JP2003119009A - Method for producing nitrogen gas and equipment therefor - Google Patents

Method for producing nitrogen gas and equipment therefor

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JP2003119009A
JP2003119009A JP2001345357A JP2001345357A JP2003119009A JP 2003119009 A JP2003119009 A JP 2003119009A JP 2001345357 A JP2001345357 A JP 2001345357A JP 2001345357 A JP2001345357 A JP 2001345357A JP 2003119009 A JP2003119009 A JP 2003119009A
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compressed air
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purity
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for easily and inexpensively producing high purity nitrogen gas or two nitrogen gases of different purities. SOLUTION: An equipment for producing nitrogen gas is composed of a hollow fiber membrane 40 in which compressed air is fed to leave nitrogen gas and a deoxidization chamber 50 with formed iron powder in which the left nitrogen gas is fed to increase the purity of the nitrogen gas.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、窒素ガスの製造方
法および製造装置に関する技術であって、更に詳細に述
べると、純度の高い窒素ガスや2種類の純度の窒素ガス
を容易に安価に作り出す技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing nitrogen gas, and more specifically, it produces nitrogen gas of high purity and two types of nitrogen gas of high purity easily and inexpensively. It is about technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、窒素ガスの製造方法および製造装
置に関する技術としては、PSA方式と膜分離方式と深
冷分離方式の3種類が一般的であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been generally three types of techniques relating to a method and an apparatus for producing nitrogen gas: a PSA method, a membrane separation method, and a deep-chill separation method.

【0003】その中で、PSA方式は、Pressur
e Swing Adsorption、の略称を意味
していて、圧縮空気を活性炭の一種である吸着材に通
し、高圧力下で特定のガスを吸着し、低圧力下で特定の
ガスを吐き出す、という吸着材の特性を利用して、圧縮
空気から酸素等を吸着することで窒素を分離する方式で
ある。 この場合、ヒートレス・ドライヤと同様の原理
をもち、装置は2筒式で膜分離式よりも大形となり、電
磁弁などのメンテナンス負荷もかかる。 尚、窒素純度
は通常99〜99.9999%程度であった。
Among them, the PSA method is called Pressur.
e Swing Adsorption, which is an abbreviation for adsorbent that passes compressed air through an adsorbent that is a type of activated carbon, adsorbs a specific gas under high pressure, and expels a specific gas under low pressure. It is a method of separating nitrogen by adsorbing oxygen and the like from compressed air by utilizing the characteristics. In this case, the device has the same principle as that of the heatless dryer, the device is a two-cylinder type and is larger than the membrane separation type, and a maintenance load on the solenoid valve is also applied. The nitrogen purity was usually about 99 to 99.9999%.

【0004】一方、膜分離方式は、圧縮空気を中空糸状
の高分子膜である中空糸膜内に送り込み、圧縮空気に含
まれている各ガス成分の膜への透過量の差を利用して窒
素を分離する方式である。 この場合、PSA方式より
も小形でメンテナンス負荷も小さい反面、窒素純度は9
5〜99.9%程度であるため、高純度のニーズには適
しなかった。
On the other hand, in the membrane separation system, compressed air is sent into a hollow fiber membrane, which is a hollow fiber polymer membrane, and the difference in permeation amount of each gas component contained in the compressed air to the membrane is utilized. This is a method of separating nitrogen. In this case, the size is smaller and the maintenance load is smaller than the PSA method, but the nitrogen purity is 9
Since it is about 5 to 99.9%, it was not suitable for high purity needs.

【0005】また、深冷分離方式は、大量と高純度のニ
ーズ向けのもので、空気を冷却して分離生成していた。
例えば、空気を−190℃前後にした場合には、窒素
の沸点は−195.8℃であり酸素の沸点は−183.
0℃であるので、酸素は液化し分離出きる。 この場
合、99.999%以上の高純度の窒素が得られるが、
大規模な設備が必要であった。 一方、供給は、タンク
ローリーによる搬送のほか、大口ユーザーの工場敷地内
や隣接地にプラントを設置してパイピングする方式も採
られていた。
Further, the deep-chill separation system is intended for a large quantity and needs of high purity, and air is cooled to separate and generate.
For example, when the temperature of air is around -190 ° C, the boiling point of nitrogen is -195.8 ° C and the boiling point of oxygen is -183.
Since the temperature is 0 ° C, oxygen is liquefied and can be separated out. In this case, high purity nitrogen of 99.999% or more can be obtained,
Large scale equipment was required. On the other hand, in addition to transportation by tank lorry, there was also adopted a method of installing a plant on the premises of a large user's factory or on an adjacent site, and piping.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の、窒素ガスの製造方法および製造装置に関し
ては、以下に示すような課題があった。
However, the above-mentioned conventional method and apparatus for producing nitrogen gas have the following problems.

【0007】先ず、PSA方式の場合、装置が大形とな
り、電磁弁等の装置のメンテナンスに難点があった。
First, in the case of the PSA system, the size of the device becomes large and there is a difficulty in maintaining the device such as the solenoid valve.

【0008】次に、膜分離方式の場合、窒素純度は95
〜99.9%程度となるため、高純度のニーズには適し
なかった。
Next, in the case of the membrane separation system, the nitrogen purity is 95.
Since it is about 99.9%, it was not suitable for high purity needs.

【0009】最後に、深冷分離方式の場合、99.99
9%以上の高純度の窒素が得られるが、大規模な設備が
必要であった。
Finally, in the case of the cryogenic separation system, 99.99
High-purity nitrogen of 9% or more was obtained, but large-scale equipment was required.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮空気を鉄
粉に接触させることで酸化鉄とし、それによって前記圧
縮空気中の酸素を減少させることで窒素ガスを残存させ
ることを特徴とし、更には、前記鉄粉に触媒を添加する
ことを特徴とし、更には、前記触媒は塩化ナトリウムで
あることを特徴とし、更には、前記鉄粉に水を添加する
ことを特徴とし、更には、前記圧縮空気を先ず中空糸膜
に通し、残存した窒素ガスを前記鉄粉に接触させること
で前記窒素ガスの純度をさらに高めることを特徴とする
ことによって、上記課題を解決した。
The present invention is characterized in that compressed air is brought into contact with iron powder to form iron oxide, whereby oxygen in the compressed air is reduced and nitrogen gas remains. Furthermore, characterized by adding a catalyst to the iron powder, further characterized in that the catalyst is sodium chloride, further characterized by adding water to the iron powder, further, The above problem was solved by firstly passing the compressed air through a hollow fiber membrane and bringing the residual nitrogen gas into contact with the iron powder to further increase the purity of the nitrogen gas.

【0011】また本発明は、圧縮空気を送り込むことで
窒素ガスを残存させる中空糸膜40と、残存した前記窒
素ガスを送り込むことで前記窒素ガスを高純度にする鉄
粉を形成した脱酸素室50より構成されることを特徴と
し、更には、前記脱酸素室50には、水も形成している
ことを特徴とし、更には、前記脱酸素室50には、触媒
も形成していることを特徴とし、更には、前記中空糸膜
40はポリイミド製であり、前記触媒は塩化ナトリウム
であることを特徴とし、更には、前記中空糸膜40と前
記脱酸素室50の間に分岐部122を設け、2種類の純
度の窒素ガス153、154を作り出すことを特徴とす
ることによって、上記課題を解決した。
Further, according to the present invention, the hollow fiber membrane 40 for leaving the nitrogen gas by feeding compressed air and the deoxidizing chamber in which the iron powder for feeding the remaining nitrogen gas to make the nitrogen gas highly pure is formed. 50, further, water is formed in the deoxidizing chamber 50, and a catalyst is also formed in the deoxidizing chamber 50. Further, the hollow fiber membrane 40 is made of polyimide, and the catalyst is sodium chloride. Furthermore, a branch portion 122 is provided between the hollow fiber membrane 40 and the deoxidation chamber 50. The above-mentioned problem is solved by providing a nitrogen gas and producing two kinds of purity nitrogen gas 153 and 154.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本願発明による、窒素ガスの製造
方法および製造装置を図面と共に詳細に説明する。ここ
で、図1は、本願発明を示した実施例の全体図であり、
図2は、本願発明の別の実施形態を実施した際の酸素計
濃度と通気時間の関係を示した図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method and an apparatus for producing nitrogen gas according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is an overall view of an embodiment showing the present invention,
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an oxygen meter concentration and an aeration time when another embodiment of the present invention is carried out.

【0013】図1に見られるように、10はコンプレッ
サーであり、具体的には図示していないが、電動モータ
ーと圧縮機本体より構成され、電動モーターの回転をベ
ルトを介して圧縮機本体に伝え、大気151を吸引して
圧縮空気を作りだし、具体的には図示していない空気タ
ンクに貯蔵するようになっている。 この場合、空気タ
ンクは、コンプレッサー10に一体に構成しないで、圧
縮空気配管101、102、103の途中またはその下
流に配置してもかまわない。
As shown in FIG. 1, reference numeral 10 denotes a compressor, which is not specifically shown, but is composed of an electric motor and a compressor main body, and the rotation of the electric motor is transmitted to the compressor main body via a belt. The compressed air is generated by sucking the atmosphere 151 and stored in an air tank (not shown). In this case, the air tank may be arranged in the compressed air pipes 101, 102, 103 or downstream thereof, instead of being integrally formed with the compressor 10.

【0014】ここで、コンプレッサー10の空気タンク
に貯蔵された圧縮空気は、圧縮空気配管101と、圧縮
空気内の異物を除去するプレフィルター20と、圧縮空
気配管102と、圧縮空気内の小さな異物を除去するミ
クロミストフィルター30と、圧縮空気配管103を経
由して中空糸膜40に送り込まれるように構成されてい
る。 尚、コンプレッサー10とプレフィルター20の
間に、圧縮空気を乾燥させるドライヤーを配設すること
も考えられる。
Here, the compressed air stored in the air tank of the compressor 10 includes compressed air piping 101, a prefilter 20 for removing foreign matters in the compressed air, the compressed air piping 102, and small foreign matters in the compressed air. It is configured to be fed into the hollow fiber membrane 40 via the micro mist filter 30 for removing the air and the compressed air pipe 103. A dryer for drying the compressed air may be arranged between the compressor 10 and the prefilter 20.

【0015】この場合、プレフィルター20は、圧縮空
気内に存在する3μ以上の大きい異物を除去する能力と
したときに、ミクロミストフィルター30は、圧縮空気
内に存在する0.01μ以上の小さい異物を除去する能
力が望ましく、場合によっては、ミクロミストフィルタ
ー30の下流に圧縮空気内の臭いを除去する能力のある
活性炭フィルターを配設してもよい。 但し、フィルタ
ー20、30の能力に関しては、記載された能力に限定
される訳ではない。
In this case, when the pre-filter 20 has a capability of removing large foreign matters of 3 μ or more existing in the compressed air, the micro mist filter 30 has small foreign matters of 0.01 μ or more existing in the compressed air. Is desired, and in some cases, an activated carbon filter capable of removing the odor in the compressed air may be disposed downstream of the micromist filter 30. However, the capabilities of the filters 20 and 30 are not limited to the listed capabilities.

【0016】一方、中空糸膜40は、ポリエステル製で
何千ものストロー状の中空糸が束ねられたものより形成
され、中空糸の内部に圧縮空気を通すことで、それぞれ
のガスが固有に持っている中空糸の膜の透過スピードの
違いを利用し、空気中に最も多く含まれている窒素ガス
を残存させる装置である。
On the other hand, the hollow fiber membrane 40 is formed of a bundle of thousands of straw-shaped hollow fibers made of polyester, and each gas has its own characteristic by passing compressed air through the hollow fibers. This is a device that makes use of the difference in the permeation speed of the hollow fiber membranes to leave the most nitrogen gas contained in the air.

【0017】この場合、圧縮空気を構成しているガスが
中空糸の膜を透過するスピードは、早く放出するガスと
放出しにくいガスがあり、残ったガスが窒素ガスという
ことになる。 特に、中空糸の膜がポリエステル製の場
合、水蒸気が一番透過しやすく、以下水素やヘリウムや
が続き、更に炭酸ガスと一酸化炭素が続き、最後に酸素
とアルゴンと窒素が一番透過しにくく、その中でも窒素
ガスが一番透過しにくいガスということで残存する訳で
ある。
In this case, the gas that constitutes the compressed air permeates the hollow fiber membrane at a speed at which gas is released quickly and gas which is difficult to release, and the remaining gas is nitrogen gas. In particular, when the hollow fiber membrane is made of polyester, water vapor is most permeable, followed by hydrogen and helium, followed by carbon dioxide and carbon monoxide, and finally oxygen, argon, and nitrogen. It is difficult to survive, and nitrogen gas is the most difficult gas to pass through.

【0018】また、温度が変化しない場合には、圧縮空
気の圧力と時間、即ち流量によって、発生する窒素ガス
の純度は左右される。
If the temperature does not change, the purity of the nitrogen gas produced depends on the pressure and time of the compressed air, that is, the flow rate.

【0019】尚、中空糸の膜としては、ポリエステルの
他に、ポリオレフィンやポリプロピレン等の樹脂も考え
られる。
As the hollow fiber membrane, resins such as polyolefin and polypropylene can be considered in addition to polyester.

【0020】ここで、圧縮空気が中空糸膜40を通過す
ることによって残存した窒素ガスは、窒素ガス配管12
1を経由した後に分岐部122に到達するように構成さ
れている。
Here, the nitrogen gas left by the compressed air passing through the hollow fiber membrane 40 is the nitrogen gas pipe 12
It is configured to reach the branching portion 122 after passing through 1.

【0021】更に、分岐部122からは、二つの配管系
統が構成されている。 その一つの配管系統は、窒素ガ
ス第一分岐管123と開閉弁131と窒素ガス第一分岐
管124を構成している。
Further, two piping systems are constructed from the branch section 122. The one piping system comprises the nitrogen gas first branch pipe 123, the opening / closing valve 131, and the nitrogen gas first branch pipe 124.

【0022】また、別の配管系統としては、窒素ガス第
二分岐管125と開閉弁132と窒素ガス第二分岐管1
26と脱酸素室50と高純度窒素ガス配管127と酸素
濃度計133と高純度窒素ガス配管128を構成してい
る。
Further, as another piping system, the nitrogen gas second branch pipe 125, the opening / closing valve 132, and the nitrogen gas second branch pipe 1
26, the deoxidation chamber 50, the high-purity nitrogen gas pipe 127, the oxygen concentration meter 133, and the high-purity nitrogen gas pipe 128.

【0023】ここで、開閉弁131、132の目的は、
この開閉弁131、132を開閉することによって、二
つの配管系統のうちの何れかを選択出来るように配設し
たものである。
Here, the purpose of the on-off valves 131 and 132 is to
By opening / closing the opening / closing valves 131 and 132, one of the two piping systems can be selected.

【0024】一方、窒素ガス第二分岐管126の先端に
配設した脱酸素室50は、圧縮空気が中空糸膜40を通
過することで残存した窒素ガスに含まれている少量の酸
素を除去する目的で配設したものである。 この場合、
脱酸素室50には、鉄粉と、鉄の酸化の反応を促進する
ための触媒としての塩化ナトリウムと、鉄の酸化の反応
を促進するための少量の水を形成している。
On the other hand, the deoxygenation chamber 50 provided at the tip of the second branch pipe 126 for nitrogen gas removes a small amount of oxygen contained in the nitrogen gas remaining as the compressed air passes through the hollow fiber membrane 40. It is provided for the purpose of in this case,
In the deoxidizing chamber 50, iron powder, sodium chloride as a catalyst for promoting the oxidation reaction of iron, and a small amount of water for promoting the oxidation reaction of iron are formed.

【0025】尚、脱酸素室50としては、鉄粉だけの場
合、鉄粉と触媒の場合、鉄粉と水の場合等、色々な場合
が考えられる。 また、触媒としては、塩化ナトリウム
の他に、塩化カリウム等の他の触媒も考えられる。
As the deoxidizing chamber 50, various cases such as only iron powder, iron powder and catalyst, iron powder and water, etc. can be considered. In addition to sodium chloride, other catalysts such as potassium chloride are also conceivable as the catalyst.

【0026】本発明による、窒素ガスの製造方法および
製造装置は前述したように構成されており、以下に、そ
の動作について説明する。
The method and apparatus for producing nitrogen gas according to the present invention is constructed as described above, and its operation will be described below.

【0027】先ず、コンプレッサー10を作動させるこ
とで、大気151を取り込み圧縮空気を作り出してい
る。 ここで、作り出された圧縮空気は、圧縮空気配管
101とプレフィルター20と圧縮空気配管102とミ
クロミストフィルター30と圧縮空気配管103を経由
して中空糸膜40に送り込まれる。 従って、プレフィ
ルター20やミクロミストフィルター30によって中空
糸膜40を劣化させる異物が除去されている。
First, by operating the compressor 10, the atmosphere 151 is taken in and compressed air is produced. Here, the produced compressed air is sent to the hollow fiber membrane 40 via the compressed air pipe 101, the prefilter 20, the compressed air pipe 102, the micro mist filter 30, and the compressed air pipe 103. Therefore, the foreign matter that deteriorates the hollow fiber membrane 40 is removed by the pre-filter 20 and the micro mist filter 30.

【0028】一方、中空糸膜40では、圧縮空気に含ま
れている酸素を中心に、水蒸気や水素やヘリウムや炭酸
ガスや一酸化炭素やアルゴン等を取り除いて、窒素ガス
を残留させ送り出している。 即ち、酸素リッチガス1
52ということで酸素を中心とするガスを排出し、残存
した窒素ガスを窒素ガス配管121に送り出している
が、この窒素ガスの純度は、95〜99.9%位であ
り、僅かではあるが酸素を含んでいる。
On the other hand, in the hollow fiber membrane 40, water vapor, hydrogen, helium, carbon dioxide gas, carbon monoxide, argon, etc. are removed from the oxygen contained in the compressed air, and nitrogen gas remains and is sent out. . That is, oxygen-rich gas 1
The gas centering on oxygen is discharged at 52, and the remaining nitrogen gas is sent out to the nitrogen gas pipe 121. The purity of this nitrogen gas is about 95 to 99.9%, which is slight. Contains oxygen.

【0029】この場合、中空糸膜40より送り出された
窒素ガスは、窒素ガス配管121を経由して分岐部12
2に到達する。 ここで、分岐部122では、窒素ガス
第一分岐管123を経由して開閉弁131に至る配管系
統と窒素ガス第二分岐管125を経由して開閉弁132
に至る別の配管系統に分かれている。
In this case, the nitrogen gas sent out from the hollow fiber membrane 40 passes through the nitrogen gas pipe 121 and the branch portion 12
Reach 2. Here, in the branch portion 122, a piping system leading to the on-off valve 131 via the nitrogen gas first branch pipe 123 and an on-off valve 132 via the nitrogen gas second branch pipe 125.
It is divided into another piping system leading to.

【0030】従って、開閉弁131を開放し開閉弁13
2を閉鎖すると、中空糸膜40より送り出された窒素ガ
スは、窒素ガス第一分岐管124より窒素ガス153と
してそのまま使用可能となっている。 尚、この場合の
窒素ガス153は、純度が95〜99.9%位のもので
ある。
Therefore, the on-off valve 131 is opened to open the on-off valve 13.
When 2 is closed, the nitrogen gas delivered from the hollow fiber membrane 40 can be used as it is as the nitrogen gas 153 from the nitrogen gas first branch pipe 124. The nitrogen gas 153 in this case has a purity of about 95 to 99.9%.

【0031】一方、開閉弁131を閉鎖し開閉弁132
を開放すると、中空糸膜40より送り出された窒素ガス
は、窒素ガス第二分岐管126より脱酸素室50に送り
込まれる。 ここで、送り込まれた窒素ガスは少量の酸
素をふくんでいるが、脱酸素室50を形成している鉄と
反応することで酸化鉄とし、それによって酸素を減少さ
せることで送り込まれた窒素ガスの純度を高めている。
On the other hand, the on-off valve 131 is closed and the on-off valve 132 is closed.
Is opened, the nitrogen gas sent out from the hollow fiber membrane 40 is sent into the deoxidizing chamber 50 through the nitrogen gas second branch pipe 126. Here, the nitrogen gas sent in contains a small amount of oxygen, but reacts with the iron forming the deoxidizing chamber 50 to form iron oxide, and thereby reduces the oxygen, thereby sending in the nitrogen gas. The purity of.

【0032】この場合、鉄に少量の水を含ませると、鉄
の酸化の反応を促進し、塩化ナトリウム等の触媒を加え
ると、鉄の酸化の反応を促進する。 当然、水と触媒を
加えると、更に反応は促進される。
In this case, when a small amount of water is added to iron, the oxidation reaction of iron is promoted, and when a catalyst such as sodium chloride is added, the oxidation reaction of iron is promoted. Of course, the addition of water and the catalyst will further accelerate the reaction.

【0033】この様にして、中空糸膜40より送り出さ
れ脱酸素室50に送り込まれた窒素ガスはより純度を高
め、高純度窒素ガス配管127と酸素濃度計133と高
純度窒素ガス配管128を経由し、高純度窒素ガス15
4として使用可能となる。尚、この場合の高純度窒素ガ
ス154は、純度が99〜99.99%位まで可能とな
っている。
In this way, the nitrogen gas sent out from the hollow fiber membrane 40 and sent into the deoxidizing chamber 50 has a higher purity, and the high-purity nitrogen gas pipe 127, the oxygen concentration meter 133, and the high-purity nitrogen gas pipe 128 are connected. Via high-purity nitrogen gas 15
4 can be used. The high-purity nitrogen gas 154 in this case can have a purity of about 99 to 99.99%.

【0034】ここで、酸素濃度計133を配設した目的
は、窒素ガスの純度を見きわめるために設けたものであ
る。 一方、脱酸素室50の酸化の能力は時間の経過と
ともに劣化していく。 従って、酸素濃度計133は、
脱酸素室50を形成している鉄や水や触媒の交換時期を
見きわめるためにも設けたものでもある。
Here, the purpose of disposing the oxygen concentration meter 133 is to determine the purity of the nitrogen gas. On the other hand, the oxidizing ability of the deoxidizing chamber 50 deteriorates over time. Therefore, the oximeter 133
It is also provided to determine when to replace the iron, water, or catalyst forming the deoxidizing chamber 50.

【0035】尚、本願発明の別の実施形態として、図1
の、圧縮空気配管101を脱酸素室50に接続するとい
う構成も考えられる。 即ち、コンプレッサー10と圧
縮空気配管101と脱酸素室50と高純度窒素ガス配管
127と酸素濃度計133と高純度窒素ガス配管128
という構成である。 このように構成することによっ
て、脱酸素室50単独でもある程度の純度を持った窒素
ガスを得ることが出来るのである。
As another embodiment of the present invention, FIG.
It is also conceivable that the compressed air pipe 101 is connected to the deoxidizing chamber 50. That is, the compressor 10, the compressed air pipe 101, the deoxidizing chamber 50, the high-purity nitrogen gas pipe 127, the oxygen concentration meter 133, and the high-purity nitrogen gas pipe 128.
It is a structure. With this structure, nitrogen gas having a certain degree of purity can be obtained even in the deoxidizing chamber 50 alone.

【0036】即ち、図2に見られる様に、おおむね18
0分位までの間は、脱酸素室50だけでかなりの純度の
窒素ガスを作り出すことが出来るのである。
That is, as shown in FIG. 2, generally, 18
Up to the 0th minute, the deoxidizing chamber 50 alone can produce nitrogen gas of a considerable degree of purity.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
により、下記のような効果をあげることができる。
As is apparent from the above description, the following effects can be achieved by the present invention.

【0038】第一に、脱酸素室50の発想によって、安
価で高純度の窒素ガスを作り出すことが可能となった。
First, the idea of the deoxidizing chamber 50 has made it possible to produce inexpensive and highly pure nitrogen gas.

【0039】第二に、圧縮空気を中空糸膜40と脱酸素
室50の二つの装置を通過させることで、安価で高純度
の窒素ガスを作り出すことが可能となった。
Secondly, by passing compressed air through two devices, the hollow fiber membrane 40 and the deoxidizing chamber 50, it becomes possible to produce nitrogen gas of high purity at low cost.

【0040】第三に、分岐部122を設けることで、2
種類の窒素ガスを供給することが可能となった。
Thirdly, by providing the branch portion 122,
It became possible to supply different types of nitrogen gas.

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

【図1】本願発明を示した実施例の全体図FIG. 1 is an overall view of an embodiment showing the present invention.

【図2】本願発明の別の実施形態を実施した際の酸素計
濃度と通気時間の関係を示した図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an oximeter concentration and an aeration time when another embodiment of the present invention is carried out.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・コンプレッサー 20・・・・・・プレフィルター 30・・・・・・ミクロミストフィルター 40・・・・・・中空糸膜 50・・・・・・脱酸素室 101・・・・・圧縮空気配管 102・・・・・圧縮空気配管 103・・・・・圧縮空気配管 121・・・・・窒素ガス配管 122・・・・・分岐部 123・・・・・窒素ガス第一分岐管 124・・・・・窒素ガス第一分岐管 125・・・・・窒素ガス第二分岐管 126・・・・・窒素ガス第二分岐管 127・・・・・高純度窒素ガス配管 128・・・・・高純度窒素ガス配管 131・・・・・開閉弁 132・・・・・開閉弁 133・・・・・酸素濃度計 151・・・・・大気 152・・・・・酸素リッチガス 153・・・・・窒素ガス 154・・・・・高純度窒素ガス 10 ... Compressor 20 ... Prefilter 30 ... Micro mist filter 40 ... Hollow fiber membrane 50 ... Deoxygenation chamber 101 ... Compressed air piping 102 ... Compressed air piping 103 ... Compressed air piping 121 ・ ・ ・ ・ ・ Nitrogen gas piping 122 ... Branching part 123 ... Nitrogen gas first branch pipe 124 ... Nitrogen gas first branch pipe 125: Nitrogen gas second branch pipe 126-Nitrogen gas second branch pipe 127 ... High-purity nitrogen gas piping 128: High-purity nitrogen gas piping 131 ・ ・ ・ ・ ・ Open / close valve 132 ... Open / close valve 133 ... Oxygen analyzer 151 ... Atmosphere 152: Oxygen-rich gas 153 ... Nitrogen gas 154 ・ ・ ・ ・ ・ High-purity nitrogen gas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA41 KA01 KA02 KA03 KA72 KB30 KD02 KE12Q MA01 MB03 MC22 MC23 MC58 PA02 PB17 PB62 PB63 4G066 AA02B AA14D AA35D CA37 DA03 4G069 AA02 BB08A BB08B BC02A BC02B BC03B CB81 DA06   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4D006 GA41 KA01 KA02 KA03 KA72                       KB30 KD02 KE12Q MA01                       MB03 MC22 MC23 MC58 PA02                       PB17 PB62 PB63                 4G066 AA02B AA14D AA35D CA37                       DA03                 4G069 AA02 BB08A BB08B BC02A                       BC02B BC03B CB81 DA06

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮空気を鉄粉に接触させることで酸化
鉄とし、それによって前記圧縮空気中の酸素を減少させ
ることで窒素ガスを残存させることを特徴とする窒素ガ
スの製造方法。
1. A method for producing nitrogen gas, which comprises bringing compressed air into contact with iron powder to form iron oxide, thereby reducing oxygen in the compressed air to leave nitrogen gas.
【請求項2】 前記鉄粉に触媒を添加することを特徴と
する請求項1に記載の窒素ガスの製造方法。
2. The method for producing nitrogen gas according to claim 1, wherein a catalyst is added to the iron powder.
【請求項3】 前記触媒は塩化ナトリウムであることを
特徴とする請求項2に記載の窒素ガスの製造方法。
3. The method for producing nitrogen gas according to claim 2, wherein the catalyst is sodium chloride.
【請求項4】 前記鉄粉に水を添加することを特徴とす
る請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の窒素
ガスの製造方法。
4. The method for producing nitrogen gas according to claim 1, wherein water is added to the iron powder.
【請求項5】 前記圧縮空気を先ず中空糸膜に通し、残
存した窒素ガスを前記鉄粉に接触させることで前記窒素
ガスの純度をさらに高めることを特徴とする請求項1な
いし請求項4のいずれか1項に記載の窒素ガスの製造方
法。
5. The purity of the nitrogen gas is further increased by first passing the compressed air through a hollow fiber membrane and bringing the remaining nitrogen gas into contact with the iron powder. The method for producing nitrogen gas according to claim 1.
【請求項6】 圧縮空気を送り込むことで窒素ガスを残
存させる中空糸膜(40)と、残存した前記窒素ガスを
送り込むことで前記窒素ガスを高純度にする鉄粉を形成
した脱酸素室(50)より構成されることを特徴とする
窒素ガスの製造装置。
6. A hollow fiber membrane (40) for leaving nitrogen gas by feeding compressed air, and a deoxidizing chamber formed with iron powder for making the nitrogen gas highly pure by feeding the remaining nitrogen gas ( 50) An apparatus for producing nitrogen gas, comprising:
【請求項7】 前記脱酸素室(50)には、水も形成し
ていることを特徴とする請求項6に記載の窒素ガスの製
造装置。
7. The apparatus for producing nitrogen gas according to claim 6, wherein water is also formed in the deoxidation chamber (50).
【請求項8】 前記脱酸素室(50)には、触媒も形成
していることを特徴とする請求項6または請求項7に記
載の窒素ガスの製造装置。
8. The nitrogen gas producing apparatus according to claim 6, wherein a catalyst is also formed in the deoxidizing chamber (50).
【請求項9】 前記中空糸膜(40)はポリイミド製で
あり、前記触媒は塩化ナトリウムであることを特徴とす
る請求項8に記載の窒素ガスの製造装置。
9. The nitrogen gas producing apparatus according to claim 8, wherein the hollow fiber membrane (40) is made of polyimide, and the catalyst is sodium chloride.
【請求項10】 前記中空糸膜(40)と前記脱酸素室
(50)の間に分岐部(122)を設け、2種類の純度
の窒素ガス(153、154)を作り出すことを特徴と
する請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載の窒
素ガスの製造装置。
10. A branch portion (122) is provided between the hollow fiber membrane (40) and the deoxidizing chamber (50) to produce two kinds of nitrogen gas (153, 154) having purity. The nitrogen gas production apparatus according to any one of claims 6 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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