分（components、コンポーネント、構成成分、化学成分、構成要素）及び１つの第２の成分を含む複数の成分からなる液化可能なガス混合物（liquefiable gas mixture）を分離する方法であって、増加した圧力ｐ１の下で、第１の成分は、第２の成分の融点Ｔ＊Ｋ２よりも高い融点Ｔ＊Ｋ１を有する、方法に関する。
【０００２】
本発明は、また、本発明に従ってその方法を実行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
分離方法は、材料の混合物をそれらの成分又は分画（fractions、フランクション、留分）に分離するために、多くの工業プロセスにおいて必要とされる。熱分離方法（thermal separating methods）、すなわち、熱力学相平衡を設定することに基づく蒸留のような分離方法が、特に大きい役割を果たす。これらの分離方法は、また、ガス分離用の、つまりガス混合物、特に空気（air、エアー）を分離するための方法を含む。窒素及び酸素の分離は、例えば、例えば酸素燃焼方法用の可能な限り純粋な酸素を提供するために、多くの工業プロセスに関連する。酸素燃焼方法は、特に高い火炎温度を達成することを可能にする燃焼法に関係し、高い省エネルギー可能性を有する発電所プロセスのための基礎として好適である。これは、可能な限り純粋な酸素を提供するために必要であるエネルギー入力と対比される。
【０００４】
酸素の大規模生産及び大規模ガス分離は、通常、リンデ方法に従う低温方法において生じる。空気は、リンデ方法において最初に液化される。大容量の精留塔が分離に使用され、その中で、液体空気がいくつかの整流トレーを経由して上昇ガスへの向流の中を下方へ流動し、液化空気はガスから酸素を吸収し、窒素を放出する。
【０００５】
更に、吸収、及び酸素に対してのみ浸透可能であるが、窒素に対してはそうではない膜に基づいている方法が基本的に（principally、主に、理論的）に知られている。これらの方法は、また、ガス相において動作し、比較的複雑な設備構成を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、先行技術から既知であるような設備よりもコンパクトな構成を可能にして設備の複雑さを低減する、液化可能なガス混合物を分離するための方法を提供することである。更に、装置が、本発明に従ってその方法を実行するために提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
液化可能なガス混合物を分離するための、先行技術から既知である装置と比較した場合に、よりコンパクトな構成を可能にするために、気相での分離を実行せずに、液体と固体との間の相転移を利用することが本発明に従って提供される。物質（substances）の融解エンタルピーは、典型的にそれらの蒸発エンタルピーよりも一等級（one magnitude、マグニチュード）小さいので、より急速な運動が、ガス状のものと液状のものとの間の相転移を利用する先行技術に従う方法と比較してよりコンパクトな構成に加えて達成されることができる。
【０００８】
事前状態は、（好ましくは完全に）液化された形態のいくつかの原子又は分子の成分からなる液化可能なガス混合物であり、圧力ｐ１において融点Ｔ＊Ｋ１を有する少なくとも１つの第１の成分が存在しなければならず、同じ圧力ｐ１においてＴ＊Ｋ２＜Ｔ＊Ｋ１である融点Ｔ＊Ｋ２を有する第２の成分が存在しなければならない。通常、ｐ１は、例えば周囲圧力のような液化ガス混合物（liquefied gas mixture）の初期圧力ｐ０を越えて増加される。例えば、液化窒素は１０００バールの圧力でおよそ８３Ｋの融点を有するのに対して、液化窒素はこの圧力ではおよそ６５Ｋの融点を有する。しかし、周囲圧力においては、窒素と酸素とは、両方とも８３Ｋの温度で液体である。
【０００９】
増加した圧力ｐ１での第１の成分と第２の成分との異なる融点は、融点Ｔ＊Ｋ２とＴ＊Ｋ１との間にある温度Ｔ０において、液化ガス混合物の圧力が、第１の成分が凝結（freeze out、凝結分離、凝固）することを可能にするためにｐ１まで増加されることにおいて利用される。具体的には、圧力勾配（pressure gradient）がＴ０における液化ガス混合物の中に生成され、その結果、第１の成分の凝結分離（freeze separation）が中で生じるガス混合物の限定された空間領域の中で圧力ｐ１が優勢（prevail）になる。固体状態の第１の成分の存在は、残りの液化ガス混合物からの好都合な分離に対する様々な可能性を開く。
【００１０】
壁における温度差によって生成され、凝結分離部分の壁からの分離を必要とする結晶化／凝結分離と対照的に、結晶化／凝結分離に対する高圧力の適用は、連続動作を可能にする。
【００１１】
よって、本発明によると、１つの第１の成分及び１つの第２の成分を少なくとも含むいくつかの（several、数個の）成分から液化可能なガス混合物を分離する方法であって、前記第１の成分は、前記第２の成分の融点Ｔ＊Ｋ２よりも高い、増加された圧力ｐ１における融点Ｔ＊Ｋ１を有し、前記方法は、
−  例えば、前記ガス混合物を液化した後に冷却すること（liquefying  and  subsequently  cooling）によって、前記ガス混合物を温度Ｔ０及び圧力ｐ０において液体状態に変換する（converting）工程であって、温度Ｔ０及び圧力ｐ０において液状である前記第１の成分及び前記第２の成分の存在を確実にするために、Ｔ＊Ｋ２＜Ｔ０≦Ｔ＊Ｋ１及びｐ０＜ｐ１が適用され、前記第１の成分が初期濃度で存在する、前記変換する工程と、
−前記液化ガス混合物に圧力勾配を生成する工程であって、前記増加された圧力ｐ１が、前記液化ガス混合物の少なくとも限定された空間領域の中において優勢（prevails、主流である、適用する、有効である、広がる）であり、前記第１の成分の凝結分離（freeze separation）が生じる、前記生成する工程と、
を含む、前記方法が提供される。
【００１２】
ガス混合物から温度Ｔ０及び圧力ｐ０を伴う液体状態への転換に関して、この状態の変更が一工程で実行されるとも考えられ得ることに留意されなければならない。
【００１３】
第１の成分の初期濃度は、液化ガス混合物に関連し、例えば、重量又は体積パーセントで示される。
【００１４】
圧力勾配の好都合で正確な設定を可能にするために、本発明に係る方法の好ましい実施形態によると、前記圧力勾配は、前記液化ガス混合物の回転によって生成されることが提供される。
【００１５】
構成上の見地から費用効果が良好で、実装が簡易である圧力勾配を生成する可能性を提供するために、本発明に係る方法の特に好ましい実施形態によると、前記圧力勾配を作り出すための前記液化ガス混合物は、容器（vessel）、好ましくは管の中に位置し、該管は、回転軸の周りを回転させられ、その結果として、前記圧力勾配は、半径方向を向き（radially oriented、放射状、半径方向に配向した）、ｐ１より低い圧力が、前記回転軸からある半径方向距離ａの範囲内に存在することが提供される。回転軸は、好ましくは、管の縦軸に平行に延在し、管の縦軸に垂直に配置された管横断面の中心にある。容器は、基本的（理論的）には管である必要はない。例えば、それがカップ状容器に関係することもあり得る。
【００１６】
回転する容器又は管における空気摩擦を排除するために、回転容器が、空の容器の内部に配置されて、その中で回転することができる。
【００１７】
残りの液化ガス混合物から第１の成分の凝結分離部分を分離するために１つの可能なことは、既知である遠心分離（centrifuging）であり、好ましくは、回転管が、遠心分離機として使用される。遠心分離は、第１の成分の凝結分離部分の密度が、第２の成分を含有する残りの液化ガス混合物の密度と異なる場合に、特に使用される。この点に関して、第１の成分の凝結分離部分の密度は、ほとんどの場合、残りの液化ガス混合物の密度よりも高い。この場合、第１の成分の凝結分離部分は、遠心分離機の中で半径方向に外側へ移動する。その結果（accordingly）、本発明に係る方法の好ましい実施形態よると、前記第１の成分は、遠心分離（centrifuging）によって前記第２の成分から分離されることが提供される。
【００１８】
第２の成分又は残りの液化ガス混合物から第１の成分を分離するための特に簡易で簡潔な可能性は、第１の成分の凝結分離部分の密度が第２の成分を含有する残りの液化ガス混合物の密度よりも低い場合に、達成される。第１の成分の凝結分離部分の半径方向流動は、この場合、外側ではなく内側に、すなわち回転軸に向かう方向に生じる。すでに上で説明したように、回転軸からある半径方向距離ａの範囲内の圧力は、ｐ１よりも低い。第１の成分の凝結分離部分の融解は、したがって、回転軸からある半径方向距離ａの範囲内の領域において生じる。初期濃度よりも高い第１の成分の濃度を有する液化ガス混合物が、それでこの領域に存在する。
【００１９】
そのような挙動についての特定の例は、第１の成分としての窒素、及び第２の成分としての酸素を有する空気によって示される。凝結窒素は、およそ６３Ｋの温度及び標準圧力において、およそ１．０３ｇ／ｃｍ３の密度を伴う六角形の結晶構造を有し、一方、液体窒素の密度は、例えば、およそ９０Ｋの温度及び標準圧力においておよそ１．１４ｇ／ｃｍ３である。その結果、本発明に係る方法の特に好ましい実施形態によると、前記ガス混合物は、空気に関係し（concerns）、該ガス混合物において、前記第１の成分は窒素に関係し、及び前記第２の成分は酸素に関係することが提供される。
【００２０】
密度は、明らかに温度及び圧力の関数であることにより、まさにその値はそれゆえに変動する。その結果、液体酸素は、更なる例として、およそ７０Ｋ及び標準圧力においておよそ１．２４ｋｇ／ｌの密度を有する。それは、明らかに、第１の成分又は窒素の凝結分離が、概して、完全に純粋な結晶に至らない場合である。結晶における第１の成分の濃度は、基本的な（underlying、根本的な、内在する）状態図（phase diagram、位相図）に従って得られる。同様に、第１の成分又は窒素の結晶は、概して、純粋に第２の成分又は酸素からなる液体の中に存在しない。前述の密度値又は純粋物質の密度値は、方向付けのために提供されるにすぎない。窒素の結晶又は第１の成分の結晶、及び依然として液体である残りのガス混合物の実際の密度値は、これらの値からわずかに外れる。
【００２１】
純粋な液体の第２の成分についての値により近い、依然として液体のガス混合物の密度を動かすために、第２の成分に富んでいる、分離によって得られた液体ガス混合物は、再循環されることができる。本発明に従う方法の空気への適用についての前述の場合において、分離によって得られた、酸素に富んでいる混合物は、再循環される、すなわち、それは液体のままであるガス混合物に再び供給されるので、液体のままであるガス混合物の密度は、したがって、液体酸素の密度により近くまで動かされることができる。
【００２２】
温度及び圧力の関数として窒素及び酸素の構造に関連する状態図に従って、本発明に係る方法の好ましい実施形態によると、以下が適用される：６５Ｋ≦Ｔ０≦８０Ｋ、好ましくは、７０Ｋ≦Ｔ０≦７５Ｋであることが提供される。さらに、本発明に係る方法の特に好ましい実施形態によると、以下が適用される：２０バール（bars）≦ｐ１≦２７００バール、好ましくは、２０バール≦ｐ１≦１０００バールであることが提供される。初期圧力ｐ０は、いかなる場合もｐ１よりも低く、通常、周囲又は標準圧力である。
【００２３】
空気は、更なる成分を含有するけれども、本発明に従う方法の機能に対して無視できる分画を含有するにすぎない。このことは、凝結分離された窒素結晶、すなわち、第１の成分の凝結分離部分、がその中に浮遊している残りの液化ガス混合物の濃度が、液化酸素、すなわち第２の成分の濃度によって実質的に決定されることを意味する。よって、本発明に係る方法の好ましい実施形態によると、前記ガス混合物は、前記第１の成分が第１の群の物質（substances）に属し、前記第２の成分が第２の群の物質に属し、前記第１の群の物質は、前記温度Ｔ０及び前記圧力ｐ１において凝結分離され、前記第２の群の物質は、液体のままであり、前記第１の群の凝結分離（freeze-separated）された物質は、液体のままである前記第２の群の物質よりも低い密度を有するように選択されることが提供される。特にガス混合物が第１及び第２の成分だけからなる場合、又は、更なる成分の分画が無視できる場合、この選択によって、第１の成分の凝結分離部分が回転軸の方向に移動し、ｐ１よりも低い圧力が優勢である、回転軸から半径方向距離ａの領域において再び融解されることが確実にされることができる。
【００２４】
液化ガス混合物が、回転軸からある半径方向距離ａの範囲内の領域において初期濃度を超えて増加された第１の成分の濃度を有するので、分離は、この領域から液体ガス混合物を排出することによって生じることができる。本発明に係る方法の好ましい実施形態によると、前記液化ガス混合物は、前記回転軸を含む領域に沿って排出され（discharged）、前記初期濃度を超えて増加された前記第１の成分の濃度が存在することが提供される。
このことは、第１の成分の凝結分離部分を含む部分的に液化されたガス混合物さえ、半径方向距離ａによって決定された前述の領域の外側から排出される可能性を含む。好ましくは、可能ならば、半径方向距離ａによって決定された領域からまさにすべてが排出されるべきであり、この領域の外側からは可能な限りほとんど排出されるべきではない。
【００２５】
その排出は、液化ガス混合物が使用される容器又は管を通って軸方向に流れる間に実行されるという点で簡略化されている。よって、本発明に係る方法の好ましい実施形態によると、前記液化ガス混合物は、前記回転軸に平行に前記容器を通って流れる（flows）ことが提供される。
【００２６】
好ましくは、まさに２＊ａの中空の内径を有する内管が排出のために配置され、その内管は、例えば、容器内部の中央に配置されている。上記で提供された情報に従って、より小さいかより大きい中空の内径を考慮することも明らかに可能である。よって、
−温度Ｔ０及び圧力ｐ０において前記液化ガス混合物を収容（accommodating、受け入れる）するための容器、特に管であって、前記容器は、前記液化ガス混合物の中に半径方向に向いた（radially  oriented）圧力勾配を生成するために、回転軸の周りで回転可能であり、前記液化ガス混合物は、前記回転軸に平行に前記容器を通って流れることができる、前記容器と、
−前記液化ガス混合物を排出するために前記容器の内部に配置された内管であって、前記内管は、中空の（clear、クリアな）横断面を有し、前記中空の横断面は、前記回転軸を含む領域を覆う、前記内管と、
を備えた、本発明に従う方法を実施するための本発明に係る装置が提供される。
【００２７】
回転する容器又は管の使用は、回転機器を局所的に一体化又は結合する簡潔さの可能性を更に提供する。
【００２８】
半径方向に更に外側に残っている成分が排出される必要があることも基本的に（主に、理論的）に必須である。空気の分解の場合、これは、液体酸素又は酸素に富んでいる液体混合物である。内管は、例えば、この目的のために使用されることもできる。
【００２９】
ガス混合物のように空気が分離される場合、アルゴンの凝結分離又は結晶化は、標準圧力及びおよそ８４Ｋにおいて生じ、およそ１．８ｇ／ｃｍ３の凝結アルゴンは、残りの液化ガス混合物、特に液体酸素よりも高い密度を有する。遠心分離機としても動作する回転容器／管において、アルゴン結晶は、したがって、外側に移動する。最後にアルゴン結晶の排出を促進するために、本発明に係る装置の好ましい実施形態によると、前記容器は、前記回転軸に沿って、少なくとも断面が円錐形状（conical shape）である横断面を有することが提供される。それは、アルゴン結晶の軸方向移動、すなわち、回転軸に平行な、容器又は管のジャケットの出口までの移動を支援する。
【００３０】
得られた成分の純度を増大させるために、本発明に従う方法が連続して数回繰り返されることができるか、又は本発明に従ういくつかの装置が連続して切り替えられることができることが理解される。
【００３１】
第１の成分としての窒素、及び第２の成分としての酸素を有する空気の場合、特定の限界が、液化ガス混合物の中の最大達成酸素分画に対して生じる。この限界は、およそ２５％の窒素含有量、及びおよそ７５％の酸素含有量の共晶を有する窒素−酸素混合物の状態図に基づいている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本発明は、実施形態を参照することによってより詳細に以下において説明される。図面は例示的なものであり、それらは、本発明の概念を説明するけれども、その概念をなんら限定することなく、又は最終的には同じことを表現している。
【００３３】
【図１】図１は、管の中に位置している液化ガス混合物の圧力勾配を生成するための回転管の略不等角投影断面図を示す。
【００３４】
【図２】図２は、図１の管の略断面図を示すが、管の中に内管が配置されている。
【００３５】
【図３】図３は、図２に類似した設計変形を示すが、管の円錐横断面が回転軸に沿って存在している。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、中空の半径Ｒ（図２を参照）を有する管１を備えている、本発明に従う装置の略図を示し、その管１の中には、液化ガス混合物、好ましくは、液化空気が存在する。液化ガス混合物は、最初、好ましくは周囲圧力に一致する圧力ｐ０を有し、温度Ｔ０まで冷却される。
【００３７】
液化ガス混合物は、第１の成分Ｋ１、及び第２の成分Ｋ２を含み、それらは両方とも圧力ｐ０及び温度Ｔ０において液体である。第１の構成要素Ｋ１は、初期濃度Ｃ０を有する液化ガス混合物の中に存在する。
【００３８】
第１の成分Ｋ１は、ｐ０を超えて増加された圧力ｐ１において融点Ｔ＊Ｋ１を有する。第２の成分は、同じ圧力ｐ１において融点Ｔ＊Ｋ２を有し、Ｔ＊Ｋ２＜Ｔ＊Ｋ１である。
【００３９】
液化空気の場合、窒素は第１の成分Ｋ１を形成し、酸素は第２の成分Ｋ２を形成する。圧力ｐ１＝１０００バール（bars）において、窒素は、およそ８３Ｋの融点Ｔ＊Ｋ１を有し、酸素は、およそ６５Ｋの融点Ｔ＊Ｋ２を有する。
【００４０】
Ｔ０は、Ｔ＊Ｋ２とＴ＊Ｋ１との間にある。液化空気の場合、Ｔ０は６５Ｋと８０Ｋとの間、好ましくは７０Ｋと７５Ｋとの間に選択されることができる。
【００４１】
管１は、ここで、回転方向５を有する中央に配置された回転軸２の周りを回転し、その結果、管１の中に位置する液化ガス混合物は、回転させられる。圧力勾配は、このようにして管１の中の液化ガス混合物の中に生成され、その圧力勾配は、回転軸２から離れる半径方向を向いている、すなわち、圧力は回転軸２から始まって外側へと連続的に増加する。その結果、温度Ｔ０における圧力ｐ１への圧力上昇は、液化ガス混合物の限定された空間領域３の中で生じる。
【００４２】
前述の限定された空間領域３は、管１の略断面図を示す図２に示され、ａからａ＋Δａまでの回転軸２の半径方向距離の間隔の中にある。Δａは非常に小さいので、一定圧力ｐ１が実質的に全領域３において仮定される。ａ未満の半径方向距離を有する回転軸２の周りの領域における圧力は、ｐ１未満である。
【００４３】
管１の回転速度を選択することによって、圧力勾配又は圧力は、管１の内部の液化ガス混合物の特定の空間領域の中に制御された態様で設定されることができる。およそ１０００バールの圧力ｐ１が、例えば、管１の中に存在し、管１は、回転軸２からａ＝２４ｃｍの半径方向距離において、１８，０００ｒｐｍの速さで回転し、液体空気で満たされる。
【００４４】
これにより、領域３において、しかし、基本的（原理的）には明らかにその外側においても、すなわち、ａよりも大きい半径方向距離においても、第１の成分Ｋ１の凝結分離、又は窒素の凝結分離／結晶化が生じる。
【００４５】
第１の成分Ｋ１の凝結分離部分が、残りの液化ガス混合物の密度よりも大きい密度を有するならば、回転管１の中の前述の部分は、回転管１が遠心分離機として動作するので、外側に移動する、すなわち、第１の成分Ｋ１のこれらの凝結部分は、遠心分離機による既知の態様で除去されることができる。
【００４６】
図１は、しかし、第１の成分Ｋ１の凝結分離部分が、残りの液化ガス混合物よりも低い密度を有する場合を示す。これについての１つの例は、液化空気の中の凝結窒素である。第１の成分Ｋ１の凝結分離部分又は窒素結晶のより低い密度は、第１の成分Ｋ１の凝結分離部分又は窒素結晶の半径方向流動（radial flow）６が回転軸２に関して得られるという結果に至る。
【００４７】
不均衡を避けるための管１の中の流動条件を構成するために、ガイド要素（図示せず）が、管１の内部に提供されることができる。この態様で導かれた流動は、下記のプロセスの均等化につながることができる。
【００４８】
一旦、第１の成分Ｋ１の凝結分離部分が領域３から出て、ａ未満の回転軸２からの半径方向距離を有すると、それらは、ｐ１よりも低い圧力を受ける。ｐ１より低いかなり低い圧力において、第１の成分Ｋ１の凝結分離部分の溶解が生じる。第１の成分Ｋ１の増加した濃度（increased concentration）Ｃ１を有する液化ガス混合物は、その結果、ａ未満の半径方向距離を有する回転軸２の周りの領域の内部に見つけられることができる。
【００４９】
図１の途切れない蛇行線は、移行帯（transitional zone）７を示し、その中において、凝結分離部分又は窒素結晶は、融解していて「柔らかい（mushy、マッシー、ドロドロに、ぐしゃぐしゃに、形が崩れて）」。
【００５０】
成分Ｋ１、Ｋ２を分離する目的で、第１の成分Ｋ１の増加した濃度Ｃ１を有する液化ガス混合物は、ａ未満の半径方向距離を有する回転軸２の周りの領域から排出されることができる。概略的に図２に示すように、このことは、内管４によって生じ得、例示の実施形態における内管４は、管１の内部の中央に配置されている。内管４は、中空半径（clear radius、クリアな半径）ｒ、及びそれぞれの円形中空横断面（clear cross-section、クリアな断面）を有する。したがって、その中空横断面によって、内管４は、回転軸２を含む領域を埋めている。
【００５１】
液化ガス混合物が管１を通って回転軸２の軸方向に又はそれと平行に流動する間に、第１の成分Ｋ１の増加した濃度Ｃ１を有する液化ガス混合物を排出するためには、上記のように管１の中に内管４を配列することだけが必要である。
【００５２】
第１の成分Ｋ１の凝結分離部分又は窒素結晶が内管４によって排出される必要がないことを確実にするために、中空の半径ｒは、図２の実施形態において、ａ未満であるように選択される。
【００５３】
図３は、本発明に従う分離方法を実行するための本発明に従う装置の更なる実施形態の略断面図を示す。この場合、回転軸２に沿った管１の横断面は、円錐形状を有する。すでに上で述べたように、回転管の中の残りの液化ガス混合物の密度よりも大きい密度を有する液化ガス混合物の成分の結晶又は凝結分離部分は、回転管１の中で半径方向外側へ回転軸２から離れるように動く。円錐形状は、管１のジャケットの出口（図示せず）に向かって回転軸２に平行な、前述の結晶又は凝結分離部分の運動成分を増大させる。そのような結晶の１つの例は、アルゴン結晶であり、それにより、アルゴンが窒素及び酸素よりも高い融点を有するので、本発明に従う液化空気の分離が生じる。
【符号の説明】
【００５４】
１  管
２  回転軸
３  限定された空間領域
４  内管
５  回転方向
６  半径方向流動
７  移行帯
Ｋ１  ガス混合物の第１の成分
Ｋ２  ガス混合物の第２の成分
Ｃ０  初期濃度 
Ｃ１  増加した濃度
Ｒ  管の中空半径
ｒ  内管の中空半径 
【図１】
0006434505.tif 000002
【図２】
0006434505.tif 000003
【図３】
0006434505.tif 000004