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JPH03230079A - 窒素ガス製造方法 - Google Patents

窒素ガス製造方法

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JPH03230079A
JPH03230079A JP32021390A JP32021390A JPH03230079A JP H03230079 A JPH03230079 A JP H03230079A JP 32021390 A JP32021390 A JP 32021390A JP 32021390 A JP32021390 A JP 32021390A JP H03230079 A JPH03230079 A JP H03230079A
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nitrogen gas
tower
heat exchanger
main heat
supplied
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JP32021390A
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Harumitsu Takagi
高木　春光
Takashi Nagamura
長村　孝
Takao Yamamoto
隆夫 山本
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Teisan KK
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Publication date
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Publication of JPH03230079A publication Critical patent/JPH03230079A/ja
Publication of JPH0427476B2 publication Critical patent/JPH0427476B2/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧縮空気を原料とし、単式清潔塔により製品
窒素ガスを製造する窒素方法に関する。
〔従来の技術〕
この種の単式清潔塔利用の窒素ガス製造方法としては、
清潔塔の塔頂から取出した窒素ガスを主熱交換器の寒冷
源として使用したのち、この常温まで加温された窒素ガ
スを原料空気とほぼ同圧の低圧製品窒素ガスとして取出
す方法か知られている（例えば、特公昭５４−３９８３
０号公報）。
この従来方法による場合は、清潔塔の下部から供給され
る原料空気と清潔塔の上部から下降する還流液との接触
による分縮作用により、原料空気から窒素ガスを清潔分
離することができるのであるが、まだ、原料空気量に対
する窒素ガスの回収率は低く、現行の窒素ガス製造設備
における収率を見てみると、下記の表で示すように３７
％〜４８％程度の収率である。
収率表 そのため、窒素成分を多く含んだ不純液体酸素か清潔塔
底部の不純液体酸素溜部に下降して溜められるのである
が、この溜部内に不純液体酸素はそのまま外部に取出さ
れ、清潔塔の上部に設けられたコンデンサや主熱交換器
等の寒冷源として用いられた後、廃ガスとして放出され
ているのが現状である。
その上、この種の窒素ガス製造方法においては、エレク
トロニクス産業等で使用される中圧の窒素ガスを製造す
る場合、清潔塔の塔頂から取り出され、かつ、常温まで
加温された製品窒素ガスを中圧に圧縮する方法が採られ
ることがあるが、この圧縮時にゴミ粒子やその他の汚染
物質が混入する問題があった。
〔発明か解決しようとする問題点〕
本発明の第１目的は、製品として取出される低圧の窒素
ガスを有効利用して、窒素ガスの収率を向上させ、単位
量当たりの製造コストの低廉化とを図ることのできる製
造方法を提供する点にあり、第２目的は、上述の第１目
的を達成しつつ清浄な中圧の製品窒素ガスを連続製造す
ることかできる製造方法を提供する点にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本第１発明による窒素ガス製造方法は、清潔塔の塔頂か
ら取出した窒素ガスを過冷却器、主熱交換器の寒冷源と
して使用して常温まで加温した後に、この窒素ガスの少
なくとも一部を圧縮した後、少なくともその一部を主熱
交換器に戻して液化点付近まで冷却し、清潔塔の底部の
不純液体酸素溜部に設けられたりボイラーの頂部に供給
して、不純液体酸素溜部内の不純液体酸素との熱交換に
より完全に液化した液体窒素をリボイラーの底部から取
出し、前記過冷却器で過冷却後、膨張させて清潔塔の上
部に還流液として供給すると共に、全工程中において別
途に寒冷を補給する点に特徴を有し、それによる作用・
効果は次の通りである。
〔作　用〕
清潔塔の塔頂から取出される窒素ガスの寒冷エネルギー
を過冷却器及び主熱交換器での寒冷源として使用し、窒
素ガスを設定温度にまで加温する。この窒素ガスの少な
くとも一部を圧縮し、更に、その圧縮窒素ガスの少なく
とも一部を主熱交換で冷却したのち清潔塔底部のリポイ
ラーに供給する。このリボイラーでの窒素ガスと不純液
体酸素との熱交換により、不純液体酸素は加熱されると
共に、窒素ガスは完全に液化される。不純液体酸素の加
熱に伴って蒸発したガスは、清潔塔内を下降する液体窒
素（還流液）と向流状態で接触しなから上昇し、酸素は
液化して下降し、窒素に富むガスか上昇して清潔が行わ
れる。他方、液化された液体窒素はりボイラーの底部か
ら取出され、過冷却器で過冷却された後膨張され、原料
空気から窒素成分を分離する上で必要となる還流液とし
て清潔塔の上部に供給され、窒素ガス収率の一層の向上
に役立っている。
〔発明の効果〕
従って、清潔塔の塔頂から取出される窒素ガスを過冷却
器及び主熱交換器での寒冷源として利用した後に窒素ガ
スを圧縮し、かつ、冷却してリボイラーに供給し、清潔
塔底部の不純液体酸素に対する加熱源として利用するこ
と、並びに、このリボイラーで液化した液体窒素を還流
液として利用することとの相乗により、従来の製造方法
に比して窒素ガスの収率向上、すなわち単位量当たりの
製造コストの低廉化とを図ることができるのである。
尚、後述実施例で示すように、清潔塔の不純液体酸素溜
部と原料空気供給部との間に補助精溜部が設けられてい
る場合には、従来法に比べて清潔効率か向上し、製品窒
素ガスの収率を高めることができるから、単位量当たり
の製造コストの低廉化を一層促進することかできる。
〔問題点を解決するための手段〕
本第２発明による窒素ガス製造方法は、清潔塔の塔頂か
ら取出した窒素ガスを過冷却器、主熱交換器の寒冷源と
して使用して常温まで加温した後に、この窒素ガスの少
なくとも一部を圧縮した後、主熱交換器に戻して液化点
付近まで冷却し、清潔塔の底部に設けられた液体窒素洗
浄塔の下部に供給して塔の洗浄部内を上昇させ、洗浄塔
頂部に設けられたコンデンサで清潔塔底部の不純液体酸
素により冷却液化されて下降する液体窒素と向流状態で
接触させて不純物を洗浄除去した後、洗浄塔の塔頂から
取出し、再び主熱交換器で常温まで加温して清浄な製品
中圧窒素ガスとして取出し、洗浄塔の底部から取出され
た液体窒素は前記過冷却器で過冷却後、膨張させて清潔
塔の上部に還流液として供給すると共に、全工程中にお
いて別途に寒冷を補給する点に特徴を有し、それによる
作用・効果は次の通りである。
〔作　用〕
清潔塔の塔頂から取出される低圧窒素ガスの寒冷エネル
ギーを過冷却器及び主熱交換器での寒冷源として使用し
、窒素ガスを常温にまで加温する。この窒素ガスの少な
くとも一部を圧縮し、主熱交換器で冷却した後、清潔塔
の底部に設けられた液体窒素洗浄塔の下部に供給する。
この洗浄塔内に供給された窒素ガスは上昇して洗浄塔頂
部のコンデンサ内て清潔塔底部の不純液体酸素と熱交換
され、窒素ガスの一部は凝縮して液体窒素として下降す
る。この液体窒素と洗浄塔の下部に供給される窒素ガス
とか向流状態で接触し、圧縮時に混入した窒素ガス中の
ゴミ粒子やその他の汚染物質が液体窒素にて洗浄除去さ
れる。他方、不純液体酸素は加熱され、この加熱に伴っ
て蒸発したガスは、清潔塔内を下降する液体窒素（還流
液）と向流状態で接触しなから上昇し、酸素は液化して
下降し、窒素に富むガスが上昇して清潔が行われる。
前記洗浄塔の頂部から取出される洗浄後の中圧窒素ガス
は主熱交換器での寒冷源として使用されたのち、清浄な
製品中圧窒素ガスとして取出される。
又、洗浄塔の底部から取出された液体窒素は、過冷却器
で過冷却された後膨張され、原料空気から窒素成分を清
潔分離する上で必要となる還流液として清潔塔の上部に
供給されるので、窒素ガス収率の一層の向上に役立って
いる。
〔発明の効果〕
従って、清潔塔の塔頂から取出される低圧窒素ガスを過
冷却器及び主熱交換器での寒冷源として利用した後に圧
縮し、かつ、冷却して洗浄塔の下部からその頂部のコン
デンサに供給し、清潔塔底部の不純液体酸素に対する加
熱源として利用することと、洗浄塔の塔頂から取出され
る中圧窒素ガスを主熱交換器での寒冷源としてそれぞれ
利用すること、並びに、この洗浄塔で液化した液体窒素
を清潔塔での還流液として利用することとの相乗により
、従来の製造方法に比して窒素ガスの収率向上と単位量
当たりの製造コストの低廉化とを図ることかできる。し
かも、洗浄塔内での液体窒素と窒素ガスとの向流状態で
の接触により、圧縮時に混入した窒素ガス中のゴミ粒子
やその他の汚染物質を洗浄除去することができるから、
清浄な中圧の製品窒素ガスを連続製造することができる
のである。
尚、後述実施例で示すように、清潔塔の不純液体酸素溜
部と原料空気供給部との間に補助精溜部が設けられてい
る場合には、従来法に比べて清潔効率か向上し、製品窒
素ガスの収率を高めることができるから、単位量当たり
の製造コストの低廉化を一層促進することかできる。
〔実施例〕
先ず、本第１発明による窒素ガス製造方法を第１図に基
づいて説明する。
空気濾過器（図示せず）て除塵された原料空気（ＧＡ）
を圧縮機（１）で空気分離運転に必要な圧力（例エバ、
４．７ｋｇ／ａＩｒＧ）　マで圧縮シタ後、コノ圧縮原
料空気（ＧＡ）を配管（Ｐｌ）を通して冷却・除炭・乾
燥ユニット（２）に供給する。この冷却・除炭・乾燥ユ
ニット（２）では、圧縮原料空気（ＧＡ）をアフターク
ーラで常温まで冷却したのち、冷凍設備により約５℃ま
で冷却し、さらに、二基よりなるモレキュラーシーブ塔
のうちの一方に供給し、原料空気（ＧＡ）中の炭酸ガス
及び水分を吸着除去する。その間、他方のモレキュラー
シーブ塔には後述の主熱交換器（３）を通過した廃ガス
（不純酸素ガス）を供給して再生する。
この冷却・除炭・乾燥ユニット（２）で炭酸ガス、水分
、その他不純物を除去された原料空気（ＧＡ）を配管（
Ｐ２）を通して主熱交換器（３）に供給し、液化点付近
まで冷却した後、配管（Ｐ３）を通して清潔塔（４）下
部の原料空気供給部（４ａ）に供給する。又、この清潔
塔（４）の上部に、寒冷源の一例である液体窒素（ＬＮ
２）を配管（Ｐ４）を通して供給し、清潔塔（４）内の
主精溜部（４ｂ）において、下部から上昇する原料空気
（ＧＡ）と清潔塔（４）内の上部から下降する液体窒素
（還流液）とを向流状態で接触させ、原料空気（ＧＡ）
から酸素を液化させて窒素ガス（ＧＮ２）を清潔分離す
る。
前記清潔塔（４）の塔頂から取出した窒素ガス（ＧＮ２
）を配管（Ｐ、）を通して過冷却器（５）に、さらに、
配管（Ｐ、）を通して主熱交換器（３）に供給し、窒素
ガス（ＧＮ２）の寒冷エネルギーを過冷却器（５）及び
主熱交換器（３）での寒冷源として使用すると共に、窒
素ガス（ＧＮ２）を常温にまで加温する。この主熱交換
器（３）から低圧製品窒素ガス用配管（Ｐ７）を通して
取出される常温窒素ガス（ＧＮ２）の少なくとも一部を
配管（Ｐ、）を通して圧縮機（６）に供給し、原料空気
（ＧＡ）とほぼ同圧の低圧製品窒素ガス（ＧＮ２Ｘ例え
ば、４．０ｋｇ／ｃｎｌ’Ｇ）を中圧（例えば、９．Ｏ
ｋｇ／ｃｎｒＧ）にまで圧縮する。
前記圧縮機（６）から中圧製品窒素ガス用配管（Ｐ９）
を通して取出される圧縮窒素ガスの少なくとも一部を配
管（ｈ。）を通して主熱交換器（３）に戻し、液化点付
近にまで冷却した後、配管（ＰＩ、）を通して清潔塔（
４）底部の不純液体酸素溜部（４ｃ）内に設けられたり
ボイラー（７）の頂部に供給する。このリボイラー（７
）での窒素ガス（ＧＮ２）と不純液体酸素（ＬＯ□）と
の熱交換により、不純液酸素（１，０２）は加熱される
と共に、窒素ガス（ＧＮ２）は完全に液化される。
この不純液体酸素（ＬＯ□）の加熱に伴って蒸発したガ
スは、清潔塔（４）の、原料空気供給部（４ａ）と不純
液体酸素溜部（４Ｃ）との間に介在された補助精溜部（
４ｄ）を通して清潔塔（４）の上部に上昇し、清潔塔（
４）内を下降する液体窒素（還流液）と向流状態で接触
して、酸素は液化して下降し、窒素に富むガスが上流し
て清潔か行われる。このような補助精溜部（４ｄ）及び
主精溜部（４ｂ）での２段清潔作用により、窒素ガス（
ＧＮ２）の収率を向上することかできる。
前記リボイラー（７）の底部から配管（Ｐ、２）を通し
て取出された液体窒素（ＬＮ２）を過冷却器（５）に供
給し、液体窒素（ＬＮ２）を過冷却した後、膨張弁（８
）を有する配管（Ｐ、３）に導き、膨張させて清潔塔（
４）の上部に還流液として供給する。
又、前記清潔塔（４）の不純液体酸素溜部（４ｃ）の下
部から取出された不純液体酸素（ｌＯ２）を配管（Ｐ、
、）を通して過冷却器（５）に供給し、不純液体酸素（
ｌＯ２）を過冷却した後、膨張弁（９）を有する配管（
Ｐ、５）に導き、膨張させて清潔塔（４）の上部に設け
られたコンデンサ（１０）に供給する。
このコンデンサ（ｌＯ）内で減圧蒸発される不純液体酸
素（ＬＯ□）と清潔塔（４）内の上部に存在する低温窒
素ガス（ＧＮ２）とが熱交換され、低温窒素ガス（ＧＮ
２）の一部が液化されて還流液として下降する。
前記コンデンサ（１０）で蒸発した不純酸素ガス（ＧＯ
２）を配管（Ｐ、６）を通して過冷却器（５）に、さら
に、配管（Ｐ＋７）を通して主熱交換器（３）に供給し
、不純酸素ガス（ＧＯ□）の寒冷エネルギーを過冷却器
（５）及び主熱交換器（３）での寒冷源として使用する
。この寒冷放出に伴って常温まで加温された不純酸素ガ
スの廃ガス（ＧＯ□）は配管（Ｐ、、）を通して冷却・
給炭・乾燥ユニット（２）の非使用のモレキュラーシー
ブ塔に供給され、再生ガスとして使用された後外部に放
出される。
製品窒素ガス（ＧＮ２）としての取出し方には、バルブ
制御により次の３通りがある。
（イ）前記主熱交換器（３）で常温まで加温された窒素
ガス（ＧＮ２）の所要量を原料空気（ＧＡ）とほぼ同圧
の低圧製品窒素ガス（ＧＮ２）として取出し、残部を圧
縮後に主熱交換器（３）へ戻す方法。
（０）前記主熱交換器（３）で常温まで加温された窒素
ガス（ＧＮ２）を圧縮し、その所要量を中圧製品窒素ガ
ス（ＧＮ２）として取出し、残部を主熱交換器（３）へ
戻す方法。
（ハ）前記主熱交換器（３）で常温まで加温された窒素
ガス（ＧＮ２）の所要量を原料空気（ＧＡ）とほぼ同圧
の低圧製品窒素ガス（ＧＮ２）として取出し、残部を圧
縮後さらにその所要量を中圧製品窒素ガス（ＧＮ２）と
して取出し、その残部を主熱交換器（３）へ戻す方法。
尚、上記実施例では、全工程中において別途に寒冷を補
給する方法として、外部から清潔塔（４）の上部に液体
窒素（ＬＮ２）を供給したが、この補給方法に限定され
るものではなく、例えば、第２図に示すように、前記主
熱交換器（３）の原料空気供給系の中間から配管（Ｐ、
）を通して取出された一部の原料空気（ＧＡ）を膨張タ
ービン（１１）で断熱膨張した後、この膨張タービン（
１１）から配管（Ｐ２゜）を通して取出される寒冷の原
料空気（ＧＡ）を過冷却器（５）を通過した廃ガス（不
純酸素ガス）系の配管（Ｐ、７）に合流させ、もって、
この原料空気（ＧＡ）の一部を主熱交換器（３）の寒冷
源として補給してもよい。
次に、本第２発明による窒素ガス製造方法を第３図に基
づいて説明する。
空気濾過器（図示せず）で除塵された原料空気（ＧＡ）
を圧縮機（１）で空気分離運転に必要な圧力（例えば、
４．７　ｋｇ／ａｌＧ）まで圧縮した後、この圧縮原料
空気（ＧＡ”）を配管（Ｐ＋）を通して冷却・給炭・乾
燥ユニット（２）に供給する。
この冷却・給炭・乾燥ユニット（２）で炭酸ガス、水分
、その他不純物を除去された原料空気（ＧＡ）を配管（
Ｐ２）を通して主熱交換器（３）に供給し、液化点付近
まで冷却した後、配管（Ｐ３）を通して清潔塔（４）下
部の原料空気供給部（４ａ）に供給する。又、この清潔
塔（４）の上部に、寒冷源の一例である液体窒素（ＬＮ
２）を配管（Ｐ４）を通して供給し、清潔塔（４）内の
主精溜部（４ｂ）において、下部から上昇する原料空気
と清潔塔（４）内の上部から下降する液体窒素（還流液
）とを向流状態で接触させ、原料空気（ＧＡ）から酸素
を液化させて窒素ガスを積属分離する。
前記清潔塔（４）の塔頂から取出した窒素ガス（ＧＮ２
）を配管（ｐｇ）を通して過冷却器（５）に、さらに配
管（Ｐ６）を通して主熱交換器（３）に供給し、窒素ガ
ス（ＧＮ２）の寒冷エネルギーを過冷却器（５）及び主
熱交換器（３）での寒冷源として使用すると共に、窒素
ガス（ＧＮ２）を常温にまで加温する。
この主熱交換器（３）から配管（Ｐ２．　）を通して取
出される常温窒素ガスを圧縮機（６）に供給し、原料空
気（ＧＡ）とほぼ同圧の窒素ガス（ＧＮ２Ｘ例えば、４
．０ｋｇ／ＣｄＧ）を中圧（例えば、９．０ｋｇ／ｃｎ
ｒＧ）にまで圧縮する。
前記圧縮機（６）から取出される圧縮窒素ガスを配管（
Ｐ２２）を通して主熱交換器（３）に戻し、液化点付近
まで冷却した後、配管（Ｐ２３）を通して清潔塔（４）
の底部に設けられた液体窒素洗浄塔（１２）の下部に供
給する。この洗浄塔（１２）内に供給された窒素ガス（
ＧＮ２）は、洗浄部（１２ａ）を上昇して、洗浄塔（１
２）の頂部の、清潔塔（４）底部の不純液体酸素溜部（
４ｃ）内に位置する状態で設けられたコンデンサ（１２
ｂ）で不純液体酸素（ＬＯ□）と熱交換され、窒素ガス
（ＧＮ２）の一部は凝縮して液体窒素（ＬＮ２）として
下降する。この液体窒素（ＬＮ２）と洗浄塔（１２）の
下部に供給される窒素ガス（ＧＮ２）とか洗浄部（１２
ａ）において向流状態で接触し、圧縮時に混入した窒素
ガス（ＧＮ２）中のゴミ粒子やその他の汚染物質か液体
窒素（ＬＮ２）にて洗浄除去される。
他方、不純液体酸素（ＬＯ□）は加熱され、この加熱に
伴って蒸発したガスは、清潔塔（４）の、原料空気供給
部（４ａ）と不純液体酸素溜部（４ｃ）との間に介在さ
れた補助精溜部（４ｄ）を通して清潔塔（４）の上部に
上昇し、清潔塔（４）内を下降する液体窒素（還流液）
と向流状態で接触して、酸素は液化して下降し、窒素に
富むガスか上昇して清瀬か行われる。このような補助精
溜部（４ｄ）及び主精溜部（４ｂ）での２段清潔分離作
用により、窒素ガスの収率を向上することかできる。
前記洗浄塔（１２）の頂部から配管（Ｐ２４）を通して
取出される洗浄後の中圧窒素ガス（ＧＮ２）を主熱交換
器（３）に供給し、この中圧窒素ガス（ＧＮ２）の寒冷
エネルギーを主熱交換器（３）での寒冷源として使用す
ると共に、中圧窒素ガス（ＧＮ２）を常温にまで加温し
た後、この主熱交換器（３）から配管（Ｐ２．）を通し
て清浄な製品中圧窒素ガスを取出す。
又、洗浄塔（１２）の底部から配管（Ｐ、□）を通して
取出された液体窒素（ＬＮ２）を過冷却器（５）に供給
し、液体窒素（ＬＮ２）を過冷却した後、膨張弁（８）
を存する配管（Ｐ、、）に導き、膨張−させて清潔塔（
４）の上部に還流液として供給する。
前記清潔塔（４）の不純液体酸素溜部（４Ｃ）の下部か
ら取出された不純液体酸素（ＬＯ□）を配管（Ｐ、、）
を通して過冷却器（５）に供給し、不純液体酸素（ＬＯ
２）を過冷却した後、膨張弁（９）を有する配管（Ｐ、
５）に導き、膨張させて清潔塔（４）の上部に設けられ
たコンデンサ（１０）に供給する。
このコンデンサ（１０）内で減圧蒸発される不純液体酸
素（ＬＯ□）と清潔塔（４）内の上部に存在する低温窒
素ガス（ＧＮ２）とが熱交換され、低温窒素ガス（ＧＮ
２）の一部が液化されて還流液として下降する。
前記コンデンサ（１０）で蒸発した不純酸素ガス（ＧＯ
２）を配管（ｐｅｇ）を通して過冷却器（５）に、さら
に、配管（Ｐ、、）を通して主熱交換器（３）に供給し
、不純酸素ガス（ＧＯ２）の寒冷エネルギーを過冷却器
（５）及び主熱交換器（３）での寒冷源として使用する
。この寒冷放出に伴って常温まで加温された不純酸素ガ
スの廃ガス（ＧＯ□）は、配管（Ｐ＋−）を通して冷却
・給炭・乾燥ユニット（２）の非使用のモレキュラーシ
ーブ塔に供給され、再生ガスとして使用された後、外部
に放出される。
尚、上述の第２発明の実施例では、前記主熱交換器（３
）で最初に常温まで加温された窒素ガス（ＧＮ２）の全
てを圧縮して主熱交換器（３）に戻し、清浄な中圧窒素
ガスのみを製品として取出したが、この製造方法に限定
されるものではなく、例えば、主熱交換器（３）で最初
に常温まで加温された窒素ガス（ＧＮ２）の一部を原料
空気（ＧＡ）とほぼ同圧の低圧製品窒素ガスとして取出
し、残部を圧縮して主熱交換器（３）へ戻し、清浄な中
圧製品窒素ガスとして取出すようにしてもよい。
又、上述の第２発明の実施例では、全工程中において別
途に寒冷を補給する方法として、外部から清潔塔（４）
の上部に液体窒素（ＬＮ２）を供給したが、この補給方
法に限定されるものではなく、例えば、第４図に示すよ
うに、前記主熱交換器（３）の、原料空気供給系の中間
か−ら配管（Ｐ、、）を通して取出された一部の原料空
気（ＧＡ）を膨張タービン（１１）で断熱膨張した後、
この膨張タービン（１１）から配管（Ｐ、ｏ）を通して
取出される寒冷の原料空気を過冷却器（５）を通過した
廃ガス（不純酸素ガス）系の配管（Ｐ、□）に合流させ
、もって、この原料空気（ＧＡ）の一部を主熱交換器（
３）の寒冷源として補給してもよい。
更に、上述の各実施例では、原料空気を圧縮する圧縮機
（１）と、主熱交換器（３）で最初に常温まで加温され
た窒素ガスを圧縮する圧縮機（６）との二つの圧縮機を
使用した製造方法について説明したが、これに限定され
るものではない。
つまり、これら二つの圧縮機（１）、　（６）の圧力レ
ベルを考慮すると、同一の圧縮機の低圧段を原料空気圧
縮用に、そして又高圧段を窒素ガス圧縮用にそれぞれ使
用することにより、一つの圧縮機を用いて兼用すること
もできる。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図は本発明に係る実施例を示し、第１図
は第１発明の窒素ガス製造方法を示す配管系統図、第２
図は第１発明の窒素ガス製造方法の別実施例を示す配管
系統図、第３図は第２発明の窒素ガス製造方法を示す配
管系統図、第４図は第２発明の窒素ガス製造方法の別実
施例を示す配管系統図である。 （３）・・・・・・主熱交換器、（４）・・・・・・清
潔塔、（４ａ）・・・・・・原料空気供給部、（４ｂ）
・・・・・・主精溜部、（４Ｃ）・・・・・・不純液体
酸素溜部、（４ｄ）・・・・・・補助精溜部、（５）・
・・・・・過冷却器、（７）・・・・・・リボイラー、
（１０）・・・・・・コンデンサ、（１１）・・・・・
・膨張タービン、（１２）・・・・・・液体窒素洗浄塔
、（１２ａ）・・・・・・洗浄部、（１２ｂ）・・・・
・・コンデンサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮空気を原料とし、水分、二酸化炭素等を除去し
    た後、主熱交換器（３）において液化点付近まで冷却し
    て精溜塔（４）の下部に供給し、精溜により塔頂から製
    品窒素ガスを取出す窒素ガス製造方法であって、精溜塔
    （４）の塔頂から取出した窒素ガスを過冷却器（５）、
    主熱交換器（３）の寒冷源として使用して常温まで加温
    し、この窒素ガスの少なくとも一部を圧縮した後、主熱
    交換器（３）に戻して液化点付近まで冷却し、精溜塔（
    ４）の底部に設けられた液体窒素洗浄塔（１２）の下部
    に供給して塔の洗浄部（１２ａ）内を上昇させ、洗浄塔
    （１２）頂部に設けられたコンデンサ（１２ｂ）で精溜
    塔（４）底部の不純液体酸素により冷却液化されて下降
    する液体窒素と向流状態で接触させて不純物を洗浄除去
    した後、洗浄塔（１２）の塔頂から取出し、再び主熱交
    換器（３）で常温まで加温して清浄な製品中圧窒素ガス
    として取出し、洗浄塔（１２）の底部から取出された液
    体窒素は前記過冷却器（５）で過冷却後、膨張させて精
    溜塔（４）の上部に還流液として供給すると共に、全工
    程中において別途に寒冷を補給することを特徴とする窒
    素ガス製造方法。 ２、前記不純液体酸素から蒸発したガスを精溜塔（４）
    の、原料空気供給部（４ａ）と不純液体酸素溜部（４ｃ
    ）との間に介在された補助精溜部（４ｄ）を通して精溜
    塔（４）の主精溜部（４ｂ）に上昇させる特許請求の範
    囲第１項に記載の窒素ガス製造方法。 ３、前記別途補給される寒冷が、外部から精溜塔（４）
    の上部に供給される液体窒素である特許請求の範囲第１
    項又は第２項に記載の窒素ガス製造方法。 ４、前記別途補給される寒冷が、主熱交換器（３）の中
    間から取出されて膨張タービン（１１）で膨張され、精
    溜塔（４）の上部に設けられたコンデンサ（１０）から
    取出され、過冷却器（５）で加温された廃ガスである不
    純酸素ガスと合流して主熱交換器（３）の寒冷源として
    用いられる原料空気の一部である特許請求の範囲第１項
    又は第２項に記載の窒素ガス製造方法。 ５、前記主熱交換器（３）で最初に常温まで加温された
    窒素ガスの所要量を原料空気とほぼ同圧の低圧製品窒素
    ガスとして取出し、残部を圧縮して主熱交換器（３）へ
    戻す第３項又は第４項に記載の窒素ガス製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0701099B1 (en) * 1994-09-12 2001-09-26 AIR LIQUIDE PROCESS & CONSTRUCTION, INC. High purity nitrogen production process
EP1314941A2 (de) * 2001-11-23 2003-05-28 Messer AGS GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Stickstoff aus Luft
JP2007003097A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Air Water Inc 窒素発生方法およびそれに用いる装置

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