JPH1163813A - Method and device for recovering argon - Google Patents
Method and device for recovering argonInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体用単結晶製造
炉の雰囲気ガス等として使用されて不純物を含んだアル
ゴンガスを高純化して回収するアルゴンの回収方法およ
び同装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for recovering argon, which is used as an atmosphere gas in a single crystal manufacturing furnace for semiconductors and purifies and recovers argon gas containing impurities.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、不純アルゴンガスの回収方法とし
て、特公平4−12393号公報に示されたものが公知
である。2. Description of the Related Art Conventionally, a method disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 4-12393 has been known as a method for recovering impure argon gas.
【0003】この公知技術においては、不純アルゴンガ
ス中から炭化水素等の可燃性成分を除去した後、なお不
純物を含んだアルゴンガスを熱交換器により冷却した上
で精留塔(アルゴン蒸留塔)に入れ、ここで深冷分離作
用により低沸点成分と分離し、得られた高純度液体アル
ゴンをタンクに貯留するようにしている。In this known technique, after removing flammable components such as hydrocarbons from impure argon gas, the argon gas still containing impurities is cooled by a heat exchanger and then rectified (argon distillation column). Where it is separated from low-boiling components by cryogenic separation, and the resulting high-purity liquid argon is stored in a tank.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この公知技
術によると次のような欠点があった。However, this known technique has the following drawbacks.
【0005】半導体用単結晶製造炉の場合で説明する
と、上記回収装置は複数の炉に共用され、少しずつタイ
ミングをずらせた各炉の排気行程ごと(不連続)に不純
アルゴンガスが供給される。In the case of a single crystal production furnace for semiconductors, the above-mentioned recovery device is shared by a plurality of furnaces, and an impure argon gas is supplied in each exhaust stroke (discontinuous) of each furnace with a slightly shifted timing. .
【0006】従って、回収装置への不純アルゴンガスの
供給量は常に変動し、精留塔での処理ガス量も変動する
ため、この処理ガス量に応じた精留塔の制御が難しく、
安定した運転が困難となる。[0006] Therefore, the supply amount of the impure argon gas to the recovery device constantly fluctuates, and the amount of the processing gas in the rectification column also fluctuates. Therefore, it is difficult to control the rectification column according to this processing gas amount.
Stable operation becomes difficult.
【0007】また、別の問題点として、上記公知技術で
は、液化分離させた高純度アルゴンを一旦タンクに貯留
し、このタンクから必要量ずつ抽出し、再使用可能な圧
力まで昇圧させた上で単結晶製造炉等に供給するように
している。[0007] As another problem, in the above-mentioned known technique, liquefied and separated high-purity argon is temporarily stored in a tank, extracted in a required amount from this tank, and the pressure is increased to a reusable pressure. It is supplied to a single crystal manufacturing furnace and the like.
【0008】従って、タンク出口側に昇圧設備(圧縮
機)が必要となるため、せっかく高純化したアルゴンガ
スがこの昇圧時に昇圧設備内で汚染するおそれがある。[0008] Therefore, a pressurizing facility (compressor) is required at the tank outlet side, so that highly purified argon gas may be contaminated in the pressurizing facility during the pressurization.
【0009】さらに別の問題点として、上記公知技術に
よると、精留塔に供給される不純アルゴンガスの一部を
精留塔内のリボイラに熱源として取り込むようにしてい
るが、前記した通り、不純アルゴンガスの供給量は変動
するため、このアルゴンガス供給量の変動によってリボ
イラの熱源が不足し、これも精留塔の安定運転を妨げる
一因となる。[0009] As another problem, according to the above-mentioned known technique, a part of the impure argon gas supplied to the rectification column is taken into a reboiler in the rectification column as a heat source. Since the supply amount of the impure argon gas fluctuates, the fluctuation in the supply amount of the argon gas causes a shortage of the heat source of the reboiler, which also prevents stable operation of the rectification column.
【0010】そこで本発明は、精留塔での処理ガス量の
変動を抑えて安定した精留運転を行うことができるアル
ゴンガスの回収方法および同装置を提供するものであ
る。Therefore, the present invention provides a method and an apparatus for recovering argon gas, which can perform a stable rectification operation while suppressing fluctuations in the amount of processing gas in a rectification column.
【0011】また本発明は、高純度アルゴンガスを再使
用時に昇圧設備によって昇圧させる必要がなく、この昇
圧操作によるガスの汚染のおそれのないアルゴンガスの
回収方法および同装置を提供するものである。The present invention also provides a method and apparatus for recovering an argon gas which does not require high-pressure argon gas to be pressurized by a pressurizing facility when reused, and which does not cause gas contamination by the pressurizing operation. .
【0012】さらに本発明は、精留塔のリボイラの熱源
を安定して供給することができるアルゴンガスの回収方
法および同装置を提供するものである。Further, the present invention provides a method and an apparatus for recovering argon gas capable of stably supplying a heat source of a reboiler of a rectification column.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明(アルゴ
ンの回収方法)は、原料としての不純アルゴンガスを、
炭化水素、水、二酸化炭素等の所定の不純物を除去する
精製工程を経て熱交換器により冷却した後、精留塔に入
れ、この精留塔での深冷分離作用により水素、窒素等の
低沸点成分と分離し高純化させて回収するアルゴンの回
収方法において、上記精留塔から出た高純度アルゴンガ
スのうち必要量を原料入口側にフィードバックして上記
原料アルゴンガスに混合するものである。The invention according to claim 1 (method for recovering argon) is characterized in that an impurity argon gas as a raw material is
After being cooled by a heat exchanger through a purification process for removing predetermined impurities such as hydrocarbons, water, carbon dioxide, etc., the mixture is put into a rectification column, and the cryogenic separation action in the rectification column lowers the levels of hydrogen, nitrogen, etc. In the method for recovering argon, which is separated from the boiling point component and is highly purified, the required amount of the high-purity argon gas discharged from the rectification column is fed back to the raw material inlet side to be mixed with the raw material argon gas. .
【0014】請求項2の発明は、請求項1の方法におい
て、原料アルゴンガスを再使用可能な圧力まで昇圧させ
た上で高純処理するものである。According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect, the raw argon gas is raised to a reusable pressure and then subjected to high purity treatment.
【0015】請求項3の発明は、請求項1または2の方
法において、精留塔におけるリボイラの熱源、およびコ
ンデンサの冷熱源として窒素を循環して供給するもので
ある。According to a third aspect of the present invention, in the method of the first or second aspect, nitrogen is circulated and supplied as a heat source for the reboiler in the rectification column and a cold heat source for the condenser.
【0016】請求項4の発明(アルゴンの回収装置)
は、供給される原料としての不純アルゴンガス中から炭
化水素、水、二酸化炭素等の所定の不純物を除去する精
製装置と、この精製装置によって精製された不純アルゴ
ンガスを冷却する熱交換器と、この熱交換器によって冷
却された不純アルゴンガス中から深冷分離作用によって
水素、窒素等の低沸点成分を分離して高純度アルゴンガ
スを得る精留塔とを備えたアルゴンの回収装置におい
て、上記精留塔から出た高純度アルゴンガスを回収する
回収ラインから分岐して、上記高純度アルゴンガスのう
ち必要量を原料入口側にフィードバックして原料アルゴ
ンガスと混合させるバイパスラインが設けられたもので
ある。The invention of claim 4 (Argon recovery apparatus)
A purifier that removes predetermined impurities such as hydrocarbons, water, and carbon dioxide from the impure argon gas as a raw material to be supplied, and a heat exchanger that cools the impure argon gas purified by the purifier, In an argon recovery apparatus provided with a rectification tower that obtains high-purity argon gas by separating low-boiling components such as hydrogen and nitrogen from the impure argon gas cooled by the heat exchanger by cryogenic separation, A branch line that is branched from a recovery line for recovering high-purity argon gas from the rectification column, and provided with a bypass line for feeding back the required amount of the high-purity argon gas to the raw material inlet side and mixing with the raw material argon gas It is.
【0017】請求項5の発明は、請求項4の構成におい
て、バイパスラインによってフィードバックされる高純
度アルゴンガスの流量を制御するバイパス制御弁と、導
入される原料アルゴンガスの流量を検出する流量検出手
段と、この流量検出手段によって検出される原料アルゴ
ンガス量に応じて上記バイパス制御弁の通過流量を制御
するコントローラとが設けられたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, a bypass control valve for controlling a flow rate of the high-purity argon gas fed back by the bypass line, and a flow rate detection for detecting a flow rate of the introduced raw material argon gas. Means and a controller for controlling the flow rate of the bypass control valve in accordance with the amount of the raw material argon gas detected by the flow rate detecting means.
【0018】請求項6の発明は、請求項4または5の構
成において、原料アルゴンガスを再使用可能な圧力まで
昇圧させる原料圧縮機が設けられたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth or fifth aspect, a raw material compressor for increasing the pressure of the raw material argon gas to a reusable pressure is provided.
【0019】請求項7の発明は、請求項4乃至6のいず
れかの構成において、精留塔におけるリボイラの熱源お
よびコンデンサの冷熱源として窒素を循環して供給する
窒素循環ラインが設けられたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the fourth to sixth aspects, a nitrogen circulating line for circulating and supplying nitrogen is provided as a heat source of the reboiler in the rectification column and a cold heat source of the condenser. It is.
【0020】上記方法および装置によると、精留塔から
出た高純度アルゴンガスの一部または全部を原料入口側
にフィードバックするため、このフィードバックガス量
を適当に調整することにより、精留塔での処理ガス量の
変動を抑え、安定した精留運転を行うことができる。According to the method and apparatus described above, a part or all of the high-purity argon gas discharged from the rectification column is fed back to the raw material inlet side. And a stable rectification operation can be performed.
【0021】とくに、請求項5の装置によると、原料ア
ルゴンガス量に応じて高純度アルゴンガスのフィードバ
ック量を自動的に制御し、精留塔での処理ガス量を一定
に保つことが可能となる。In particular, according to the apparatus of claim 5, it is possible to automatically control the feedback amount of the high-purity argon gas in accordance with the amount of the raw material argon gas, thereby keeping the amount of the processing gas in the rectification column constant. Become.
【0022】また、請求項2の方法および請求項6の装
置によると、原料ガスを予め再使用可能な圧力まで昇圧
させた上で高純処理を行うため、精留塔から出た高純度
アルゴンガスをそのまま(昇圧せずに)半導体用単結晶
製造炉等に再使用することができる。According to the method of claim 2 and the apparatus of claim 6, since the raw gas is pre-pressurized to a reusable pressure and then subjected to the high-purity treatment, the high-purity argon discharged from the rectification column is obtained. The gas can be reused as it is (without increasing the pressure) in a single crystal manufacturing furnace for semiconductors or the like.
【0023】このため、せっかく精留塔で高純化された
アルゴンが昇圧時に汚染されるおそれがない。For this reason, there is no risk that the argon highly purified in the rectification column will be contaminated during the pressurization.
【0024】さらに、請求項3の方法および請求項7の
装置によると、循環窒素をリボイラの熱源およびコンデ
ンサの冷熱源として使用するため、原料ガス量の変動に
よるリボイラの熱源不足が起こらず、より安定した精留
運転を行うことができる。Furthermore, according to the method of claim 3 and the apparatus of claim 7, since the circulating nitrogen is used as the heat source of the reboiler and the cold source of the condenser, the heat source of the reboiler does not run short due to a change in the amount of the raw material gas. A stable rectification operation can be performed.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0026】半導体用単結晶製造炉等で使用されて不純
物を含んだ原料アルゴンガスは、まず中継タンクとして
のホルダ1に導入される。The raw material argon gas containing impurities used in a semiconductor single crystal manufacturing furnace or the like is first introduced into the holder 1 as a relay tank.
【0027】このホルダ1の下流側には原料圧縮機2が
設けられ、ホルダ1から出る原料ガスがこの原料圧縮機
2により、再使用するのに十分な圧力(たとえば6.5
Kg/cm2G)まで圧縮された後、精製装置3に入
る。A raw material compressor 2 is provided downstream of the holder 1, and the raw material gas discharged from the holder 1 is sufficiently compressed by the raw material compressor 2 (for example, 6.5).
After being compressed to Kg / cm 2 G), it enters the purification device 3.
【0028】この精製装置3では、不純アルゴンガス中
に含まれた不純物のうち、後述する精留塔4で有害な不
純物(炭化水素、水、二酸化炭素、酸素等)を除去する
(この精製作用の詳細はたとえば特公平2−43684
号に示されている)。In the purifying device 3, harmful impurities (hydrocarbon, water, carbon dioxide, oxygen, etc.) are removed from the impurities contained in the impure argon gas by the rectification column 4, which will be described later. For details, see, for example,
No.).
【0029】この精製装置3から出た、なお不純物を含
むアルゴンガスは、アルゴン熱交換器5に通されて冷却
された後、精留塔4に導入される。The argon gas, which still contains impurities, from the purifier 3 is passed through an argon heat exchanger 5 and cooled, and then introduced into the rectification column 4.
【0030】この精留塔4では、深冷分離作用により不
純アルゴンガス中の水素、窒素等の低沸点成分が分離さ
れ、塔頂から廃ガスとして排出される。In the rectification column 4, low boiling components such as hydrogen and nitrogen in the impure argon gas are separated by cryogenic separation, and discharged as waste gas from the top of the column.
【0031】不純物を除去された高純度アルゴンガス
は、回収ガスとして配管6を通り、アルゴン熱交換器5
内で不純アルゴンガスと熱交換して常温となり、回収ラ
イン7を通じて再度、単結晶製造炉の雰囲気ガス等とし
て使用される。The high-purity argon gas from which impurities have been removed passes through a pipe 6 as a recovered gas and passes through an argon heat exchanger 5.
Heat exchanges with the impure argon gas in the inside to reach room temperature, and is used again as an atmosphere gas of a single crystal production furnace through the recovery line 7.
【0032】この場合、アルゴンガスは、前記したよう
に原料段階で原料圧縮機2により再使用可能な圧力まで
昇圧されているため、再使用に際して昇圧する必要がな
い。このため、せっかく高純化したアルゴンガスがこの
昇圧設備内で汚染するおそれがない。In this case, since the pressure of the argon gas has been raised to a reusable pressure by the raw material compressor 2 at the raw material stage as described above, there is no need to raise the pressure when reusing. For this reason, there is no possibility that the highly purified argon gas is contaminated in the pressurizing equipment.
【0033】一方、回収ライン7には、バイパスライン
8が分岐接続され、このバイパスライン8の分岐端が原
料圧縮機2の入口側に接続されている。On the other hand, a bypass line 8 is branched and connected to the recovery line 7, and a branch end of the bypass line 8 is connected to an inlet side of the raw material compressor 2.
【0034】バイパスライン8には、高純度アルゴンガ
スのフィードバック量を調整するバイパス制御弁9が設
けられる一方、ホルダ1の圧力(原料アルゴンガスの流
入量)を検出する圧力センサ10が設けられている。The bypass line 8 is provided with a bypass control valve 9 for adjusting the feedback amount of the high-purity argon gas, and a pressure sensor 10 for detecting the pressure of the holder 1 (the inflow amount of the raw material argon gas). I have.
【0035】この圧力センサ10からの信号はコントロ
ーラ11に入力され、このコントローラ11により、原
料ガス量と高純アルゴンガス量の和が常に一定となるよ
うにバイパス制御弁9の開度が制御される。The signal from the pressure sensor 10 is input to a controller 11, which controls the opening of the bypass control valve 9 so that the sum of the raw material gas amount and the high-purity argon gas amount is always constant. You.
【0036】ここで、高純度アルゴンガスのフィードバ
ック量は、通常は精留塔4から出るものの一部である
が、原料ガス量の不足量が多い場合には高純度アルゴン
ガスの全量がフィードバックされる。Here, the feedback amount of the high-purity argon gas is usually a part of the one coming out of the rectification column 4, but when the amount of the raw gas is insufficient, the whole amount of the high-purity argon gas is fed back. You.
【0037】このため、回収ライン7に回収量制御弁1
2が設けられ、全量フィードバックの場合に、コントロ
ーラ11からの信号によって同制御弁12が閉じられる
ようになっている。Therefore, the collection amount control valve 1 is connected to the collection line 7.
2, the control valve 12 is closed by a signal from the controller 11 in the case of full amount feedback.
【0038】この構成により、原料ガス量の変動に関係
なく精留塔4での処理ガス量が一定に保たれ、安定した
精留運転が行われる。With this configuration, the processing gas amount in the rectification tower 4 is kept constant irrespective of the fluctuation of the raw material gas amount, and a stable rectification operation is performed.
【0039】精留塔4には、液化したアルゴンガスを蒸
発させて上昇流とするためのリボイラ13が塔底に設け
られるとともに、塔頂に還流液をつくるためのコンデン
サ(凝縮器)14が設けられている。The rectification column 4 is provided with a reboiler 13 for evaporating the liquefied argon gas to form an upward flow, and a condenser (condenser) 14 for producing a reflux liquid at the top of the column. Is provided.
【0040】このアルゴン回収装置では、このリボイラ
13の熱源およびコンデンサ14の冷熱源として循環窒
素が用いられている。In this argon recovery apparatus, circulating nitrogen is used as a heat source of the reboiler 13 and a cold heat source of the condenser 14.
【0041】すなわち、循環窒素圧縮機15が設けら
れ、同圧縮機15の出口に接続された窒素往ライン16
がアルゴン熱交換器5を介してリボイラ13の入口端に
接続されるとともに、このリボイラ13とコンデンサ1
4が、膨張弁17を備えた窒素配管18によって接続さ
れ、コンデンサ14の出口端に接続された窒素復ライン
19がアルゴン熱交換器5を介して循環窒素圧縮機15
の入口に接続されている。That is, a circulating nitrogen compressor 15 is provided, and a nitrogen outgoing line 16 connected to an outlet of the compressor 15.
Is connected to the inlet end of the reboiler 13 via the argon heat exchanger 5, and the reboiler 13 and the condenser 1
4 is connected by a nitrogen pipe 18 having an expansion valve 17, and a nitrogen return line 19 connected to an outlet end of the condenser 14 is connected to a circulating nitrogen compressor 15 through an argon heat exchanger 5.
Connected to the entrance.
【0042】精留塔4を有圧(たとえば5.3Kg/c
m2G、以下この例で説明する)で運転する場合には、
リボイラ13へは熱源として約16Kg/cm2Gの窒
素ガス、コンデンサ14へは冷熱源として約6Kg/c
m2Gの液体窒素を供給する必要がある。The rectification column 4 is pressurized (for example, 5.3 kg / c
m 2 G, described below in this example)
About 16 kg / cm 2 G nitrogen gas is used as a heat source for the reboiler 13, and about 6 kg / c as a cold heat source for the condenser 14.
It is necessary to supply m 2 G of liquid nitrogen.
【0043】そこで、循環窒素圧縮機15では窒素ガス
を約16Kg/cm2Gまで昇圧し、この窒素ガスがア
ルゴン熱交換器5を通じてリボイラ13に供給される。In the circulating nitrogen compressor 15, the pressure of the nitrogen gas is increased to about 16 kg / cm 2 G, and the nitrogen gas is supplied to the reboiler 13 through the argon heat exchanger 5.
【0044】このリボイラ13により精留塔4内の液体
アルゴンが蒸発して精留に必要な上昇アルゴンガスが作
られ、窒素ガス自身は液体窒素となる。The liquid argon in the rectification column 4 is evaporated by the reboiler 13 to produce ascending argon gas necessary for rectification, and the nitrogen gas itself becomes liquid nitrogen.
【0045】この液体窒素は、膨張弁17により約6K
g/cm2Gまで降圧してコンデンサ14に供給され
る。The liquid nitrogen is supplied by the expansion valve 17 to about 6K.
g / cm 2 G and supplied to the capacitor 14.
【0046】コンデンサ14では、精留塔4内のアルゴ
ンガスと液体窒素の熱交換作用によって精留に必要な還
流液が作られるとともに、液体窒素自身は窒素ガスとな
り、アルゴン熱交換器5で不純アルゴンガスと熱交換し
た後、循環窒素圧縮機15に戻る。In the condenser 14, the reflux liquid necessary for rectification is produced by the heat exchange between the argon gas and liquid nitrogen in the rectification column 4, and the liquid nitrogen itself becomes nitrogen gas, which is impure in the argon heat exchanger 5. After the heat exchange with the argon gas, the process returns to the circulating nitrogen compressor 15.
【0047】このように、精留に必要なリボイラ13の
熱源およびコンデンサ14の冷熱源をともに循環窒素に
よって供給することにより、不純アルゴンガスをリボイ
ラ13の熱源とする公知の装置の場合のような熱源不足
が生じるおそれがなく、より安定した精留運転、ひいて
は高純アルゴンガスの回収が可能となる。As described above, by supplying both the heat source of the reboiler 13 necessary for rectification and the cold heat source of the condenser 14 by circulating nitrogen, as in the case of a known apparatus using impure argon gas as a heat source of the reboiler 13, There is no danger of a shortage of the heat source, and a more stable rectification operation and a high-purity argon gas can be recovered.
【0048】なお、図中、20は寒冷補給用の液体窒素
ラインである。In the figure, reference numeral 20 denotes a liquid nitrogen line for cold supply.
【0049】ところで、上記実施形態では、精留塔4で
の処理ガス量が常に一定となるように高純度アルゴンガ
スをバイパスライン8を通じてフィードバックするよう
にしたが、必ずしも処理ガス量を正確に一定に保つ必要
はなく、精留塔4での安定運転が可能な処理ガス量が保
たれる範囲で高純度アルゴンガスのフィードバック量を
調整するようにしてもよい。In the above embodiment, the high-purity argon gas is fed back through the bypass line 8 so that the amount of the processing gas in the rectification tower 4 is always constant. , The feedback amount of the high-purity argon gas may be adjusted within a range in which the amount of the processing gas that enables stable operation in the rectification column 4 is maintained.
【0050】また、上記実施形態では、原料アルゴンガ
ス量を検出する手段としてホルダ1の圧力を圧力センサ
10によって検出するようにしたが、ホルダ1として水
封ホルダを用いる場合には液面を検出するようにしても
よい。In the above embodiment, the pressure of the holder 1 is detected by the pressure sensor 10 as means for detecting the amount of the raw material argon gas. However, when a water seal holder is used as the holder 1, the liquid level is detected. You may make it.
【0051】[0051]
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、精留
塔から出た高純度アルゴンガスの一部または全部を原料
入口側にフィードバックして原料アルゴンガスと混合す
るため、このフィードバックガス量を適当に調整するこ
とにより、精留塔での処理ガス量の変動を抑え、安定し
た精留運転を行うことができる。According to the present invention as described above, a part or all of the high-purity argon gas discharged from the rectification column is fed back to the raw material inlet side and mixed with the raw material argon gas. By appropriately adjusting the temperature, fluctuations in the amount of processing gas in the rectification column can be suppressed, and a stable rectification operation can be performed.
【0052】とくに、請求項5の発明によると、原料ア
ルゴンガス量に応じて高純度アルゴンガスのフィードバ
ック量を制御し、精留塔での処理ガス量を一定に保つこ
とが可能となる。In particular, according to the invention of claim 5, it is possible to control the feedback amount of the high-purity argon gas in accordance with the amount of the raw material argon gas, and to keep the amount of the processing gas in the rectification column constant.
【0053】また、請求項2および請求項6の発明によ
ると、原料ガスを予め再使用可能な圧力まで昇圧させた
上で高純処理を行うため、精留塔から出た高純度アルゴ
ンガスをそのまま(昇圧せずに)半導体用単結晶製造炉
等に再使用することができる。According to the second and sixth aspects of the present invention, since the high purity treatment is performed after the pressure of the raw material gas is increased to a reusable pressure in advance, the high purity argon gas discharged from the rectification column is used. It can be reused as it is (without increasing the pressure) in a single crystal manufacturing furnace for semiconductors and the like.
【0054】このため、せっかく精留塔で高純化された
アルゴンが昇圧設備によって汚染されるおそれがない。For this reason, there is no possibility that the argon highly purified in the rectification column will be contaminated by the pressurizing equipment.
【0055】さらに、請求項3および請求項7の発明に
よると、循環窒素をリボイラの熱源およびコンデンサの
冷熱源として使用するため、原料ガス量の変動によるリ
ボイラの熱源不足が起こらず、より安定した精留運転を
行うことができる。Furthermore, according to the third and seventh aspects of the present invention, since the circulating nitrogen is used as a heat source for the reboiler and a cold source for the condenser, a shortage of the heat source of the reboiler due to fluctuations in the amount of the raw material gas does not occur, and the system is more stable. Rectification operation can be performed.
【図1】本発明の実施形態にかかるアルゴン回収装置の
フローシートである。FIG. 1 is a flow sheet of an argon recovery device according to an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 2 原料アルゴンガスを再使用可能な圧力まで昇圧させ
る原料圧縮機 3 不純物を除去する精製装置 5 熱交換器 4 精留塔 13 精留塔のリボイラ 14 精留塔のコンデンサ 15 循環窒素圧縮機 16 循環窒素をリボイラに供給する窒素往ライン 18 リボイラとコンデンサを結ぶ窒素配管 19 コンデンサから出た循環窒素を圧縮機に戻す窒素
復ライン 7 アルゴン回収ライン 8 バイパスライン 9 バイパスラインに設けたバイパス制御弁 11 バイパス制御弁を制御するコントローラ 10 原料アルゴンガスの流量を検出する手段としての
圧力センサ[Description of Signs] 2 Raw material compressor for raising the raw material argon gas to a reusable pressure 3 Purifier for removing impurities 5 Heat exchanger 4 Rectifier 13 Refractor for rectifier 14 Condenser for rectifier 15 Circulation Nitrogen compressor 16 Nitrogen feed line for supplying circulating nitrogen to reboiler 18 Nitrogen pipe connecting reboiler and condenser 19 Nitrogen return line for returning circulating nitrogen from condenser to compressor 7 Argon recovery line 8 Bypass line 9 Provided in bypass line Bypass control valve 11 Controller for controlling bypass control valve 10 Pressure sensor as means for detecting flow rate of raw material argon gas
Claims (7)
水素、水、二酸化炭素等の所定の不純物を除去する精製
工程を経て熱交換器により冷却した後、精留塔に入れ、
この精留塔での深冷分離作用により水素、窒素等の低沸
点成分と分離し高純化させて回収するアルゴンの回収方
法において、上記精留塔から出た高純度アルゴンガスの
うち必要量を原料入口側にフィードバックして上記原料
アルゴンガスに混合することを特徴とするアルゴンの回
収方法。Claims 1. An impure argon gas as a raw material is cooled by a heat exchanger through a purification step for removing predetermined impurities such as hydrocarbons, water, and carbon dioxide, and then is introduced into a rectification column.
In the method of recovering argon, which is separated from low-boiling components such as hydrogen and nitrogen by the cryogenic separation action in the rectification column and is highly purified and recovered, the required amount of the high-purity argon gas discharged from the rectification column is reduced. A method for recovering argon, wherein the raw material is fed back to the raw material inlet side and mixed with the raw material argon gas.
いて、原料アルゴンガスを再使用可能な圧力まで昇圧さ
せた上で高純処理することを特徴とするアルゴンの回収
方法。2. The method for recovering argon according to claim 1, wherein the raw material argon gas is raised to a reusable pressure and then subjected to high purity treatment.
方法において、精留塔におけるリボイラの熱源、および
コンデンサの冷熱源として窒素を循環して供給すること
を特徴とするアルゴンの回収方法。3. The method for recovering argon according to claim 1, wherein nitrogen is circulated and supplied as a heat source of the reboiler in the rectification column and a cold heat source of the condenser.
ス中から炭化水素、水、二酸化炭素等の所定の不純物を
除去する精製装置と、この精製装置によって精製された
不純アルゴンガスを冷却する熱交換器と、この熱交換器
によって冷却された不純アルゴンガス中から深冷分離作
用によって水素、窒素等の低沸点成分を分離して高純度
アルゴンガスを得る精留塔とを備えたアルゴンの回収装
置において、上記精留塔から出た高純度アルゴンガスを
回収する回収ラインから分岐して、上記高純度アルゴン
ガスのうち必要量を原料入口側にフィードバックして原
料アルゴンガスと混合させるバイパスラインが設けられ
たことを特徴とするアルゴンの回収装置。4. A purifier for removing predetermined impurities such as hydrocarbons, water and carbon dioxide from impure argon gas as a raw material to be supplied, and a heat exchange for cooling the impure argon gas purified by the purifier. And a rectification column for obtaining high-purity argon gas by separating low boiling components such as hydrogen and nitrogen from the impure argon gas cooled by the heat exchanger by cryogenic separation. A bypass line is provided which branches off from a recovery line for recovering the high-purity argon gas discharged from the rectification column and feeds a required amount of the high-purity argon gas back to the raw material inlet side to mix with the raw argon gas. An argon recovery device, characterized in that:
いて、バイパスラインによってフィードバックされる高
純度アルゴンガスの流量を制御するバイパス制御弁と、
導入される原料アルゴンガスの流量を検出する流量検出
手段と、この流量検出手段によって検出される原料アル
ゴンガス量に応じて上記バイパス制御弁の通過流量を制
御するコントローラとが設けられたことを特徴とするア
ルゴンの回収装置。5. The argon recovery device according to claim 4, wherein a bypass control valve for controlling a flow rate of the high-purity argon gas fed back by the bypass line;
Flow rate detection means for detecting the flow rate of the raw material argon gas introduced, and a controller for controlling the flow rate of the bypass control valve according to the raw material argon gas amount detected by the flow rate detection means are provided. Argon recovery device.
装置において、原料アルゴンガスを再使用可能な圧力ま
で昇圧させる原料圧縮機が設けられたことを特徴とする
アルゴンの回収装置。6. The argon recovery apparatus according to claim 4, further comprising a raw material compressor for raising the raw material argon gas pressure to a reusable pressure.
ゴンの回収装置において、精留塔におけるリボイラの熱
源およびコンデンサの冷熱源として窒素を循環して供給
する窒素循環ラインが設けられたことを特徴とするアル
ゴンの回収装置。7. The argon recovery apparatus according to claim 4, wherein a nitrogen circulation line for circulating and supplying nitrogen is provided as a heat source for the reboiler in the rectification column and a cold heat source for the condenser. A recovery device for argon.
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JP22605797A JP3545914B2 (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Argon recovery method and apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100878946B1 (en) * | 2001-12-04 | 2009-01-19 | 다이요 닛산 가부시키가이샤 | Gas supply method and apparatus |
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1997
- 1997-08-22 JP JP22605797A patent/JP3545914B2/en not_active Expired - Fee Related
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