JP6250794B2 - 分画による原料ガスの精製方法 - Google Patents
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Description
原料を高純度ガスストリームと低純度ガスストリームとに分割(split up)する分画(fractionation)により、原料から混入物質を除去する方法であって、混入物質が原料よりも高い沸点を有し、混入物質の少なくとも1つが爆発性物質であり、以下の工程:
I.a)第1蒸発器内で原料を完全に蒸発させて原料ガスを発生させる工程、
b)第1蒸発器内で原料を部分的に蒸発させて原料ガスを発生させる工程、又は
c)供給源からの原料ガスを利用可能にする工程、
II.洗浄カラム内に原料ガスを導入する工程であって、洗浄カラム内で混入物質の含有量を減少させるための洗浄液が前記ガスに向かって滴り落ちる(trickle)工程、
III.このように精製された原料ガスを洗浄カラムのヘッド部で取り出して部分的に凝縮する工程であって、凝縮物を洗浄液として洗浄カラムのヘッド部に向かって戻し、残りの原料ガスを洗浄カラムから流出させ、前記ガスが工程Iの原料ガスよりも低含有量の混入物質を呈する工程、
IV.洗浄カラムの底部で洗浄液を液体ストリームとして流出させる工程であって、洗浄液が工程IIよりも高含有量の混入物質を呈する工程、
V.水平管を備えた第2蒸発器のシェル側に上から洗浄液を導入する工程であって、洗浄液がそこで第2蒸発器の管束内に進入し、かつ、第2蒸発器の底部に到達する前に蒸発する工程、
VI.洗浄液から生成した蒸気と、まだ蒸発していない洗浄液とを並流に誘導する工程、
VI.a.任意に、本発明の好ましい実施形態では、洗浄液から生成した蒸気をバッフルによって方向転換させる工程であって、前記蒸気がそれにより前記バッフルの他方側にある第2蒸発器内を再び流動する工程、
VII.洗浄液から生成した蒸気を第2蒸発器から(工程VI.aを包含する好ましい実施形態では、第2蒸発器の頂部で)、ガスストリームとして流出させる工程であって、前記ガスが工程Iの原料ガスよりも高含有量の混入物質を呈する工程
を含む、方法。
実施例1では、図1に基づいて本発明の第1実施形態による本発明の方法を説明する。即ち、液状原料が第1蒸発器内で完全に蒸発し、原料が塩素である方法である。
実施例2では、図2に基づいて、本発明の第2実施形態による本発明の方法を説明する。即ち、第1蒸発器(本発明の第1実施形態に相当する)内の液状原料が部分的に蒸発し、原料が塩素であり、次の蒸留カラムが第1蒸発器上に直接取り付けられている方法である。
本比較例では、図3に基づいて、最新技術の方法を説明する。この最新技術の方法では、液体塩素を蒸発器内に案内し、その後、生じたガス状塩素を蒸留カラムに案内する。残留する液体塩素は従来の蒸発器で蒸発し、それにより、高いNCl3濃度及び比較的大量の液体塩素が同じ場所で生じる。
Claims (11)
- 原料を高純度ガスストリームと低純度ガスストリームとに分割する分画により、原料から混入物質を除去する方法であって、混入物質が原料よりも高い沸点を有し、混入物質の少なくとも1つが爆発性物質であり、以下の工程:
I.第1蒸発器内で原料を蒸発させて原料ガスを発生させる、又は供給源からの原料ガスを利用可能にする工程、
II.洗浄カラム内に原料ガスを導入する工程であって、洗浄カラム内で混入物質の含有量を減少させるための洗浄液が前記ガスに向かって滴り落ちる工程、
III.このように精製された原料ガスを洗浄カラムのヘッド部で取り除き、部分的に凝縮する工程であって、凝縮物を洗浄液として洗浄カラムのヘッド部に向かって戻し、残りの原料ガスを洗浄カラムから流出させ、前記ガスが工程Iの原料ガスよりも低含有量の混入物質を呈する工程、
IV.洗浄カラムの底部で洗浄液を液体ストリームとして流出させる工程であって、洗浄液が工程IIよりも高含有量の混入物質を呈する工程、
V.水平管を備えた第2蒸発器のシェル側に上から洗浄液を導入する工程であって、洗浄液がそこで第2蒸発器の管束内に進入し、かつ、第2蒸発器の底部に到達する前に蒸発する工程、
垂直に配置された管を備えた第2蒸発器の管に上から洗浄液を導入する工程であって、洗浄液が第2蒸発器の底部に到達する前に管の内部で蒸発し、ガス出口が第2蒸発器の底部に配置されている工程、または
垂直に配置された管を備えた第2蒸発器の管に上から洗浄液を導入する工程であって、洗浄液が第2蒸発器の底部に到達する前に管の内部で蒸発し、蒸気が、再び管の別個の部分を通って上方に流動し、それにより、過熱され、第2蒸留器の上側で外に出るように送られる工程
VI.洗浄液から生成した蒸気と、まだ蒸発していない洗浄液とを並流で誘導する工程、
VII.洗浄液から生成した蒸気を第2蒸発器からガスストリームとして流出させる工程であって、前記ガスが工程Iの原料ガスよりも高含有量の混入物質を呈する工程
を含む、方法。 - 原料を完全に蒸発させて原料ガスを発生させる、請求項1に記載の方法。
- 洗浄液が、水平管を備えた第2蒸発器のシェル側に上から導入され、洗浄液から生成した蒸気が、工程VIIでガスストリームとして流出する前に、更なる工程VI.aにおいてバッフルによって方向転換されることにより、前記バッフルの他方側にある第2蒸発器内を再び流動し、工程VIIにおいて第2蒸発器の頂部にある出口を通ってガスストリームが流出する、請求項1又は2に記載の方法。
- 方向転換後に洗浄液から生成した蒸気が、第2蒸発器の頂部にある出口への途中で再び管束内を流動し、それにより過熱され、その後、工程VIIにおいてガスストリームとして流出するように、バッフルを第2蒸発器の管束内に配置する、請求項3に記載の方法。
- 洗浄液が、水平管を備えた第2蒸発器のシェル側に上から導入され、工程Vにおける低純度液体ストリームが、第2蒸発器のシェル側に進入した後にプレートに衝突し、それにより第2蒸発器の管束全体に広がる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 工程Vにおいて、第2蒸発器のシェル側のプレートに穴が開いている、請求項5に記載の方法。
- 原料が塩素であり、混入物質が臭素及びNCl3である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 原料ガスが、洗浄カラムに進入する前に、それが冷却される復熱器を通って送られ、洗浄カラムのヘッド部での凝縮後に残存する精製されたガスストリームが、復熱器の他方側に案内されて過熱される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 洗浄カラムが第2蒸発器の上に配置され、第1蒸発器からの原料ガスが一部のみ洗浄カラム及び復熱器内に案内され、一方、原料ガスの残余部分が第2蒸発器からの低純度ガスストリームと直接混合され、装置を通って流動する過程で生じる低純度ガスストリームの圧力損失がカラム底部と第2蒸発器の間の接続ラインの液体が充填された垂直部によって補償される、請求項8に記載の方法。
- 第1蒸発器内の原料が一部のみ蒸発し、原料の蒸発部分が洗浄カラム内に送られ、カラム内でそれに向かって滴り落ちる洗浄液が第1蒸発器内に送られて、そこから原料の蒸発していない部分と共に、第2蒸発器に到達する、請求項1又は3〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 原料ガスが、洗浄カラムに進入する前に、それが冷却される復熱器を通って送られ、洗浄カラムのヘッド部での凝縮後に残存する精製されたガスストリームが、復熱器の他方側に案内されて過熱される、請求項10に記載の方法。
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