JPH0711383B2 - 空気分離装置の前処理方法及びその装置 - Google Patents
空気分離装置の前処理方法及びその装置Info
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- JPH0711383B2 JPH0711383B2 JP32454887A JP32454887A JPH0711383B2 JP H0711383 B2 JPH0711383 B2 JP H0711383B2 JP 32454887 A JP32454887 A JP 32454887A JP 32454887 A JP32454887 A JP 32454887A JP H0711383 B2 JPH0711383 B2 JP H0711383B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気分離装置の前処理方法及びその装置に関
し、特に空気分離装置に導入する原料空気の冷却を、冷
水塔を備えた水洗冷却塔で行い、精製を吸着塔で行う空
気分離装置の前処理方法及びその装置に関するものであ
る。
し、特に空気分離装置に導入する原料空気の冷却を、冷
水塔を備えた水洗冷却塔で行い、精製を吸着塔で行う空
気分離装置の前処理方法及びその装置に関するものであ
る。
空気中の酸素や窒素等を製品として採取する空気分離装
置には、原料空気の圧縮，予冷，精製等を行うための前
処理装置が設けられている。
置には、原料空気の圧縮，予冷，精製等を行うための前
処理装置が設けられている。
このうち上記原料空気の予冷設備としては、水洗冷却塔
と冷水塔を組合わせたものが知られている。この水洗冷
却塔は、空気圧縮機により圧縮されて高温となった原料
空気を下方から導入するとともに、上方から冷却水を導
入して直接熱交換させることにより、原料空気を冷却す
るとともに、原料空気中の硫黄酸化物（SOx）や窒素酸
化物（NOx）等を除去するもで、この冷却水は、原料空
気を冷却した後に水洗冷却塔の下部から導出されて冷水
塔に送られる。
と冷水塔を組合わせたものが知られている。この水洗冷
却塔は、空気圧縮機により圧縮されて高温となった原料
空気を下方から導入するとともに、上方から冷却水を導
入して直接熱交換させることにより、原料空気を冷却す
るとともに、原料空気中の硫黄酸化物（SOx）や窒素酸
化物（NOx）等を除去するもで、この冷却水は、原料空
気を冷却した後に水洗冷却塔の下部から導出されて冷水
塔に送られる。
冷水塔は、前記水洗冷却塔に用いる冷却水の冷却を行う
もので、水洗冷却塔で原料空気と直接熱交換を行って昇
温した冷却水を上方に導入するとともに、下方から空気
分離装置の本体部（コールドボックス）から排出される
低温の排ガスを導入して同様に直接熱交換させることに
より、冷却水を冷却している。
もので、水洗冷却塔で原料空気と直接熱交換を行って昇
温した冷却水を上方に導入するとともに、下方から空気
分離装置の本体部（コールドボックス）から排出される
低温の排ガスを導入して同様に直接熱交換させることに
より、冷却水を冷却している。
一方、前記原料空気中の水分や炭酸ガス等を除去する精
製には、アルミナゲルやモレキュラーシーブス等の吸着
剤を充填した吸着器が多く用いられるようになってきて
いる。この吸着器は、複数基が並列に配設され、交互に
吸着と再生とを繰返しており、再生の際には前記排ガス
が用いられている。
製には、アルミナゲルやモレキュラーシーブス等の吸着
剤を充填した吸着器が多く用いられるようになってきて
いる。この吸着器は、複数基が並列に配設され、交互に
吸着と再生とを繰返しており、再生の際には前記排ガス
が用いられている。
上述のごとく原料空気の精製に吸着器を用いる場合、吸
着器の入口空気温度が低い程吸着効率が良いため、吸着
器導入前にできるだけ冷却した方が良い。しかしなが
ら、排ガスは、吸着剤の再生に優先的に使用されるた
め、冷水塔で冷却水を冷却するために必要な排ガスの量
が確保できず、別にフロン冷凍装置等を設けて原料空気
あるいは冷却水の冷却を行わなければならなかった。
着器の入口空気温度が低い程吸着効率が良いため、吸着
器導入前にできるだけ冷却した方が良い。しかしなが
ら、排ガスは、吸着剤の再生に優先的に使用されるた
め、冷水塔で冷却水を冷却するために必要な排ガスの量
が確保できず、別にフロン冷凍装置等を設けて原料空気
あるいは冷却水の冷却を行わなければならなかった。
そこで本発明は、原料空気の精製に吸着器を用いた空気
分離装置の前処理装置において、吸着器の再生に用いら
れた排ガスを冷水塔の冷却用として有効に利用できる空
気分離装置の前処理方法及びその装置を提供することを
目的とする。
分離装置の前処理装置において、吸着器の再生に用いら
れた排ガスを冷水塔の冷却用として有効に利用できる空
気分離装置の前処理方法及びその装置を提供することを
目的とする。
上記した目的を達成するために本発明は、まず第１発明
としては、原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷却
用の冷却水を冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置の
前処理方法において、前記吸着器を再生して導出された
再生放出ガスのエンタルピーｉ（ただし、エンタルピー
ｉは、次式 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） で求められたものである。）と前記冷水塔の冷却用上昇
ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるいは近い値となる
位置から再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水
の冷却を行うことを特徴とするもので、第２発明は、空
気分離装置の前処理装置において、冷水塔の側壁に、上
下方向に移動可能な再生ガス導入部を設け、吸着器を再
生して導出された再生放出ガスのエンタルピーｉと冷水
塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるい
は近い値とある位置に再生ガス導入部を移動させ、該再
生ガス導入部から再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷
却水の冷却を行うことを特徴とし、さらに第３の発明
は、空気分離装置の前処理装置にいて、冷水塔の側壁
に、弁を備えた再生ガス導入管を上下方向の複数箇所に
設け、吸着器を再生して導出された再生放出ガスのエン
タルピーｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉ
とが同じ値あるいは近い値となる位置に設けられた前記
再生ガス導入管の弁のみを開放し、該再生ガス導入管か
ら再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の冷却を行
うことを特徴とする。
としては、原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷却
用の冷却水を冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置の
前処理方法において、前記吸着器を再生して導出された
再生放出ガスのエンタルピーｉ（ただし、エンタルピー
ｉは、次式 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） で求められたものである。）と前記冷水塔の冷却用上昇
ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるいは近い値となる
位置から再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水
の冷却を行うことを特徴とするもので、第２発明は、空
気分離装置の前処理装置において、冷水塔の側壁に、上
下方向に移動可能な再生ガス導入部を設け、吸着器を再
生して導出された再生放出ガスのエンタルピーｉと冷水
塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが同じ値あるい
は近い値とある位置に再生ガス導入部を移動させ、該再
生ガス導入部から再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷
却水の冷却を行うことを特徴とし、さらに第３の発明
は、空気分離装置の前処理装置にいて、冷水塔の側壁
に、弁を備えた再生ガス導入管を上下方向の複数箇所に
設け、吸着器を再生して導出された再生放出ガスのエン
タルピーｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉ
とが同じ値あるいは近い値となる位置に設けられた前記
再生ガス導入管の弁のみを開放し、該再生ガス導入管か
ら再生放出ガスを冷水塔に導入して、冷却水の冷却を行
うことを特徴とする。
従って、水洗冷却塔に使用する冷却水を効率よく冷却で
き、フロン冷凍装置等を設ける必要がなくなり、空気分
離装置の設備費や運転コストを低減することができる。
き、フロン冷凍装置等を設ける必要がなくなり、空気分
離装置の設備費や運転コストを低減することができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず第１図は、空気分離装置の前処理装置を示す系統図
であって、前処理装置１は、図示しない空気圧縮機と、
冷水塔２を備えた水洗冷却塔３と、再生ガスＲの加熱器
４を備えた１組の吸着器5,5とにより構成されている。
であって、前処理装置１は、図示しない空気圧縮機と、
冷水塔２を備えた水洗冷却塔３と、再生ガスＲの加熱器
４を備えた１組の吸着器5,5とにより構成されている。
空気圧縮機で圧縮されて高温となった原料空気Ａは、水
洗冷却塔３の下部に接続された配管６から水洗冷却塔３
に導入され、中段から導入される常温冷却水Ｌと上段か
ら導入される冷却水Ｃにより冷却されて上部から導出さ
れる。冷却された原料空気Ａは、吸着器５の前後に設け
られた多数の弁7,7の切替えにより、一方の吸着器５に
導入され、炭酸ガスや水分を除去されて配管８から空気
分離装置のコールドボックス内に導入される。
洗冷却塔３の下部に接続された配管６から水洗冷却塔３
に導入され、中段から導入される常温冷却水Ｌと上段か
ら導入される冷却水Ｃにより冷却されて上部から導出さ
れる。冷却された原料空気Ａは、吸着器５の前後に設け
られた多数の弁7,7の切替えにより、一方の吸着器５に
導入され、炭酸ガスや水分を除去されて配管８から空気
分離装置のコールドボックス内に導入される。
前記常温冷却水Ｌは、水洗冷却塔３の底部から導出され
てクーリングタワー等の水処理設備に送られて冷却さ
れ、水洗冷却塔３の中段に循環する。
てクーリングタワー等の水処理設備に送られて冷却さ
れ、水洗冷却塔３の中段に循環する。
また冷却水Ｃは、水洗冷却塔３の中段の隔壁部3aから配
管９により導出されて冷水塔２に送られ、冷却された後
にポンプ10により圧送されて水洗冷却塔３の上部に循環
する。
管９により導出されて冷水塔２に送られ、冷却された後
にポンプ10により圧送されて水洗冷却塔３の上部に循環
する。
この冷却水Ｃの冷却を行う冷水塔２は、冷却水Ｃを上下
３段に設けられたスプレーノズル11から下方に向けて噴
射するとともに、下部の排ガス導入口12から低温の排ガ
スＷを冷却用上昇ガスＵとして導入しており、さらに冷
水塔２の側壁には、前記吸着器５内の吸着剤5aを再生し
て吸着器５から導出された再生放出ガスＦを導入する再
生ガス導入部13が設けられている。
３段に設けられたスプレーノズル11から下方に向けて噴
射するとともに、下部の排ガス導入口12から低温の排ガ
スＷを冷却用上昇ガスＵとして導入しており、さらに冷
水塔２の側壁には、前記吸着器５内の吸着剤5aを再生し
て吸着器５から導出された再生放出ガスＦを導入する再
生ガス導入部13が設けられている。
この再生ガス導入部13は、再生放出ガスＦを冷水塔２内
に導入する吹込口14が上下に移動可能に形成されてお
り、再生放出ガスＦの状態に応じて最適な位置に導入で
きるようにしている。
に導入する吹込口14が上下に移動可能に形成されてお
り、再生放出ガスＦの状態に応じて最適な位置に導入で
きるようにしている。
前記再生放出ガスＦは、コールドボックスから排出され
た排ガスＷを再生ガスＲとして一方の吸着器５に逆流さ
せ、吸着剤5aに吸着された炭酸ガスや水分を脱着した後
に放出されるもので、再生期間中にその温度や湿度、即
ちエンタルピーｉ（ただしエンタルピーｉは、次式 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） により求められたものである。）が刻々と変化する。
た排ガスＷを再生ガスＲとして一方の吸着器５に逆流さ
せ、吸着剤5aに吸着された炭酸ガスや水分を脱着した後
に放出されるもので、再生期間中にその温度や湿度、即
ちエンタルピーｉ（ただしエンタルピーｉは、次式 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） により求められたものである。）が刻々と変化する。
第２図は、再生ガスＲの温度及びエンタルピーｉの変化
の一例を示すもので、原料空気量250000Nm3/h,圧力5.7K
g/cm2,吸着器再生ガス温度150℃，再生時間30分，再生
ガス量67760Nm3/h,排ガス温度15℃，吸着器切替時間４
時間とした場合のものである。
の一例を示すもので、原料空気量250000Nm3/h,圧力5.7K
g/cm2,吸着器再生ガス温度150℃，再生時間30分，再生
ガス量67760Nm3/h,排ガス温度15℃，吸着器切替時間４
時間とした場合のものである。
吸着器５に導入される再生ガスＲの入口温度は、再生初
期には前記加熱器４により加熱されているため約150℃
であり、30分後に加熱を止められることにより、排ガス
Ｗの温度約15℃となる。
期には前記加熱器４により加熱されているため約150℃
であり、30分後に加熱を止められることにより、排ガス
Ｗの温度約15℃となる。
一方再生放出ガスＦ、即ち吸着器５から導出される再生
ガスＲの出口温度は、再生開始後徐々に上昇し、約70分
後に最高温度に達して後、徐々に降下して15℃に近付い
ていく。この時の吸着器５出口における再生ガスＲのエ
ンタルピーｉは、再生開始後の温度上昇と、吸着成分の
脱着で水分が増加することにより急激に上昇し、温度の
降下と脱着成分の濃度低下につれて徐々に下降してい
く。
ガスＲの出口温度は、再生開始後徐々に上昇し、約70分
後に最高温度に達して後、徐々に降下して15℃に近付い
ていく。この時の吸着器５出口における再生ガスＲのエ
ンタルピーｉは、再生開始後の温度上昇と、吸着成分の
脱着で水分が増加することにより急激に上昇し、温度の
降下と脱着成分の濃度低下につれて徐々に下降してい
く。
このようにエンタルピーｉが変化する再生放出ガスＦを
冷水塔２に導入するためには、冷水塔２内の冷却用上昇
ガスＵのエンタルピーｉを考慮する必要がある。
冷水塔２に導入するためには、冷水塔２内の冷却用上昇
ガスＵのエンタルピーｉを考慮する必要がある。
例えば冷水塔２入口における冷却用上昇ガスＵのエンタ
ルピーｉが3.96Kcal/Kg,中間部が13.25Kcal/Kg,出口部
が22.5Kcal/Kgとすると、エンタルピーｉが22.5Kcal/Kg
以上の再生放出ガスＦは、冷水塔２に導入しても冷却水
Ｃを冷却することができないため、大気中等に放出排気
しなければならない。
ルピーｉが3.96Kcal/Kg,中間部が13.25Kcal/Kg,出口部
が22.5Kcal/Kgとすると、エンタルピーｉが22.5Kcal/Kg
以上の再生放出ガスＦは、冷水塔２に導入しても冷却水
Ｃを冷却することができないため、大気中等に放出排気
しなければならない。
同様に冷水塔２の中間部より上方に再生放出ガスＦを導
入しても冷却効果が少なく、装置や配管が複雑になるだ
けであるから、エンタルピーｉが約15Kcal/Kg以上の再
生放出ガスＦも放出排気することが好ましい。
入しても冷却効果が少なく、装置や配管が複雑になるだ
けであるから、エンタルピーｉが約15Kcal/Kg以上の再
生放出ガスＦも放出排気することが好ましい。
また再生放出ガスＦを冷水塔２の一定位置、例えば冷水
塔２下部の排ガスＷの入口と同じ高さから導入する場合
には、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが、排ガスＷの
エンタルピーｉと略同じ程度でないと冷却水Ｃを規定温
度にまで冷却することができなくなる。例えば、エンタ
ルピーｉが3.96Kcal/Kgの排ガスW95040Nm3/hと、エンタ
ルピーｉが13.6Kcal/Kgの再生放出ガスF67760Nm3/hとを
混合すると、混合ガスのエンタルピーｉは7.98Kcal/Kg
となり、冷却能力が不足する。そのため、例えば再生放
出ガスＦのエンタルピーｉが4.0Kcal/Kg以下となるまで
冷水塔２への導入をせずに外部に放出排気を行なわなけ
ればならず、再生開始から約３時間は、再生放出ガスＦ
を冷却水Ｃの冷却に利用できない。（第３図q1部） そこで、冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが高い冷水
塔２の中間部から再生放出ガスＦの導入を行うようにす
れば、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが14.7Kcal/Kg
以下、即ち再生開始から約１時間を経過した後の再生放
出ガスＦを用いることが可能となる。この時の混合ガス
のエンタルピーｉは13.8Kcal/Kgから9.3Kcal/Kgに変化
する（第３図q2部）。
塔２下部の排ガスＷの入口と同じ高さから導入する場合
には、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが、排ガスＷの
エンタルピーｉと略同じ程度でないと冷却水Ｃを規定温
度にまで冷却することができなくなる。例えば、エンタ
ルピーｉが3.96Kcal/Kgの排ガスW95040Nm3/hと、エンタ
ルピーｉが13.6Kcal/Kgの再生放出ガスF67760Nm3/hとを
混合すると、混合ガスのエンタルピーｉは7.98Kcal/Kg
となり、冷却能力が不足する。そのため、例えば再生放
出ガスＦのエンタルピーｉが4.0Kcal/Kg以下となるまで
冷水塔２への導入をせずに外部に放出排気を行なわなけ
ればならず、再生開始から約３時間は、再生放出ガスＦ
を冷却水Ｃの冷却に利用できない。（第３図q1部） そこで、冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが高い冷水
塔２の中間部から再生放出ガスＦの導入を行うようにす
れば、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが14.7Kcal/Kg
以下、即ち再生開始から約１時間を経過した後の再生放
出ガスＦを用いることが可能となる。この時の混合ガス
のエンタルピーｉは13.8Kcal/Kgから9.3Kcal/Kgに変化
する（第３図q2部）。
このように、冷水塔２中間部で低エンタルピーｉのガス
を混合すると冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが下が
り、冷却水Ｃを冷却する能力も増加するので、第４図の
一点鎖線でに示すように、冷水塔２中間部での冷却水温
度を下げることができるが、その下方位置では、冷却用
上昇ガスＵとの温度差が設定温度となるまでほとんど熱
交換が行われず、冷水塔２出口における冷却水Ｃの温度
を下げる効果が少なく、結果として冷水塔２内の温度分
布が不連続となり、冷水塔２の性能上好ましい結果とは
ならない。
を混合すると冷却用上昇ガスＵのエンタルピーｉが下が
り、冷却水Ｃを冷却する能力も増加するので、第４図の
一点鎖線でに示すように、冷水塔２中間部での冷却水温
度を下げることができるが、その下方位置では、冷却用
上昇ガスＵとの温度差が設定温度となるまでほとんど熱
交換が行われず、冷水塔２出口における冷却水Ｃの温度
を下げる効果が少なく、結果として冷水塔２内の温度分
布が不連続となり、冷水塔２の性能上好ましい結果とは
ならない。
また一般にエンタルピーｉの異なるガスを混合するとエ
ネルギーが低下する結果を生じるので、再生放出ガスＦ
が有する冷却のためのエネルギーを有効に利用できな
い。そのため冷水塔２で冷却水Ｃを十分に冷却できず、
別に冷凍装置を付加して冷却する必要がある。
ネルギーが低下する結果を生じるので、再生放出ガスＦ
が有する冷却のためのエネルギーを有効に利用できな
い。そのため冷水塔２で冷却水Ｃを十分に冷却できず、
別に冷凍装置を付加して冷却する必要がある。
そこで再生放出ガスＦが有する冷却のためのエネルギー
を有効に利用するためには、冷水塔２内を上昇する冷却
用上昇ガスＵと再生放出ガスＦのエンタルピーｉが同程
度となる位置で両者を混合させる必要がある。このよう
な状態で混合することにより、冷水塔２内部でのエンタ
ルピーｉの変化を最小に抑えることができるとともに、
再生放出ガスＦが有する冷却エネルギーを無駄なく使用
することができる。
を有効に利用するためには、冷水塔２内を上昇する冷却
用上昇ガスＵと再生放出ガスＦのエンタルピーｉが同程
度となる位置で両者を混合させる必要がある。このよう
な状態で混合することにより、冷水塔２内部でのエンタ
ルピーｉの変化を最小に抑えることができるとともに、
再生放出ガスＦが有する冷却エネルギーを無駄なく使用
することができる。
即ち、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２の冷
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉより高い期間は、第１
図に示す放出弁14から再生放出ガスＦを外部に放出し、
この再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２に導入
可能な値となった時に、冷水塔２の中間部乃至上部の冷
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉと略同じ位置に導入す
る。
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉより高い期間は、第１
図に示す放出弁14から再生放出ガスＦを外部に放出し、
この再生放出ガスＦのエンタルピーｉが冷水塔２に導入
可能な値となった時に、冷水塔２の中間部乃至上部の冷
却用上昇ガスＵのエンタルピーｉと略同じ位置に導入す
る。
そして再生排出ガスＦのエンタルピーｉが下がる程度に
応じてその導入位置を徐々に冷水塔２の下部としてい
く。これにより、冷水塔２内の混合ガスのエンタルピー
ｉを連続的に変化させることができ、再生放生ガスＦの
冷却エネルギーを無駄にすることなく、有効に利用する
ことができる。そのため第２図に示すように、冷却水Ｃ
を排ガスＷのみによる冷却より低温とでき、原料空気Ａ
の温度を下げられるので、吸着器５での吸着効率も向上
させることができる。
応じてその導入位置を徐々に冷水塔２の下部としてい
く。これにより、冷水塔２内の混合ガスのエンタルピー
ｉを連続的に変化させることができ、再生放生ガスＦの
冷却エネルギーを無駄にすることなく、有効に利用する
ことができる。そのため第２図に示すように、冷却水Ｃ
を排ガスＷのみによる冷却より低温とでき、原料空気Ａ
の温度を下げられるので、吸着器５での吸着効率も向上
させることができる。
第５図乃至第８図は、前記第１図に示した再生ガス導入
部を拡大して示すもので、第５図は平面図、第６図は正
面図、第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７
図のVIII-VIII断面図である。
部を拡大して示すもので、第５図は平面図、第６図は正
面図、第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７
図のVIII-VIII断面図である。
再生ガス導入部13は、冷水塔２の側壁2aに設けられた開
口部2bを覆うように固設された導入部カバー15と、該導
入部カバー15内に設けられ、側壁2aに固設されたガイド
部材16と、該ガイド部材16に案内されて上下に摺動する
スライド板17と、該スライド板17を貫通して設けられた
吹込口14、及び該吹込口14を上下動させるためにワイヤ
18を介してスライド部材17に接続した電動機19とで構成
されている。また再生ガス導入部13は、冷却塔２内の冷
却用上昇ガスＵの偏流を防止するために対向して設けら
れており、再生ガス導管20の端部に分岐管21,21を接続
して再生放出ガスＦを分岐させている。
口部2bを覆うように固設された導入部カバー15と、該導
入部カバー15内に設けられ、側壁2aに固設されたガイド
部材16と、該ガイド部材16に案内されて上下に摺動する
スライド板17と、該スライド板17を貫通して設けられた
吹込口14、及び該吹込口14を上下動させるためにワイヤ
18を介してスライド部材17に接続した電動機19とで構成
されている。また再生ガス導入部13は、冷却塔２内の冷
却用上昇ガスＵの偏流を防止するために対向して設けら
れており、再生ガス導管20の端部に分岐管21,21を接続
して再生放出ガスＦを分岐させている。
再生放出ガスＦは、再生ガス導管20から分岐管21を経て
再生ガス導入部13に導入され、排ガス導入口12から導入
された排ガスＷからなる冷却用上昇ガスＵのエンタルピ
ーｉに応じた位置に調整された吹込口14から冷水塔２内
に導入され、冷却用上昇ガスＵと混合される。
再生ガス導入部13に導入され、排ガス導入口12から導入
された排ガスＷからなる冷却用上昇ガスＵのエンタルピ
ーｉに応じた位置に調整された吹込口14から冷水塔２内
に導入され、冷却用上昇ガスＵと混合される。
即ち、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが高い場合は、
電動機19を回転させて吹込口14を上昇させ、冷水塔２の
中間部等の所定の位置に再生放出ガスＦを導入し、再生
放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って電動機19を
逆回転させ、吹込口14を下方に移動させる。
電動機19を回転させて吹込口14を上昇させ、冷水塔２の
中間部等の所定の位置に再生放出ガスＦを導入し、再生
放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に従って電動機19を
逆回転させ、吹込口14を下方に移動させる。
この時の電動機19の回転は、あらかじめ定められたプロ
グラムにより連続あるいは間欠的に行ったり、再生ガス
導管20内の再生放出ガスＦの温度等を検出して自動的に
制御したりすることができる。
グラムにより連続あるいは間欠的に行ったり、再生ガス
導管20内の再生放出ガスＦの温度等を検出して自動的に
制御したりすることができる。
第９図は、再生放出ガスＦを、そのエンタルピーｉに応
じて冷水塔の所定の位置に導入する他の実施例を示すも
ので、弁23a,23b,23cをそれぞれ備えた再生ガス導入管2
4a,24b,24cを冷水塔22の上下方向に設けたものである。
尚、冷水塔22以外の装置は、前記第１図に示したものと
同じ装置を用いているので同符号を付して説明を省略す
る。
じて冷水塔の所定の位置に導入する他の実施例を示すも
ので、弁23a,23b,23cをそれぞれ備えた再生ガス導入管2
4a,24b,24cを冷水塔22の上下方向に設けたものである。
尚、冷水塔22以外の装置は、前記第１図に示したものと
同じ装置を用いているので同符号を付して説明を省略す
る。
前記再生ガス導入管24a,24b,24cの弁23a,23b,23cは、再
生放出ガスＦのエンタルピーｉに応じて開閉されるもの
で、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが高い時は、最上
部に設けられた再生ガス導入管24aの弁23aのみが開放さ
れる。そして再生放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に
従って、順次下方の弁23b,23cが開放され、上方の弁23
a,23bが閉じられる。これにより、再生放出ガスＦは、
そのエンタルピーｉに応じた再生ガス導入管24a,24b,24
cから冷水塔22の上下方向の所定の位置に導入されるこ
ととなり、冷却用上昇ガスＵと混合されて効率よく冷却
水Ｃを冷却する。
生放出ガスＦのエンタルピーｉに応じて開閉されるもの
で、再生放出ガスＦのエンタルピーｉが高い時は、最上
部に設けられた再生ガス導入管24aの弁23aのみが開放さ
れる。そして再生放出ガスＦのエンタルピーｉの下降に
従って、順次下方の弁23b,23cが開放され、上方の弁23
a,23bが閉じられる。これにより、再生放出ガスＦは、
そのエンタルピーｉに応じた再生ガス導入管24a,24b,24
cから冷水塔22の上下方向の所定の位置に導入されるこ
ととなり、冷却用上昇ガスＵと混合されて効率よく冷却
水Ｃを冷却する。
この再生ガス導入管24は、再生放出ガスＦのエンタルピ
ーｉの変化の幅や冷水塔22の大きさ等により、適宜の数
が適宜の間隔で設けられ、あらかじめ定められたプログ
ラムにより開閉されるか、あるいは再生ガス導管20内の
再生放出ガスＦの温度等により自動的に開閉制御され
る。
ーｉの変化の幅や冷水塔22の大きさ等により、適宜の数
が適宜の間隔で設けられ、あらかじめ定められたプログ
ラムにより開閉されるか、あるいは再生ガス導管20内の
再生放出ガスＦの温度等により自動的に開閉制御され
る。
本発明は以上説明したように、再生放出ガスのエンタル
ピーｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが
同じ値あるいは近い値となる位置から再生放出ガスを冷
水塔に導入して冷却水の冷却を行うから、再生放出ガス
の持つエネルギーを有効に利用でき、フロン冷凍機等の
冷凍設備を付加することなく、冷却水を所定の温度以下
に冷却することができる。従って空気分離装置の設備費
や運転コストを低減することができる。また第２発明に
おいては、冷水塔に導入する再生放出ガスの位置を、そ
のエンタルピーｉに応じて連続的に調整して行えるので
効率的なエネルギー利用を行うことができる。そして第
３発明では、弁を備えた配管を冷水塔に設けるだけであ
るから、設備費が低廉であるとともに既設の装置にも容
易に適用が可能である。
ピーｉと冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピーｉとが
同じ値あるいは近い値となる位置から再生放出ガスを冷
水塔に導入して冷却水の冷却を行うから、再生放出ガス
の持つエネルギーを有効に利用でき、フロン冷凍機等の
冷凍設備を付加することなく、冷却水を所定の温度以下
に冷却することができる。従って空気分離装置の設備費
や運転コストを低減することができる。また第２発明に
おいては、冷水塔に導入する再生放出ガスの位置を、そ
のエンタルピーｉに応じて連続的に調整して行えるので
効率的なエネルギー利用を行うことができる。そして第
３発明では、弁を備えた配管を冷水塔に設けるだけであ
るから、設備費が低廉であるとともに既設の装置にも容
易に適用が可能である。
第１図は空気分離装置の前処理装置を示す系統図、第２
図は再生ガスの温度及びエンタルピーの変化の説明図、
第３図は冷水塔内の温度とエンタルピーの変化の説明
図、第４図は冷水塔の上下位置と温度の変化の説明図、
第５図乃至第８図は再生ガス導入部を拡大して示すもの
で、第５図は冷水塔の平面図、第６図は同じく正面図、
第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７図のVI
II-VIII断面図、第９図は再生放出ガスを冷水塔の所定
の位置に導入する他の方法の一実施例を示す空気分離装
置の前処理装置を示す系統図である。 １……前処理装置、2,22……冷水塔、３……水洗冷却
塔、５……吸着器、11……スプレーノズル、12……排ガ
ス導入口、13……再生ガス導入部、14……吹込口、15…
…導入部カバー、16……ガイド部材、17……スライド
板、19……電動機、20……再生ガス導管、21……分岐
管、23a,23b,23c……弁、24a,24b,24c……再生ガス導入
管、Ａ……原料空気、Ｃ……冷却水、Ｆ……再生放出ガ
ス、Ｌ……常温冷却水、Ｒ……再生ガス、Ｕ……冷却用
上昇ガス、Ｗ……排ガス
図は再生ガスの温度及びエンタルピーの変化の説明図、
第３図は冷水塔内の温度とエンタルピーの変化の説明
図、第４図は冷水塔の上下位置と温度の変化の説明図、
第５図乃至第８図は再生ガス導入部を拡大して示すもの
で、第５図は冷水塔の平面図、第６図は同じく正面図、
第７図はガス導入部部分の正面図、第８図は第７図のVI
II-VIII断面図、第９図は再生放出ガスを冷水塔の所定
の位置に導入する他の方法の一実施例を示す空気分離装
置の前処理装置を示す系統図である。 １……前処理装置、2,22……冷水塔、３……水洗冷却
塔、５……吸着器、11……スプレーノズル、12……排ガ
ス導入口、13……再生ガス導入部、14……吹込口、15…
…導入部カバー、16……ガイド部材、17……スライド
板、19……電動機、20……再生ガス導管、21……分岐
管、23a,23b,23c……弁、24a,24b,24c……再生ガス導入
管、Ａ……原料空気、Ｃ……冷却水、Ｆ……再生放出ガ
ス、Ｌ……常温冷却水、Ｒ……再生ガス、Ｕ……冷却用
上昇ガス、Ｗ……排ガス
Claims (3)
- 【請求項１】原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷
却用の冷却水を冷却する冷水塔とを備えた空気分離装置
の前処理方法において、前記吸着器を再生して導出され
た再生放出ガスの下記の式により求められたエンタルピ
ー（ｉ）と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエンタルピー
（ｉ）とが同じ値あるいは近い値となる位置から再生放
出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水の冷却を行うこ
とを特徴とする空気分離装置の前処理方法。 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） - 【請求項２】原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷
却用の冷却水を冷却する冷水塔を備えた空気分離装置の
前処理装置において、前記冷水塔の側壁に、上下方向に
移動可能な再生ガス導入部を設け、前記吸着器を再生し
て導出された再生放出ガスの下記の式により求められた
エンタルピー（ｉ）と前記冷水塔の冷却用上昇ガスのエ
ンタルピー（ｉ）とが同じ値あるいは近い値となる位置
に前記再生ガス導入部を移動させ、該再生ガス導入部か
ら再生放出ガスを冷水塔に導入して、前記冷却水の冷却
を行うことを特徴とする空気分離装置の前処理装置。 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気） - 【請求項３】原料空気を精製する吸着器と、原料空気冷
却用の冷却水を冷却する冷水塔を備えた空気分離装置の
前処理装置において、前記冷水塔の側壁に、弁を備えた
再生ガス導入管を上下方向の複数箇所に設け、前記吸着
器を再生して導出された再生放出ガスの下記の式により
求められたエンタルピー（ｉ）と前記冷水塔の冷却用上
昇ガスのエンタルピー（ｉ）とが同じ値あるいは近い値
となる位置に設けられた前記再生ガス導入管の弁のみを
開放し、該再生ガス導入管から再生放出ガスを冷水塔に
導入して、前記冷却水の冷却を行うことを特徴とする空
気分離装置の前処理装置。 ｉ＝0.24t＋Ｈ（0.45t＋595） i:エンタルピー（Kcal/Kg乾き空気） t:ガスの温度（℃） H:湿 度（Kg-水蒸気/Kg-乾き空気）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454887A JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32454887A JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167566A JPH01167566A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH0711383B2 true JPH0711383B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=18167037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32454887A Expired - Lifetime JPH0711383B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 空気分離装置の前処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711383B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712509B1 (fr) * | 1993-11-19 | 1995-12-22 | Air Liquide | Procédé et installation de distillation d'air. |
| CN104949471A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-30 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种提高空分装置氮气产量的方法 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32454887A patent/JPH0711383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167566A (ja) | 1989-07-03 |
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