空気分離塔内では、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンはどのように分布しているか？

希ガスはアルゴン、ネオンヘリウム、クリプトン、キセノン。これらの成分は沸点が異なるため、空気中の濃度が大きく異なり、精留塔の異なる部分に集められます。

   クリプトンそしてキセノンクリプトンとキセノンは沸点が最も高く（標準大気圧下では、クリプトンの沸点は-152.9℃、キセノンの沸点は-108.1℃）、プロセス空気が下部塔に入ると、下部塔内でクリプトンとキセノンが凝縮して液体空気になります。液体空気はスロットルバルブを通って上部塔に入り、上部塔底部の液体酸素と気体酸素にそれぞれ集められます。したがって、空気分離装置からクリプトンとキセノンを抽出する場合、一般的には、生成酸素をクリプトン塔に導入し、精留によって低品位のクリプトンとキセノンの原料ガスを得る方法があります。

ネオン（-245.9℃）とヘリウム（-268.9℃）の沸点は、ヘリウム成分の沸点よりもはるかに低い。そのため、プロセス空気中のネオンとヘリウム成分は、低圧ガスネットワークの沸点で窒素成分と混合される。プロセス空気が下部塔に入ると、ネオンとヘリウム成分は窒素成分とともに上昇し、主凝縮蒸発器の窒素側へ移動して窒素ガスが凝縮される。一方、ネオンとヘリウムは沸点が低いため凝縮せず、主冷凍室で「非凝縮性ガス」となる。そのため、主冷窒素の上部から取り出すことができる。

アルゴンの沸点は-185.7℃で、酸素と窒素の沸点の中間に位置し、酸素の沸点に近い。下部カラムの空気中のアルゴンの大部分は液体空気とともに上部カラムに入り、少量は液体窒素とともに上部カラムに入る。上部カラムの精留部と蒸留部にはアルゴン成分が豊富な領域が存在する。精留部の上部は主に窒素とアルゴンの分離が行われ、蒸留部の下部は主に酸素とアルゴンの分離が行われる。