JPH0455682A - 空気分離装置 - Google Patents

空気分離装置

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JPH0455682A
JPH0455682A JP2164686A JP16468690A JPH0455682A JP H0455682 A JPH0455682 A JP H0455682A JP 2164686 A JP2164686 A JP 2164686A JP 16468690 A JP16468690 A JP 16468690A JP H0455682 A JPH0455682 A JP H0455682A
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air
conduit
tank
air separation
heat exchanger
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Masayuki Tanaka
正幸 田中
Tetsuo Senchi
泉地　哲夫
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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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〕 この発明は、原料空気から液体酸素（Ｌｏ２）や液体窒
素（ＬＮ２）などを分離回収し、これらを製鉄所などの
需要先に供給する空気分離装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、空気分離手段としては例えば第５図に示すような
ものが知られている。この装置によるプロセスを以下に
説明する。
まず原料空気は、原料空気圧縮機１１により圧縮され、
図示しない吸着塔により原料空気中の水分（Ｎ２０）お
よび炭酸ガス（ＣＯ２）などが吸着除去され、前処理さ
れた残りの原料空気が深冷部Ｃ内の主熱交換器２に送ら
れる。この主熱交換器２で上記原料空気は、その沸点近
くまで冷却された後に、導管１１１を通して精溜塔３に
入れられる。
この精溜塔３は下塔３１と、上塔３２と、これら両者間
で熱交換を行う主蒸発器３３とから構成され、上記主熱
交換器２からの原料空気はまずこの精溜塔３の下塔３１
下部に入れられる。
下塔３１に入った原料空気はこの下塔３１内を上昇する
間に還流しＮ２と接触し、しだいにそのＮ２濃度が高め
られ、下塔３１頂部では高純度Ｎ２となる。二〇Ｎ２は
主蒸発器３３に入り上塔３２のＬｏ２と熱交換して凝縮
することによりＬＮ２となる。このＬＮ２は、その一部
が還流液として上塔３２頂部に導管３１１を通して供給
され、残部が還流液として下塔３１頂部に戻される。
この還流液は下塔３１を下っていく間にこの下塔３１内
を上昇してくる原料空気と接触して０２濃度が高められ
、この下塔３１底部に０２が４０％程度含まれる液体空
気となって溜められる。そしてこの液体空気は下塔３１
底部から取出されて上塔３２中部に導管３１２を通して
供給される。
この液体空気は、上塔３２中部から下方に流れる間に０
２が濃縮されて上塔３２底部には高純度のＬＯ２が溜り
、このＬＯ２は上記蒸発器３３のＮ２と熱交換してガス
化した後、導管３２０を通してガス酸素（以下ＧＯ２と
いう）として取出される。このＣＯ２は主熱交換器２に
上記導管３２０を通して送られ、この主熱交換器２で原
料空気と熱交換され、これが製品ＧＯ２として需要先に
供給される。一方、上塔３２頂部からは高純度Ｎ２が取
出され、この高純度Ｎ２は主熱交換器２に導管３２１を
通して送られ、この主熱交換器２で原料空気を冷却した
後、製品ガス窒素（以下製品ＧＮ２という）として需要
先に供給される。
また上記しＮ２、Ｌ○２の分離精製のための寒冷は、膨
張タービン６によって原料空気の一部を断熱膨張させて
発生させ、これを精溜塔３の上塔３２中部に導管６００
を通して供給している。
なお上塔３２上部からは純度の低いＮ２が図示しない導
管を通して取出され、この低純度Ｎ２を利用して上記前
処理用吸着塔の再生が行われる。
一方、上記需要先が転炉や電気炉などを用いた製鉄所で
ある場合には、上記製品ＧＯ２などの消費特性が連続的
でなく、間欠的であるために、上記空気分離手段からの
製品ＧＯ２などの供給も間欠的に行う必要がある。とこ
ろが、上記空気分離手段においては、定常状態での運転
を継続することによりほぼ一定の純度の製品ＧＮ２や製
品Ｇ０２が効率良く得られるために、需要先での需要に
応じてその運転を途中で急に停止したり変動させたりす
ることはできない。
このため従来は、第５図に示す空気分離手段と需要先と
の間に製品Ｇｏ２などを蓄えるガスホルダーＨからなる
供給手段を設けることが行なわれている。この場合は、
上記空気分離手段の連続運転により製造された製品Ｇｏ
２などを上記ガスホルダーに高圧下で蓄え、このガスホ
ルダーＨから製品ＧＯ２などを需要に応じて需要先へ供
給するようにされる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、供給手段として上記ガスホルダーＨを設けた
場合には、需要先への供給が停止されている間も製品Ｇ
Ｏ２などがガスホルダーに蓄えられるために、比較的大
容量のガスホルダーが必要となる。このためこのガスホ
ルダーによって空気分離装置がかなり大規模になる。
ここで空気分離装置をコンパクトにするために、第６図
に示すように供給手段として製品ＬＮ２タンク４や製品
Ｌ０２タンク５を設け、これらのタンクにＮ２や０２を
ガスの状態ではなく液体の状態で蓄えるようにすること
が考えられる。この場合には、精溜塔３の下塔３１頂部
のＬＮ２が導管３１１を通して取出される際に、そのＬ
Ｎ２の一部が製品ＬＮ２として導管４００を通して上記
製品ＬＮ２タンク４に取出され、また精溜塔３の上塔３
２底部のＬＯ２が導管５００を通して製品ＬＯ２として
製品ＬＯ。タンク５に取出される。そしてこの製品ＬＮ
２タンク４や製品ＬＯ２タンク５からは、ＬＮ２やＬＯ
２が需要先からの需要に応じてポンプ４１．５１によっ
て取出され、このＬＮ２やＬ０２は蒸発器４０．５０に
よってガス化され、製品ＧＮ２や製品Ｇｏ２として需要
先に供給される。
ところが第６図に示す供給手段と空気分離手段とを組合
せた構成では、蒸発器４０．５０において製品ＬＮ２や
製品ＬＯ２が大気や温水などと熱交換されるために、こ
の製品ＬＮ２や製品ＬＯ２が有する冷熱エネルギーがま
ったく利用されないまま無駄に放出されてしまう。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、需要先での需要変動に対応して製品ガスを供給する
ことができ、しかも供給に際するエネルギーを有効利用
して液化分離に伴う動力消費を低減することができる空
気分離装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、この発明の請求項１では、
空気圧縮機と、この空気圧縮機により取入れた原料空気
を冷却する主熱交換器と、冷却された原料空気から選択
的に組成成分を液状で分離する精溜塔とを有する空気分
離手段からなる空気分離装置において、上記空気分離手
段には上記液状組成成分を気化させて需要先に供給する
供給手段が設けられ、この供給手段は上記液状組成成分
を蓄えるように上記精溜塔と接続された組成成分タンク
と、上記精留塔での分離過程で生成されたＮ２を上記組
成成分タンクから取出した液状組成成分によって冷却す
る第２の熱交換器と、この第２の熱交換器によって液化
されたＮ２を蓄えるＬＮ２タンクとが備えられ、このＬ
Ｎ２タンクと精溜塔とは上記しＮ２タンク内のＬＮ２を
精溜塔に供給可能に互いに接続されているように構成し
た。
請求項２では、請求項１において複数の空気分離手段と
、一つの供給手段とによって構成されるようにした。
請求項３では、液状組成成分がＬ０２であるように構成
した。
請求項４では、ＬＮ２タンクからのＬＮ２が精溜塔に分
離のためなどの寒冷源として供給されるように構成した
。
請求項５では、空気分離手段と供給手段とで必要なすべ
ての寒冷を発生する寒冷発生手段を上記供給手段側に設
けて構成した。
〔作用〕
上記請求項１の構成によれば、組成成分タンクから取出
された液状組成成分の冷熱エネルギーによって、精留塔
からガス状態で取出されたＮ２が液化されるために、上
記冷熱エネルギーを有効利用することができる。さらに
液化されたＮ２を還流ＬＮ２および寒冷源として精溜塔
に送ることにより、寒冷発生のための動力を低減するこ
とができる。
請求項２の構成によれば、一つの空気分離手段に対して
一つの供給手段を組合せる場合と比べて装置がコンパク
トになる。
〔実施例〕
第１実施例を示す第１図において、空気分離装置は空気
分離手段Ａと供給手段Ｂとから構成される。空気分離手
段Ａは、空気圧縮機１１と、原料空気を前処理する吸着
塔（図示せず）と、原料空気を冷却する主熱交換器２と
、原料空気からＬＮ２およびＬ０２を分離する精溜塔３
と、寒冷を発生させる膨張タービン６とから基本構成さ
れている。また供給手段Ｂは、製品ＬＯ２を蓄える製品
Ｌ０２タンク５と、このタンク５から製品Ｌｏ２を取出
すポンプ５１と、Ｎ２圧縮機１２と、上記製品ＬＯ２と
このＮ２圧縮機１２によって送られてくるＮ２とを互い
に熱交換させる蒸発器（第２の熱交換器）７と、この蒸
発器７によって液化されたＮ２を蓄える（Ｎ２タンク８
とから基本構成されている。
上記空気分離手段Ａにおける前処理用吸着塔は一対の吸
着器からなり、一方の吸着器で原料空気から水分（Ｎ２
０）および炭酸ガス（ＣＯ２）を吸着除去する間に、他
方の吸着器は精溜塔３からの比較的低純度のＮ２によっ
て再生されるように構成されている。
上記空気圧縮機１１は上記前処理用吸着塔が介在された
導管１１０によって主熱交換器２と接続され、この主熱
交換器２は導管１１１によって精溜塔３の下塔３１下部
と接続される。主熱交換器２でその液化温度付近まで冷
却された原料空気は、導管１１１によって下塔３１下部
に導入される。
上記精溜塔３は、下塔３１と、上塔３２と、これらの間
に設けられた蒸発器３３とから構成される。下塔３１頂
部には受皿３４が設けられ、この受皿３４には導管３１
１の一端が接続され、その他端は上塔３２上部に接続さ
れている。下塔３１底部には導管３１２の一端が接続さ
れ、この導管３１２の他端は上塔３２中部と接続されて
いる。
また上記上塔３２頂部には導管３２１の一端が接続され
、この導管３２１の他端は主熱交換器２と接続されてい
る。この主熱交換器２には、導管３２２の一端か上記導
管３２１と互いに連通するように接続され、その他端は
供給手段ＢのＮ２圧縮機１２と接続されている。また上
塔３２底部には導管５００の一端が接続され、この導管
５００の他端はＬ０２タンク５と接続されている。
上記導管１１０は主熱交換器２内で分岐され、この分岐
管６００は膨脹タービン６を介して精溜塔３の上塔３２
中部に接続されている。さらに上塔３２上部には図示し
ない導管が接続され、この導管は主熱交換器２を介して
再生用ガスを前処理用吸着塔に供給するように上記前処
理用吸着塔と接続されている。
ＬＯ２タンク５にはポンプ５１が接続され、このポンプ
５１は導管５１１によってＬＯ３を送給可能に蒸発器７
と接続され、この蒸発器７はガス化された製品Ｇ０２を
転炉や電気炉などを有する製鉄所（需要先）まで送給可
能に導管５１２によって上記需要先と接続されている。
またＮ２圧縮機１２は導管１２０によって蒸発器７と接
続され、この蒸発器７は液化されたＮ２を送給可能に導
管１２１によってＬＮ２タンク８と接続されている。さ
らにこのＬＮ２タンク８には導管１２２の一端が接続さ
れ、この導管１２２の他端はＬＮ２を送給可能に精溜塔
３の下塔３１頂部と接続されている。
つぎに、上記構成の空気分離装置によるプロセスを、ま
ず空気分離手段Ａでの基本的なプロセスから説明する。
原料空気は、第１の空気圧縮機１１により圧縮され、図
示しない吸着塔により原料空気中の水分（Ｎ２０）およ
び炭酸ガス（ＣＯ２）などが吸着除去され、前処理され
た残りの原料空気が深冷部Ｃ内の主熱交換器２に導管１
１０を通して送られる。この主熱交換器２で上記原料空
気は、その沸点近くまで冷却された後に、導管１１１を
通して精溜塔３の下塔３１に入れられる。
下塔３１に入った原料空気はこの下塔３１内を上昇する
間に還流しＮ２と接触し、しだいにそのＮ２濃度が高め
られ、下塔３１頂部では高純度Ｎ２となる。このＮ２は
主蒸発器３３に入り上塔３２のＬ０２と熱交換して凝縮
することによりＬＮ２となる。このＬＮ２は、その一部
が還流液として上塔３２頂部に導管３１１を通して供給
され、残部が還流液として下塔３１頂部に戻される。
この還流液は下塔３１を下っていく間にこの下塔３１内
を上昇してくる原料空気と接触して０２濃度が高められ
、この下塔３１底部に０゜が４０％程度含まれる液体空
気となって溜められる。そしてこの液体空気は下塔３１
底部から取出されて上塔３２中部に導管３１２を通して
供給される。
この液体空気は、上塔３２中部から下方に流れる間に０
２が濃縮されて上塔３２底部には高純度のＬＯ２が溜り
、このＬ０２の一部は蒸発器３３でＮ２と熱交換してＬ
ｏ２は蒸発してＣＯ２となり、これが上塔３２での精溜
塔上昇ガスとなって精留操作が行われる。残りのＬＯ２
は導管５００を通して取出され、Ｌ０２タンク５に蓄え
られる。
また空気圧縮機１２によって主熱交換器２に送られた原
料空気の一部は膨脹タービン６で断熱膨脹されて寒冷が
発生され、これが精溜塔３の上塔３２中部に導管６００
を通して供給される。
一方、上塔３２頂部からは高純度Ｎ２が取出され、この
高純度Ｎ２は主熱交換器２に導管３２１を通して送られ
、この主熱交換器２で原料空気を冷却する。この主熱交
換器２で原料空気と熱交換したＧＮ２は、導管３２２を
通して供給手段ＢのＮ２圧縮機１２に送られ、このＮ２
圧縮機１２で圧縮されて導管１２０を通して蒸発器７に
送られる。
また上記供給手段Ｂでは、ポンプ５１の作動により需要
先からの需要に応じてＬ０２が蒸発器７に導管５１１を
通して送られる。この蒸発器７では上記しＯ２と、上記
導管１２０からのＧＮ２とが熱交換される。これによっ
て上記しＯ２はガス化され、製品Ｇ０２として導管５１
２を通して需要先に供給されるとともに、上記ＧＮ２は
上記Ｌ０２によって冷却されて液化し、ＬＮ２が導管１
２１を通してＬＮ２タンク８に蓄えられる。このＬＮ２
タンク８のＬＮ２は、連続運転されている空気分離手段
Ａの精溜塔３へ導管１２２を通してその下塔３１頂部に
一定流量供給される。これによって上記ＬＮ２は精留塔
３内での還流しＮ２として利用されるとともに、分離に
際する寒冷源の一部としても利用される。
このように導管６００を通して供給される膨張タービン
６からの寒冷の他に、導管１２２を通して供給手段Ｂか
らＬＮ２としての寒冷が精溜塔３に供給されるために、
このＬＮ２が供給されない場合と比べて、空気分離手段
Ａでの寒冷発生量を上記供給手段Ｂから供給される寒冷
の分だけ減らすことができ、これによりその寒冷発生に
要する動力を低減することができる。
さらに従来の供給手段としてガスホルダーＨ（第５図参
照）を用いる場合に比べて、需要先に供給する製品を液
体の状態で蓄えることができるために、装置全体をコン
パクトにすることができる。
第２図には第２実施例が示されている。これは、第１実
施例（第１図参照）の構成に導管３２３および３２４を
付加するとともに、上記第１実施例における導管３２２
にＧＮ２取出し用分岐管３２２ａ、１２０ａを設けたも
のである。上記導管３２３は、その一端が精留塔３の上
塔３２の底部、他端が主熱交換器２にそれぞれ接続され
、上記導管３２４はその一端が上記導管３２３と互いに
連通するように上記主熱交換器２に接続され、上記導管
３２４の他端は導管５１２と合流するように接続されて
いる。すなわち上記導管３２３によって上塔３２から取
出されたＧＯ２は主熱交換器２に送られ、主熱交換器２
で原料空気を冷却することにより熱交換され、この熱交
換後の６０２が導管３２４を通して導管５１２内のＧＯ
２と合流される。
また導管３２２の途中には分岐管３２２ａが上記導管３
２２内のＧＮ２を取出し可能に設けられ、また導管１２
０の途中には分岐管１２０ａが上記導管１２０内のＧＮ
２を取出し可能に設けられている。
この第２実施例によれば、需要先へ供給可能な製品Ｇ０
２の供給源として導管５１２からのものと、導管３２４
からのものとの２経路を設けることができる。この導管
３２４からのＧＯ２は空気分離手段Ａの定常運転により
一定流量が継続して供給されるために、この導管３２４
からのＧＯ２を需要先で最低限必要とする一定供給量（
ベースロード量）と対応させて供給するようにし、そし
て需要量の変動時、すなわち上記一定供給量を超える一
時的な需要増に対してはＬＯ２タンク５から蒸発させた
導管５１２からの６０２により対処するようにすること
ができる。したがって需要先の様々な需要変動に対して
も、空気分離手段Ａの定常運転を維持しつつ、より確実
に対処することができる。
また上記第２実施例によれば、分岐管３２２ａを通して
低圧の製品ＧＮ２、分岐管１２０ａを通してＮ２圧縮機
１２により圧縮された高圧の製品ＧＮ２をそれぞれ取出
すことができる。これにより需要先での要求に応じて低
圧もしくは高圧の製品ＧＮ２の供給を行うことができる
。しかも、この第２実施例では、一つのＮ２圧縮機１２
によりＧＮ２の圧送のための加圧と、製品として要求さ
れる所定圧力への加圧との両機能を発揮させることがで
き、装置全体のコンパクト化に寄与することができる。
第３図には第３実施例が示されている。これは上記第２
実施例（第２図参照）の構成に新たに他の蒸発器９など
を付加したものである。この第３実施例では、ＬＮ２タ
ンク８に導管８００の一端が接続され、この導管８００
の他端が上記蒸発器９と接続され、この導管８００を通
して上記ＬＮ２タンク８内のＬＮ２が上記蒸発器９に供
給される。そしてこの蒸発器９の出口側には導管８１０
の一端が接続され、この導管８１０を通して上記蒸発器
９てガス化したＮ２　　（ＧＮ２　）が大気に放出され
る。
また導管３２４と合流した後、需要先までのばされた導
管５１２には、製品Ｇ０２を需要先まで圧送するための
０２圧縮機１３が介在されるとともに、この０２圧縮機
１３の下流側に製品ＧＯ２を引込み可能に分岐管５１３
の一端が接続されている。この分岐管５１３の他端は上
記蒸発器９に接続され、上記分岐管５１３を通して送ら
れた製品Ｇ○２が上記蒸発器９で導管８００からのＬＮ
２によって冷却、液化される。この蒸発器９とＬ○２タ
ンク５とは導管５１４によって接続され、この導管５１
４を通して上記蒸発器９で液化された０２（ＬＯ２）が
上記Ｌ０２タンク５に戻される。
この第３実施例では、０゜圧縮機１３によって圧縮され
、導管５１２を通して需要先に供給される途中において
も、その導管５１２内の製品Ｇ０２を分岐管５１３によ
って蒸発器９に導き、この蒸発器９で液化することによ
り、Ｌ０２タンク５に戻すことができる。これにより需
要先での急激な需要変動、例えば需要量がピーク値から
急減した場合などに、その変動が大きすぎたり、早すぎ
たりして上記０２圧縮機１３が上記変動に追従できない
ときに、上記分岐管５１３から製品Ｇ○２を分岐させる
ことにより、上記変動に対１．でも対処することができ
る。しかも分岐させた製品Ｇ。
２を廃棄することなく、ＬＯ２に変換させてＬＯ２タン
ク５に再び戻すことができ、ロスを無くすことができる
。さらに上記製品ＧＯ２をＬ０２に液化するエネルギー
として、特別な冷熱を使用せずに空気分離手段Ａの運転
により大量に得られたＬＮ２タンク８内のＬＮ２を用い
ているために、効率的に行うことができる。
第４図には第４実施例が示されている。これは供給手段
Ｂ側に設けた膨脹タービン６ａによって第１実施例（第
１図参照）における空気分離手段Ａの膨脹タービンを省
略するように構成したものである。すなわち供給手段Ｂ
の蒸発器７に膨脹タービン（寒冷発生手段）６ａを設け
、この膨脹タービンによってＮ２圧縮機１２からのＮ２
の一部を断熱膨張させて寒冷を発生させ、この寒冷によ
って蒸発器７でのＮ２の液化を促進し、ここで得られる
寒冷をＬＮ２の形で空気分離手段Ａに与えるように構成
したものである。これにより、空気分離手段Ａで分離な
どに必要な寒冷や供給手段Ｂでの低温維持のための寒冷
などが上言己膨張タービン６ａによって発生され、これ
により第１実施例における空気分離手段Ａでの膨脹ター
ビン６（第１図参照）を省略することができ、上記空気
分離手段Ａのコンパクト化を図ることができる。
なお上記第１〜第４の実施例における他の態様を以下に
説明する。
Ａ、上記実施例では、一つの空気分離手段Ａと一つの供
給手段Ｂとによって空気分離装置を構成しているが、こ
れに限らず、複数の空気分離装置Ａ、Ａ、・・・と一つ
の供給手段Ｂとによって空気分離装置を構成してもよい
。この場合には複数の精溜塔からのＬ０２を一つのＬＯ
２タンクに蓄えるとともに、一つのＬＮ２タンクから複
数の精溜塔にＬＮ２が供給されるように構成すればよい
。これによつて一つの空気分離手段Ａ毎に一つの供給手
段Ｂを備える場合に比べて装置がコンパクトになる。
Ｂ、上記実施例では、精留塔から取出す液状組成成分と
してＬ０２を選択し、原料空気からＧＮ２とＬＯ２とを
分離してそのＬＯ２から得られるＧＯ２を需要先に供給
するようにしているが、これに限らず、上記しＯ２に加
えて、例えば精留塔の受皿３４からＬＮ２を液状組成成
分として取出して製品として需要先に供給するように構
成してもよい。さらに原料空気からアルゴンを液状で分
離して需要先に供給するように構成してもよい。
Ｃ０上記実施例では、ＬＮ２タンク８からのＬＮ２を精
溜塔３の下塔３１頂部に供給するようにしているが、こ
れに限らず、例えば膨脹タービン６からの寒冷供給先で
ある精溜塔３の上塔３２中部に供給するように構成して
もよい。
Ｄ、上記実施例におけるポンプ５１をＬＯ２タンク５の
下流側ではなく、例えば上流側である導管５００に介在
させ、このポンプによってタンク５内の圧力を上げるこ
とにより、内部のＬＯ２を送給させるようにしてもよい
。
Ｅ、また需要先で要求されるＧＯ２などの圧力が比較的
低い場合には第１図などに示すポンプ５１を省略しても
よい。この場合には精溜塔３から導管５００を通して取
出される際のＬＯ２の圧力によって需要先まで送給すれ
ばよい。
〔発明の効果〕
この発明の請求項１の空気分離装置によれば、空気分離
手段の定常運転を継続しつつ、供給手段によって製品ガ
スの供給を需要先での需要変動に対応して行うことがで
きる。しかも供給に際し、液状組成成分の冷熱エネルギ
ーを精留塔から取出したＧＮ２の液化に有効利用するこ
とができ、これにより得られるＬＮ２を空気分離手段で
の寒冷源として利用することにより、上記供給手段を設
けない場合に比べて空気分離手段での液化分離に伴う動
力消費を軽減することができる。
請求項２の構成によれば、一つの空気分離手段に対して
一つの供給手段を組合せる場合と比べて装置をコンパク
トにすることができる。
請求項３の構成によれば、需要先としての製鉄所などか
ら必要とされるＧ　Ｏ２を、その需要変動に対応して確
実に供給することができる。
請求項５の構成によれば、寒冷発生手段を空気分離手段
側に設ける必要がなく、装置全体を簡易に構成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の第１実施例を示す説明図、第２図は
第２実施例を示す説明図、第３図は第３実施例を示す説
明図、第４図は第４実施例を示す説明図、第５図は従来
の空気分離装置を示す説明図、第６図（よ従来の課題を
解決するために考えられる構成を示す説明図である。 ２・・・主熱交換器、３・・・精溜塔、５・・・ＬＯ２
タンク、６ａ・・・膨脹タービン、７・・・蒸発器、８
・・・ＬＮ２タンク、１１・・・空気圧縮機、１２・・
・Ｎ２圧縮機、Ａ・・・空気分離手段、Ｂ・・・供給手
段。 第　　５ 図 特許出願人　　　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　　　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　　　　
弁理士　長１）正向　　　　　　　　　弁理士　伊藤孝
夫Ｃ′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、空気圧縮機と、この空気圧縮機により取入れた原料
    空気を冷却する主熱交換器と、冷却された原料空気から
    選択的に組成成分を液状で分離する精溜塔とを有する空
    気分離手段からなる空気分離装置において、上記空気分
    離手段には上記液状組成成分を気化させて需要先に供給
    する供給手段が設けられ、この供給手段は上記液状組成
    成分を蓄えるように上記精溜塔と接続された組成成分タ
    ンクと、上記精留塔での分離過程で生成された窒素を上
    記組成成分タンクから取出した液状組成成分によって冷
    却する第２の熱交換器と、この第２の熱交換器によって
    液化された窒素を蓄える液体窒素タンクとが備えられ、
    この液体窒素タンクと精溜塔とは上記液体窒素タンク内
    の液体窒素を精溜塔に供給可能になるように互いに接続
    されていることを特徴とする空気分離装置。 ２、複数の空気分離手段と、一つの供給手段とによって
    構成されることを特徴とする請求項１記載の空気分離装
    置。 ３、液状組成成分が液体酸素であることを特徴とする請
    求項１または請求項２記載の空気分離装置。 ４、液体窒素タンクからの液体窒素が精溜塔に寒冷源と
    して供給されるように構成されていることを特徴とする
    請求項１〜３のいずれかに記載の空気分離装置。 ５、空気分離手段と供給手段とで必要なすべての寒冷を
    発生する寒冷発生手段を上記供給手段側に設けたことを
    特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気分離装
    置。
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