JPS62102076A - Manufacture of krypton-xenon concentrate from supply material liquid - Google Patents

Manufacture of krypton-xenon concentrate from supply material liquid

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JPS62102076A
JPS62102076A JP24176285A JP24176285A JPS62102076A JP S62102076 A JPS62102076 A JP S62102076A JP 24176285 A JP24176285 A JP 24176285A JP 24176285 A JP24176285 A JP 24176285A JP S62102076 A JPS62102076 A JP S62102076A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液状供給原料からクリプトン−キセノン濃縮
物を製造する方法に関し、特に、か−る濃縮物が高い効
率で製造されそして希土類ガスが除去された液体が生成
物として回収されるような改良法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing krypton-xenon concentrates from liquid feedstocks, and in particular, in which such concentrates are produced with high efficiency and rare earth gas-free liquids are produced as products. Relating to an improved method that can be recovered as

発明の背景 クリプトン及びキセノンは、多くの用途においてその需
要が増加しつ＼ある。クリプトンは、長寿命ランプ及び
自動車用ランプを含めた高品質照明器具において広く使
用されている。キセノンは、特殊Ｘ１ｍ装置を含めた医
療用途で使用されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Krypton and xenon are in increasing demand for many applications. Krypton is widely used in high-quality lighting equipment, including long-life lamps and automotive lamps. Xenon is used in medical applications, including specialized X1m equipment.

これらのガスの両方とも、多くの実験及び研究用途にお
いて一般に使用されている。Both of these gases are commonly used in many experimental and research applications.

クリプトン及びキセノンの主な源は大気である。The main source of krypton and xenon is the atmosphere.

大気中の空気は、約１１　ｐｐｍのクリプトン及び約α
０８　ｐｐｍのキセノンを含有する。一般には、クリプ
トン及びキセノンは、空気を酸素及び窒素に分離する総
合空気分離プロセスに関連して空気から回収される。Atmospheric air contains about 11 ppm of krypton and about α
Contains 0.8 ppm of xenon. Generally, krypton and xenon are recovered from air in connection with an integrated air separation process that separates air into oxygen and nitrogen.

クリプトン及びキセノンの低い蒸気圧によって、これら
のガスは、空気分離の間に窒嵩中よりもむしろ酸素中に
濃縮する。酸素中での大気中のクリプトン及びキセノン
の濃縮は、酸素が大気中の空気の僅か約１７５を占める
のでそれらの濃度を５倍増大する。Due to the low vapor pressure of krypton and xenon, these gases concentrate in oxygen rather than in nitrogen bulk during air separation. The enrichment of atmospheric krypton and xenon in oxygen increases their concentration by a factor of five since oxygen makes up only about 175% of the air in the atmosphere.

空気分離プロセスは、ガス状若しくは液状酸素を生成し
又は両者を生成することができ、そしてクリプトン及び
キセノンはどちらかの酸素生成物中に濃縮する。クリプ
トン及びキセノンは、酸素からのそれらの分離を効率的
に実施することができるように更に濃縮されるのが望ま
しい。クリプトン及びキセノンがガス状酸素中で回収さ
れるときには、クリプトン−キセノン濃縮プロセスは、
空気分離プロセスと同時に実施されなければならない。The air separation process can produce gaseous or liquid oxygen or both, and krypton and xenon are concentrated in either oxygen product. It is desirable that krypton and xenon be further concentrated so that their separation from oxygen can be carried out efficiently. When krypton and xenon are recovered in gaseous oxygen, the krypton-xenon enrichment process
Must be carried out simultaneously with the air separation process.

何故ならば、空気分離プラントによって生成された量の
ガス状酸素を貯蔵するのは実際的でないからである。か
くして、空気分離プラントからの液状酸素中にクリプト
ン−キセノンを回収するのが望ましい。と云うのは、こ
の液体は、貯蔵することができ、そして他の別の空気分
離プラントからの他のか＼る液体と一緒にしてクリプト
ン−キセノン濃縮プロセスのための供給原料を形成する
ことができるからである。This is because it is impractical to store the amount of gaseous oxygen produced by an air separation plant. Thus, it is desirable to recover krypton-xenon in liquid oxygen from an air separation plant. This is because this liquid can be stored and combined with other liquids from other separate air separation plants to form the feedstock for the krypton-xenon enrichment process. It is from.

しかしながら、空気分離プラントから液状酸素を除去す
るのは費用のか−ることである。と云うのは、空気分離
プラントから液状酸素と共に冷凍エネルギーが除去され
るからである。かくして、液状供給原料を使用するがし
かし希土類ガスを含まない液状生成物も生成するクリプ
トン−キセノン濃縮法を持つのが望ましい。However, removing liquid oxygen from air separation plants is expensive. This is because refrigeration energy is removed along with liquid oxygen from the air separation plant. Thus, it would be desirable to have a krypton-xenon enrichment process that uses a liquid feedstock, but also produces a liquid product free of rare earth gases.

周知の如く、酸素は、もし適当に取り扱わないと危険に
なる場合がある。それ故に、液状供給原料を用いる公知
のクリプトン−キセノン濃縮法は、これまで、所望のク
リプトン−キセノン濃縮を所要の安全さで達成するため
には極めて？３Ｉ雑化されていた。それ故に、酸素の取
り扱いによってこれまで引き起こされていた過度の複雑
化を必要とせずに液状供給原料を用いてクリプトン及び
キセノンを効率よく濃縮するような方法を提供するのが
望ましい。As is well known, oxygen can be dangerous if not handled properly. Therefore, known krypton-xenon enrichment methods using liquid feedstocks have hitherto been extremely difficult to achieve the desired krypton-xenon enrichment with the required safety. 3I was miscellaneous. It would therefore be desirable to provide a method for efficiently concentrating krypton and xenon using liquid feedstocks without the undue complications previously introduced by oxygen handling.

それ故に、本発明の目的は、クリプトン−キセノン濃縮
物を製造するための改良法を提供することである。It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for producing krypton-xenon concentrates.

本発明の他の目的は、液状供給原料を使用してクリプト
ン−キセノン濃縮物を製造するための改良法を提供する
ことである。Another object of the invention is to provide an improved method for producing krypton-xenon concentrate using liquid feedstock.

本発明の更に他の目的は、希土類ガスを含まない液状生
成物も生成するクリプトン−キセノン濃縮物を製造する
ための改良法を提供することである。Yet another object of the present invention is to provide an improved method for producing krypton-xenon concentrates that also produces a liquid product free of rare earth gases.

本発明の尚更に他の目的は、公知法のこれまで必要な複
雑化をすべて必要とせずに所望の濃縮を実施することが
できるクリプトン−キセノン：ａ紛物の製造法を提供す
ることである。Yet another object of the present invention is to provide a process for the production of krypton-xenon:a powder which allows the desired concentration to be carried out without all the heretofore necessary complications of known methods. .

発明の概要 上記の目的及び当業者にはこの開示の通読時に明らかに
なる他の目的は、 供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製造しし
かも希土類ガスを実質上含まない液状生成物も回収する
方法であって、 １）酸素、クリプトン及びキセノンを含む供給原料液を
再沸帯域に供給して再沸液を形成し、２）前記再沸液を
部分気化させて蒸気及び液状クリプトン−キセノン濃縮
物を生成し、３）クリプトンーキ七ノン濃縮物を回収し
、４）塔において下流する還流液に対向させて前記蒸気
を通し、 ５）前記蒸気からクリプトン及びキセノンを前記還流液
にストリッピングさせてリーン蒸気及びよりリッチな液
体を生成し、 ６）前記のよりリッチな液体を再沸帯域に送って再沸液
の一部分を形成し、 ７）前記塔からリーン蒸気を抜き取り、８）抜き取った
リーン蒸気を加熱し、 ９）加熱したリーン蒸気を圧縮し、 １０）圧縮したリーン蒸気を、加熱リーン蒸気との間接
的熱交換によって冷却し、 １１）冷却されたリーン蒸気を、再沸帯域において部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮させてリ
ーン液体を生成し、 １２）前記リーン液体の一部分を前記塔に送って還流液
を形成し、そして １３）前記リーン液体の一部分を、希土類ガスを実質上
含まない液状生成物として回収する、ことを含む方法 によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The above objects, and other objects that will be apparent to those skilled in the art upon reading this disclosure, are: to produce a krypton-xenon concentrate from a feedstock liquid while also recovering a liquid product substantially free of rare earth gases; 1) supplying a feed liquid containing oxygen, krypton, and xenon to a reboil zone to form a reboil liquid; and 2) partially vaporizing the reboil liquid to form a vapor and liquid krypton-xenon concentration. 3) recovering a krypton-quinanone concentrate; 4) passing said vapor against a downstream reflux in a column; and 5) stripping krypton and xenon from said vapor to said reflux. producing a lean vapor and a richer liquid; 6) sending said richer liquid to a reboiling zone to form a portion of the reboiling liquid; 7) withdrawing lean vapor from said column; and 8) removing said lean vapor from said column. 9) compressing the heated lean steam; 10) cooling the compressed lean steam by indirect heat exchange with the heated lean steam; and 11) partially discharging the cooled lean steam in a reboiling zone. condensing by indirect heat exchange with a vaporizing reboiling liquid to produce a lean liquid; 12) sending a portion of the lean liquid to the column to form a reflux liquid; and 13) sending a portion of the lean liquid to: This is accomplished by a method comprising recovering a liquid product substantially free of rare earth gases.

本明細書において用いる用語「希土類ガス」は、クリプ
トン及びキセノンを意味する。The term "rare earth gas" as used herein means krypton and xenon.

本明細書において用いる用語「リーン」、「よりリーン
な」、「リッチ」及び「よりリッチな」は、特に記して
いない限り希土類ガスの濃度を表わす。As used herein, the terms "lean,""leaner,""rich," and "richer" refer to concentrations of rare earth gases, unless otherwise specified.

本明細書において用いる用語「一体熱ポンプ回路」は、
熱ポンプ回路が分離塔と組み合わされて分離塔から得ら
れるプ胃セス流体を使用するような配置を意味する。As used herein, the term "integrated heat pump circuit" means
This refers to an arrangement in which a heat pump circuit is combined with a separation column to use the gas cess fluid obtained from the separation column.

本明細書において用いる用語「再沸帯域」は、流入する
液体が間接的に加熱されこれによって部分気化されてガ
ス及び残留液を生成するような熱交換帯域を意味する。As used herein, the term "reboil zone" refers to a heat exchange zone in which incoming liquid is indirectly heated and thereby partially vaporized to produce gas and residual liquid.

これによって、残留液は、流入する液体中に存在する揮
発性の低い成分中に富化される。This enriches the residual liquid in the less volatile components present in the incoming liquid.

本明細書において用いる用語「間接的熱光換」は、２つ
の流体流れを互いに物理的に接触又は混合させずに熱交
換関係にすることを意味する。As used herein, the term "indirect heat exchange" means bringing two fluid streams into a heat exchange relationship without physically contacting or mixing them with each other.

本明細書において用いる用語「平衡段階」は、気−液接
触段階を出る蒸気及び液体が物質移動平衡状態にあるよ
うな気−液接触段階を意味する。As used herein, the term "equilibrium stage" refers to a gas-liquid contacting stage in which the vapor and liquid exiting the gas-liquid contacting stage are in mass transfer equilibrium.

液相及び気相に対してシレー又はブレーシ即ち個別的な
接触段階を使用する分離塔について言えば、平衡段階は
理論トレー又はプレートに相当する。In the case of separation columns that use separate contact stages for the liquid and gas phases, the equilibrium stages correspond to theoretical trays or plates.

バッキング即ち液相及び気相の連続接触を使用する分離
塔について言えば、平衡段階は、１個の理論プレートに
等しい塔バッキングのその高さに相当する。実際の接触
段階即ちトレー、プレート又はバッキングは、その物質
移動効率に依存して平衡段階に相当する。For separation columns that use backing or continuous contact of liquid and gas phases, the equilibrium stage corresponds to that height of the column backing that is equal to one theoretical plate. The actual contacting stage, tray, plate or backing, corresponds to the equilibration stage depending on its mass transfer efficiency.

本明細書でボいる用語「塔」は、蒸留又は分別塔、即ち
、例えば塔内に配置された一連の垂直方向にｌｌＩ［し
たトレー又はプレート上で又は別法として塔に充填され
たバッキング部材上で気相及び液相を接触させることに
よるが如くして液相及び気相を向流接触させて流体混合
物の分離を行なうような接触塔又は帯域を意味する。分
別塔の詳細な説明については、アール・エイチ・ベリー
及ヒシー・エイチ・チルトン氏編集「ザ・ナミカル・エ
ンジニャーズ・ハンドブック（ｔｈｅ　Ｃｈｅｍ１ｃａ
ｌＥｎｇｉｎ＠ｅｒ’ｓ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ）　、第五
版」（米国、Ｓニーヨーク州所在のマクグロー・ヒル・
ブック・カンパニー）、冑デスチレーション（Ｄｉｓｔ
ｉｌｌａｔｉｏｎ）”ｓビー・デー・スミス氏姓、第１
３−３頁、ザ・コンティニュアス・デスチレーション・
プロセス（Ｔｈｅ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｄｉｓｔｉ
ｌｌａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　）を参照されたい。The term "column" as used herein refers to a distillation or fractionation column, i.e. a backing member packed on a series of vertically arranged trays or plates, e.g. means a contacting column or zone in which the liquid and gas phases are brought into countercurrent contact to effect separation of a fluid mixture, such as by contacting the gas and liquid phases above. A detailed explanation of fractionation towers can be found in The Chemical Engineers Handbook, edited by R. H. Berry and H. Chilton.
``Engin@er's Handbook), 5th Edition'' (McGraw-Hill, NY, USA)
Book Company), Kakuku Destruction (Dist
(illustration)”s B.D. Smith surname, 1st
Pages 3-3, The Continuous Destruction
The Continuous Disti
llation Process).

本明細書における用語「二重塔」は、低圧塔の下方端と
熱交換関係にある上方端を有する高圧塔を意味する。二
重塔の詳細な説明については、ルヒマン氏の１ザ・セバ
レーシヲン・オプ・ガセズ（Ｔｈｅ　５ｅｐａｒａｔｉ
ｏｎ　ｏｆ　Ｇａ５ｅｆｉ）”（オックスフォード・ユ
ニバーシティ・プレス、１９４９）、第■章、霧工業的
空気分離１及びバロン氏の１クリオゲニツクｅシステム
ズ（Ｃｒｙｏｇ＠ｎｉｃ　Ｓｙｚｔｅｍａ）　＠（マク
グロー・ヒル・インコーホレーテッド、１９６６）、第
２３０頁、′空気分離系譚に見い出される〇 」１艮１ｊｂ１ 添付図面を参照しながら、本発明の方法を詳細に説明す
る。The term "double column" as used herein means a high pressure column having an upper end in heat exchange relationship with the lower end of the lower pressure column. For a detailed explanation of the double tower, see Mr. Luchmann's The 5eparati
"on of Ga5efi" (Oxford University Press, 1949), Chapter ■, Fog Industrial Air Separation 1 and Mr. Baron's 1 Cryog@nic Systems @ (McGraw-Hill Incorporated, 1966), p. 230, ``Found in Air Separation System Story'' 1 艮 1jb1 The method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

こ−で第１図を説明すると、酸素、クリプトン及びキセ
ノンを含む液体流れ３２は、例えばポンプ手段３３によ
って、流れ３４として再沸帯域３６に送られる。第１図
の具体例では、供給原料流れ３４は塔３５からの液体と
合流され、そして得られた合流流れ４２は再沸帯域３６
に送られる。Referring now to FIG. 1, a liquid stream 32 containing oxygen, krypton and xenon is conveyed as stream 34 to a reboil zone 36, for example by pump means 33. In the embodiment of FIG. 1, feed stream 34 is combined with liquid from column 35 and the resulting combined stream 42 is added to reboiling zone 36.
sent to.

供給原料液流れ５４中のクリプトン及びキセノンの濃度
は任意の有効濃度であってよいが、しがし一般には供給
原料液流れ３４においてクリプトンの濃度は少なくとも
１０ｐｐｍ　でありそしてキセノンの濃度は少なくとも
１　ｐｐｍである。The concentration of krypton and xenon in feed stream 54 may be any effective concentration, but generally the concentration of krypton in feed stream 34 is at least 10 ppm and the concentration of xenon is at least 1 ppm. It is.

本発明の方法に対する供給原料液の源は、希土類ガス含
有液体酸素の任意の源であってよい。第１図は、液状及
びガス状酸緊生成物の両方を生成することができる二重
塔空気分離プ四セス１０の低圧塔の溜めからの液体とし
て１つのか＼る源を示している。第１図に示されるよう
に、この液体２６は、本発明の方法における使用に先立
って貯蔵受器３１に送ることができる。貯蔵受器３１に
は、図示される二重塔空気分離プラントからの供給原料
とは別に又はそれに加えて源からの適当な供給原料液を
供給することができる。第１図は、本発明の方法が総合
空気分離プロセスに結びつける必要がないという点で該
方法の利益のうちの１つを例示する。本発明の方法への
唯一の投入物は供給原料液流れ３４であるが、これは任
意の適当な源からのものであってよい。塔における物質
移動、一体熱ポンプ回路における熱伝達及び再沸帯域に
おける濃縮相変化を含めて全クリプトン−キセノン濃縮
プ四セス３０は、他の流れを全くプロセスに投入せずに
実施される。これによって、本発明の方法は唯−無二の
ものになり、そしてこれまで有効な方法よりもかなり簡
素化された方法でクリプトン−キセノン濃縮が可能にな
る。The source of feedstock liquid for the process of the present invention may be any source of rare earth gas-containing liquid oxygen. FIG. 1 shows one source of liquid from the lower pressure column sump of a double column air separation process 10 capable of producing both liquid and gaseous acid products. As shown in FIG. 1, this liquid 26 can be sent to a storage receiver 31 prior to use in the method of the invention. The storage receiver 31 may be supplied with a suitable feed liquid from a source separately or in addition to the feed from the double column air separation plant shown. FIG. 1 illustrates one of the benefits of the method of the present invention in that it does not need to be coupled to an integrated air separation process. The only input to the process of the invention is feedstock stream 34, which may be from any suitable source. The entire krypton-xenon condensation process 30, including mass transfer in the column, heat transfer in the integrated heat pump circuit, and condensation phase change in the reboiling zone, is carried out without introducing any other streams into the process. This makes the method of the invention unique and allows krypton-xenon enrichment in a much simpler manner than previously available methods.

第１図に戻って説明すると、再沸帯域の再沸液６１は濃
縮器３７において凝縮液との熱交換によって部分気化さ
れ、これによって蒸気４３及び°クリプトンーキセノン
濃縮物４０（これは、更に使用するために回収すること
ができる）をもたらす。Returning to FIG. 1, the reboil liquid 61 in the reboil zone is partially vaporized by heat exchange with the condensate in the condenser 37, thereby producing vapor 43 and the krypton-xenon concentrate 40 (which is further (can be recovered for use).

典型的には、濃縮物４０中のクリプトン濃度は少なくと
も２００　ｐｐｍ好ましくは少なくとも４００ｐｐｍ　
であり、そして濃縮物４０中のキセノン濃度は少なくと
も１５　ｐｐｍ好ましくは少なくとも３０　ｐｐｍ　で
ある。Typically, the concentration of krypton in concentrate 40 is at least 200 ppm, preferably at least 400 ppm.
and the xenon concentration in concentrate 40 is at least 15 ppm, preferably at least 30 ppm.

蒸気４３（これは、再沸帯域への供給原料液よりもクリ
プトン及びキセノンがよりリーンなものである）は、下
流する還流液に対向して塔５５を上方に通される。第１
図では再沸帯域３６が塔３５とは離して図示されている
けれども、再沸帯域は塔３５内にまたその底部にあって
もよい。再沸帯域が第１図の具体例における如く塔３５
とは別個であるときには、蒸気４３は塔３５にその底部
において導入される。Steam 43, which is leaner in krypton and xenon than the feed liquid to the reboiling zone, is passed upwardly through column 55 against the downstream reflux liquid. 1st
Although the reboil zone 36 is shown separate from the column 35, the reboil zone may be within the column 35 and at the bottom thereof. The reboiling zone is in the column 35 as in the embodiment of FIG.
When separate from the steam 43, the steam 43 is introduced into the column 35 at its bottom.

塔３５内では、蒸気４３中のクリプトン及びキセノンが
その蒸気から下流する還流液中にス）　ＩＪツビングさ
れる。得られるクリプトン−キセノン富化液４１は、再
沸帯域に送られて再沸液６１の一部分を形成する。In column 35, the krypton and xenon in vapor 43 are blown into the reflux liquid downstream from the vapor. The resulting krypton-xenon enriched liquid 41 is sent to the reboil zone to form a portion of the reboil liquid 61.

塔３５は、１０〜７５ｐｓｉａ好ましくは１５〜３０　
ｐｍｉｍの範囲内の圧力で操作され、そして蒸気４３中
のクリプトン及びキセノンの有意部分好ましくはその実
質上全部を下流する還流液中にストリッピングする働き
をする。これによって蒸気流れ４４が生じるが、この蒸
気流れ４４は、塔５５から好ましくは塔３５の頂部にお
いてリーン状態で抜き出されそして好ましくは希土類ガ
スを実質上含まない。Column 35 has a pressure of 10 to 75 psia, preferably 15 to 30 psia.
It operates at pressures in the pm range and serves to strip a significant portion, preferably substantially all, of the krypton and xenon in the vapor 43 into the downstream reflux liquid. This produces a vapor stream 44 which is withdrawn lean from column 55, preferably at the top of column 35, and is preferably substantially free of rare earth gas.

実質上酸素からなるリーン蒸気流れ４４は熱交換器３９
における間接的熱交換によって加熱され、そして加熱し
た流れ４５は圧縮器３８において圧縮されて圧縮流れ４
６を形成する。流れ４５はごく僅かな程度の圧縮を受け
ればよく、好ましくは流れ４６は流れ４５よりもせいぜ
い３０　ｐｓｉ（そして最とも好ましくはせいぜい１５
　ｐｓｉ高い圧力にある。図示されていないけれども、
圧縮された流れは冷却水によって冷却することができる
。次いで、圧縮された流れ４５は加熱蒸気流れ４４に対
向して熱交換器３９を通すことによる間接的熱交換によ
って冷却され、そして得られた冷却され圧縮されたリー
ン蒸気流れ４７は再沸帯域５６の凝縮器３７に送られる
。こ＼で、その冷却され圧縮されたリーン蒸気は、部分
気化する再沸液との間接的熱交換によって凝縮されてリ
ーン液４８を生成する。このリーン液４８の一部分４９
（り一ン液４８の１０〜４０％好ましくは１５〜２５％
に相当する）は、弁５１によって膨張されそして流れ５
２として塔３５に好ましくは塔の頂部に送られて上記の
下流する還流液を形成する。リーン液４８の他の部分３
０好ましくは残りの部分は、実質上酸素からなりそして
希土類ガスを実質上含まない液状生成物として回収され
る。一般には、流れ３０は、せいぜい５　ｐｐｍ好まし
くはせいぜいｌｐｐｍのクリプトン濃度及び無視し得る
キセノン濃度を有する。Lean steam stream 44 consisting essentially of oxygen is passed to heat exchanger 39
and heated stream 45 is compressed in compressor 38 to form compressed stream 4
form 6. Stream 45 need only be subjected to a negligible degree of compression, preferably stream 46 is no more than 30 psi (and most preferably no more than 15 psi) less than stream 45.
It is at a high pressure of psi. Although not shown,
The compressed stream can be cooled by cooling water. The compressed stream 45 is then cooled by indirect heat exchange by passing it through a heat exchanger 39 against the heated vapor stream 44 and the resulting cooled compressed lean vapor stream 47 is transferred to a reboil zone 56. is sent to a condenser 37. The cooled and compressed lean vapor is then condensed to produce lean liquid 48 by indirect heat exchange with the partially vaporized reboiling liquid. A portion 49 of this lean liquid 48
(10 to 40% of the liquid 48, preferably 15 to 25%)
) is expanded by valve 51 and the flow 5
2 to column 35, preferably to the top of the column to form the downstream reflux liquid described above. Other portions of lean liquid 48 3
Preferably, the remaining portion is recovered as a liquid product consisting essentially of oxygen and substantially free of rare earth gases. Generally, stream 30 has a krypton concentration of at most 5 ppm, preferably at most 1 ppm, and a negligible xenon concentration.

先に説明したように、本発明のクリプトン−キセノン濃
縮法は、供給原料以外の投入流れを蚕く必要としない。As previously explained, the krypton-xenon concentration process of the present invention does not require the addition of input streams other than the feedstock.

かくして、液状供給原料は、塔３５内でのクリプトンー
キ七ノン物質移動、熱交換器３９と関連した一体熱ポン
プ回路での熱伝達、及び再沸帯域３６での濃縮相変化を
可能にすることが分かる。再沸帯域３６での熱交換は極
めて類似した流体間で行われるので、即ち、再沸液６１
及び凝縮する圧縮されｉ　ＩＪ−ン蒸気４７の両方とも
一般には９９％以上の酸素からなるので、再沸帯域３６
内での熱交換は圧縮器３８でのごく僅かな程度の圧縮で
実施することができる。これは、エネルギーの利用上の
面からまた完全上の面からも有益である。と云うのは、
酸素の圧縮は圧縮量が大きくなる程危険になる場合があ
るからである。The liquid feedstock can thus enable krypton-quinanone mass transfer within column 35, heat transfer in an integrated heat pump circuit associated with heat exchanger 39, and condensation phase change in reboil zone 36. I understand. Since the heat exchange in the reboiling zone 36 takes place between very similar fluids, i.e. the reboiling liquid 61
Since both the compressed and condensed compressed vapor 47 generally consist of more than 99% oxygen, the reboiling zone 36
Heat exchange within can be carried out with a negligible degree of compression in compressor 38. This is beneficial both in terms of energy utilization and integrity. That is,
This is because compression of oxygen may become more dangerous as the amount of compression increases.

また一体熱ポンプ回路は、濃縮プロセスの複雑化を減じ
る役目もする。と云うのは、窒素又はアルゴンの如き他
の流体は熱交換媒体として要求されないからである。ま
た、これは、本発明の方法が他の低温法に関係なく一層
唯一無二になることができるのを補助する。The integrated heat pump circuit also serves to reduce the complexity of the concentration process. This is because other fluids such as nitrogen or argon are not required as heat exchange media. This also helps the method of the present invention to be more unique regardless of other low temperature methods.

先に記載したように、第１図は、ガス状及び液状酸素生
成物の両方を生成する二重塔空気分離シラントであって
、大気中のクリプトン及びキセノンの実質上全部をガス
状生成物よりもむしろ液状生成物中に置くように通常の
二生成物二重塔配置から変形された二重基空気分離プラ
ントからクリプトン−キセノン濃縮プロセスへの供給原
料液が取られるところの特に好ましい配置を例示する。As previously noted, FIG. 1 shows a double column air separation silant that produces both gaseous and liquid oxygen products, which eliminates substantially all of the krypton and xenon in the atmosphere from the gaseous products. Illustrated is a particularly preferred arrangement where the feed liquid to the krypton-xenon concentration process is taken from a double base air separation plant modified from the usual two product double tower arrangement to be placed in a rather liquid product. do.

こ−で、第１図に例示される二重基空気分離プロセスに
ついて簡単に説明する。The double base air separation process illustrated in FIG. 1 will now be briefly described.

第１図を説明すると、供給原料空気１４は１７〜１３０
　ｐｓｉａの圧力で操作される高圧塔１５に導入され、
こ＼でそれは窒素がよりリッチな蒸気１６及び酸素がよ
りリッチな液体１５に分離される。蒸気１６は凝縮器１
２において低圧塔残液６２との間接的熱交換によって凝
縮され、そして得られる窒素がよりリッチな液体１７は
、流れ１９として高圧塔に、また弁２２を通る流れ１８
及び流れ２３として低圧塔に送られて塔のための還流液
として働く。液体１５は、弁２０によって膨張されそし
て流れ２１として（部分フラッシングされた供給原料と
して）低圧塔に送られる。また、塔１１には、冷端熱交
換器温度制御のために且つ（又は）プラントの冷凍を展
開させるのに使用することができる空気流れ５１も供給
原料として導入される。塔１１は、塔１３よりも低い圧
力で且つ１５〜Ｓ　Ｏｐｓｉｍの範囲内の圧力で操作さ
れる。塔１１内では、各投入流れは、流れ２４として抜
き出される窒素リッチ成分と、酸素リッチ成分とに分離
される。この酸素リッチ成分は、ガス状流れ２５及び液
状流れ２６として塔から抜き出される。To explain FIG. 1, the feed air 14 is 17 to 130
into a high pressure column 15 operated at a pressure of psia;
Here it is separated into a nitrogen-rich vapor 16 and an oxygen-rich liquid 15. Steam 16 is sent to condenser 1
2 by indirect heat exchange with lower pressure column bottoms 62 and the resulting nitrogen-rich liquid 17 is passed to the higher pressure column as stream 19 and to stream 18 through valve 22.
and is sent as stream 23 to the lower pressure column to serve as the reflux liquid for the column. Liquid 15 is expanded by valve 20 and sent as stream 21 (as a partially flushed feedstock) to the lower pressure column. Also introduced into the column 11 is an air stream 51 as a feedstock, which can be used for cold end heat exchanger temperature control and/or to develop refrigeration of the plant. Column 11 is operated at a lower pressure than column 13 and within the range of 15 to S Opsim. Within column 11, each input stream is separated into a nitrogen-rich component, which is withdrawn as stream 24, and an oxygen-rich component. This oxygen-rich component is withdrawn from the column as gaseous stream 25 and liquid stream 26.

通常の二生成物即ち液状及びガス状酸素の製造では、ガ
ス状酸素生成物は、２つの抜き出された流れが平衡状態
になるような態様で残留液よりも上方で抜き出される。In conventional dual product, liquid and gaseous oxygen production, the gaseous oxygen product is withdrawn above the retentate in such a manner that the two withdrawn streams are in equilibrium.

従って、クリプトン及びキセノンは抜き取られた生成物
流れの両方において平衡状態にある。液状生成物の平衡
クリプトン及びキ七ノン含量はガス状生成物のそれより
も高いけれども、時には液状生成物の量はガス状生成物
よりもずっと少なく、これによってガス生成物によるク
リプトン及びキセノンの損失は有意なものである。この
事態を打破するために、第１図に例示される二重基配置
では、塔１１の溜めよりも少なくとも１個の平衡段階だ
け上方の点（この場合には、トレー２７よりも上方の点
）において塔１１からガス状酸素生成物２５を抜き取っ
ている。Therefore, krypton and xenon are in equilibrium in both withdrawn product streams. Although the equilibrium krypton and quinanone content of the liquid product is higher than that of the gaseous product, sometimes the amount of the liquid product is much lower than that of the gaseous product, thereby causing losses of krypton and xenon by the gaseous product. is significant. To overcome this situation, the double base arrangement illustrated in FIG. ) gaseous oxygen product 25 is withdrawn from column 11.

その代わりに、か−る配置では、通常の実施下にガス状
生成物と一緒に取り出されるような有意量のクリプトン
−キセノンは液体中にと！まり、かくしてクリプトン−
キセノン濃縮プロセスに送られることが見い出された。Instead, in such an arrangement, significant amounts of krypton-xenon are in the liquid, which under normal practice would be removed with the gaseous products! Mari, thus Krypton-
It was found that it was sent to the xenon enrichment process.

所望ならば、ガス状酸、素生成物は、溜めよりも例えば
トレー２８又は２９よりも一層上方から抜き取ることが
できる。If desired, the gaseous acid, elementary product, can be withdrawn from above the reservoir, eg, above the trays 28 or 29.

最適な抜き取り点は、低圧塔において余分なトレーに関
して得られる最低のクリプトン−キセノン値に依存する
。一般には、液状８′素生成物２６は、塔１１からの全
酸素生成物の約２〜約７５％好ましくは約５〜３０％最
とも好ましくは約２０％である。The optimum withdrawal point depends on the lowest krypton-xenon value obtained for the extra trays in the low pressure column. Generally, liquid 8' product 26 will be about 2 to about 75%, preferably about 5 to 30%, and most preferably about 20% of the total oxygen product from column 11.

第１図に例示される二重基プロセスは、本発明のクリプ
トン−キセノン濃縮プロセスと組み合わせて用いたとき
に特に有益である。二重基プ四セスでは、大気中のクリ
プトン及びキセノンの実質上全部が液状酸素生成物中に
濃縮され、次いでこれは本発明の方法に対する供給原料
として使用される。本発明のクリプトン−キセノン濃縮
プロセスは、ごく少量の又は無視し得る量の希土類ガス
を含有する液状酸素生成物流れをもたらす。かくして、
第１図に示される如く２つの方法を一緒にすると、ガス
状酸素生成物２５、液状酸素生成物３０、並びに大気中
の空気である供給原料中のクリプトン及びキセノンの実
質上全部を含有するクリプトン−キセノン濃縮物４ｏを
回収することができる。この極めて望ましい結果は、高
い効率においてしかも複雑でなく完全な態様で達成され
る。The dual group process illustrated in FIG. 1 is particularly beneficial when used in conjunction with the krypton-xenon enrichment process of the present invention. In the dual base process, substantially all of the krypton and xenon in the atmosphere is concentrated into a liquid oxygen product, which is then used as a feedstock for the process of the present invention. The krypton-xenon enrichment process of the present invention results in a liquid oxygen product stream containing negligible or negligible amounts of rare earth gases. Thus,
Combining the two processes as shown in FIG. - Xenon concentrate 4o can be recovered. This highly desirable result is achieved with high efficiency and in an uncomplicated and complete manner.

＠１図の具体例は、クリプトン−キセノン濃縮プロセス
への供給原料がガス状及び液状酸素生成物の両方を生成
する二重基空気分離プラントからくることを示し、また
供給原料である空気中のクリプトン及びキセノンの実質
上全部がガス状酸素中よりもむしろ液状酸素中に固定す
ることができる二重塔プ四セスの変形法を示すという点
で特に好ましいものである。The specific example in Figure @1 shows that the feedstock to the krypton-xenon enrichment process comes from a dual base air separation plant that produces both gaseous and liquid oxygen products, and that the feedstock in air It is particularly preferred in that it represents a modification of the double column system in which substantially all of the krypton and xenon can be fixed in liquid oxygen rather than in gaseous oxygen.

表Ｉには、表Ｉの具体例に従って実施した本発明の方法
のコンピューターシミュレーションの結果が記載されて
いる。このデータは、本発明を例示する目的で提供する
ものであって、本発明を限定するものではない。略語「
ＣＦＨＪ及びｌ−Ｐ　Ｓ　Ｉ　ＡＪは、それぞれ、周囲
温度（７０’Ｆ）及び大気圧（１４，７ｐｓｉａ　）で
測定した”ｆｔ”／ｈｒ　”及び”　１　ｂ／　ｉ　ｎ
”絶対圧”を意味する。流れ番号は、第１図のものに相
当する。流れ濃度は、モル％又はｐｐｍ容量のどちらか
で示される。表示の酸素、クリプトン及びキセノン含量
の他に、名流れはいくらかのアルゴン及び少量の炭化水
素を含有する。Table I lists the results of a computer simulation of the method of the invention carried out according to the specific examples in Table I. This data is provided for the purpose of illustrating the invention and is not intended to limit the invention. Abbreviation “
CFHJ and l-PSI AJ are "ft"/hr" and "1 b/in, respectively, measured at ambient temperature (70'F) and atmospheric pressure (14,7 psia).
It means "absolute pressure". The flow numbers correspond to those in FIG. Stream concentrations are expressed in either mole % or ppm volume. Besides the stated oxygen, krypton and xenon contents, the stream contains some argon and small amounts of hydrocarbons.

表Ｉのデータによって例示されるように、本発明の方法
は、濃縮物生成物流れ以外の流れ中にごく僅かしかクリ
プトン及びキセノンが失われでいないクリプトン−キセ
ノン濃縮物を効率的にもたらす。本発明の方法では、こ
れが液状供給原料を使用して達成され、しかも希土類ガ
スを実質上台まない液体生成物も生成する。表Ｉで分か
るように、液状供給原料の大半（一般には少なくとも７
５％、そしてこの場合には９２％）は液体酸素生成物と
して回収され、そしてクリプトン−キセノン濃縮物を生
成するのにごく少量の液状供給原料で済む。更に、本発
明の方法は、窒素又はアルゴン熱ポンプ循環のような他
の流れを投入せずに、また空気分離プラントにプロセス
流れを関す必要なしにこれらの望ましい結果を達成する
ことができ、これによって拳法は、関連する低温冷却プ
ラントを必要とせずに唯−無二になることができる。As illustrated by the data in Table I, the process of the present invention efficiently yields krypton-xenon concentrates with negligible krypton and xenon losses in streams other than the concentrate product stream. The process of the present invention accomplishes this using a liquid feedstock, yet also produces a liquid product that is substantially free of rare earth gases. As can be seen in Table I, the majority of liquid feedstocks (generally at least 7
5%, and in this case 92%) is recovered as liquid oxygen product and only a small amount of liquid feed is required to produce the krypton-xenon concentrate. Furthermore, the process of the present invention can achieve these desirable results without inputting other streams such as nitrogen or argon heat pump circulation, and without the need to involve process streams in an air separation plant. This allows Kenpo to be unique without the need for an associated cryogenic cooling plant.

なお更に、本発明の方法は、プロセス工程の限定した組
合わせを使用し且つ唯一のプロセス流れとして液状供給
原料を使用して、これらの望ましい結果のすべてを達成
し、しかも分離を操作するのに大きいエネルギー人力を
必要としない。Still further, the method of the present invention achieves all of these desirable results using a limited combination of process steps and a liquid feedstock as the only process stream, while still allowing the separation to operate. Does not require large amounts of energy and manpower.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の方法の１つの好ましい具体例の概略流
れ図であって、主要部を表わす参照数字は次の通りであ
る。 １１：低圧塔 １３：高圧塔 ３５ニスドリツピング塔 ３６：再沸帯域 ３９：熱交換器FIG. 1 is a schematic flowchart of one preferred embodiment of the method of the present invention, with reference numerals indicating the main parts as follows. 11: Low pressure column 13: High pressure column 35 Varnish dripping column 36: Reboiling zone 39: Heat exchanger

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）供給原料液からクリプトン−キセノン濃縮物を製
造ししかも希土類ガスを実質上含まない液状生成物も回
収する方法であつて、 １）酸素、クリプトン及びキセノンを含む供給原料液を
再沸帯域に供給して再沸液を形成し、２）前記再沸液を
部分気化させて蒸気及び液状クリプトン−キセノン濃縮
物を生成し、 ３）クリプトン−キセノン濃縮物を回収し、４）塔にお
いて下流する還流液に対向させて前記蒸気を通し、 ５）前記蒸気からクリプトン及びキセノンを前記還流液
にストリッピングさせてリーン蒸気及びよりリッチな液
体を生成し、 ６）前記のよりリッチな液体を再沸帯域に送つて再沸液
の一部分を形成し、 ７）前記塔からリーン蒸気を抜き取り、 ８）抜き取つたリーン蒸気を加熱し、 ９）加熱したリーン蒸気を圧縮し、 １０）圧縮したリーン蒸気を、加熱リーン蒸気との間接
的熱交換によつて冷却し、 １１）冷却されたリーン蒸気を、再沸帯域において部分
気化する再沸液との間接的熱交換によつて凝縮させてリ
ーン液体を生成し、 １２）前記リーン液体の一部分を前記塔に送つて還流液
を形成し、そして １３）前記リーン液体の一部分を、希土類ガスを実質上
含まない液状生成物として回収する、ことを含む方法。(1) A method for producing a krypton-xenon concentrate from a feed liquid and also recovering a liquid product substantially free of rare earth gases, the method comprising: 1) converting the feed liquid containing oxygen, krypton and xenon into a reboiling zone; 2) partially vaporizing said reboiling liquid to produce a vapor and liquid krypton-xenon concentrate; 3) recovering the krypton-xenon concentrate; and 4) discharging the krypton-xenon concentrate downstream in a column. 5) stripping krypton and xenon from the vapor to the reflux liquid to produce a lean vapor and a richer liquid; and 6) recycling the richer liquid. 7) withdrawing lean vapor from the column; 8) heating the withdrawn lean vapor; 9) compressing the heated lean vapor; 10) compressing the compressed lean vapor; 11) cooling the steam by indirect heat exchange with heated lean steam; 11) condensing the cooled lean steam by indirect heat exchange with a reboiling liquid that is partially vaporized in a reboiling zone; 12) sending a portion of the lean liquid to the column to form a reflux liquid; and 13) recovering the portion of the lean liquid as a liquid product substantially free of rare earth gas. How to include. （２）供給原料中のクリプトン濃度が少なくとも１０ｐ
ｐｍである特許請求の範囲第１項記載の方法。(2) Krypton concentration in the feedstock is at least 10p
The method according to claim 1, wherein the method is pm. （３）供給原料中のキセノン濃度が少なくとも１ｐｐｍ
である特許請求の範囲第１項記載の方法。(3) the concentration of xenon in the feedstock is at least 1 ppm;
The method according to claim 1. （４）再沸帯域が塔内にある特許請求の範囲第１項記載
の方法。(4) The method according to claim 1, wherein the reboiling zone is within the column. （５）再沸帯域が塔とは別個のものである特許請求の範
囲第１項記載の方法。(5) The method according to claim 1, wherein the reboiling zone is separate from the column. （６）供給原料液及びよりリッチな液体が再沸帯域への
導入に先立つて合流される特許請求の範囲第１項記載の
方法。6. The method of claim 1, wherein the feed liquid and the richer liquid are combined prior to introduction into the reboiling zone. （７）塔が１０〜７５ｐｓｉａの範囲内の圧力で操作さ
れる特許請求の範囲第１項記載の方法。7. The method of claim 1, wherein the column is operated at a pressure within the range of 10 to 75 psia. （８）加熱されたリーン蒸気が、その圧力をせいぜい３
０ｐｓｉまで増大するために圧縮される特許請求の範囲
第１項記載の方法。(8) Heated lean steam increases its pressure by no more than 3
2. The method of claim 1, wherein the pressure is compressed to increase to 0 psi. （９）加熱されたリーン蒸気が、その圧力をせいぜい１
５ｐｓｉまで増大するために圧縮される特許請求の範囲
第１項記載の方法。(9) Heated lean steam can reduce its pressure to no more than 1
2. The method of claim 1, wherein the pressure is compressed to increase up to 5 psi. （１０）塔に還流液として送られるリーン液のその部分
がリーン液の１０〜４０％に相当する特許請求の範囲第
１項記載の方法。(10) The method according to claim 1, wherein the portion of the lean liquid sent to the column as reflux liquid corresponds to 10 to 40% of the lean liquid. （１１）クリプトン−キセノン濃縮物中のクリプトンの
濃度が少なくとも２００ｐｐｍである特許請求の範囲第
１項記載の方法。(11) The method of claim 1, wherein the concentration of krypton in the krypton-xenon concentrate is at least 200 ppm. （１２）クリプトン−キセノン濃縮物中のキセノンの濃
度が少なくとも１５ｐｐｍである特許請求の範囲第１項
記載の方法。12. The method of claim 1, wherein the concentration of xenon in the krypton-xenon concentrate is at least 15 ppm. （１３）希土類ガスを実質上含まない液状生成物が容積
流量を基準にして供給原料液の少なくとも７５％に相当
する特許請求の範囲第１項記載の方法。13. The method of claim 1, wherein the liquid product substantially free of rare earth gas represents at least 75% of the feed liquid on a volumetric flow rate basis. （１４）供給原料液が二重塔低温空気分離プラントから
取られる特許請求の範囲第１項記載の方法。14. The method of claim 1, wherein the feed liquid is taken from a double column cryogenic air separation plant. （１５）空気分離プラントが、供給原料液を構成する液
体の他にガス状酸素生成物を生成する特許請求の範囲第
１４項記載の方法。15. The method of claim 14, wherein the air separation plant produces a gaseous oxygen product in addition to the liquid that constitutes the feedstock liquid. （１６）ガス状酸素生成物が、供給原料液を構成する液
体を抜き出すところの少なくとも１つの平衡段階よりも
上方の点で空気分離プラントから抜き取られる特許請求
の範囲第１５項記載の方法。16. The method of claim 15, wherein the gaseous oxygen product is withdrawn from the air separation plant at a point above the at least one equilibration stage at which the liquid constituting the feedstock liquid is withdrawn.
JP24176285A 1984-08-16 1985-10-30 Manufacture of krypton-xenon concentrate from supply material liquid Granted JPS62102076A (en)

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JP (1) JPS62102076A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0566085A (en) * 1991-02-05 1993-03-19 Air Prod And Chem Inc Method of producing krypton and xenon from liquid supply material flow

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3768270A (en) * 1970-11-27 1973-10-30 British Oxygen Co Ltd Air separation
US3779028A (en) * 1970-10-12 1973-12-18 British Oxygen Co Ltd Improved krypton xenon recovery method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779028A (en) * 1970-10-12 1973-12-18 British Oxygen Co Ltd Improved krypton xenon recovery method
US3768270A (en) * 1970-11-27 1973-10-30 British Oxygen Co Ltd Air separation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0566085A (en) * 1991-02-05 1993-03-19 Air Prod And Chem Inc Method of producing krypton and xenon from liquid supply material flow

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Publication number Publication date
JPS6367638B2 (en) 1988-12-27

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