CN101617030B

CN101617030B - 可燃性气体浓缩系统

Info

Publication number: CN101617030B
Application number: CN200780048061.3A
Authority: CN
Inventors: 紫藤悦雄; 平尾胜彦; 关建司
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2027-10-11
Also published as: UA97380C2; CN101617030A; UA97818C2; CN101617031B; CN101617031A

Abstract

一种可燃性气体浓缩系统，该系统具备：浓缩装置(10)，该装置(10)采集至少一部分产品气体(PG)，将该采集的产品气体(PG)中所含的可燃性气体浓缩而生成高浓度气体(CG)；混合装置(2)，该装置(2)采集上述浓缩装置(10)中生成的高浓度气体(CG)和原料气体(IG)，将该采集的高浓度气体(CG)和原料气体(IG)混合而生成产品气体(PG)。

Description

可燃性气体浓缩系统

技术领域

本发明涉及可燃性气体浓缩系统，该系统从含有甲烷等可燃性气体的原料气体生成将可燃性气体浓缩的产品气体。

背景技术

自然界中存在的可燃性气体通常作为除可燃性气体之外还含有空气成分的原料气体而被采集，例如从煤矿采集的煤矿气中除作为可燃性气体的甲烷之外还含有空气成分(主要是氮、氧、二氧化碳)。为了有效地利用这种原料气体作为燃料，需要除去该原料气体中所含的空气成分，同时需要浓缩该原料气体中所含的可燃性气体。

作为这种从上述煤矿气中除去空气成分并浓缩甲烷的浓缩装置，已知利用吸附材料的吸附式浓缩装置，其中吸附材料包含与甲烷相比优先吸附空气成分的天然沸石(例如参照专利文献1)。

该专利文献1的吸附式浓缩装置，具备内部填充有吸附材料的吸附塔，上述吸附材料优先吸附除可燃性气体之外的空气成分，该装置以交替进行吸附处理和解吸处理的方式构成，上述吸附处理为以较高的压力将煤矿气等原料气体压入吸附塔内部，并使该煤矿气中所含的空气成分优先吸附到吸附材料上；上述解吸处理为将吸附塔内部减压至大气压，并将含有大量未被吸附材料吸附、或者优先从吸附材料解吸的可燃性气体的浓缩气体排出。

专利文献1：日本特开昭58-198591号公报

发明内容

一般，当可燃性气体浓度为例如5wt％左右以上且15wt％左右以下的爆炸浓度范围内时，需要非常注意该气体的操作。

因此，对于如煤矿气等之类的同时含有空气成分和可燃性气体的原料气体，可燃性气体浓度可能在上述爆炸浓度范围内或者为其附近的浓度，用浓缩装置浓缩这种原料气体并加以利用，具有较高的危险性。

对于可燃性气体浓度不足5wt％左右的原料气体，在对其进行浓缩的过程中，很可能导致可燃性气体浓度达到上述爆炸浓度范围内或者其附近的浓度。

因此，通常，对于可燃性气体浓度在例如不足30wt％的低浓度范围内的气体，可燃性气体浓度很可能达到上述爆炸浓度范围内或者其附近的浓度，因而不期望直接利用、运输、贮存该气体，当然也不期望将这种气体用于浓缩装置等气体利用设备。所以，以前对于这种可燃性气体浓度在低浓度范围内的气体，例如使用换气装置等使可燃性气体的浓度为1.5wt％以下之后，将其直接排放到大气中来进行废弃处理。另外，在将这种可燃性气体浓度在低浓度范围内的气体排放到大气中的情况下，由某些原因导致引火、爆炸时，需要设置用于防止其火焰扩散至上游侧的逆火防止装置，存在不能利用可燃性气体而且设备成本高的问题。

本发明是为了解决上述技术问题而产生的，其目的是提供可燃性气体浓缩系统，该系统即使是从可燃性气体浓度为例如不足30wt％的低浓度范围内的气体，也能安全地浓缩该可燃性气体而生成可有效用作燃料的产品气体。

为了达到上述目的本发明的可燃性气体浓缩系统，由含有可燃性气体的原料气体生成将该可燃性气体浓缩的产品气体，其特征结构为，具备：

浓缩装置，该装置采集至少一部分上述产品气体，将该采集的产品气体中所含的可燃性气体浓缩而生成高浓度气体；

混合装置，该装置采集上述浓缩装置中生成的高浓度气体和上述原料气体，将该采集的高浓度气体和原料气体混合而生成上述产品气体。

根据上述特征结构，利用上述浓缩装置，将含有较高浓度范围(例如40wt％左右)可燃性气体的产品气体的一部分浓缩，可以生成含有比该产品气体更高浓度范围内(例如60wt％左右)的可燃性气体的高浓度气体。

利用上述混合装置，通过将可燃性气体浓度例如为不足30wt％的低浓度范围内的原料气体与上述浓缩装置中生成的高浓度气体混合，可以得到可燃性气体浓度为低于高浓度气体而高于原料气体的范围内(例如40wt％左右)的产品气体。

因此，根据本发明的可燃性气体浓缩系统，没有将可燃性气体浓度例如为不足30wt％的低浓度范围内的原料气体在其浓缩过程中直接提供给上述浓缩装置等气体利用设备，可以安全地将该可燃性气体浓缩而生成能有效用作燃料的产品气体。

本发明的可燃性气体浓缩系统的进一步特征结构为，上述浓缩装置具备吸附塔，该吸附塔内部填充有优先吸附上述可燃性气体的吸附材料，上述浓缩装置以交替进行吸附处理和解吸处理的方式构成，上述吸附处理为使上述产品气体通过上述吸附塔内部，上述解吸处理为以低于上述吸附处理时的压力从上述吸附塔内部排出上述高浓度气体。

根据上述特征结构，在进行上述吸附处理时，例如在大气压左右的吸附塔内部，通过的该产品气体中所含的可燃性气体被吸附到吸附材料上，剩余的排气则释放到外部。这里，从吸附塔内部释放到外部的排气，可能残存少量未被吸附材料吸附的可燃性气体，但其浓度低于爆炸浓度范围，因此可以安全地处理。

然后，在上述吸附处理后进行上述解吸处理时，在采用抽气的方式减压至低于上述吸附处理时的压力的吸附塔内部，可燃性气体从吸附材料上解吸，使含有该可燃性气体的气体作为上述高浓度气体而被排出。这里，从吸附塔内部排出的高浓度气体，含有大量从吸附材料解吸的可燃性气体，因此其浓度高于爆炸浓度范围，故可以安全地处理。

另外，对于这种浓缩装置，例如在上述吸附处理中，提供给吸附塔内部的气体中可燃性气体浓度为例如不足5％左右的低浓度时，该可燃性气体难以被吸附到吸附材料上，浓缩后得到的高浓度气体的可燃性气体浓度可能会达到爆炸浓度范围内或其附近的浓度。但是，在本发明的可燃性气体浓缩系统中，上述浓缩装置中供给可燃性气体浓度较高的产品气体，因此能使尽可能多的可燃性气体吸附到吸附材料上，可使浓缩后得到的高浓度气体的可燃性气体浓度相对于爆炸浓度范围为足够高的浓度。

另外，对于这种浓缩装置，由于未对产品气体、排气、高浓度气体进行加压，因此能进一步抑制该气体爆炸的危险性，而且还可节约用于加压的能量消耗。

本发明的可燃性气体浓缩系统的进一步特征结构为，上述可燃性气体为甲烷。

根据上述特征结构，可以构成甲烷浓缩系统，该系统从含有甲烷作为可燃性气体的煤矿气等原料气体，安全地生成将该甲烷浓缩的产品气体。

本发明的可燃性气体浓缩系统的进一步特征结构为，具备贮存上述产品气体的贮存部，上述浓缩装置从上述贮存部采集上述产品气体。

根据上述特征结构，由于贮存部中可以不断贮存产品气体，因此即使在刚开始运转后等在上述混合装置中还未生成产品气体的状态下，也可以利用上述浓缩装置将该贮存部中已经贮存的产品气体浓缩来生成高浓度气体，将其在混合装置中与原料气体混合，即可开始生成产品气体。

本发明的可燃性气体浓缩系统的进一步特征结构为，在上述混合装置的下游侧设置从该混合装置侧抽吸上述产品气体的抽吸装置。

根据上述特征结构，通过在上述混合装置的下游侧设置上述抽吸装置，利用该抽吸力，从而可以将原料气体和高浓度气体两者提供给上述混合装置，而不需要另外设置用于提供这些气体的泵。

本发明的可燃性气体浓缩系统的进一步特征结构为，具备浓度设定装置，该装置调节上述高浓度气体向上述混合装置的供给量，将上述混合装置中生成的上述产品气体的可燃性气体浓度设定在容许浓度以上。

根据上述特征结构，即使在改变向上述混合装置提供的原料气体的可燃性气体浓度、供给量时，也可以通过上述浓度设定装置，调节高浓度气体向上述混合装置的供给量，将上述产品气体的可燃性气体浓度维持在容许浓度以上(例如30wt％以上)。

附图说明

图1是可燃性气体浓缩系统的概略结构图。

图2是表示浓度设定装置的另一形态的局部图。

图3是表示浓缩装置的处理状态的概略结构图。

具体实施方式

根据附图对本发明的可燃性气体浓缩系统的实施方式进行说明。

图1中所示的可燃性气体浓缩系统100为甲烷浓缩系统，该系统从含有甲烷作为可燃性气体的煤矿气等原料气体IG生成将该甲烷浓缩的产品气体PG。

该甲烷浓缩系统的结构为，具备：浓缩装置10(浓缩装置的一例)，该浓缩装置10通过配管8采集至少一部分产品气体PG，将该采集的产品气体PG中所含的甲烷浓缩而生成高浓度气体CG；混合器2(混合装置的一例)，该混合器2通过配管9采集该浓缩装置10中生成的高浓度气体CG，同时通过配管1采集原料气体IG，将该采集的高浓度气体CG和原料气体IG混合而生成产品气体PG。

另外，设置有贮存产品气体PG的储气罐5(贮存部的一例)，上述浓缩装置10通过上述配管8从该储气罐5的流出部5b采集产品气体PG。

因此，上述混合器2中生成的产品气体PG，通过后述的抽吸泵3和配管4从流入部5a流入储气罐5中而被暂时储存，该贮存的产品气体PG根据需要从流出部5b流出，如上所述通过配管8提供给上述浓缩装置10，或者通过配管6提供给消耗该产品气体PG的燃气发动机、锅炉等气体利用设备7。

另外，上述混合器2的下游侧的配管4上设置有从该混合器2侧抽吸产品气体PG的抽吸泵3(抽吸装置的一例)。

因此，通过该抽吸泵3的抽吸力，通过配管1将原料气体IG提供给混合器2，同时通过配管9将高浓度气体CG提供给混合器2，因此省略了用于分别提供这些气体用的泵。

对于这种结构的甲烷浓缩系统，原料气体IG中的甲烷浓度即使在不足容许浓度(例如设定为比爆炸浓度范围的上限值还高一些(例如30wt％))的情况下，从该原料气体IG得到将该甲烷浓缩的产品气体PG的浓缩过程中，还可以避免甲烷浓度达到上述爆炸浓度范围内或者其附近的浓度，可以安全地得到能有效用作燃料的产品气体PG。

例如，假设在将甲烷浓度为20wt％且流量为30m³/min的原料气体IG浓缩，得到甲烷浓度为40wt％的产品气体PG时，上述浓缩过程中出现的各种气体的甲烷浓度和流量，具体为，配管1中的原料气体IG、配管4中的产品气体PG、配管8中的产品气体PG、配管9中的高浓度气体CG、以及配管6中的产品气体PG的各自的甲烷浓度和流量，例如如下述表1和表2所示。

此外，表1是，作为浓缩装置10可将甲烷浓度为40wt％且流量为45m³/min的产品气体PG浓缩，得到甲烷浓度为60wt％且流量为30m³/min的高浓度气体CG的实施例(实施例1)计算得到的结果；另一方面，表2是，作为浓缩装置10可将甲烷浓度为30wt％且流量为20m³/min的产品气体PG浓缩，得到甲烷浓度为60wt％且流量为10m³/min的高浓度气体CG的实施例(实施例2)计算得到的结果。

[表1]

流通部位	气体名称	甲烷浓度(wt％)	流量(m³/min)
				配管(1)	原料气体(IG)	20	30
配管(4)	产品气体(PG)	40	60
				配管(8)	产品气体(PG)	40	45
配管(9)	高浓度气体(CG)	60	30
				配管(6)	产品气体(PG)	40	15

[表2]

流通部位	气体名称	甲烷浓度(wt％)	流量(m³/min)
				配管(1)	原料气体(IG)	20	30
配管(4)	产品气体(PG)	30	40
				配管(8)	产品气体(PG)	30	20
配管(9)	高浓度气体(CG)	60	10
				配管(6)	产品气体(PG)	30	20

由此可知，上述实施例1和2的任一种情况下，即使在原料气体IG的甲烷浓度不足容许浓度(30wt％)而为20wt％时，也不会将该原料气体IG直接提供给浓缩装置10，而且，该浓缩过程中所生成的产品气体PG和高浓度气体CG的甲烷浓度通常不会达到爆炸浓度范围内或其附近的浓度，而维持在容许浓度以上。

附带而言，假设即使在将甲烷浓度为20wt％且流量为30m³/min的原料气体直接提供给上述浓缩装置进行浓缩的情况下(但用浓缩装置等处理甲烷浓度不足30wt％的气体时不能确定其安全性，一般不能进行处理)，也可以将甲烷浓度浓缩至50wt％左右，但仍然存在甲烷浓度达到爆炸浓度范围的可能性提高的问题，而且还存在原料气体的甲烷浓度改变时其浓缩后的气体的甲烷浓度也改变的问题。

因此，甲烷浓缩系统具备浓缩设定装置26，该装置26调节高浓度气体CG向混合器2的供给量，并将混合器2中生成的产品气体PG的甲烷浓度设定到30wt％等容许浓度以上，其详细说明如下。

在混合器2的下游侧的配管4上设置有甲烷浓度检测器21，该检测器21检测混合器2中生成的产品气体PG的甲烷浓度。另外，在混合器2的上游侧的配管9上设置有可调节高浓度气体CG向混合器2的供给量的调节阀25。

另外，可输入上述甲烷浓度检测器21的检测结果而且可控制上述调节阀25的开度的计算机，通过运行特定的程序，可作为根据产品气体PG的甲烷浓度来控制高浓度气体CG的供给量的浓度设定装置26而起作用。

该浓度设定装置26的结构为，在甲烷浓度检测器21所检测出的产品气体PG的甲烷浓度不足上述容许浓度时，增大上述调节阀25的开度来增加高浓度气体CG向混合器2的供给量，从而实现使该产品气体PG的甲烷浓度上升；反之，当甲烷浓度检测器21所检测出的产品气体PG的甲烷浓度大幅超过上述容许浓度而达到上限浓度以上时，缩小上述调节阀25的开度，减少高浓度气体CG向混合器2的供给量，从而实现使该产品气体PG的甲烷浓度降低。

因此，即使在提供给上述混合器2的原料气体IG的甲烷浓度、供给量改变的情况下，混合器2所生成的产品气体PG的甲烷浓度也在容许浓度以上且为稳定浓度。此外，通常由于可以制备一定浓度的产品气体PG，因此可确保气体利用设备的运转稳定性。

另外，对于上述浓度设定装置26，可以适当改为如图2所示的浓度设定装置26’等。

即，图2中，混合器2的上游侧的配管1上设置有：甲烷浓度检测器22，该检测器22检测提供给混合器2的原料气体IG的甲烷浓度；和流量检测器23，该检测器23检测原料气体IG向混合器2的供给量。

另外，可输入上述甲烷浓度检测器22和流量检测器23的检测结果而且可控制上述调节阀25的开度的计算机，可作为浓度设定装置26’起作用，该装置26’通过运行特定的程序，根据原料气体IG的甲烷浓度和供给量来控制高浓度气体CG的供给量。

该浓度设定装置26’具有以下结构：从甲烷浓度检测器22检测出的原料气体IG的甲烷浓度和流量检测器23检测出的原料气体IG的供给量中，计算出为了使混合器2中生成的产品气体PG的甲烷浓度在容许浓度以上且为稳定的气体，而应该提供给混合器2的高浓度气体CG的供给量；调节上述调节阀25的开度，以使实际提供给混合器2的高浓度气体CG的供给量为上述计算出的供给量。

作为上述浓缩装置10的结构可以采用公知的所有结构，但为了实现提高安全性和效率，可采用后述吸附式浓缩装置。以下，根据图3对该浓缩装置10的结构进行详细说明。

该浓缩装置10具有以下结构：具备内部填充有优先吸附甲烷的吸附材料16的吸附塔11，通过设置后述的开关阀12、13、14和鼓风机(blower)18及抽吸泵19，以及用于控制它们的控制装置(未图示)等，使各种开关阀等交替进行吸附处理和解吸处理，上述吸附处理是以例如大气压程度的压力使产品气体PG通过上述吸附塔11内部的处理，上述解吸处理是以低于吸附处理时的压力从上述吸附塔11内部排出高浓度气体CG的处理。

另外，本实施方式中说明的浓缩装置10具有以下结构：同时设置有具有完全相同结构的两个吸附塔11(第1吸附塔11a，第2吸附塔11b)，详细内容如后所述，一个吸附塔11中进行上述吸附处理时，另一个吸附塔11中进行解吸处理，以该形式在上述两个吸附塔中交替进行上述吸附处理和上述解析处理。

作为填充到上述吸附塔11内部的吸附材料16，只要是优先吸附甲烷的甲烷吸附材料即可，没有特别的限定，例如优选使用选自下列甲烷吸附材料中的至少一种：由MP法测得的平均细孔直径为且大气压和298K下的甲烷吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶以及有机金属络合物(富马酸铜、对苯二甲酸铜、环己烷二羧酸铜等)中的至少一种甲烷吸附材料。另外，上述平均细孔直径优选为更优选为上述甲烷吸附量优选为25Ncc/g以上。例如，这种活性炭可以采用以下方法得到：在氮气中、600℃下将椰子壳或椰子壳碳完全碳化，将所得的碳化物粉碎成粒径1～3mm大小后作为碳质材料，使用内径50mm的间歇式流动活化炉，在水蒸汽10～15Vol％、二氧化碳15～20Vol％以及其余为氮气的氛围中，在860℃下进行活化。

这样，通过使用在大气压和298K下能优先吸附甲烷的甲烷吸附材料作为吸附材料16，从而能使该吸附材料16在大气压和298K下充分吸附甲烷。

即，如果吸附材料16在大气压和298K下的甲烷吸附量低于20Ncc/g，则随着低压(特别是大气压程度)下甲烷吸附性能降低、浓缩后的高浓度气体CG的甲烷浓度降低，而且为了维持吸附性能，需要增加吸附材料16的用量而导致装置大型化。另外，上述甲烷吸附量的上限没有特别的限定，目前得到的甲烷吸附材料的甲烷吸附量为40Ncc/g以下左右。

另外，如果吸附材料16中由MP法测得的平均细孔直径小于则氧气、氮气的吸附量增加，或者使浓缩后的高浓度气体CG的甲烷浓度降低，或者平均细孔直径接近甲烷分子直径而使吸附速度变慢导致甲烷吸附性能降低，从而造成无法吸附。另一方面，如果吸附材料16中由MP法测得的平均细孔直径大于则随着低压(特别是大气压程度)下的甲烷吸附性能降低、浓缩后的高浓度气体CG的甲烷浓度降低，而且为了维持吸附性能，需要增加吸附材料16的用量而导致装置大型化。

进一步，作为上述吸附材料16，优选使用由HK法测得的平均细孔直径为以下的细孔容积为总细孔容积的50％以上、更优选为70％以上、进一步优选为80％以上的吸附材料。这时，能优先吸附甲烷的平均细孔直径为以下的细孔容积占总细孔容积的50％以上，因此使大气压下(0.1MPa左右)甲烷的可吸附量增加，在大气压下也能充分地吸附甲烷。

另一方面，作为上述吸附材料16，优选使用在77K下的氮吸附量中，相对压力比0.013下的氮吸附量(对应于由HK法得到的的平均细孔直径)为相对压力比0.99下的氮吸附量(对应于总细孔容积)的50％以上、更优选为70％以上、进一步优选为80％以上的吸附材料。这里，相对压力比是指，测定温度下相对于饱和蒸汽压的相对压力比。这时，相对压力比0.99下的吸附量表示全部细孔容积；相对压力比0.013下的吸附量表示以下的细孔容积，各值之比如上所述表明以下细孔的比例较大。其结果为，即使在对将甲烷和空气混合的产品气体PG进行浓缩的情况下，也能在大气压附近容易且高效地进行甲烷的浓缩。

该浓缩装置10具有以下结构，从配管8通过鼓风机18采集产品气体PG，并且通过抽吸泵19将高浓度气体CG排至配管9。

此外，吸附塔11内部的下方侧，通过开关阀13与上述鼓风机18的出口侧连接，而且通过开关阀12与上述抽吸泵19的入口侧连接。另一方面，吸附塔11内部的上方侧通过开关阀14与开放为大气压的配管17连接。

此外，从储气罐5向配管8提供产品气体PG的供给压力足够高时，可以适当省略上述鼓风机18。另外，配管9中高浓度气体CG的抽吸力足够高时，可以适当省略上述抽吸泵19。

因而，在进行上述吸附处理时，如图3(a)第1吸附塔11a的状态和图3(b)第2吸附塔11b的状态所示，在使开关阀12处于关闭状态的同时使开关阀13和14处于打开状态，从配管8通过鼓风机18将产品气体PG采集到吸附塔11内部，将通过吸附材料11后的排气从吸附塔11内部释放至配管17，以该方式在大气压程度下使产品气体PG通过吸附塔11的内部。即，该吸附处理中，产品气体PG中所含的甲烷被吸附到上述吸附材料16上，而未被吸附材料16吸附的排气则被释放至配管17。

另外，对于释放至上述配管17的排气OG，也可以释放至大气中，但由于可能含有一些甲烷，故优选采用换气装置进行稀释处理等适当处理之后释放到大气中。

进行上述吸附处理后，在进行上述解析处理时，如图3(a)第2吸附塔11b的状态和图3(b)第1吸附塔11a的状态所示，在使开关阀12处于打开状态的同时使开关阀13和14处于关闭状态，通过使抽吸泵19的抽吸力传递至吸附塔11内部，从而将吸附塔11内部减压至低于上述吸附处理时的压力。由于促进了甲烷在上述减压后的吸附塔11内部从吸附材料16上解吸，因此将甲烷浓度比上述含有较多甲烷的产品气体PG更高的气体作为上述高浓度气体CG，通过抽吸泵19排放到配管9中。

该浓缩装置10具有以下结构：以交替切换如图3(a)所示的在对第1吸附塔11a进行吸附处理的同时对第2吸附塔11b进行解吸处理的第1状态、以及如图3(b)所示的在对第1吸附塔11a进行解吸处理的同时对第2吸附塔11b进行吸附处理的第2状态的方式，对各吸附塔11交替进行吸附处理和解吸处理，通过该结构，可以对配管9连续地排出高浓度气体CG。

另外，上述第1状态和上述第2状态的切换，例如可以每隔一定时间进行，但优选以下列方式构成：例如在上述配管17上设置检测排气OG中的甲烷浓度的甲烷浓度检测器15，当该甲烷浓度超过设定浓度时，在进行吸附处理的吸附塔11中吸附材料16的甲烷吸附性能达到极限，切换上述第1状态和上述第2状态。

另外，利用上述的吸附式浓缩装置10时，为了抑制由水分引起的吸附材料16的吸附性能降低，优选预先除去提供给吸附塔11内部的产品气体PG中的水分。

另外，在本甲烷浓缩系统中，即使在由于故障等理由而导致上述浓缩装置10不能生成高浓度气体CG时，也可以采取将对甲烷浓度为低浓度的原料气体IG进行稀释处理后再废弃等适当处理的结构。

即，如图1所示，配管4与通往气体处理设备30(用于将气体在稀释处理后废弃)的配管29连接，另外，在配管4的该连接部更下游侧设置有开关阀27，另一方面，在配管29上设置有开关阀27。

于是，在上述浓缩装置10能正常生成高浓度气体CG时，使上述开关阀27处于打开状态、上述开关阀28处于关闭状态，可将混合器2中生成的产品气体PG通过配管4提供给储气罐5。

另一方面，在上述浓缩装置10不能正常生成高浓度气体CG时，使上述开关阀27处于关闭状态、上述开关阀28处于打开状态，可将通过混合器2的低浓度原料气体IG通过配管29提供给气体处理设备30，在那里进行废弃处理。

[其它实施方式]

(1)在上述实施方式中，假设使用煤矿气作为原料气体IG，以甲烷为可燃性气体，但作为原料气体只要是含有可燃性气体的气体即可，没有特别的限制，而且作为可燃性气体只要是可燃性的气体即可，没有特别的限制。因此，根据可燃性气体的种类，作为浓缩装置可以适当改变浓缩装置的构成，例如改变吸附材料的种类。

(2)在上述实施方式中，采集至少一部分产品气体PG，将该采集的产品气体PG中所含的可燃性气体浓缩生成高浓度气体CG的浓缩装置具有使用吸附材料16的吸附式浓缩装置10的结构，但当然也可以采用其它形式的浓缩装置。

另外，即使在采用吸附式浓缩装置时，也可以适当改变吸附处理和解吸处理时吸附塔的内部压力，例如，在解吸处理中使吸附塔内部为大气压左右并从吸附塔内部排出高浓度气体时，在吸附处理中可以在高于大气压的压力下向吸附塔内部压送产品气体。

(3)在上述实施方式中，具有以下结构：设置有储气罐5作为贮存产品气体的贮存部，作为浓缩装置的浓缩装置10从该储气罐5中采集产品气体PG，但还可以适当改变该结构，例如，浓缩装置直接采集混合装置中生成的至少一部分产品气体的结构，或者除去上述贮存部，将产品气体直接提供给气体利用设备等。

(4)上述实施方式中，在作为混合装置的混合器2的下游侧具备从该混合器2侧抽吸产品气体PG的作为抽吸装置的抽吸泵3，但是还可以另外设置用于将原料气体和高浓度气体提供给混合装置的泵来代替该抽吸泵。

产业上的可利用性

利用本发明的可燃性气体浓缩系统，即使是从可燃性气体浓度例如为不足30wt％的低浓度范围内的气体(例如含有可燃性气体甲烷的煤矿气)，也能安全地生成将该可燃性气体浓缩而可有效用作燃料的产品气体。

Claims

1.可燃性气体浓缩系统，该系统从含有可燃性气体的原料气体生成将该可燃性气体浓缩的产品气体，其具备：

浓缩装置，该装置采集至少一部分所述产品气体，将该采集的产品气体中所含的可燃性气体浓缩而生成比所述产品气体浓度更高的高浓度气体；

混合装置，该装置采集所述浓缩装置中生成的所述高浓度气体和所述原料气体，将该采集的高浓度气体和原料气体混合而生成所述产品气体，以及

浓度设定装置，该装置调节所述高浓度气体向所述混合装置的供给量，将所述混合装置中生成的所述产品气体的可燃性气体浓度设定在容许浓度以上。

2.权利要求1所述的可燃性气体浓缩系统，其中，所述浓缩装置具备吸附塔，所述吸附塔内部填充有优先吸附所述可燃性气体的吸附材料，并且所述浓缩装置以交替进行吸附处理和解吸处理的方式构成，所述吸附处理是使所述产品气体通过所述吸附塔内部的处理，所述解吸处理是以低于所述吸附处理时的压力从所述吸附塔内部排出所述高浓度气体的处理。

3.权利要求1或2所述的可燃性气体浓缩系统，其中，所述可燃性气体为甲烷。

4.权利要求1或2所述的可燃性气体浓缩系统，其中，该系统具备贮存所述产品气体的贮存部，所述浓缩装置从所述贮存部采集所述产品气体。

5.权利要求1或2所述的可燃性气体浓缩系统，其中，在所述混合装置的下游侧设置从该混合装置侧抽吸所述产品气体的抽吸装置。