JP2004141767A - Adsorption apparatus - Google Patents

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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorption apparatus having a large gas treatment capacity. <P>SOLUTION: The adsorption apparatus X1 has a cylindrical adsorption column 1 having an upper gas passage opening 2, a lower gas passage opening 3, and an intermediate gas passage opening 4 formed in a side wall 10 between the openings 2 and 3, first and second gas-permeable partition members 50 and 51, a plurality of support members 52 for forming a gas passage space part 5' by supporting with the distance between the partition members 50 and 51 kept, and also a partition structure 5 which can move vertically along the inner surface 10a of the side wall 10 and is formed to make the intermediate gas passage opening 4 communicate with the gas passage space part 5', and a filler packed on both upper and lower sides of the partition structure 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力変動吸着(PSA)法または熱変動吸着(TSA)法などを利用して、吸着剤に吸着し易いガスまたは吸着し難いガスを混合ガス中から分離、精製または濃縮するための吸着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
混合ガス中に含まれる、たとえば窒素、酸素、水素、炭酸ガス、メタンおよび水分などのガスを分離、精製または濃縮する場合には、PSA法またはTSA法を利用して、吸着剤を吸着槽内に充填した吸着装置がよく用いられる。このような従来の吸着装置の一例を図6に示す。
【0003】
図6に示すように、吸着塔101は、上部ガス通過口102と下部ガス通過口103とを有している。吸着塔101の塔内部の下方には、貫通孔を複数形成した多孔板150aが設けられ、この多孔板150aの上面は、金網150bで覆われている。この上面が金網150bで覆われた多孔板150aに対しアルミナ粒子層108、ゼオライト層107およびセラミックボール層106が各層間に金網109a,109bを介して積層形成されている。なお、このセラミックボール層106は、吸着層として形成されたアルミナ粒子層108およびゼオライト層107を構成する吸着剤が上昇するガス流れで流動化することを抑制するために設けられている。
【0004】
このような吸着装置では、下部ガス通過口103から吸着塔101内に混合ガスを送り込むと、混合ガスは、多孔板150aの貫通孔および金網150bを通り抜けてアルミナ粒子層108およびゼオライト層107に流れ込み、混合ガス中の所定のガス成分(たとえば、空気中の水蒸気と窒素)がアルミナ粒子層108およびゼオライト層107内の各吸着剤に選択的に吸着される。吸着されなかったガスは、セラミックボール層106を通り抜けて上部ガス通過口102から吸着塔101の塔外へ排出される。
【0005】
このようにしてアルミナ粒子層108およびゼオライト層107に充填されている各吸着剤による所定ガス成分の吸着が飽和状態になった場合、混合ガスの供給を停止する一方、上部ガス通過口102から吸着塔101内にパージガスを送り込むことにより、各吸着剤に吸着された所定のガス成分を当該吸着剤から脱着させ、下部ガス排出口103から吸着塔101の塔外へ排出して回収する。以上の操作を繰り返し行うことにより、混合ガスから所定のガス成分を精製することができる。
【0006】
このような構成の吸着装置において、吸着容量を高めたり、処理ガス量を大きくする方法として、充填高さを高くする方法または吸着剤床の床面積を大きくする方法などが考えられる。しかし、充填高さを高くする方法では、混合ガスが吸着剤を通過する際の抵抗が大きくなるため圧力損失が増大し、吸着処理に要する動力を大きくしなければ、処理速度を高くすることができない。また、吸着剤床の床面積を大きくする方法では、吸着装置の設置面積が大きくなり不利であるとともに、吸着剤層を通過するガスが偏流してしまう可能性も大きくなる。
【0007】
消費動力や設置面積を大きくしなくとも処理ガス量を大きくできる吸着装置の一例としては、吸着塔内に垂直な吸着層を設け、吸着塔の側面より水平方向に混合ガスを流入することにより所要ガスの分離精製を行う装置が公知となっている。(例えば、特許文献1参照。)
【0008】
【特許文献1】
特開平5−146624号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1において開示されている吸着装置において、吸着塔への吸着剤の充填は、当該吸着塔を横に倒して吸着塔の側面に設けられた吸着剤導入管より導入することにより行われる。そのため、吸着剤の導入が非常に手間であり、また吸着剤を均一に充填するために複数の吸着剤導入管が必要となりコスト的にも作業効率的にも不利である。加えて、吸着剤を充填後、吸着塔を垂直に設置して吸着操作を繰り返していくと、吸着剤層が圧縮されることになる。そのため、それにより生じる吸着塔頭部の空間をガスが通り抜けるのを防ぐべく、吸着塔頭部に加圧装置を伴うシール構造を設ける必要があり、構造が複雑である。さらに、実際に当該吸着装置を用いて混合ガスの分離精製を行う際、吸着塔の側面に設けられたガス導入口から導入された混合ガスが吸着剤層に対し均一に導入されるようにガス分配用コレクターを設けているが、装置構成上、ガス導入口およびガス導出口付近(吸着塔の高さ方向中央部)の方が吸着剤層に対しガスが流れ易い。そのため、吸着剤層に対して混合ガスの偏流が生じ、特に吸着剤層の上端部および下端部付近の吸着剤を十分に活用できないと考えられる。
【0010】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、上述したような問題がなく、コンパクトかつ構造がシンプルで、処理ガス量を大きくすることができる吸着装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【0012】
すなわち、本発明の第1の側面によれば、吸着装置は、上部ガス通過口と下部ガス通過口と上部ガス通過口と下部ガス通過口との間の側壁に設けた中間ガス通過口とを備える筒状の吸着塔と、ガス透過性を有する第1仕切部材とガス透過性を有する第2仕切部材と第1仕切部材と第2仕切部材との間を隔てて支持することによりガス通過空間部を形成するための複数の支持部材とを備えており前記側壁の内面に沿って上下動可能で且つ中間ガス通過口とガス通過空間部とが連通するように設けられた仕切構造体と、仕切構造体の上下両側に充填された充填材と、を備えていることを特徴としている。
【0013】
仕切構造体を設けることにより、吸着塔を2分割することになる。したがって、仕切構造体を設けていない同サイズの吸着塔と比較して混合ガスの処理を行う面積を2倍確保したのと同様の効果が得られるとともに、吸着塔自体の径を大きくしたのではないため、設置面積の増大や大きい径を有する吸着塔に生じ易いガスの偏流も防ぐことができる。つまり、コンパクトで、かつ処理ガス量が大きい吸着装置を提供することができる。さらに、仕切構造体で充填材を仕切ることにより、仕切り構造体の上下各々における充填材の充填高さを小さくできるので、吸着塔のほぼ全高さにわたって充填材による累積的流れ抵抗を受ける場合と比べ、充填材による流れ抵抗が低減される。
【0014】
また、仕切構造体を上下動可能としたことで仕切構造体の自重および仕切構造体の上側に充填された充填材の重みにより仕切構造体が下方に移動可能である。そのため、仕切構造体の下側に充填された充填材が運転中の振動やガス流れなどで圧密状態になり、層が圧縮された場合でも、仕切構造体と仕切構造体の下側に充填された充填材との間に空間が形成されることを防ぐことができる。したがって、当該空間を生じないようにするために加圧装置などを別途設ける必要はなく、装置の構成が簡略化される。
【0015】
さらに、吸着塔内の充填材は、たとえば吸着塔を垂直に設置した状態で上部ガス通過口から順に充填できる。そのため、充填材を充填する際に吸着塔を横に倒したり、吸着塔の側面に充填材を導入するための導入口を別途設けたりする必要がなく、コスト的にも作業効率的にも優れている。
【0016】
好ましくは、第1および第2仕切部材は、第1および第2仕切部材と側壁の内面との間における充填材の移動を防ぐためのシール材を備えるシール構造を有している。
【0017】
第1および第2仕切部材にシール材を備えたシール構造を設けたことにより、第1および第2仕切部材と側壁の内面との間の隙間を介しての充填材の移動を防ぐことが可能となる。したがって、より効果的に混合ガスの処理が行えるとともに、充填材の流出などの不具合を抑制することができる。なお、第1および第2仕切部材は、平板状金網、多孔板または平板状金網と多孔板との積層板からなることが好ましい。
【0018】
好ましくは、充填材は、仕切構造体の上下各々で複数の層を形成し、前記充填材の層は、仕切構造体の上下で対称となるように積層形成されている。仕切構造体の上下で対称となるように充填材を積層形成することにより、仕切構造体の上下における充填材の充填状態の違い、つまり流れ抵抗の違いに起因するガスの片流れを抑制することができる。そのため、より効果的に混合ガスの処理を行うことができる。なお、充填材としては、ガス分散用ボールからなる層と少なくとも1つの吸着剤からなる層とを形成していることが好ましい。
【0019】
本発明の第2の側面によれば、吸着装置は、上部ガス通過口と下部ガス通過口と上部ガス通過口と下部ガス通過口との間の側壁に上下に間隔をあけて設けた複数の中間ガス通過口とを備える筒状の吸着塔と、ガス透過性を有する第1仕切部材と、ガス透過性を有する第2仕切部材と、第1仕切部材と第2仕切部材との間にガス通過空間部を形成するための複数の支持部材とを備え、かつ中間ガス通過口とガス通過空間部とが連通するように設けられた側壁の内面に沿って上下動可能な複数の仕切構造体と、各仕切構造体の上下両側に充填された充填材と、を備えていることを特徴としている。
【0020】
このような構成としたことにより、たとえば中間ガス通過口および仕切構造体を3つずつ設けた場合において、仕切構造体により吸着塔を4分割することになる。そのため、仕切構造体を設けていない同サイズの吸着塔と比較して混合ガスの処理を行う面積を4倍確保したのと同様の効果が得られるとともに、吸着塔自体の径を大きくしたのではないため、設置面積の増大や大きい径を有する吸着塔に生じ易いガスの偏流も抑制ことができる。したがって、コンパクトで、かつ処理ガス量がより大きい吸着装置を提供することができる。さらに、吸着塔を4以上に分割することにより、充填材の充填高さもより小さくできるので、充填材による流れ抵抗も低減される。
【0021】
本発明のその他の利点および特徴については、以下に行う発明の実施形態の説明から、より明らかとなるであろう。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施形態に係る吸着装置X1を、図1および図2を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態を示す破断正面図であり、図2は、その要部拡大図である。なお、本実施形態においては、PSA法またはTSA法により空気から酸素を製造するのに適した吸着装置として説明する。
【0023】
図1に示したように、筒状をなす吸着塔1は、その上端に設けられた吸着塔1の内部と外部を連通させてガスを流す上部ガス通過口2と、当該吸着塔1の下端に設けられた吸着塔1の内部と外部を連通させてガスを流す下部ガス通過口3と、上部ガス通過口2と下部ガス通過口3との間の吸着塔1の側壁10に設けられた中間ガス通過口4とを備えている。
【0024】
本実施形態においては、上部ガス通過口2および下部ガス通過口3を混合ガスを導入するためのガス入口とし、中間ガス通過口4を吸着されなかったガスを塔外へ排出するためのガス出口として説明するが、中間ガス通過口4をガス入口、上部ガス通過口2および下部ガス通過口3をガス出口とすることも可能である。
【0025】
図1に示したように、吸着塔1の内部には、仕切構造体5と、仕切構造体5の上下両側に充填材を充填して形成される第1充填材層6a,6b、第2充填材層7a,7bおよび第3充填材層8a,8bと、第1ないし第3充填材層の各層間を仕切る仕切り体9a,9b,9c,9dとが、第1充填材層6a−仕切り体9a−第2充填材層7a−仕切り体9b−第3充填材層8a−仕切構造体5−第3充填材層8b−仕切り体9c−第2充填材層7b−仕切り体9d−第1充填材層6bの順で積層するように設けられている。なお、仕切り体9a,9b,9c,9dとしては、平板状金網が好ましいが、後述する仕切り部材50,51と同様のものを用いてもよい。
【0026】
仕切構造体5は、第1仕切部材50と、第2仕切部材51と、第1仕切部材50と第2仕切部材51との間を隔てて支持することによりガス通過空間部5´を形成するための複数の支持部材52とを備えている。また、仕切構造体5は、側壁10の内面10aに沿って上下動可能で、かつ中間ガス通過口4とガス通過空間部5´とが連通するように設けられている。なお、仕切構造体5が上下動しても中間ガス通過口4とガス通過空間部5´との連通状態を確保できるように、中間ガス通過口4の口径より第1仕切部材50と第2仕切部材51との間隔がある程度大きくなるようにガス通過空間部5´が形成されている。
【0027】
第1および第2仕切部材50,51は、第3充填材層8a,8bとガス通過空間部5´とを仕切るために設けられており、上部ガス通過口2および下部ガス通過口3より導入された混合ガスが第3充填材層8a,8bならびに第1および第2仕切部材50,51を介してガス通過空間部5´に流入できるようにガス透過性を有している。この第1および第2仕切部材50,51としては、ガスの通過が良好で、かつ各充填材を通過させないものが好ましく、平板状金網、多孔板、あるいはこの平板状金網と多孔板との積層板などが挙げられる。
【0028】
第1および第2仕切部材50,51には、シール構造53が設けられている。
【0029】
シール構造53は、シール材53aと、押さえ部材53b,53cと、ボルト53dおよびナット53eとを有して、構成されている。シール構造53は、図2にその一例を示したように、多孔板50aおよび平板状金網50bからなる第1仕切り部材50の平板状金網50b側にシール材53aを載置した上で、多孔板50a側および平板状金網50b側の両側から押さえ部材53b,53cによって挟み、ボルト53dおよびナット53eを用いて固定することにより形成される。
【0030】
シール材53aは、図2によく表れているように、たとえば第1仕切部材50および第2仕切部材51と側壁10の内面10aとの間の隙間を介しての充填材の移動を防ぐために設けられており、その外径は、吸着塔1の側壁10の内径より若干大きくすること(図2の二点鎖線参照)が効果的にシール効果を得る上で好ましい。また、図3(a),(b)に示したように、仕切構造体5の上下動に関わらず圧力のかかる方向に対して、より効果的となるようにシール材53aが予めしなっている略U字型のものを用いてもよい。なお、シール材53aとしては、ゴム、合成樹脂、紙、ガラス繊維または木材などのうちから少なくとも1つを用いて構成されたものが挙げられる。
【0031】
支持部材52は、ロストル構造となるように第1仕切部材50と第2仕切部材51との間に設けられている。このロストル構造は、図4に一例として示したように、複数(図面上は4つ)の円筒状の支持部材52と、この支持部材52の内径より断面の外径が若干小さい複数(図面上は4つ)支持部材固定用突起52aをガス通過空間部5´形成側に設けた第1および第2仕切部材50,51とを、支持部材52と支持部材固定用突起52aとの位置を合わせて組み合わせることにより形成されるが、このようなものに限らず、たとえば予め支持部材52の一端を第1および第2仕切部材50,51のいずれか一方に固定するようにしてもよいし、支持部材52の両端をそれぞれ第1および第2仕切部材50,51に固定するようにしてもよい。
【0032】
第1充填材層6a,6bには、ガス分散用ボールとしてセラミックボールもしくは金属ボールが充填されている。第1充填材層6bは、充填されたガス分散用ボールの重みを利用して第2充填材層7a,7bおよび第3充填材層8a,8bに充填されている充填材が流動化するのを抑制することができる。第1充填材層6aは、下部ガス通過口3から導入した混合ガスが仕切構造体5の上下における抵抗の違いによる片流れを抑制するために第1充填材層6bに相当する抵抗を得る目的で設けられている。
【0033】
第2充填材層7a,7bには、アルミナ粒子が充填されている。アルミナ粒子の粒子径は、1〜5mmであることが好ましい。粒子径が1mm未満の場合、圧力損失が大きくなるおそれがあり、粒子径が5mmを超える場合、細孔への拡散速度が律速となり、吸着速度が遅くなるおそれがある。また、第3充填材層8a,8bには、ゼオライトが充填されている。ゼオライトの粒子径は、1〜5mmであることが好ましい。粒子径が1mm未満の場合、圧力損失が大きくなるおそれがあり、粒子径が5mmを超える場合、細孔への拡散速度が律速となり、吸着速度が遅くなるおそれがある。なお、第2充填材層7a,7bと第3充填材層8a,8bとは、ガスの流れ方向などに応じて充填順を入れ換えてもよい。
【0034】
本実施形態において、PSA法またはTSA法により空気から酸素を製造するのに適した吸着装置として説明したが、上述したものに限られず必要に応じて充填材の組み合わせを変えることなどにより、たとえば窒素、水素、炭酸ガス、メタン、水分などのガスの分離精製や濃縮などにも適用可能である。
【0035】
以上のような構成を有する吸着装置X1においては、仕切構造体5を設けることにより、吸着塔1を上下両側に2分割することになる。したがって、仕切構造体5を設けていない同サイズの吸着塔と比較して混合ガスの処理を行う面積を2倍確保したのと同様の効果が得られるとともに、吸着塔1自体の径を大きくしたのではないため、設置面積の増大や大きい径を有する吸着塔に生じ易いガスの偏流も防ぐことができる。つまり、コンパクトで、かつ処理ガス量が大きい吸着装置とすることができる。加えて、仕切構造体5で充填材層6a,7a,8aと充填材層6b,7b,8bとを仕切ることにより、仕切り構造体5の上下各々における充填材の充填高さを小さくできるので、吸着塔のほぼ全高さにわたって充填材による累積的流れ抵抗を受ける場合と比べ、充填材による流れ抵抗が低減される。また、仕切構造体5を上下動可能としたことで仕切構造体5の自重および各充填材層6b,7b,8bに充填された充填材の重みにより仕切構造体5が下方に移動可能である。そのため、各充填材層6a,7a,8aが運転中の振動やガス流れなどで圧密状態になり、層が圧縮された場合でも、たとえば仕切構造体5と第3充填材層8aとの間に空間が形成されることを防ぐことができる。したがって、当該空間を生じないようにするために加圧装置などを別途設ける必要はなく、装置の構成を簡略化することができる。さらに、吸着塔1内の各充填材層6a,6b,7a,7b,8a,8bの形成は、吸着塔1を垂直に設置した状態で上部ガス通過口2から順に充填材を充填することにより行うことができる。そのため、充填材を充填する際に吸着塔1を横に倒したり、吸着塔1の側面10に充填材を導入する導入口を別途設けたりする必要がなく、コスト的にも作業効率的にも優れている。
【0036】
第1および第2仕切部材50,51にシール構造53を設けたことにより、第1および第2仕切部材50,51と側壁10の内面10aとの間の隙間を介しての充填材の移動を防ぐことができる。したがって、より効果的に混合ガスの処理が行えるとともに、充填材の流出などの不具合を抑制することができる。また、シール構造53を設けたことで、第1および第2仕切部材50,51と吸着塔1の側壁10との間の寸法精度は厳密に要求されずに済む。
【0037】
仕切構造体5の上下で対称となるように各充填材層6a,6b,7a,7b,8a,8bを積層形成することにより、仕切構造体5の上下における充填材の充填状態の違い、つまり流れ抵抗の違いに起因するガスの片流れを抑制することができる。そのため、より効果的に混合ガスの処理を行うことができる。
【0038】
本発明の第2の実施形態に係る排ガス処理装置X2を、図5を参照して具体的に説明する。図5は、本発明の第2の実施形態を示す概略構成図である。この図においては、先に説明した吸着装置X1と同一または同種の部材または要素については、同一の符号を付してあり、それらのものについての重複説明は省略するものとする。
【0039】
本実施形態において、図5に示したように、筒状をなす吸着塔1´は、上部ガス通過口2と、下部ガス通過口3と、上部ガス通過口2と下部ガス通過口3との間の吸着塔1の側壁10に設けられた中間ガス通過口4a,4b,4cとを備えている。
【0040】
本実施形態においては、上部ガス通過口2、下部ガス通過口3および中間ガス通過口4bを混合ガスを導入するためのガス入口とし、中間ガス通過口4a,4cを吸着されなかったガスを塔外へ排出するためのガス出口とするが、上部ガス通過口2、下部ガス通過口3および中間ガス通過口4bをガス出口、中間ガス通過口4a,4cをガス入口とすることも可能である。
【0041】
図5に示したように、吸着塔1´の内部には、仕切構造体5a,5b,5cと、各仕切構造体5a,5b,5cの上下両側に充填された第1充填材層6a〜6dと、第2充填材層7a〜7dと、第3充填材層8a〜8dと、第1ないし第3充填材層の各層間を仕切る仕切り体9a〜9hが、第1充填材層6a−仕切り体9a−第2充填材層7a−仕切り体9b−第3充填材層8a−仕切構造体5a−第3充填材層8b−仕切り体9c−第2充填材層7b−仕切り体9d−第1充填材層6b−仕切構造体5b−第1充填材層6c−仕切り体9e−第2充填材層7c−仕切り体9f−第3充填材層8c−仕切構造体5c−第3充填材層8d−仕切り体9g−第2充填材層7d−仕切り体9h−第1充填材層6dの順で積層するように設けられている。
【0042】
以上のような構成を有する吸着装置X2においては、仕切構造体5a,5b,5cにより、吸着塔1´を4分割することになる。したがって、仕切構造体5a,5b,5cを設けていない同サイズの吸着塔と比較して混合ガスの処理を行う面積を4倍確保したのと同様の効果が得られるとともに、吸着塔1´自体の径を大きくしたのではないため、設置面積の増大や大きい径を有する吸着塔に生じ易いガスの偏流も防ぐことができる。つまり、コンパクトで、かつ処理ガス量がより大きい吸着装置とすることができる。さらに、吸着塔1´を4分割することにより、充填材の充填高さも小さくできるので、充填材による流れ抵抗も低減される。
【0043】
本実施形態において、仕切構造体5a,5b,5cおよび中間ガス通過口4a,4b,4cを設け、吸着塔1´を4分割した場合の吸着装置X2において説明したが、上述したものに限られず、吸着塔は、仕切構造体を用いて6以上の偶数個に分割することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる吸着装置の破断正面図である。
【図2】図1の要部拡大図、図中の鎖線は、本発明の第1の実施形態にかかる吸着装置を構成する吸着塔の側面に接していない場合の状態を表す。
【図3】図1の要部拡大図である。
【図4】本発明の第1の実施形態にかかる吸着装置を構成する仕切構造体の分解斜視図および組立斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施形態にかかる吸着装置の破断正面図である。
【図6】従来の吸着装置の破断正面図である。
【符号の説明】
X1,X2      吸着装置
1,1´       吸着塔
2          上部ガス通過口
3          下部ガス通過口
4,4a,4b,4c 中間ガス通過口
5,5a,5b,5c 仕切構造体
5´         ガス通過空間部
6a〜6d      第1充填材層(ガス分散用ボールからなる層)
7a〜7d      第2充填材層(吸着剤からなる層)
8a〜8d      第3充填材層(吸着剤からなる層)
9a〜9h      仕切り体
10         (吸着塔1の)側壁
10a        (側壁10の)内面
50         第1仕切部材
50a        多孔板
50b        平板状金網
51         第2仕切部材
52         支持部材
52a        支持部材固定用突起
53         シール構造
53a        シール材
53b,53c    押さえ部材
53d        ボルト
53e        ナット
101        吸着塔
102        上部ガス通過口
103        下部ガス通過口
106        セラミックボール層
107        ゼオライト層
108        アルミナ粒子層
109a,109b  金網
150a       多孔板
150b       金網
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a method for separating, purifying, or concentrating a gas that is easily adsorbed on an adsorbent or a gas that is hardly adsorbed from a mixed gas by using a pressure fluctuation adsorption (PSA) method or a heat fluctuation adsorption (TSA) method. It relates to an adsorption device.
[0002]
[Prior art]
When separating, purifying, or concentrating gases such as nitrogen, oxygen, hydrogen, carbon dioxide, methane, and moisture contained in the mixed gas, the adsorbent is placed in the adsorption tank using the PSA method or the TSA method. An adsorption device filled with is often used. FIG. 6 shows an example of such a conventional suction device.
[0003]
As shown in FIG. 6, the adsorption tower 101 has an upper gas passage 102 and a lower gas passage 103. Below the inside of the adsorption tower 101, a perforated plate 150a having a plurality of through holes is provided, and the upper surface of the perforated plate 150a is covered with a wire net 150b. An alumina particle layer 108, a zeolite layer 107, and a ceramic ball layer 106 are formed on the perforated plate 150a whose top surface is covered with a wire mesh 150b, with the wire meshes 109a and 109b interposed therebetween. The ceramic ball layer 106 is provided in order to suppress the adsorbent forming the alumina particle layer 108 and the zeolite layer 107 formed as an adsorption layer from being fluidized by the rising gas flow.
[0004]
In such an adsorption device, when the mixed gas is fed into the adsorption tower 101 from the lower gas passage 103, the mixed gas flows through the through holes of the perforated plate 150a and the wire mesh 150b, and flows into the alumina particle layer 108 and the zeolite layer 107. A predetermined gas component (for example, water vapor and nitrogen in the air) in the mixed gas is selectively adsorbed by each adsorbent in the alumina particle layer 108 and the zeolite layer 107. The gas not adsorbed passes through the ceramic ball layer 106 and is discharged from the upper gas passage 102 to the outside of the adsorption tower 101.
[0005]
When the adsorption of the predetermined gas component by each of the adsorbents filled in the alumina particle layer 108 and the zeolite layer 107 becomes saturated as described above, the supply of the mixed gas is stopped, and the adsorption from the upper gas passage 102 is stopped. By sending a purge gas into the tower 101, a predetermined gas component adsorbed by each adsorbent is desorbed from the adsorbent, and discharged from the lower gas outlet 103 to the outside of the adsorption tower 101 to be collected. By repeating the above operation, a predetermined gas component can be purified from the mixed gas.
[0006]
In the adsorption apparatus having such a configuration, as a method of increasing the adsorption capacity or the amount of the processing gas, a method of increasing the filling height or a method of increasing the bed area of the adsorbent bed can be considered. However, in the method of increasing the filling height, the resistance when the mixed gas passes through the adsorbent increases, so that the pressure loss increases.If the power required for the adsorption treatment is not increased, the treatment speed can be increased. Can not. In addition, the method of increasing the floor area of the adsorbent bed is disadvantageous in that the installation area of the adsorption device is increased, and also increases the possibility that the gas passing through the adsorbent layer will drift.
[0007]
As an example of an adsorption device that can increase the amount of processing gas without increasing power consumption and installation area, it is necessary to provide a vertical adsorption layer in the adsorption tower and flow the mixed gas horizontally from the side of the adsorption tower. An apparatus for separating and purifying a gas is known. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-5-146624
[Problems to be solved by the invention]
However, in the adsorption device disclosed in Patent Document 1, the adsorption tower is filled with the adsorbent by inverting the adsorption tower sideways and introducing the adsorbent through an adsorbent introduction pipe provided on a side surface of the adsorption tower. Be done. Therefore, the introduction of the adsorbent is very troublesome, and a plurality of adsorbent introduction tubes are required to uniformly fill the adsorbent, which is disadvantageous in cost and work efficiency. In addition, if the adsorption tower is installed vertically and the adsorption operation is repeated after filling the adsorbent, the adsorbent layer is compressed. Therefore, it is necessary to provide a sealing structure with a pressurizing device at the head of the adsorption tower in order to prevent the gas from passing through the space at the head of the adsorption tower caused thereby, and the structure is complicated. Further, when actually separating and refining the mixed gas using the adsorption device, the gas is introduced so that the mixed gas introduced from the gas inlet provided on the side surface of the adsorption tower is uniformly introduced into the adsorbent layer. Although a distribution collector is provided, gas flows more easily to the adsorbent layer near the gas inlet and gas outlet (at the center in the height direction of the adsorption tower) due to the apparatus configuration. Therefore, it is considered that the mixed gas drifts with respect to the adsorbent layer, and the adsorbent near the upper end and the lower end of the adsorbent layer cannot be fully utilized.
[0010]
The present invention has been conceived under such circumstances, and provides an adsorber that does not have the above-described problems, is compact, has a simple structure, and can increase a processing gas amount. The purpose is to.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
[0012]
That is, according to the first aspect of the present invention, the adsorption device includes an upper gas passage, a lower gas passage, and an intermediate gas passage provided on a side wall between the upper gas passage and the lower gas passage. A gas-passing space provided by supporting a cylindrical adsorption tower provided with a first partition member having gas permeability, a second partition member having gas permeability, and a first partition member and a second partition member. A partition structure provided with a plurality of support members for forming a portion, is capable of moving up and down along the inner surface of the side wall, and is provided so that the intermediate gas passage opening and the gas passage space communicate with each other; Fillers filled on both upper and lower sides of the partition structure.
[0013]
By providing the partition structure, the adsorption tower is divided into two parts. Therefore, it is possible to obtain the same effect as securing twice the area for treating the mixed gas as compared with an adsorption tower of the same size having no partition structure, and to increase the diameter of the adsorption tower itself. Therefore, it is possible to prevent an increase in the installation area and a gas drift that is likely to occur in the adsorption tower having a large diameter. That is, it is possible to provide a compact adsorption device having a large amount of processing gas. Furthermore, by dividing the filler by the partition structure, the filling height of the filler at each of the upper and lower portions of the partition structure can be reduced, so that compared to the case where the cumulative flow resistance due to the filler is applied over almost the entire height of the adsorption tower. The flow resistance due to the filler is reduced.
[0014]
In addition, since the partition structure can be moved up and down, the partition structure can be moved downward by the own weight of the partition structure and the weight of the filler filled above the partition structure. As a result, the filler filling the lower side of the partition structure becomes compacted due to vibration or gas flow during operation, and even if the layer is compressed, the filler is filled under the partition structure and the lower side of the partition structure. A space can be prevented from being formed with the filled filler. Therefore, it is not necessary to separately provide a pressurizing device or the like so as not to generate the space, and the configuration of the device is simplified.
[0015]
Further, the filler in the adsorption tower can be filled in order from the upper gas passage, for example, with the adsorption tower installed vertically. Therefore, there is no need to tilt the adsorption tower sideways when filling the packing material, or to separately provide an inlet for introducing the packing material on the side of the adsorption tower, which is excellent in cost and work efficiency. ing.
[0016]
Preferably, the first and second partition members have a seal structure including a sealant for preventing the movement of the filler between the first and second partition members and the inner surface of the side wall.
[0017]
By providing the first and second partition members with the seal structure provided with the seal material, it is possible to prevent the movement of the filler through the gap between the first and second partition members and the inner surface of the side wall. It becomes. Therefore, the processing of the mixed gas can be performed more effectively, and problems such as outflow of the filler can be suppressed. The first and second partition members are preferably made of a flat metal mesh, a perforated plate, or a laminate of a flat metal mesh and a perforated plate.
[0018]
Preferably, the filler forms a plurality of layers above and below the partition structure, and the layers of the filler are formed so as to be symmetrical above and below the partition structure. By laminating the filler so as to be symmetrical above and below the partition structure, it is possible to suppress a difference in the filling state of the filler above and below the partition structure, that is, to suppress a gas single flow caused by a difference in flow resistance. it can. Therefore, the mixed gas can be more effectively processed. As the filler, it is preferable to form a layer made of gas dispersion balls and a layer made of at least one adsorbent.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, the adsorption device comprises a plurality of upper gas passages, a lower gas passage, and a plurality of vertically spaced side walls provided between the upper gas passage and the lower gas passage. A tubular adsorption tower having an intermediate gas passage, a first partition member having gas permeability, a second partition member having gas permeability, and a gas between the first partition member and the second partition member. A plurality of partition structures including a plurality of support members for forming a passage space, and movable up and down along an inner surface of a side wall provided so that the intermediate gas passage and the gas passage space communicate with each other. And fillers filled on both upper and lower sides of each partition structure.
[0020]
With this configuration, for example, when three intermediate gas passage ports and three partition structures are provided, the adsorption tower is divided into four by the partition structures. Therefore, the same effect as securing the area for processing the mixed gas four times as compared with an adsorption tower of the same size having no partition structure is obtained, and the diameter of the adsorption tower itself is increased. Therefore, it is possible to suppress an increase in installation area and a drift of gas that is likely to occur in an adsorption tower having a large diameter. Therefore, it is possible to provide a compact adsorption device having a large processing gas amount. Further, by dividing the adsorption tower into four or more parts, the filling height of the packing material can be further reduced, so that the flow resistance due to the packing material is reduced.
[0021]
Other advantages and features of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The adsorption device X1 according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cutaway front view showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof. In the present embodiment, an adsorption apparatus suitable for producing oxygen from air by the PSA method or the TSA method will be described.
[0023]
As shown in FIG. 1, an adsorption tower 1 having a tubular shape has an upper gas passage 2 through which gas flows through the interior and the exterior of the adsorption tower 1 provided at an upper end thereof, and a lower end of the adsorption tower 1. The lower gas passage 3 through which the gas communicates between the inside and the outside of the adsorption tower 1 provided at the bottom, and the side wall 10 of the adsorption tower 1 between the upper gas passage 2 and the lower gas passage 3 are provided. And an intermediate gas passage 4.
[0024]
In this embodiment, the upper gas passage 2 and the lower gas passage 3 are gas inlets for introducing a mixed gas, and the intermediate gas passage 4 is a gas outlet for discharging the gas not adsorbed to the outside of the tower. However, the intermediate gas passage 4 may be a gas inlet, and the upper gas passage 2 and the lower gas passage 3 may be gas outlets.
[0025]
As shown in FIG. 1, inside the adsorption tower 1, a partition structure 5, first filler layers 6 a and 6 b formed by filling fillers on both upper and lower sides of the partition structure 5, The filler layers 7a, 7b and the third filler layers 8a, 8b and the partition members 9a, 9b, 9c, 9d for partitioning the first to third filler layers are formed by a first filler layer 6a-partition. Body 9a-second filler layer 7a-partition body 9b-third filler layer 8a-partition structure 5-third filler layer 8b-partition body 9c-second filler layer 7b-partition body 9d-first It is provided so as to be stacked in the order of the filler layer 6b. The partition members 9a, 9b, 9c, 9d are preferably flat wire meshes, but may be the same as the partition members 50, 51 described later.
[0026]
The partition structure 5 forms a gas passage space 5 ′ by supporting the first partition member 50, the second partition member 51, and the first partition member 50 and the second partition member 51 with a space therebetween. And a plurality of support members 52 for the purpose. Further, the partition structure 5 is provided so as to be able to move up and down along the inner surface 10a of the side wall 10, and to allow the intermediate gas passage 4 to communicate with the gas passage space 5 '. In addition, the first partition member 50 and the second partition member 50 have a smaller diameter than the intermediate gas passage port 4 so that the communication state between the intermediate gas passage port 4 and the gas passage space 5 ′ can be ensured even if the partition structure 5 moves up and down. The gas passage space 5 ′ is formed such that the distance from the partition member 51 is increased to some extent.
[0027]
The first and second partition members 50 and 51 are provided to partition the third filler layers 8a and 8b and the gas passage space 5 ', and are introduced from the upper gas passage 2 and the lower gas passage 3 respectively. The mixed gas has gas permeability so that the mixed gas can flow into the gas passage space 5 ′ through the third filler layers 8 a and 8 b and the first and second partition members 50 and 51. The first and second partition members 50 and 51 preferably have good gas permeability and do not allow passage of each filler, and are preferably a flat metal mesh, a perforated plate, or a laminate of the flat metal mesh and the perforated plate. Plates and the like can be mentioned.
[0028]
The first and second partition members 50 and 51 are provided with a seal structure 53.
[0029]
The seal structure 53 includes a seal member 53a, pressing members 53b and 53c, bolts 53d and nuts 53e. As shown in FIG. 2, the seal structure 53 includes a sealing member 53 a placed on the flat wire mesh 50 b side of the first partition member 50 including the porous plate 50 a and the flat wire mesh 50 b, It is formed by sandwiching between pressing members 53b and 53c from both sides of the 50a side and the flat metal net 50b side, and fixing them with bolts 53d and nuts 53e.
[0030]
As shown in FIG. 2, the sealing material 53 a is provided, for example, to prevent the filler from moving through a gap between the first partition member 50 and the second partition member 51 and the inner surface 10 a of the side wall 10. It is preferable that the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the side wall 10 of the adsorption tower 1 (see the two-dot chain line in FIG. 2) in order to effectively obtain the sealing effect. Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the sealing material 53a is previously provided so as to be more effective in the direction in which pressure is applied regardless of the vertical movement of the partition structure 5. May be used. In addition, as the sealing material 53a, a material formed using at least one of rubber, synthetic resin, paper, glass fiber, wood, and the like can be used.
[0031]
The support member 52 is provided between the first partition member 50 and the second partition member 51 so as to have a rostral structure. As shown by way of example in FIG. 4, this rostral structure includes a plurality (four in the drawing) of cylindrical support members 52 and a plurality of cross-sectional outer diameters slightly smaller than the inner diameter of the support members 52 (in FIG. The first and second partition members 50 and 51 provided with the support member fixing protrusion 52a on the gas passage space 5 'formation side are aligned with the support member 52 and the support member fixing protrusion 52a. However, the present invention is not limited to this. For example, one end of the support member 52 may be fixed to one of the first and second partition members 50 and 51 in advance. Both ends of the member 52 may be fixed to the first and second partition members 50 and 51, respectively.
[0032]
The first filler layers 6a and 6b are filled with ceramic balls or metal balls as gas dispersion balls. The first filler layer 6b uses the weight of the filled gas dispersion balls to fluidize the filler filled in the second filler layers 7a and 7b and the third filler layers 8a and 8b. Can be suppressed. The first filler layer 6a is provided for the purpose of obtaining a resistance corresponding to the first filler layer 6b in order to suppress a mixed gas introduced from the lower gas passage 3 due to a difference in resistance between the upper and lower parts of the partition structure 5. Is provided.
[0033]
The second filler layers 7a and 7b are filled with alumina particles. The particle size of the alumina particles is preferably 1 to 5 mm. When the particle diameter is less than 1 mm, the pressure loss may increase, and when the particle diameter exceeds 5 mm, the rate of diffusion into the pores becomes rate-limiting, and the adsorption rate may decrease. The third filler layers 8a and 8b are filled with zeolite. The particle size of the zeolite is preferably 1 to 5 mm. When the particle diameter is less than 1 mm, the pressure loss may increase, and when the particle diameter exceeds 5 mm, the rate of diffusion into the pores becomes rate-limiting, and the adsorption rate may decrease. Note that the order of filling the second filler layers 7a and 7b and the third filler layers 8a and 8b may be changed according to the gas flow direction or the like.
[0034]
Although the present embodiment has been described as an adsorption apparatus suitable for producing oxygen from air by the PSA method or the TSA method, the present invention is not limited to the above-described one. It is also applicable to the separation and purification and concentration of gases such as hydrogen, carbon dioxide, methane, and moisture.
[0035]
In the adsorption apparatus X1 having the above configuration, the provision of the partition structure 5 divides the adsorption tower 1 into upper and lower sides. Therefore, as compared with an adsorption tower of the same size in which the partition structure 5 is not provided, an effect similar to that of securing twice the area for processing the mixed gas is obtained, and the diameter of the adsorption tower 1 itself is increased. Therefore, it is possible to prevent an increase in installation area and a drift of gas which is likely to occur in an adsorption tower having a large diameter. That is, it is possible to provide a compact adsorption device having a large amount of processing gas. In addition, by separating the filler layers 6a, 7a, 8a and the filler layers 6b, 7b, 8b with the partition structure 5, the filling height of the filler at each of the upper and lower portions of the partition structure 5 can be reduced. The flow resistance due to the packing material is reduced as compared to the case where the flow resistance due to the packing material is received over almost the entire height of the adsorption tower. Further, since the partition structure 5 can be moved up and down, the partition structure 5 can be moved downward by its own weight and the weight of the filler filled in each of the filler layers 6b, 7b, 8b. . Therefore, each of the filler layers 6a, 7a, 8a becomes compacted due to vibration or gas flow during operation, and even when the layers are compressed, for example, between the partition structure 5 and the third filler layer 8a. The formation of a space can be prevented. Therefore, it is not necessary to separately provide a pressurizing device or the like in order not to generate the space, and the configuration of the device can be simplified. Further, each of the filler layers 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b in the adsorption tower 1 is formed by filling the filler sequentially from the upper gas passage 2 with the adsorption tower 1 installed vertically. It can be carried out. Therefore, it is not necessary to tilt the adsorption tower 1 sideways when filling the packing material, or to separately provide an inlet for introducing the packing material on the side surface 10 of the adsorption tower 1, and it is possible to reduce cost and work efficiency. Are better.
[0036]
By providing the seal structure 53 on the first and second partition members 50 and 51, the movement of the filler through the gap between the first and second partition members 50 and 51 and the inner surface 10a of the side wall 10 is prevented. Can be prevented. Therefore, the processing of the mixed gas can be performed more effectively, and problems such as outflow of the filler can be suppressed. Further, by providing the seal structure 53, the dimensional accuracy between the first and second partition members 50 and 51 and the side wall 10 of the adsorption tower 1 does not have to be strictly required.
[0037]
By laminating each of the filler layers 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b so as to be symmetrical above and below the partition structure 5, the difference in the filling state of the filler above and below the partition structure 5, that is, One-sided flow of gas due to a difference in flow resistance can be suppressed. Therefore, the mixed gas can be more effectively processed.
[0038]
An exhaust gas treatment device X2 according to a second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention. In this drawing, members or elements that are the same as or similar to those of the suction device X1 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
[0039]
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the adsorption tower 1 ′ having a cylindrical shape includes an upper gas passage 2, a lower gas passage 3, and an upper gas passage 2 and a lower gas passage 3. And intermediate gas passage ports 4a, 4b, 4c provided in the side wall 10 of the adsorption tower 1 between the two.
[0040]
In the present embodiment, the upper gas passage 2, the lower gas passage 3, and the intermediate gas passage 4b are used as gas inlets for introducing a mixed gas, and the intermediate gas passages 4a, 4c are used as a gas inlet. The upper gas passage 2, the lower gas passage 3, and the intermediate gas passage 4b may be gas outlets, and the intermediate gas passages 4a, 4c may be gas inlets. .
[0041]
As shown in FIG. 5, inside the adsorption tower 1 ', the partition structures 5a, 5b, 5c and the first filler layers 6a to 6c which are filled on the upper and lower sides of each of the partition structures 5a, 5b, 5c. 6d, the second filler layers 7a to 7d, the third filler layers 8a to 8d, and the partition members 9a to 9h for partitioning the first to third filler layers. Partition body 9a-Second filler layer 7a-Partition body 9b-Third filler layer 8a-Partition structure 5a-Third filler layer 8b-Partition body 9c-Second filler layer 7b-Partition body 9d- 1 filler layer 6b-partition structure 5b-first filler layer 6c-partition body 9e-second filler layer 7c-partition body 9f-third filler layer 8c-partition structure 5c-third filler layer 8d-partition body 9g-second filler layer 7d-partition body 9h-first filler layer 6d. .
[0042]
In the adsorption device X2 having the above-described configuration, the adsorption tower 1 'is divided into four by the partition structures 5a, 5b, and 5c. Therefore, the same effect can be obtained as when the area for processing the mixed gas is secured four times as compared with an adsorption tower of the same size without the partition structures 5a, 5b, 5c, and the adsorption tower 1 'itself Since the diameter of the gas is not increased, it is possible to prevent an increase in installation area and a drift of gas which is likely to occur in an adsorption tower having a large diameter. That is, it is possible to provide a compact adsorption apparatus having a large processing gas amount. Further, by dividing the adsorption tower 1 'into four parts, the filling height of the filler can be reduced, so that the flow resistance due to the filler is also reduced.
[0043]
In the present embodiment, the description has been given of the adsorption apparatus X2 in which the partitioning structures 5a, 5b, 5c and the intermediate gas passage ports 4a, 4b, 4c are provided and the adsorption tower 1 'is divided into four parts, but is not limited to the above. The adsorption tower can be divided into even numbers of 6 or more using a partition structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cutaway front view of a suction device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 and a dashed line in the drawing shows a state where the side of the adsorption tower constituting the adsorption apparatus according to the first embodiment of the present invention is not in contact.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 1;
FIG. 4 is an exploded perspective view and an assembled perspective view of a partition structure constituting the suction device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cutaway front view of a suction device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cutaway front view of a conventional suction device.
[Explanation of symbols]
X1, X2 Adsorber 1, 1 'Adsorption tower 2 Upper gas passage 3 Lower gas passages 4, 4a, 4b, 4c Intermediate gas passages 5, 5a, 5b, 5c Partition structure 5' Gas passage space 6a- 6d first filler layer (layer composed of gas dispersion balls)
7a to 7d Second filler layer (layer made of adsorbent)
8a to 8d Third filler layer (layer composed of adsorbent)
9a to 9h Partition body 10 Side wall 10a (of adsorption tower 1) Inner surface 50 (of side wall 10) First partition member 50a Perforated plate 50b Flat metal net 51 Second partition member 52 Support member 52a Support member fixing projection 53 Seal structure 53a Sealing material 53b, 53c Holding member 53d Bolt 53e Nut 101 Adsorption tower 102 Upper gas passage 103 Lower gas passage 106 Ceramic ball layer 107 Zeolite layer 108 Alumina particle layer 109a, 109b Wire mesh 150a Porous plate 150b Wire mesh

Claims (6)

上部ガス通過口と、下部ガス通過口と、前記上部ガス通過口と前記下部ガス通過口との間の側壁に設けた中間ガス通過口とを備える筒状の吸着塔と、
ガス透過性を有する第1仕切部材と、ガス透過性を有する第2仕切部材と、前記第1仕切部材と前記第2仕切部材との間を隔てて支持することによりガス通過空間部を形成するための複数の支持部材とを備えており、前記側壁の内面に沿って上下動可能で、かつ前記中間ガス通過口と前記ガス通過空間部とが連通するように設けられた仕切構造体と、
前記仕切構造体の上下両側に充填された充填材と、を備えていることを特徴とする、吸着装置。
An upper gas passage, a lower gas passage, and a tubular adsorption tower including an intermediate gas passage provided on a side wall between the upper gas passage and the lower gas passage,
A first partition member having gas permeability, a second partition member having gas permeability, and a gas passage space formed by supporting the first partition member and the second partition member with a space therebetween. A plurality of support members for, and can move up and down along the inner surface of the side wall, and a partition structure provided so that the intermediate gas passage port and the gas passage space communicate with each other,
A filler filled on both upper and lower sides of the partition structure.
前記第1および第2仕切部材は、前記第1および第2仕切部材と前記側壁の内面との間における前記充填材の移動を防ぐためのシール材を備えるシール構造を有している、請求項1に記載の吸着装置。The said 1st and 2nd partition member has a sealing structure provided with the sealing material for preventing the said filler from moving between the said 1st and 2nd partition member and the inner surface of the said side wall, The claim | item. 2. The adsorption device according to 1. 前記第1および第2仕切部材は、平板状金網、多孔板または平板状金網と多孔板との積層板からなる、請求項1または2に記載の吸着装置。3. The suction device according to claim 1, wherein the first and second partition members are formed of a flat metal mesh, a perforated plate, or a laminate of a flat metal mesh and a perforated plate. 4. 前記充填材は、前記仕切構造体の上下各々で複数の層を形成し、
前記充填材の層は、前記仕切構造体の上下で対称となるように積層形成されている、請求項1〜3のいずれか1つに記載の吸着装置。
The filler forms a plurality of layers above and below the partition structure,
The adsorption device according to any one of claims 1 to 3, wherein the layers of the filler are stacked and formed so as to be symmetrical above and below the partition structure.
前記充填材は、ガス分散用ボールからなる層と少なくとも1つの吸着剤からなる層とを形成している、請求項1〜4のいずれか1つに記載の吸着装置。The adsorption device according to any one of claims 1 to 4, wherein the filler forms a layer made of gas dispersion balls and a layer made of at least one adsorbent. 上部ガス通過口と、下部ガス通過口と、前記上部ガス通過口と前記下部ガス通過口との間の側壁に上下に間隔をあけて設けた複数の中間ガス通過口とを備える筒状の吸着塔と、
ガス透過性を有する第1仕切部材と、ガス透過性を有する第2仕切部材と、前記第1仕切部材と前記第2仕切部材との間にガス通過空間部を形成するための複数の支持部材とを備え、かつ前記中間ガス通過口と前記ガス通過空間部とが連通するように設けられた前記側壁の内面に沿って上下動可能な複数の仕切構造体と、
前記各仕切構造体の上下両側に充填された充填材と、を備えていることを特徴とする、吸着装置。
A tubular adsorption device including an upper gas passage, a lower gas passage, and a plurality of intermediate gas passages vertically spaced from each other on a side wall between the upper gas passage and the lower gas passage. Tower and
A first partition member having gas permeability, a second partition member having gas permeability, and a plurality of support members for forming a gas passage space between the first partition member and the second partition member. And, a plurality of partition structures that can move up and down along the inner surface of the side wall provided so that the intermediate gas passage and the gas passage space communicate with each other,
A filler filled on both upper and lower sides of each partition structure.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160152A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Tomoko Suenaga Gas purification device and airtight sheet used for gas purification device
JP2008514399A (en) * 2004-09-24 2008-05-08 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー Reactor
JP2011194399A (en) * 2010-02-27 2011-10-06 Jfe Steel Corp Device for gas separation by pressure swing adsorption
JP2013507245A (en) * 2009-10-16 2013-03-04 ハイダック フィルターテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Equipment for drying media streams
JP2014058440A (en) * 2008-02-27 2014-04-03 Kellogg Brown & Root Llc Split flow contactor
AU2016238957B2 (en) * 2008-02-27 2018-09-13 Kellogg Brown & Root Llc Split flow contactor
CN114917721A (en) * 2022-06-28 2022-08-19 河北金利康科技集团有限公司 Adsorption tower of medical oxygen generation device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514399A (en) * 2004-09-24 2008-05-08 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー Reactor
JP2007160152A (en) * 2005-12-09 2007-06-28 Tomoko Suenaga Gas purification device and airtight sheet used for gas purification device
JP2014058440A (en) * 2008-02-27 2014-04-03 Kellogg Brown & Root Llc Split flow contactor
AU2016238957B2 (en) * 2008-02-27 2018-09-13 Kellogg Brown & Root Llc Split flow contactor
JP2013507245A (en) * 2009-10-16 2013-03-04 ハイダック フィルターテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Equipment for drying media streams
JP2011194399A (en) * 2010-02-27 2011-10-06 Jfe Steel Corp Device for gas separation by pressure swing adsorption
CN114917721A (en) * 2022-06-28 2022-08-19 河北金利康科技集团有限公司 Adsorption tower of medical oxygen generation device
CN114917721B (en) * 2022-06-28 2023-09-22 河北金利康科技集团有限公司 Medical oxygenerator adsorption tower

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