JP2008018305A - Gas purifier - Google Patents

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Koji Horizoe
浩司 堀添
Atsushi Sato
佐藤  淳
Akihiro Hamada
章裕 浜田
Sueo Yoshida
季男 吉田
Jun Izumi
順 泉
Mikiro Kumagai
幹郎 熊谷
Takashi Ishikawa
敬司 石川
Yoshihiro Kubota
好浩 窪田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Yokohama National University NUC
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Yokohama National University NUC
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas purifier employing an adsorbent suitable for adsorption removal of organic silicon type impurities from a hydrocarbon type raw gas. <P>SOLUTION: The gas purifier 10 is used to purify a raw gas 1 containing sulfur type impurities 1a, organic silicon type impurities 1b and moisture 1c and has an adsorption column 11 provided with adsorbents 12 and 13 adsorbing impurities 1a and 1b, respectively, and an adsorption column 21 provided with an adsorbent 24 adsorbing moisture 1c. The adsorbent 12 is silicalite, the adsorbent 13 is one of SBA-1, SBA-3, SBA-7 and SBA-15, and the adsorbent 24 is silica gel. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス精製装置に関し、特に、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどのように、有機珪素系不純物を含有するガスを精製する場合に適用すると有効なものである。   The present invention relates to a gas purification apparatus, and in particular, organic silicon such as biogas such as sewage digestion gas and food waste fermentation methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste such as waste. It is effective when applied to purify gas containing system impurities.

下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどでガスエンジンやマイクロガスタービンなどを駆動して発電などに有効利用する場合には、当該ガス中に含まれている硫黄系不純物(例えば、硫化水素、チオカルボニル、チオフェン、メルカプタンなど)や有機珪素系不純物(例えば、シロキサンなど)などのような有害物質を予め除去して当該ガスを精製しておく必要がある。このため、従来は、上記バイオガスや上記廃棄物熱分解ガスなどの原ガス中の硫黄系不純物を、水酸化ナトリウム水溶液などにより化学的に吸収除去したり(タカハックス法)、酸化鉄などにより物理的に吸着除去したり(ダライ粉層法)、上記原ガス中の有機珪素系不純物を活性炭などにより物理的に吸着除去することにより、上記原ガスを精製するようにしていた。   Biogas such as sewage digestion gas and food waste fermented methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing wastes such as garbage, etc., can be used effectively for power generation by driving gas engines and micro gas turbines In this case, the harmful substances such as sulfur impurities (for example, hydrogen sulfide, thiocarbonyl, thiophene, mercaptan) and organic silicon impurities (for example, siloxane) contained in the gas are removed in advance. Therefore, it is necessary to purify the gas. For this reason, conventionally, sulfur-based impurities in raw gases such as the biogas and the waste pyrolysis gas are chemically absorbed and removed with an aqueous sodium hydroxide solution (Takahax method) or physically with iron oxide or the like. The raw gas is purified by adsorption or removal (Dalai powder layer method) or by physically adsorbing and removing organic silicon impurities in the raw gas with activated carbon or the like.

例えば、特許文献1には、原ガスを第一の処理槽に送給させ、該第一の処理槽内に配置された、USY,USM,MCM−41,MCM−48の何れかの有機珪素系不純物吸着剤および硫黄系不純物吸着剤により、前記有機珪素系不純物および前記硫黄系不純物をそれぞれ吸着除去させて、メタンからなる精製ガスを精製するガス精製装置が開示されている。また、このガス精製装置では、前記第一の処理槽内に水分吸着剤がガスの流通方向において前記第一の処理槽内における前記不純物吸着剤の後流側に設けられて、原ガスに含まれる水分を吸着除去させていた。   For example, Patent Document 1 discloses that organosilicon of any one of USY, USM, MCM-41, and MCM-48 disposed in the first treatment tank by feeding the raw gas to the first treatment tank. There is disclosed a gas purifier for purifying a purified gas composed of methane by adsorbing and removing the organosilicon impurities and the sulfur impurities by a system impurity adsorbent and a sulfur impurity adsorbent. In this gas purification apparatus, a moisture adsorbent is provided in the first treatment tank on the downstream side of the impurity adsorbent in the first treatment tank in the gas flow direction, and is included in the raw gas. Moisture was removed by adsorption.

また、特許文献2には、消化ガスをシロキサン除去部に送給させ、該シロキサン除去部に配置されたガス処理用の活性炭からなるシロキサン化合物吸着剤(有機珪素系不純物吸着剤)により、前記有機珪素系不純物であるシロキサン化合物を吸着除去して、メタンからなる精製ガスを精製する消化ガスの精製装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses that the digestion gas is fed to the siloxane removal unit, and the organic compound is adsorbed by a siloxane compound adsorbent (organosilicon-based impurity adsorbent) made of activated carbon for gas treatment disposed in the siloxane removal unit. An apparatus for purifying digestion gas that purifies a purified gas composed of methane by adsorbing and removing a siloxane compound that is a silicon-based impurity is disclosed.

特開2006−16439号公報JP 2006-16439 A 特開2006−83311号公報JP 2006-83311 A

しかしながら、前述したガス精製装置や前述した消化ガスの精製装置において、USY,USM,MCM−41,MCM−48,活性炭の何れかの有機珪素系不純物吸着剤により原ガスから有機珪素系不純物を吸着除去することができるものの、これらの吸着剤以外に原ガス(炭化水素)からの有機珪素系不純物の吸着除去に用いて好適である吸着剤を用いたガス精製装置が望まれていた。   However, in the gas purification apparatus and the digestion gas purification apparatus described above, the organosilicon impurities are adsorbed from the raw gas by the organosilicon impurity adsorbent of any of USY, USM, MCM-41, MCM-48, and activated carbon. In addition to these adsorbents, a gas purifier using an adsorbent that is suitable for adsorbing and removing organosilicon impurities from raw gas (hydrocarbon) has been desired.

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、原ガス(炭化水素)からの有機珪素系不純物の吸着除去に用いて好適である吸着剤を用いたガス精製装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and provides a gas purification apparatus using an adsorbent that is suitable for adsorption removal of organosilicon impurities from raw gas (hydrocarbon). With the goal.

上述した課題を解決する第1の発明に係るガス精製装置は、硫黄系不純物、有機珪素系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、第一の処理槽と、前記第一の処理槽の一方側から他方側へ前記原ガスを流通させる第一のガス送給手段と、前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤と、第二の処理槽と、前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤とを有し、前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、前記有機珪素系不純物吸着剤が、SBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかであり、前記水分吸着剤が、シリカゲルであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a first invention that solves the above-described problem is a gas purification apparatus that purifies a raw gas containing sulfur-based impurities, organic silicon-based impurities, and moisture, and includes a first treatment tank, A first gas feeding means for circulating the raw gas from one side of the first treatment tank to the other side; a first reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the first treatment tank; A sulfur-based impurity adsorbent that adsorbs the sulfur-based impurities, disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and in the first processing tank Arranged in the first treatment tank so as to partition one side and the other side, an organosilicon impurity adsorbent that adsorbs the organosilicon impurities, a second treatment tank, and the first treatment tank The gas flowing from one side of the second to the other side flows from one side of the second treatment tank to the other side. A second gas feeding means, a second reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the second treatment tank, and the one side and the other side in the second treatment tank so as to partition each other. And a moisture adsorbent that adsorbs moisture, the sulfur-based impurity adsorbent is silicalite, and the organosilicon impurity adsorbent is SBA-1, SBA- 3, SBA-7, or SBA-15, wherein the moisture adsorbent is silica gel.

上述した課題を解決する第2の発明に係るガス精製装置は、硫黄系不純物、有機珪素系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、第一の処理槽と、前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤と、第二の処理槽と、前記原ガスを前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通させると共に、この第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤と有し、前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、前記有機珪素系不純物吸着剤が、SBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかであり、前記水分吸着剤が、シリカゲルであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a second invention that solves the above-described problem is a gas purification apparatus that purifies a raw gas containing sulfur-based impurities, organic silicon-based impurities, and moisture, and includes a first treatment tank, The first reduced pressure exhaust means for depressurizing and exhausting the inside of the first treatment tank, and disposed in the first treatment tank so as to partition one side and the other side in the first treatment tank, The sulfur-based impurity adsorbent that adsorbs the sulfur-based impurities and the first processing tank are disposed in the first processing tank so as to separate one side and the other side, and adsorb the organosilicon impurities. An organic silicon-based impurity adsorbent, a second treatment tank, and the raw gas flowing from one side of the first treatment tank to the other side, and from one side of the first treatment tank to the other side. A second gas that circulates the circulated gas from one side of the second treatment tank to the other side. Gas supply means, second reduced pressure exhaust means for depressurizing and exhausting the inside of the second treatment tank, and the second treatment so as to partition one side and the other side in the second treatment tank. It is arranged in a tank and has a moisture adsorbent that adsorbs moisture, the sulfur-based impurity adsorbent is silicalite, and the organosilicon-based impurity adsorbent is SBA-1, SBA-3, SBA-7. , SBA-15, and the moisture adsorbent is silica gel.

本発明に係るガス精製装置によれば、原ガスに含まれる硫黄系不純物、有機珪素系不純物および水分が、第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤、および第二の処理槽に配置された水分吸着剤にてそれぞれ吸着され、前記硫黄系不純物および前記水分が異なる排気経路にて系外に排出されるので、前記硫黄系不純物と前記水分とが接触しなくなる。よって、前記水分に前記硫黄系不純物が溶解してなる溶液による、前記処理槽、前記吸着剤、および前記硫黄系不純物が排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガスから硫黄系不純物および水分の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。さらに、前記有機珪素系吸着剤がSBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかであることで、これら吸着剤が、当該吸着剤に吸着された有機珪素系不純物を除去した後に再度有機珪素系不純物を吸着する可逆吸着性能を有しており、有機珪素系不純物を含有する炭化水素から当該有機珪素系不純物の吸着除去を連続的に安定して行うことができる。   According to the gas purification apparatus of the present invention, sulfur-based impurities, organosilicon impurities and moisture contained in the raw gas are transferred to the sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first processing tank and the second processing tank. The sulfur-based impurities and the moisture are not brought into contact with each other because the sulfur-based impurities and the moisture are discharged out of the system through different exhaust paths. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the treatment tank, the adsorbent, and an exhaust path through which the sulfur impurities are exhausted by a solution in which the sulfur impurities are dissolved in the moisture. As a result, purification by removing sulfur impurities and moisture from the raw gas can be stably performed at low cost. Further, since the organosilicon adsorbent is any one of SBA-1, SBA-3, SBA-7, and SBA-15, the adsorbent is adsorbed on the adsorbent. It has a reversible adsorption performance for adsorbing organic silicon impurities again after removing the organic silicon impurities, and can adsorb and remove the organic silicon impurities from hydrocarbons containing the organic silicon impurities continuously and stably. .

以下に、本発明に係るガス精製装置を実施するための最良の形態について、各実施形態に基づき具体的に説明する。   Below, the best form for implementing the gas purification apparatus which concerns on this invention is demonstrated concretely based on each embodiment.

[第一の実施形態]
以下に、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置につき、図面を用いて具体的に説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, the gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図であり、図2は、それが有する第三の処理槽の説明図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a third treatment tank that it has.

本実施形態に係るガス精製装置は、図1に示すように、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどのような、硫黄系不純物(例えば、硫化水素、チオカルボニル、チオフェン、メルカプタンなど)1a(含有量:1000ppm以上)、有機珪素系不純物(例えば、シロキサンなど)1b(含有量:50mg/Nm3程度)、水分1cおよび二酸化炭素1dを含有する原ガス1を精製するガス精製装置10であって、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを吸着して除去する第一の処理槽である吸着塔11と、吸着塔11の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ原ガス1を流通させる第一のガス送給手段と、吸着塔11を減圧して当該吸着塔11にて吸着された不純物1a,1bを排気させる第一の減圧排気手段と、吸着塔11の下方側から上方側へ流通して精製された精製ガス1eから水分1cを吸着して除去する第二の処理槽である吸着塔21と、精製ガス1eを吸着塔21の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通させる第二のガス送給手段と、吸着塔21を減圧して当該吸着塔21にて吸着された水分1cを排気させる第二の減圧排気手段と、吸着塔21の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通して精製された精製ガス1fから二酸化炭素1dを吸着して除去する第三の処理槽である吸着塔31と、精製ガス1fを吸着塔31の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通させる第三のガス送給手段と、吸着塔31を減圧して当該吸着塔31にて吸着された二酸化炭素1dを排気させる第三の減圧排気手段とを有する。 As shown in FIG. 1, the gas purification apparatus according to the present embodiment includes biogas such as sewage digestion gas and food waste fermentation methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste such as garbage. Such as sulfur-based impurities (for example, hydrogen sulfide, thiocarbonyl, thiophene, mercaptan) 1a (content: 1000 ppm or more), organosilicon-based impurities (for example, siloxane) 1b (content: about 50 mg / Nm 3) ), A gas purification apparatus 10 for purifying the raw gas 1 containing moisture 1c and carbon dioxide 1d, and a first treatment tank that adsorbs and removes sulfur-based impurities 1a and organosilicon-based impurities 1b from the raw gas 1 The first adsorbing tower 11, the first gas feeding means for circulating the raw gas 1 from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorbing tower 11, The first reduced-pressure exhaust means for exhausting the impurities 1a and 1b adsorbed in the adsorption tower 11 and the purified gas 1e that is circulated from the lower side to the upper side of the adsorption tower 11 to adsorb moisture 1c. An adsorption tower 21 which is a second treatment tank to be removed, a second gas feeding means for circulating the purified gas 1e from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 21, and the adsorption tower 21 The second reduced pressure exhaust means for evacuating the water 1c adsorbed in the adsorption tower 21 and the lower pressure (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 21 were purified. An adsorption tower 31 that is a third treatment tank that adsorbs and removes carbon dioxide 1d from the purified gas 1f, and a first gas that passes the purified gas 1f from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 31. Three gas feeding means and the adsorption tower 31 are depressurized and the adsorption tower 31 And a third decompression means for exhausting the adsorbed carbon dioxide 1d.

また、上述したガス精製装置10は、吸着塔31の一方側から減圧して排気された二酸化炭素(ガス)1dを吸着塔31の一方側から再び送給させると共に、吸着塔11,21の他方側へ送給させる第一の排気再送給手段と、吸着塔31の一方側から他方側へ流通したガス1gを吸着塔31の他方側へ送給させる第二の排気再送給手段とを有する。   In addition, the gas purification apparatus 10 described above causes carbon dioxide (gas) 1d that has been decompressed and exhausted from one side of the adsorption tower 31 to be fed again from one side of the adsorption tower 31, and the other of the adsorption towers 11 and 21. A first exhaust re-transmission means for feeding the gas to the side, and a second exhaust re-transmission means for feeding the gas 1g flowing from one side of the adsorption tower 31 to the other side to the other side of the adsorption tower 31.

前記第一のガス送給手段としては、ブロア16、バルブ18a,18bなどが挙げられる。   Examples of the first gas supply means include a blower 16 and valves 18a and 18b.

前記第一の減圧排気手段としては、真空ポンプ56、バルブ19aなどが挙げられる。   Examples of the first vacuum exhaust means include a vacuum pump 56 and a valve 19a.

吸着塔11は、複数(本実施形態では2つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔11は、当該吸着塔11内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔11内に配置され、硫黄系不純物1aを吸着する高シリカゼオライトからなりハニカム形状の硫黄系不純物吸着剤12と、吸着塔11内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔11内に配置され、有機珪素系不純物1bを吸着する高シリカゼオライトからなりハニカム形状の有機珪素系不純物吸着剤13とを有する。   A plurality of (two in this embodiment) adsorption towers 11 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 11 is arranged in the adsorption tower 11 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 11 and is made of a high silica zeolite that adsorbs the sulfur impurities 1a. The honeycomb-shaped sulfur-based impurity adsorbent 12 is disposed in the adsorption tower 11 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 11, and the organosilicon impurities 1b are It has a honeycomb-shaped organosilicon impurity adsorbent 13 made of adsorbing high silica zeolite.

硫黄系不純物吸着剤12を構成する高シリカゼオライトとしては、シリカライトが挙げられる。   Silicalite is mentioned as a high silica zeolite which comprises the sulfur type impurity adsorption agent 12. FIG.

なお、上記高シリカゼオライトは、疎水性を有し、水分共存下でも吸着量の低下が少ないものである。   Note that the high silica zeolite has hydrophobicity, and the amount of adsorption is hardly reduced even in the presence of moisture.

有機珪素系不純物吸着剤(ガス精製剤)13を構成する高シリカゼオライトとしては、USM,USY,MCM−41,MCM−48,SBA−1,SBA−3,SBA−7,SBA−15が挙げられ、特に、MCM−41,SBA−1,SBA−15であると好ましく、さらに、SBA−15であると最も好ましい。   USM, USY, MCM-41, MCM-48, SBA-1, SBA-3, SBA-7, SBA-15 are listed as the high silica zeolite constituting the organosilicon impurity adsorbent (gas purification agent) 13. In particular, MCM-41, SBA-1, and SBA-15 are preferable, and SBA-15 is most preferable.

吸着塔21は、複数(本実施形態では2つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔21は、当該吸着塔21内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔21内に配置され、水分を吸着するシリカゲルからなりハニカム形状の水分吸着剤24を有する。   A plurality (two in this embodiment) of adsorption towers 21 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 21 is arranged in the adsorption tower 21 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 21 and is made of silica gel that adsorbs moisture and has a honeycomb-shaped moisture. It has an adsorbent 24.

前記第二のガス送給手段として、ブロア26、バルブ28a,28bなどが挙げられる。   Examples of the second gas supply means include a blower 26 and valves 28a and 28b.

前記第二の減圧排気手段として、真空ポンプ66、バルブ29aなどが挙げられる。   Examples of the second decompression means include a vacuum pump 66 and a valve 29a.

吸着塔31は、複数(本実施形態では3つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔31は、当該吸着塔31内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔31内に配置され、二酸化炭素1dを吸着するハニカム形状のX型ゼオライトからなる二酸化炭素吸着剤35を有する。   A plurality (three in this embodiment) of adsorption towers 31 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 31 is disposed in the adsorption tower 31 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 31 and adsorbs the carbon dioxide 1d. It has a carbon dioxide adsorbent 35 made of zeolite.

二酸化炭素吸着剤35を構成するX型ゼオライトとしては、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちのいずれかを交換カチオンとしたX型ゼオライト(Li−X,Ca−X,Sr−X,Mg−X,Na−X)が挙げられ、シリカ/アルミナ比が2〜2.5であると好ましく、特に、Li又はNaを交換カチオンとしたX型ゼオライト(Li−X又はNa−X)であるとより好ましく、さらに、シリカ/アルミナ比が2であると最も好ましい。   As the X-type zeolite constituting the carbon dioxide adsorbent 35, an X-type zeolite (Li-X, Ca-X, Sr-X, Mg) using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation. -X, Na-X), and the silica / alumina ratio is preferably 2 to 2.5, particularly X-type zeolite (Li-X or Na-X) having Li or Na as an exchange cation. More preferably, the silica / alumina ratio is most preferably 2.

前記第三のガス送給手段として、ブロア36、バルブ38a,38bなどが挙げられる。   Examples of the third gas feeding means include a blower 36 and valves 38a and 38b.

前記第三の減圧排気手段として、真空ポンプ46、バルブ39aなどが挙げられる。   Examples of the third decompression means include a vacuum pump 46 and a valve 39a.

前記第一の排気再送給手段として、第一のサージタンク47、バルブ14a,14b,19b,29b,49a,49b、流量調節弁2,3などが挙げられる。   Examples of the first exhaust retransmission supply means include a first surge tank 47, valves 14a, 14b, 19b, 29b, 49a, 49b, flow rate adjusting valves 2, 3 and the like.

前記第二の排気再送給手段として、第二のサージタンク57、流量調節弁6、バルブ39bなどが挙げられる。   Examples of the second exhaust re-transmission supply means include a second surge tank 57, a flow rate adjusting valve 6, a valve 39b, and the like.

上述したガス精製装置10では、硫黄系不純物吸着剤12が、原ガス1の流通方向において有機珪素系不純物吸着剤13よりも上流側に配置される。水分吸着剤24は、原ガス1の流通方向において硫黄系不純物吸着剤12および有機珪素系不純物吸着剤13よりも下流側に配置される。二酸化炭素吸着剤35は、原ガス1の流通方向において硫黄系不純物吸着剤12、有機珪素系不純物吸着剤13および水分吸着剤24よりも下流側に配置される。   In the gas purification device 10 described above, the sulfur-based impurity adsorbent 12 is disposed upstream of the organosilicon-based impurity adsorbent 13 in the flow direction of the raw gas 1. The moisture adsorbent 24 is disposed downstream of the sulfur-based impurity adsorbent 12 and the organosilicon impurity adsorbent 13 in the flow direction of the raw gas 1. The carbon dioxide adsorbent 35 is disposed downstream of the sulfur-based impurity adsorbent 12, the organosilicon impurity adsorbent 13, and the moisture adsorbent 24 in the flow direction of the raw gas 1.

このような位置に硫黄系不純物吸着剤12を配置することにより、硫黄系不純物1a による有機珪素系不純物吸着剤13や水分吸着剤24の劣化を抑制することができる。このような位置に二酸化炭素吸着剤35を配置することにより、硫黄系不純物1a、有機珪素系不純物1bおよび水分1cによる二酸化炭素吸着剤35の劣化を抑制することができる。   By disposing the sulfur-based impurity adsorbent 12 at such a position, deterioration of the organosilicon impurity adsorbent 13 and the moisture adsorbent 24 due to the sulfur-based impurity 1a can be suppressed. By disposing the carbon dioxide adsorbent 35 at such a position, it is possible to suppress the deterioration of the carbon dioxide adsorbent 35 due to the sulfur-based impurities 1a, the organic silicon-based impurities 1b, and the moisture 1c.

なお、第一のサージタンク47から吸着塔31の一方側から他方側へ流通し、精製ガス1fと合流するガス1hは、流量調節弁7,8により調節される。二酸化炭素1dは、流量調節弁32、バルブ33を介して系外に排気される。精製ガス1gは、流量調節弁37を介して回収される。   The gas 1h that flows from the first surge tank 47 to the other side of the adsorption tower 31 and joins the purified gas 1f is adjusted by the flow rate control valves 7 and 8. The carbon dioxide 1d is exhausted outside the system through the flow rate adjustment valve 32 and the valve 33. 1 g of purified gas is recovered via the flow rate control valve 37.

このようなガス精製装置10においては、一方の吸着塔11にて硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを吸着して除去する吸着工程が行われ、他方の吸着塔11にて吸着剤12,13にそれぞれ吸着された硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを脱着させる脱着工程が行われる。また、一方の吸着塔21にて水分1cを吸着除去する吸着工程が行われ、他方の吸着塔21にて吸着剤24に吸着された水分1cを脱着させる脱着工程が行われる。さらに、一つの吸着塔31にて二酸化炭素1dを吸着除去する吸着工程が行われ、他の一つの吸着塔31にて吸着された精製ガス1gを脱着させるパージ工程が行われ、さらに他の一つの吸着塔31にて吸着剤35に吸着された二酸化炭素1dを脱着させる脱着工程が行われる。   In such a gas purification apparatus 10, an adsorption step for adsorbing and removing sulfur-based impurities 1 a and organosilicon-based impurities 1 b is performed in one adsorption tower 11, and adsorbents 12, A desorption process for desorbing the sulfur-based impurities 1a and the organosilicon-based impurities 1b adsorbed on the respective 13 is performed. Further, an adsorption process for adsorbing and removing the moisture 1c is performed in one adsorption tower 21, and a desorption process for desorbing the moisture 1c adsorbed by the adsorbent 24 in the other adsorption tower 21 is performed. Further, an adsorption process for adsorbing and removing carbon dioxide 1d is performed in one adsorption tower 31, a purge process for desorbing 1 g of purified gas adsorbed in the other adsorption tower 31 is performed, and another one is performed. A desorption process for desorbing carbon dioxide 1d adsorbed by the adsorbent 35 in the two adsorption towers 31 is performed.

すなわち、一方の吸着塔11にて吸着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ18a,18bを開放する一方、バルブ19a,19bを閉鎖し、ブロア16を作動させることにより、原ガス1が吸着塔11内に送給される。このとき、原ガス1は吸着塔内11を下方側から上方側へ流通し、吸着塔11内の吸着剤12,13に不純物1a,1bがそれぞれ吸着されて除去される。これにより、原ガス1が精製ガス1eとなって吸着塔11の上方から送出される。   That is, when an adsorption process is performed in one adsorption tower 11, the valves 18a and 18b corresponding to the gas flow path are opened, while the valves 19a and 19b are closed and the blower 16 is operated, whereby the raw gas 1 is fed into the adsorption tower 11. At this time, the raw gas 1 flows through the adsorption tower 11 from the lower side to the upper side, and the impurities 1a and 1b are adsorbed and removed by the adsorbents 12 and 13 in the adsorption tower 11, respectively. As a result, the raw gas 1 becomes purified gas 1e and is sent out from above the adsorption tower 11.

他方の吸着塔11にて脱着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ19aを開放する一方、バルブ18a,18b,19bを閉鎖し、真空ポンプ56を作動させることにより、吸着塔11内が減圧される。このとき、吸着剤12,13に吸着された不純物1a,1bは、当該吸着剤12,13から脱着されて真空ポンプ56を通って系外に排気される。   When the desorption process is performed in the other adsorption tower 11, the valve 19 a corresponding to the gas flow path is opened, while the valves 18 a, 18 b, and 19 b are closed and the vacuum pump 56 is operated, whereby the adsorption tower 11 is operated. The inside is depressurized. At this time, the impurities 1 a and 1 b adsorbed on the adsorbents 12 and 13 are desorbed from the adsorbents 12 and 13 and exhausted out of the system through the vacuum pump 56.

続いて、このような脱着が所定時間行なわれると、バルブ18a,18bを閉鎖する一方、バルブ14b,19a,19bを開放し、流量調節弁3を調節することにより、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dが吸着塔11内に送給される。この操作を行うことにより、吸着剤12,13に吸着された不純物1a,1bがさらに脱着される。   Subsequently, when such desorption is performed for a predetermined time, the valves 18a and 18b are closed, while the valves 14b, 19a and 19b are opened, and the flow rate adjusting valve 3 is adjusted, whereby the first surge tank 47 Of carbon dioxide 1d is fed into the adsorption tower 11. By performing this operation, the impurities 1a and 1b adsorbed on the adsorbents 12 and 13 are further desorbed.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ14b,18a,18b,19aを閉鎖する一方、バルブ15b,19bを開放し、流量調節弁5を調節することにより、真空ポンプ46により加圧された二酸化炭素1dが第一のサージタンク47から吸着塔11内に送給される。これにより、吸着塔11内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された不純物1a,1bは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valves 14b, 18a, 18b, and 19a are closed, while the valves 15b and 19b are opened and the flow rate control valve 5 is adjusted to increase the pressure by the vacuum pump 46. The carbon dioxide 1d is fed from the first surge tank 47 into the adsorption tower 11. Thereby, the inside of the adsorption tower 11 is pressurized and becomes a normal pressure. The exhausted impurities 1a and 1b may be recovered.

上述した吸着工程および脱着工程がそれぞれ所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔11にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔11にて吸着工程が行われる。二つの吸着塔11にて、上述した工程を繰り返し交互に行うことで、原ガス1からの不純物1a,1bの除去(原ガス1の精製処理)を連続して行うことができる。   When the adsorption process and the desorption process described above are performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 11 that has performed the adsorption process, and the adsorption process is performed in the adsorption tower 11 that has performed the desorption process. By repeatedly performing the above-described steps alternately in the two adsorption towers 11, the removal of the impurities 1a and 1b from the raw gas 1 (purification treatment of the raw gas 1) can be performed continuously.

また、一方の吸着塔21にて吸着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ28a,28bを開放する一方、バルブ29a,29bを閉鎖し、ブロア26を作動させることにより、吸着塔11の一方側から他方側に流通して精製された精製ガス1eが吸着塔21内に送給される。このとき、精製ガス1eは吸着塔21内を下方側から上方側へ流通し、吸着塔21内の吸着剤24に不純物1cが吸着されて除去される。これにより、精製ガス1eが精製ガス1fとなって吸着塔21の上方側から送出される。   Further, when the adsorption process is performed in one adsorption tower 21, the valves 28a and 28b corresponding to the gas flow path are opened, while the valves 29a and 29b are closed and the blower 26 is operated, whereby the adsorption tower is operated. The purified gas 1 e that has been circulated from one side of 11 to the other side and purified is fed into the adsorption tower 21. At this time, the purified gas 1e flows through the adsorption tower 21 from the lower side to the upper side, and the impurities 1c are adsorbed and removed by the adsorbent 24 in the adsorption tower 21. Thereby, the purified gas 1e becomes the purified gas 1f and is sent from the upper side of the adsorption tower 21.

他方の吸着塔21にて脱着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ29aを開放する一方、バルブ28a,28b,29bを閉鎖し、真空ポンプ56を作動させることにより、吸着塔21内が減圧される。このとき、吸着剤24に吸着された水分1cは、当該吸着剤24から脱着されて真空ポンプ66を通って系外に排気される。   When the desorption process is performed in the other adsorption tower 21, the valve 29 a corresponding to the gas flow path is opened, while the valves 28 a, 28 b, and 29 b are closed and the vacuum pump 56 is operated, thereby the adsorption tower 21. The inside is depressurized. At this time, the moisture 1c adsorbed by the adsorbent 24 is desorbed from the adsorbent 24 and exhausted outside the system through the vacuum pump 66.

続いて、このような脱着が所定時間行なわれると、バルブ28a,28bを閉鎖する一方、バルブ14a,29a,29bを開放し、流量調節弁2を調節することにより、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dが吸着塔21内に送給される。この操作を行うことにより、吸着剤24に吸着された不純物1cがさらに脱着される。   Subsequently, when such desorption is performed for a predetermined time, the valves 28a and 28b are closed, while the valves 14a, 29a and 29b are opened, and the flow rate control valve 2 is adjusted, so that the inside of the first surge tank 47 Of carbon dioxide 1d is fed into the adsorption tower 21. By performing this operation, the impurity 1c adsorbed on the adsorbent 24 is further desorbed.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ14a,28a,28b,29aを閉鎖する一方、バルブ15a,29bを開放し、流量調節弁4を調節することにより、真空ポンプ46により加圧された二酸化炭素1dが第一のサージタンク47から吸着塔21内に送給される。これにより、吸着塔21内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された不純物1cは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valves 14a, 28a, 28b, and 29a are closed, while the valves 15a and 29b are opened and the flow rate adjusting valve 4 is adjusted so that the pressure is applied by the vacuum pump 46. The carbon dioxide 1d is fed from the first surge tank 47 into the adsorption tower 21. Thereby, the inside of the adsorption tower 21 is pressurized and becomes a normal pressure. The exhausted impurity 1c may be recovered.

上述した吸着工程および脱着工程がそれぞれ所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔21にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔21にて吸着工程が行われる。二つの吸着塔21にて、上述した工程を繰り返し交互に行うことで、精製ガス1eからの不純物1cの除去(原ガス1の精製処理)を連続して行うことができる。   When the adsorption process and the desorption process described above are performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 21 that has performed the adsorption process, and the adsorption process is performed in the adsorption tower 21 that has performed the desorption process. By repeatedly performing the above-described steps alternately in the two adsorption towers 21, the removal of the impurity 1c from the purified gas 1e (purification treatment of the raw gas 1) can be performed continuously.

ここで、吸着塔31における吸着工程、パージ工程および脱着工程につき図2を用いて説明する。なお、この図は、図中の左側の吸着塔31にて吸着工程が行われ、図中の中央の吸着塔31にてパージ工程が行われ、図中の右側の吸着塔31にて脱着工程が行われる場合を示す。   Here, an adsorption process, a purge process, and a desorption process in the adsorption tower 31 will be described with reference to FIG. In this figure, the adsorption process is performed in the adsorption tower 31 on the left side in the figure, the purge process is performed in the central adsorption tower 31 in the figure, and the desorption process is performed in the adsorption tower 31 on the right side in the figure. Is shown.

一つの吸着塔31(図中では左側)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ38a,38bを開放する一方、バルブ39a,39b,49a,49bを閉鎖し、ブロア36を作動させることにより、吸着塔21の一方側から他方側に流通して精製された精製ガス1fが吸着塔31内に送給される。このとき、精製ガス1fは吸着塔内31を下方側から上方側へ流通し、吸着塔31内の吸着剤35に不純物1dが吸着されて除去される。これにより、精製ガス1fが精製ガス1gとなって吸着塔31の上方から送出される。   In one adsorption tower 31 (left side in the figure), the valves 38a and 38b corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 are opened, while the valves 39a, 39b, 49a and 49b are closed, and the blower 36 is opened. By operating, the purified gas 1 f that is circulated and purified from one side of the adsorption tower 21 to the other side is fed into the adsorption tower 31. At this time, the purified gas 1 f flows from the lower side to the upper side in the adsorption tower 31, and the impurities 1 d are adsorbed and removed by the adsorbent 35 in the adsorption tower 31. As a result, the purified gas 1 f becomes 1 g of purified gas and is sent from above the adsorption tower 31.

他の一つの吸着塔31(図中では中央)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ49a,49bを開放する一方、バルブ38a,38b,39a,39bを閉鎖し、ブロア36および真空ポンプ46を作動させることにより、第一のサージタンク47内のガス1dが吸着塔31の一方側から他方側へ流通される。このとき、前記吸着塔31内にて二酸化炭素1dの分圧が高くなり、この二酸化炭素1dと吸着剤35に吸着した精製ガス1gとが置換してこの精製ガス1gが脱着され、精製ガス1hは吸着塔31の上方から送出される。この精製ガス1hは、吸着塔21の一方側から他方側に流通した精製ガス1fと合流し、吸着工程を行う(別の)吸着塔31(図中では左)内に送給される。よって、吸着剤35に吸着した精製ガス1gを回収することができるので、原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。   In another adsorption tower 31 (center in the figure), the valves 49a and 49b corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 are opened, while the valves 38a, 38b, 39a and 39b are closed, and the blower By operating 36 and the vacuum pump 46, the gas 1d in the first surge tank 47 is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side. At this time, the partial pressure of carbon dioxide 1d is increased in the adsorption tower 31, the carbon dioxide 1d and the purified gas 1g adsorbed on the adsorbent 35 are replaced, and the purified gas 1g is desorbed, and the purified gas 1h. Is delivered from above the adsorption tower 31. This purified gas 1h joins with the purified gas 1f flowing from one side of the adsorption tower 21 to the other side and is fed into an (other) adsorption tower 31 (left in the figure) that performs an adsorption step. Therefore, since 1 g of purified gas adsorbed on the adsorbent 35 can be recovered, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved.

さらに他の一つの吸着塔31(図中では右側)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ39aを開放する一方、バルブ38a,38b,39b,49bを閉鎖し、真空ポンプ46を作動させることにより、吸着塔31内が減圧される。このとき、吸着剤35に吸着された二酸化炭素1dは、当該吸着剤35から脱着され真空ポンプ46を通って、第一のサージタンク47に溜められる。   Further, in another adsorption tower 31 (right side in the figure), the valve 39a corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 is opened, while the valves 38a, 38b, 39b, 49b are closed, and the vacuum pump By operating 46, the inside of the adsorption tower 31 is depressurized. At this time, the carbon dioxide 1 d adsorbed by the adsorbent 35 is desorbed from the adsorbent 35, passes through the vacuum pump 46, and is stored in the first surge tank 47.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ38a,38b,39a,49a,49bを閉鎖する一方、バルブ39bを開放し、流量調節弁6を調節することにより、ブロア36により加圧された精製ガス1gが第二のサージタンク57から吸着塔31内に送給される。これにより、吸着塔31内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された二酸化炭素1dは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valve 38a, 38b, 39a, 49a, 49b is closed, while the valve 39b is opened and the flow rate adjustment valve 6 is adjusted so that the pressure is applied by the blower 36. 1 g of purified gas is fed from the second surge tank 57 into the adsorption tower 31. Thereby, the inside of the adsorption tower 31 is pressurized and becomes a normal pressure. In addition, you may make it collect | recover the exhausted carbon dioxide 1d.

上述した各工程が所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔31にてパージ工程が行われ、パージ工程を行った吸着塔31にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔31にて吸着工程が行われる。さらに、前記各工程が所定時間行われると、パージ工程が行われた吸着塔31にて脱着工程が行われ、脱着工程が行われた吸着塔31にて吸着工程が行われ、吸着工程が行われた吸着塔31にてパージ工程が行われる。よって、上述した工程を三つの吸着塔31にて順次繰り返して行うことで、精製ガス1fから二酸化炭素1dを除去して精製ガス1gを精製する処理を連続して行うことができる。   When each of the above-described steps is performed for a predetermined time, the purge step is performed in the adsorption tower 31 that has performed the adsorption step, the desorption step is performed in the adsorption tower 31 that has performed the purge step, and the desorption step is performed. An adsorption step is performed at 31. Further, when each step is performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 31 where the purge process is performed, the adsorption process is performed in the adsorption tower 31 where the desorption process is performed, and the adsorption process is performed. A purge step is performed in the broken adsorption tower 31. Therefore, the process which removes the carbon dioxide 1d from the refined gas 1f and refine | purifies the refined gas 1g can be performed continuously by repeating the process mentioned above in the three adsorption towers 31 sequentially.

上述した精製ガス1gは、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどで発電用の燃料などとして利用することができる。   1 g of the purified gas described above can be used as a fuel for power generation in a gas engine or a micro gas turbine.

よって、上述した各吸着塔11,21,31における操作を繰り返し行うことにより、原ガス1の精製を連続して行うことができる。   Therefore, the purification of the raw gas 1 can be continuously performed by repeatedly performing the operations in the adsorption towers 11, 21, 31 described above.

上述したガス精製装置10は、吸着塔11に配置された、硫黄系不純物吸着剤12および有機珪素系不純物吸着剤13と、吸着塔21に配置された水分吸着剤24と、吸着塔31に配置された二酸化炭素吸着剤35とを有し、圧力スイング吸着(Pressure Swing Adsorption:PSA)により、原ガス1から不純物1a,1bと水分1cと二酸化炭素1dを別々に除去することができる。   The gas purification apparatus 10 described above is disposed in the adsorption tower 11, the sulfur-based impurity adsorbent 12 and the organosilicon impurity adsorbent 13, the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21, and the adsorption tower 31. And the impurities 1a, 1b, the moisture 1c and the carbon dioxide 1d can be separately removed from the raw gas 1 by pressure swing adsorption (PSA).

このため、従来は、水分吸着剤により除去された水分に硫黄系不純物吸着剤により除去された硫黄系不純物が溶解して、吸着剤、吸着塔、および不純物の排気経路(配管、真空ポンプ、バルブなど)を腐食してしまう可能性があったものの、本実施形態においては、原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aおよび水分1cが、吸着塔11に配置された硫黄系不純物吸着剤12、および吸着塔21に配置された水分吸着剤24にてそれぞれ吸着され、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、吸着塔11,21、吸着剤12,13,24、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   Therefore, conventionally, the sulfur-based impurities removed by the sulfur-based impurity adsorbent are dissolved in the water removed by the moisture adsorbent, and the adsorbent, the adsorption tower, and the exhaust path of the impurities (piping, vacuum pump, valve) In the present embodiment, sulfur-based impurities 1a and moisture 1c contained in the raw gas 1 are sulfur-based impurity adsorbents 12 disposed in the adsorption tower 11, and Since the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are respectively adsorbed by the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21 and are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not in contact with each other. . Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption towers 11, 21, the adsorbents 12, 13, and 24, and the exhaust path through which the sulfur impurities 1 a are exhausted by the solution in which the sulfur impurities 1 a are dissolved in the moisture 1 c. it can. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

したがって、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置10によれば、原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aおよび水分1cが、吸着塔11に配置された硫黄系不純物吸着剤12、および吸着塔21に配置された水分吸着剤24にてそれぞれ吸着され、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、吸着塔11,21、吸着剤12,13,24、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, the sulfur-based impurity 1a and the moisture 1c contained in the raw gas 1 are disposed in the adsorption tower 11, the sulfur-based impurity adsorbent 12, and Since the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are respectively adsorbed by the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21 and are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not in contact with each other. . Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption towers 11, 21, the adsorbents 12, 13, and 24, and the exhaust path through which the sulfur impurities 1 a are exhausted by the solution in which the sulfur impurities 1 a are dissolved in the moisture 1 c. it can. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

また、吸着塔11に有機珪素系不純物吸着剤13を配置したことにより、原ガス1から有機珪素系不純物1bの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。吸着塔21から排出された精製ガス1fを二酸化炭素吸着剤35が配置された吸着塔31に送給させたことにより、当該二酸化炭素吸着剤35により二酸化炭素1dが吸着除去され、カロリおよび純度の高い精製ガス1gを得ることができる。   In addition, by arranging the organosilicon impurity adsorbent 13 in the adsorption tower 11, purification by removing the organosilicon impurity 1b from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost. By supplying the purified gas 1f discharged from the adsorption tower 21 to the adsorption tower 31 in which the carbon dioxide adsorbent 35 is disposed, the carbon dioxide 1d is adsorbed and removed by the carbon dioxide adsorbent 35, and the calorie and the purity are adjusted. 1 g of high purified gas can be obtained.

吸着塔11,21を複数設け並列に連結させたことにより、原ガス1の精製処理を連続して行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。また、吸着塔31を三つ設け並列に連結させたことにより、原ガス1の精製処理を連続して行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。   By providing a plurality of adsorption towers 11 and 21 and connecting them in parallel, the purification process of the raw gas 1 can be performed continuously, and the processing efficiency can be improved. Further, by providing three adsorption towers 31 and connecting them in parallel, the purification process of the raw gas 1 can be performed continuously, and the processing efficiency can be improved.

吸着塔31に配置された二酸化炭素吸着剤35から脱着させた二酸化炭素1dを吸着塔31の一方側へ送給したことにより、原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。また、二酸化炭素1dを吸着塔11,21の他方側へ送給することにより、吸着剤12,13,24に吸着された不純物1a,1b、および水分1cを脱着させることでき、吸着剤12,13,24を効率良く再生することができる。   Since the carbon dioxide 1d desorbed from the carbon dioxide adsorbent 35 disposed in the adsorption tower 31 is fed to one side of the adsorption tower 31, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved. . Further, by supplying the carbon dioxide 1d to the other side of the adsorption towers 11 and 21, the impurities 1a and 1b adsorbed on the adsorbents 12, 13 and 24 and the moisture 1c can be desorbed. 13 and 24 can be efficiently reproduced.

また、吸着剤12,13がハニカム形状であることから、粒状をなす場合よりも原ガス1を流通させるに際しての圧力損失を低減させることができるので、比較的小型なブロア16を利用することができる。その結果、イニシャルコストやランニングコストをさらに抑制することができると同時に、さらに小さな設置スペースで済ますことができる。   Further, since the adsorbents 12 and 13 have a honeycomb shape, pressure loss when the raw gas 1 is circulated can be reduced as compared with the case where the adsorbents 12 and 13 are formed in a granular shape. Therefore, a relatively small blower 16 can be used. it can. As a result, initial costs and running costs can be further reduced, and at the same time, a smaller installation space can be achieved.

[第二の実施形態]
以下に本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置について、図面を用いて説明する。
図3は、本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、前述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置において、流量計、制御装置、二酸化炭素濃度計を設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a gas purification apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the second embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is the same as the above-described gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which a flow meter, a control device, and a carbon dioxide concentration meter are provided. It is the same structure as the gas purification apparatus which concerns on this embodiment, and attaches | subjects the same code | symbol to the same location, and abbreviate | omits the description.

本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20は、図3に示すように、第一のサージタンク47から吸着塔31の一方側へ流通するガス1dのガス流量を計測する流量計23aと、吸着塔31の他方側からブロア36の上流側へ送給されるガス1hのガス流量を計測する流量計23bと、第一のサージタンク47および第二のサージタンク57内の二酸化炭素1dの濃度を計測する二酸化炭素濃度計測手段である二酸化炭素濃度計27a,27bと、二酸化炭素濃度計27a,27bにて計測された二酸化炭素濃度、および流量計23a,23bにより計測されたガス流量に基づき流量調節弁7,8の開度をそれぞれ制御する制御手段である制御装置25a,25bとを有する。   As shown in FIG. 3, the gas purifier 20 according to the second embodiment of the present invention has a flow meter 23 a that measures the gas flow rate of the gas 1 d flowing from the first surge tank 47 to one side of the adsorption tower 31. A flow meter 23b for measuring the gas flow rate of the gas 1h fed from the other side of the adsorption tower 31 to the upstream side of the blower 36, and carbon dioxide 1d in the first surge tank 47 and the second surge tank 57. Carbon dioxide concentration meters 27a and 27b which are carbon dioxide concentration measuring means for measuring the concentration of carbon dioxide, the carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b, and the gas flow rate measured by the flow meters 23a and 23b. And control devices 25a and 25b which are control means for controlling the opening degree of the flow rate control valves 7 and 8, respectively.

このガス精製装置20では、制御装置25a,25bにより、吸着塔31にて1回のパージ工程にて、吸着塔31の一方側から他方側へ流通するガス1dまたはガス1hの流量が制御される。   In this gas purification device 20, the flow rate of the gas 1d or gas 1h flowing from one side of the adsorption tower 31 to the other side is controlled by the control devices 25a and 25b in one purge step in the adsorption tower 31. .

具体的には、制御装置25a,25bでは、二酸化炭素濃度計27a,27bにより計測された、第二のサージタンク57内の二酸化炭素1dの濃度が第一の所定値、例えば5vol%以上になると、流量調節弁7,8のどちらか一方または両方の開度が絞られて(調節されて)、ガス1d,1hの流量が低減される。   Specifically, in the control devices 25a and 25b, when the concentration of carbon dioxide 1d in the second surge tank 57 measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b becomes a first predetermined value, for example, 5 vol% or more. The opening degree of one or both of the flow rate adjusting valves 7 and 8 is reduced (adjusted), and the flow rates of the gases 1d and 1h are reduced.

二酸化炭素濃度計27a,27bにより計測された、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dの濃度が第二の所定値、例えば95vol%以下になると、流量調節弁7,8のどちらか一方または両方の開度が緩められて(調節されて)、ガス1d,1hの流量が増加される。   When the concentration of carbon dioxide 1d in the first surge tank 47 measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b becomes a second predetermined value, for example, 95 vol% or less, either one of the flow rate control valves 7 or 8 or Both the openings are relaxed (adjusted), and the flow rates of the gases 1d and 1h are increased.

よって、吸着塔31に送給される混合ガス1j中の二酸化炭素が所定の濃度範囲に調整されて、吸着塔31にて精製された精製ガス1g内の二酸化炭素を所定の濃度以下にさせることができる。   Therefore, the carbon dioxide in the mixed gas 1j fed to the adsorption tower 31 is adjusted to a predetermined concentration range, and the carbon dioxide in the purified gas 1g purified by the adsorption tower 31 is reduced to a predetermined concentration or less. Can do.

上述したガス精製装置20においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 20 described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11 by operating in the same manner as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. 1b is adsorbed and removed to become purified gas 1e, moisture 1c is adsorbed and removed from purified gas 1e by adsorption tower 21 to become purified gas 1f, and carbon dioxide 1d is adsorbed and removed from purified gas 1f by adsorption tower 31 to be purified. It becomes 1g of gas. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20によれば、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、原ガス1から二酸化炭素1dが効率良く安定して除去されるので、原ガス1から精製される精製ガス1g内の二酸化炭素を所定の濃度以下にして、純度の高い精製ガス1gを得ることができ、原ガス1からの精製ガス1gであるメタンの回収率を向上させることができる。   Therefore, according to the gas purification device 20 according to the second embodiment of the present invention, the same effect as the gas purification device 10 according to the first embodiment described above is obtained, and the carbon dioxide 1d is converted from the raw gas 1 to carbon dioxide 1d. Since it is efficiently and stably removed, carbon dioxide in 1 g of purified gas purified from raw gas 1 can be reduced to a predetermined concentration or less to obtain 1 g of purified gas having a high purity. The recovery rate of methane, which is 1 g of gas, can be improved.

[第三の実施形態]
以下に、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置について、図面を用いて説明する。
図4は、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、上述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置において、第三の処理槽の近傍に配置されたブロアの上流側に混合タンクを設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Third embodiment]
Below, the gas purification apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated using drawing.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the third embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is a gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, in which a mixing tank is provided on the upstream side of the blower arranged in the vicinity of the third treatment tank, Other than that is the same structure as the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, and attaches | subjects the same code | symbol to the same location and abbreviate | omits the description.

本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置30は、図4に示すように、ガスの流通方向においてブロア36の上流側に且つその近傍に設けられた混合タンク34を有する。この混合タンク34には、吸着塔21の一方側から他方側へ流通した精製ガス1fと、第一のサージタンク47、および吸着塔31の一方側から他方側へ流通したガス1hとが流入され溜められる。   As shown in FIG. 4, the gas purification device 30 according to the third embodiment of the present invention has a mixing tank 34 provided on the upstream side of the blower 36 in the gas flow direction and in the vicinity thereof. The mixing tank 34 is supplied with the purified gas 1 f circulated from one side of the adsorption tower 21 to the other side, the first surge tank 47, and the gas 1 h circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side. Can be stored.

この混合タンク34では、ガス1hと精製ガス1fとが混合されて均質化される。均質化したガス1jがブロア36により吸着塔31の一方側から他方側へ流通される。   In the mixing tank 34, the gas 1h and the purified gas 1f are mixed and homogenized. The homogenized gas 1 j is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side by the blower 36.

ただし、混合タンク34は、吸着塔21における1回の吸着工程にて排出された精製ガス1fの流量、および吸着塔31における1回のパージ工程にて排出されたガス1hの流量の合計よりも大きい容量である。   However, the mixing tank 34 is more than the sum of the flow rate of the purified gas 1f discharged in one adsorption step in the adsorption tower 21 and the flow rate of the gas 1h discharged in one purge step in the adsorption tower 31. Large capacity.

このガス精製装置30では、流量調節弁7,8を調節することにより、パージ工程が行われる吸着塔31から混合タンク34に流入するガス1hの流量が調節される。よって、ガス1j内のメタンおよび二酸化炭素の濃度を所定の範囲に調節することができる。その結果、ガス1h内のメタン1gの濃度が変動しても、ガス1j内のメタン1gの濃度を所定の範囲内に調整することができ、二酸化炭素吸着剤35の吸着性能を十分に発現させて、混合ガス1jから精製ガス(メタン)1gを効率良く安定して得ることができる。   In this gas purification device 30, the flow rate of the gas 1h flowing into the mixing tank 34 from the adsorption tower 31 in which the purge process is performed is adjusted by adjusting the flow rate control valves 7 and 8. Therefore, the concentration of methane and carbon dioxide in the gas 1j can be adjusted to a predetermined range. As a result, even if the concentration of 1 g of methane in the gas 1 h fluctuates, the concentration of 1 g of methane in the gas 1 j can be adjusted within a predetermined range, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 can be sufficiently expressed. Thus, 1 g of purified gas (methane) can be obtained efficiently and stably from the mixed gas 1j.

上述したガス精製装置30においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 30 described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11 by operating in the same manner as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. 1b is adsorbed and removed to become purified gas 1e, moisture 1c is adsorbed and removed from purified gas 1e by adsorption tower 21 to become purified gas 1f, and carbon dioxide 1d is adsorbed and removed from purified gas 1f by adsorption tower 31 to be purified. It becomes 1g of gas. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置によれば、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、流量調節弁7,8を調節することにより、第一のサージタンク47、吸着塔31の一方側から他方側へ流通するガス1hの流量が調節されて、ガス1h内のメタンの濃度および二酸化炭素の濃度がそれぞれ所定の範囲に調整される。その結果、このガス1hと、吸着塔21にて精製された精製ガス1fとが混合タンク34に流入し混合して均質化したガス1jもそのガス1j内のメタンおよび二酸化炭素の濃度が所定の範囲に調整される。よって、この混合ガス1jが吸着塔31の一方側から他方側へ流通して精製することとなり、吸着塔31内の二酸化炭素吸着剤35の吸着性能が十分に発現されるので、原ガス1から精製ガス1gを効率良く安定して得ることができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus according to the third embodiment of the present invention, the flow control valves 7 and 8 are adjusted in addition to the same effects as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. As a result, the flow rate of the gas 1h flowing from one side to the other side of the first surge tank 47 and the adsorption tower 31 is adjusted, and the concentration of methane and the concentration of carbon dioxide in the gas 1h are adjusted to predetermined ranges, respectively. Is done. As a result, this gas 1h and the purified gas 1f purified by the adsorption tower 21 flow into the mixing tank 34, and are mixed and homogenized. The gas 1j also has a predetermined concentration of methane and carbon dioxide in the gas 1j. Adjusted to range. Therefore, the mixed gas 1j is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side for purification, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 in the adsorption tower 31 is sufficiently expressed. 1 g of purified gas can be obtained efficiently and stably.

[第四の実施形態]
本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置について、以下に図面を用いて説明する。
図5は、本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置において、第三の処理槽に所定の温度範囲に温度調節可能なジャケットを設ける一方、第三の処理槽へ送給されるガスを所定の温度範囲に温度調節可能な熱交換器を設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Fourth embodiment]
A gas purification apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is the same as the gas purification apparatus according to the first embodiment described above, except that the third processing tank is provided with a jacket whose temperature can be adjusted within a predetermined temperature range, while being fed to the third processing tank. Is provided with a heat exchanger capable of adjusting the temperature of the gas to be within a predetermined temperature range, and other than that, it has the same configuration as the gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, and is the same in the same place. Reference numerals are added and explanations thereof are omitted.

本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置40では、図5に示すように、所定の温度範囲に温度調節可能なジャケット41が第三の処理槽である吸着塔31に設けられる一方、吸着塔31内へ送給されるガスを所定の温度範囲に温度調節可能な熱交換器42がブロア36の下流側に設けられる。   In the gas purification apparatus 40 according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a jacket 41 capable of adjusting the temperature within a predetermined temperature range is provided in the adsorption tower 31 that is the third treatment tank, A heat exchanger 42 capable of adjusting the temperature of the gas fed into the adsorption tower 31 to a predetermined temperature range is provided on the downstream side of the blower 36.

ジャケット41は、例えば所定の温度の熱媒(例えば、水や空気など)を当該ジャケット41内に流通させたものが挙げられる。ジャケット41は、その内部に熱媒を流通可能な構造であれば良い。また、前記熱媒の熱を吸着塔31に伝達可能な構造および形状であれば良い。   Examples of the jacket 41 include a jacket in which a heat medium (for example, water or air) having a predetermined temperature is circulated in the jacket 41. The jacket 41 only needs to have a structure capable of circulating a heat medium therein. Any structure and shape that can transfer the heat of the heat medium to the adsorption tower 31 may be used.

熱交換器42は、所定の温度範囲に温度調節可能であるものであれば良い。   The heat exchanger 42 only needs to be capable of adjusting the temperature within a predetermined temperature range.

よって、ジャケット41により吸着塔31内の二酸化炭素吸着剤35自体が所定の温度範囲に調節される。   Therefore, the carbon dioxide adsorbent 35 itself in the adsorption tower 31 is adjusted to a predetermined temperature range by the jacket 41.

また、熱交換器42により吸着塔31へ送給されるガスが所定の温度範囲に調節されるので、このガスの熱が二酸化炭素吸着剤35に伝わり、この二酸化炭素吸着剤35が所定の温度範囲となる。   Further, since the gas supplied to the adsorption tower 31 by the heat exchanger 42 is adjusted to a predetermined temperature range, the heat of this gas is transmitted to the carbon dioxide adsorbent 35, and this carbon dioxide adsorbent 35 is at a predetermined temperature. It becomes a range.

その結果、二酸化炭素吸着剤35に所定の吸着性能を発現させることができる。原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。さらに、精製ガス1f内のメタン1gが前記第3吸着塔31に付着することによる、この吸着塔31内に配置された二酸化炭素吸着剤35の吸着量の低下を抑制することができる。   As a result, the carbon dioxide adsorbent 35 can exhibit a predetermined adsorption performance. The recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in the amount of adsorption of the carbon dioxide adsorbent 35 disposed in the adsorption tower 31 due to 1 g of methane in the purified gas 1f adhering to the third adsorption tower 31.

上述したガス精製装置40においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から有機珪素系不順物1aおよび硫黄系不純物1aが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 40 described above, by operating in the same manner as in the case of the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above, the organosilicon irregular material 1a and the sulfur-based material are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11. The impurities 1a are adsorbed and removed to become purified gas 1e, the adsorption tower 21 adsorbs and removes moisture 1c from the purified gas 1e to become purified gas 1f, and the adsorption tower 31 adsorbs and removes carbon dioxide 1d from the purified gas 1f. Purified gas 1g. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置40によれば、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、吸着塔31内に配置された二酸化炭素吸着剤35自体が所定の温度範囲になるので、この吸着剤35への精製ガス1gの吸着を抑制して、この二酸化炭素吸着剤35の吸着性能を十分に発現させることができる。その結果、原ガス1から精製ガス1gの回収率を向上させることができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus 40 according to the fourth embodiment of the present invention, the same effect as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above is obtained, and the gas purification apparatus 40 is disposed in the adsorption tower 31. Since the carbon dioxide adsorbent 35 itself falls within a predetermined temperature range, adsorption of 1 g of the purified gas to the adsorbent 35 can be suppressed, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 can be sufficiently expressed. As a result, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved.

[他の実施形態]
なお、前述した第一〜第四の実施形態に係るガス精製装置10,20,30,40においては、吸着塔11に配置された吸着剤12,13により硫黄系不純物1a,有機珪素系不純物1bを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分1cを吸着除去させ、吸着塔31に配置された吸着剤35により二酸化炭素1dを吸着除去させるようにしたが、吸着塔11に配置された吸着剤12により硫黄系不純物1aを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分を吸着除去させるガス性精製装置としても良く、吸着塔11に配置された吸着剤12,13により硫黄系不純物1a,有機珪素系不純物1bを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分1cを吸着除去させるガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置であっても、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、前記吸着塔、前記吸着剤、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。
[Other Embodiments]
In the gas purification apparatuses 10, 20, 30, and 40 according to the first to fourth embodiments described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities 1b are caused by the adsorbents 12 and 13 disposed in the adsorption tower 11. The adsorbent 24 arranged in the adsorption tower 21 adsorbs and removes the moisture 1c, and the adsorbent 35 arranged in the adsorption tower 31 adsorbs and removes the carbon dioxide 1d. The adsorbent 12 disposed in the adsorption tower 11 may be a gas purification apparatus that adsorbs and removes the sulfur-based impurities 1 a by the adsorbent 12 disposed and adsorbs and removes moisture by the adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21. , 13 can adsorb and remove sulfur-based impurities 1a and organosilicon-based impurities 1b, and can also be used as a gas purification device that adsorbs and removes moisture 1c with an adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21. . Even in such a gas purification apparatus, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not brought into contact with each other because the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are discharged out of the system through different exhaust paths. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption tower, the adsorbent, and the exhaust path through which the sulfur-based impurity 1a is exhausted due to a solution in which the sulfur-based impurity 1a is dissolved in the moisture 1c. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10においては、第1吸着塔11に配置される有機珪素系不純物吸着剤13を用いて有機珪素系不純物1bを吸着除去するようにしたが、図6に示すように、ガスの流通方向においてブロア16の上流側に、本実施形態では2つ設けられ並列に連結された吸着塔51と、吸着塔51内に配置され、有機珪素系不純物1bを吸着する吸着層である活性炭52と、吸着塔51の前後に設けられたバルブ53a,53bとを有するガス精製装置50としても良い。このようなガス精製装置50では、活性炭52により原ガス1から有機珪素系不純物1bがより確実に除去されて、より純度の高い精製ガス1gを得ることができる。   In the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above, the organosilicon impurity 1b is adsorbed and removed using the organosilicon impurity adsorbent 13 disposed in the first adsorption tower 11. As shown in FIG. 6, two adsorption towers 51 provided in the present embodiment and connected in parallel in the gas flow direction, and arranged in the adsorption tower 51, are disposed in the adsorption tower 51. It is good also as the gas purification apparatus 50 which has the activated carbon 52 which is the adsorption layer to adsorb | suck, and the valves 53a and 53b provided before and behind the adsorption tower 51. FIG. In such a gas purification apparatus 50, the organosilicon impurities 1b are more reliably removed from the raw gas 1 by the activated carbon 52, and a purified gas 1g having higher purity can be obtained.

さらに他実施形態として、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置にて、回収された二酸化炭素を二酸化炭素吸着剤などに送給し、減圧して排気させることで、高純度の二酸化炭素を回収可能にしたガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置によれば、上述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同様な作用効果を奏する他、高純度の二酸化炭素が回収可能になるので、この回収された高濃度の二酸化炭素を溶接時に使用したり、浄水処理または下水処理にて処理水の殺菌に利用したり、前記二酸化炭素を冷却してドライアイスとして利用したりするなど、有効に利用することができる。   Further, as another embodiment, high-purity carbon dioxide is supplied by supplying the recovered carbon dioxide to a carbon dioxide adsorbent or the like in the gas purification apparatus according to the first embodiment described above, and depressurizing and exhausting the carbon dioxide. It is good also as a gas refining device which made recovery possible. According to such a gas purification device, the same effect as the gas purification device according to the first embodiment of the present invention described above can be obtained, and high-purity carbon dioxide can be recovered. It can be used effectively, such as using high-concentration carbon dioxide during welding, sterilizing treated water in water purification or sewage treatment, or cooling the carbon dioxide and using it as dry ice. it can.

さらに他実施形態として、例えば、図7に示すように、吸着塔11と吸着塔21との間に配設されたブロア26により、原ガス1を吸着塔11の一方側から他方側へ流通させると共に、この吸着塔11の一方側から他方側へ流通したガス1eを吸着塔21の一方側から他方側へ流通させるブロア26を有するようにしたガス精製装置60としても良い。このようなガス精製装置60では、ブロア26と原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aとの接触による当該ブロア26の腐食を回避することができる。   As another embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the raw gas 1 is circulated from one side of the adsorption tower 11 to the other side by a blower 26 disposed between the adsorption tower 11 and the adsorption tower 21. At the same time, a gas purifier 60 having a blower 26 for circulating the gas 1e flowing from one side of the adsorption tower 11 to the other side from the one side to the other side of the adsorption tower 21 may be used. In such a gas purifier 60, corrosion of the blower 26 due to contact between the blower 26 and the sulfur-based impurity 1a contained in the raw gas 1 can be avoided.

さらに他実施形態として、例えば、図8に示すように、吸着塔11を減圧する真空ポンプ56、および吸着塔21を減圧する真空ポンプ66へドライエア71を送給可能にしたガス精製装置70としても良い。このようなガス精製装置70では、真空ポンプ56,66において、排気された不純物1a,1b,1cなどの液化が防止され、さらに吸着剤12,13,24の再生効率が向上する。その結果、液化した不純物などによる真空ポンプ56,66や排気経路の腐食などを防止し、さらに真空ポンプ56,66の負荷を低減して、ランニングコストの増加を抑制することができる。   As another embodiment, for example, as shown in FIG. 8, a gas purifier 70 that can supply dry air 71 to a vacuum pump 56 that depressurizes the adsorption tower 11 and a vacuum pump 66 that depressurizes the adsorption tower 21. good. In such a gas purifier 70, the evacuated impurities 1a, 1b, 1c and the like are prevented from being liquefied by the vacuum pumps 56, 66, and the regeneration efficiency of the adsorbents 12, 13, 24 is further improved. As a result, corrosion of the vacuum pumps 56 and 66 and the exhaust path due to liquefied impurities and the like can be prevented, and further, the load on the vacuum pumps 56 and 66 can be reduced to suppress an increase in running cost.

さらに他実施形態として、例えば、図9に示すように、真空ポンプ56,66のガス送給口56a,66a近傍にドレイン槽81を設けたガス精製装置80としても良い。このようなガス精製装置80では、吸着剤12,13,24に吸着された不純物1a,1b,1cなどが液化し、液化した不純物などが真空ポンプ56,66から排出されても、ドレイン槽81に溜められる。その結果、ガスの流通方向においてドレイン槽81よりも下流側の排気経路などの腐食などが防止され、ランニングコストの増加を抑制することができる。   Furthermore, as another embodiment, for example, as shown in FIG. 9, a gas purification device 80 in which a drain tank 81 is provided in the vicinity of the gas supply ports 56 a and 66 a of the vacuum pumps 56 and 66 may be used. In such a gas purification device 80, even if the impurities 1a, 1b, 1c and the like adsorbed by the adsorbents 12, 13, and 24 are liquefied and the liquefied impurities are discharged from the vacuum pumps 56 and 66, the drain tank 81 Can be stored. As a result, corrosion of the exhaust path and the like downstream of the drain tank 81 in the gas flow direction is prevented, and an increase in running cost can be suppressed.

前述した本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20においては、流量計23a,23bを設けて、ガス1d,1hの流量を計測するようにしたが、これら流量計23a,23bのうちどちらか一方のみを設けたガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置であっても、上述した本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20と同様な作用効果を奏する。   In the gas purification apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention described above, the flow meters 23a and 23b are provided to measure the flow rates of the gases 1d and 1h. Of these flow meters 23a and 23b, It is good also as a gas purification apparatus which provided only either one. Even such a gas purifier has the same effects as the gas purifier 20 according to the second embodiment of the present invention described above.

なお、上記では、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置30においては、混合タンク34を設けたが、この混合タンクを本発明の第一,第二,第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10,20,40〜80において設けても良く、このようなガス精製装置でも、上記ガス精製装置30と同様な作用効果を奏する。   In the above, in the gas purification apparatus 30 according to the third embodiment of the present invention, the mixing tank 34 is provided, but this mixing tank is used in the first, second, fourth, and other embodiments of the present invention. The gas purifier 10, 20, 40 to 80 according to the embodiment may be provided, and such a gas purifier also has the same effect as the gas purifier 30.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜80では、原ガス1として、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどを用いた場合について説明したが、有機珪素系不純物及び硫黄系不純物を含有するガスを精製する場合であれば、前述した第一〜第四、および他の実施形態の場合と同様にして適用することができる。   In the gas purification apparatuses 10 to 80 according to the first to fourth and other embodiments described above, the raw gas 1 is biogas such as sewage digestion gas and food waste fermented methane gas, and waste such as garbage. In the case of using a waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing the gas, if purifying a gas containing an organosilicon impurity and a sulfur impurity, the first to fourth, It can be applied in the same manner as in the other embodiments.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜80は、単独での使用や、下水浄化処理設備に適用することができるのはもちろんのこと、前記バイオガスや前記熱分解ガスなどが発生する各種の設備の後流側に連結して連続的に精製処理できるシステムとすることも可能である。   In addition, the gas purification apparatuses 10 to 80 according to the first to fourth and other embodiments described above can be used alone or applied to sewage purification equipment, and the biogas It is also possible to connect to the downstream side of various facilities that generate the pyrolysis gas or the like and to make a system capable of continuous purification treatment.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜80では、精製ガス1gをガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給して、発電用の燃料などとして利用するようにしたが、例えば、燃料電池の燃料ガスに利用したり、各種化合物の原料(例えばジメチルエーテルなど)に利用したりすることも可能である。   In the gas purification apparatuses 10 to 80 according to the first to fourth and other embodiments described above, 1 g of purified gas is supplied to a gas engine, a micro gas turbine, or the like so as to be used as a fuel for power generation or the like. However, for example, it can be used as a fuel gas for a fuel cell, or as a raw material for various compounds (for example, dimethyl ether).

また、前述した本発明の第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜80では、圧力スイング吸着(Pressure Swing Adsorption:PSA)により、上記原ガス1中の上記不純物1a,1b,1c,1dを除去するようにしたが、例えば、温度スイング吸着(Temperature Swing Adsorption:TSA)にも適用可能である。   In the gas purification apparatuses 10 to 80 according to the first to fourth and other embodiments of the present invention described above, the impurities 1a and 1a in the raw gas 1 are formed by pressure swing adsorption (PSA). Although 1b, 1c, and 1d are removed, the present invention can also be applied to, for example, temperature swing adsorption (TSA).

本発明に係るガス精製装置の効果を確認するために以下のような試験を行った。   In order to confirm the effect of the gas purification apparatus according to the present invention, the following tests were conducted.

[有機珪素系不純物吸着剤の効果確認試験]
図10に示す小型カラム試験装置を用いて有機珪素系不純物吸着材の効果確認試験を次のようにして行った。
[Effect confirmation test of organosilicon impurity adsorbent]
The effect confirmation test of the organosilicon impurity adsorbent was performed as follows using the small column test apparatus shown in FIG.

窒素ガスボンベ111のバルブ111aで吸着圧力を調整すると共に、シロキサン発生器112から発生した有機珪素系不純物1b(シロキサン)のガスおよび窒素ガス120の流量をマスフローコントローラ113a,113bで調整しながらそれらの濃度を調整し、開閉弁119a,119bを開放することにより、ハニカム形状の有機珪素系不純物吸着剤13を充填したカラム114に供給し、当該カラム114内を流通したガス中のシロキサン濃度をGC−MS、FID法によるHC計あるいはND-IR法によるシロキサン分析計などの分析計115で計測する(1回目)。   While adjusting the adsorption pressure with the valve 111a of the nitrogen gas cylinder 111, and adjusting the flow rate of the gas of the organosilicon impurity 1b (siloxane) generated from the siloxane generator 112 and the nitrogen gas 120 with the mass flow controllers 113a and 113b, their concentrations are adjusted. And the on-off valves 119a and 119b are opened to supply the column 114 filled with the honeycomb-shaped organosilicon impurity adsorbent 13 and the siloxane concentration in the gas flowing through the column 114 is determined by GC-MS. Measured with an analyzer 115 such as an HC meter by the FID method or a siloxane analyzer by the ND-IR method (first time).

所定時間経過したら、開閉弁119a,119bを閉鎖して開閉弁119c,119dを開放し、窒素ガスボンベ116のバルブ116aを調整して、上記ガスと逆方向に窒素ガス121をパージガスとしてカラム114内に供給することにより、上記吸着剤13に吸着された上記不純物1b(シロキサン)のうち、分圧に対して可逆な濃度分をほとんど除去する(逆洗)。上記吸着剤13から可逆分の上記不純物1b(シロキサン)をほとんど除去したら、開閉弁119c,119dを閉鎖して開閉弁119a,119bを開放し、上記不純物1b(シロキサン)のガスをカラム114内に再び供給して、カラム114内を流通したガス中のシロキサン濃度を分析計115で計測する(2回目)。   After a predetermined time has elapsed, the on-off valves 119a and 119b are closed, the on-off valves 119c and 119d are opened, the valve 116a of the nitrogen gas cylinder 116 is adjusted, and nitrogen gas 121 is purged into the column 114 in the opposite direction to the above gas. By supplying, the reversible concentration of the impurity 1b (siloxane) adsorbed by the adsorbent 13 is almost removed (back washing). After almost removing the reversible impurity 1b (siloxane) from the adsorbent 13, the on-off valves 119c and 119d are closed, the on-off valves 119a and 119b are opened, and the impurity 1b (siloxane) gas is introduced into the column 114. Supply again, and measure the siloxane concentration in the gas flowing through the column 114 with the analyzer 115 (second time).

このようにしてシロキサン濃度を計測することにより、1回目において、上記吸着剤13の上記不純物1bに対する総吸着量を求め、2回目において、上記吸着剤13の上記不純物1bに対する可逆吸着量を求めた。   By measuring the siloxane concentration in this manner, the total amount of adsorption of the adsorbent 13 with respect to the impurity 1b was obtained in the first time, and the amount of reversible adsorption of the adsorbent 13 with respect to the impurity 1b was obtained in the second time. .

このときの試験条件を下記に示し、その効果(可逆吸着量)を図11に示す。   The test conditions at this time are shown below, and the effect (reversible adsorption amount) is shown in FIG.

<有機珪素系不純物>
デカメチルテトラシロキサン(DMTS)の一種類
<有機珪素系不純物吸着剤>
USY、MCM−41、MCM−48、SBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15の七種類
<不純物濃度>
2.6×103mg/m3
<Organic silicon impurities>
One type of decamethyltetrasiloxane (DMTS) <Organic silicon-based impurity adsorbent>
Seven types of USY, MCM-41, MCM-48, SBA-1, SBA-3, SBA-7, SBA-15 <impurity concentration>
2.6 × 10 3 mg / m 3 N

<ハニカム形状>
φ10mm×10mmH
<吸着温度>
25℃
<吸着圧力>
100kPa
<吸着時間>
60分〜120分
<逆洗時間>
180分〜360分
<Honeycomb shape>
φ10mm × 10mmH
<Adsorption temperature>
25 ° C
<Adsorption pressure>
100 kPa
<Adsorption time>
60 minutes to 120 minutes <back washing time>
180 minutes to 360 minutes

図11に示すように、USY,MCM−41,MCM−48,SBA−1,SBA−3,SBA−7,SBA−15において、可逆吸着量は、それぞれ10.0LN/g/atm,18.0LN/g/atm,10.2LN/g/atm,22.4LN/g/atm,4.9LN/g/atm,8.9LN/g/atm,27.6LN/g/atmとなった。よって、SBA−15は、USY,MCM−41,MCM−48,SBA−1,SBA−3,SBA−7に対して、最も高い可逆吸着性能を示した。特に、MCM−41,SBA−1,SBA−15は、USY,MCM−48,SBA−3,SBA−7に対して、非常に高い可逆吸着性能を示し、なかでも、SBA−15は、MCM−41,SBA−1に対して、最も高い可逆吸着性能を示した。   As shown in FIG. 11, in USY, MCM-41, MCM-48, SBA-1, SBA-3, SBA-7, and SBA-15, the reversible adsorption amounts were 10.0 LN / g / atm, 18. It was 0 LN / g / atm, 10.2 LN / g / atm, 22.4 LN / g / atm, 4.9 LN / g / atm, 8.9 LN / g / atm, 27.6 LN / g / atm. Therefore, SBA-15 showed the highest reversible adsorption performance with respect to USY, MCM-41, MCM-48, SBA-1, SBA-3, and SBA-7. In particular, MCM-41, SBA-1, and SBA-15 exhibit very high reversible adsorption performance with respect to USY, MCM-48, SBA-3, and SBA-7. Among them, SBA-15 is MCM. The highest reversible adsorption performance was exhibited with respect to −41 and SBA-1.

また、有機珪素系不純物吸着剤13であるSBA−15に対して、上述した有機珪素系不純物1bの吸着剤13への吸着、および吸着剤13からの不純物1bの除去を繰り返し4回行うことで、2回目、3回目、および4回目の可逆吸着量を求めた。その結果を図12に示す。なお、4回目の可逆吸着量を求めるためにカラム114へ供給したガスには、2%程度の水蒸気を含ませた。   Further, the above-described adsorption of the organosilicon impurity 1b to the adsorbent 13 and the removal of the impurity 1b from the adsorbent 13 are repeatedly performed four times on the SBA-15 which is the organosilicon impurity adsorbent 13. The amount of reversible adsorption at the second time, the third time, and the fourth time was determined. The result is shown in FIG. In addition, about 2% of water vapor was included in the gas supplied to the column 114 to obtain the fourth reversible adsorption amount.

この図12に示すように、2回目、3回目、4回目にて、それぞれ27.6LN/g/atm,28.1LN/g/atm,29.0LN/g/atmとなった。すなわち、吸着剤13の上記不純物1bに対する可逆吸着量がほぼ同一であり、吸着性能の劣化が無いことが分かった。また、4回目の水分を含有するガスに対しても、吸着性能の劣化が無いことが分かった。   As shown in FIG. 12, the values were 27.6 LN / g / atm, 28.1 LN / g / atm, and 29.0 LN / g / atm at the second, third and fourth times, respectively. That is, it was found that the reversible adsorption amount of the adsorbent 13 with respect to the impurity 1b is almost the same, and there is no deterioration in the adsorption performance. Moreover, it turned out that there is no deterioration of adsorption | suction performance also with respect to the gas containing a 4th water | moisture content.

よって、前述した本発明の第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜80において、有機珪素系不純物吸着剤(ガス精製剤)13としてSBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかを用いることで、これら吸着剤は、当該吸着剤に吸着された有機珪素系不純物を除去した後に再度有機珪素系不純物を吸着する可逆吸着性能を有しており、有機珪素系不純物を含有する炭化水素(原ガス)から当該有機珪素系不純物の吸着除去を連続的に安定して行うことができる。さらに、有機珪素系不純物吸着剤13がSBA−1、またはSBA−15であれば、従来の吸着剤であるUSY,MCM−41,MCM48と比べて有機珪素系不純物の可逆吸着量が多いので、処理槽に配置する吸着剤の充填量を減らすことができ、第一の処理槽の小型化および装置の低コスト化を図ることができる。   Therefore, in the gas purification apparatuses 10 to 80 according to the first to fourth and other embodiments of the present invention described above, SBA-1, SBA-3, and SBA are used as the organosilicon impurity adsorbent (gas purification agent) 13. -7 and SBA-15 are used, these adsorbents have reversible adsorption performance of adsorbing organosilicon impurities again after removing the organosilicon impurities adsorbed on the adsorbent. Thus, the adsorption and removal of the organosilicon impurities from the hydrocarbon (raw gas) containing the organosilicon impurities can be performed continuously and stably. Furthermore, if the organosilicon impurity adsorbent 13 is SBA-1 or SBA-15, the amount of reversible adsorption of organosilicon impurities is greater than the conventional adsorbents USY, MCM-41, MCM48, The filling amount of the adsorbent disposed in the treatment tank can be reduced, and the size of the first treatment tank and the cost of the apparatus can be reduced.

本発明に係るガス精製装置は、例えば、下水浄化処理設備に適用することにより、高純度なメタンガスを得ることができ、これを焼却設備の燃料に利用することができるだけではなく、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給して、発電用の燃料として利用したり、燃料電池の燃料ガスや、各種化合物の原料(例えばジメチルエーテルなど)に利用したりすることもできるため、産業上、極めて有益に利用することができる。   The gas purification apparatus according to the present invention can obtain, for example, high-purity methane gas by applying it to a sewage purification treatment facility, which can be used as a fuel for an incineration facility, as well as a gas engine or a micro It can be supplied to gas turbines and used as fuel for power generation, and can be used as fuel gas for fuel cells and raw materials for various compounds (such as dimethyl ether). can do.

本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置が有する第三の処理槽の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd processing tank which the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention has. 本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 有機珪素系不純物吸着剤の効果確認試験に用いた小型カラム試験装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the small column test apparatus used for the effect confirmation test of an organosilicon type impurity adsorption agent. 有機珪素系不純物吸着剤の効果確認試験の試験結果を表すグラフである。It is a graph showing the test result of the effect confirmation test of an organosilicon type impurity adsorption agent. 有機珪素系不純物吸着剤であるSBA−15の耐久試験の試験結果を表すグラフである。It is a graph showing the test result of the durability test of SBA-15 which is an organosilicon type impurity adsorption agent.

符号の説明Explanation of symbols

1 原ガス
1a 硫黄系不純物
1b 有機珪素系不純物
1c 水分
1d 二酸化炭素
1e,1f,1g 精製ガス
1h ガス
1j ガス
2,3,4,5,6,7,8 流量調節弁
10 ガス精製装置
11 吸着塔
12 硫黄系不純物吸着剤
13 有機珪素系不純物吸着剤
16 ブロア
18a,18b,19a,19b バルブ
20 ガス精製装置
21 吸着塔
23a,23b 流量計
24 水分吸着剤
25a,25b 制御装置
26 ブロア
27a,27b 二酸化炭素濃度計
30 ガス精製装置
31 吸着塔
33,37 流量調節弁
34 混合タンク
35 二酸化炭素吸着剤
36 ブロア
38a,38b,39a,39b バルブ
46,56,66 真空ポンプ
40 ガス精製装置
41 ジャケット
42 熱交換器
47 第一のサージタンク
50 ガス精製装置
51 吸着塔
52 活性炭触媒
53a,53b バルブ
57 第三のサージタンク
60 ガス精製装置
70 ガス精製装置
71 ドライエア
80 ガス精製装置
81 ドレイン槽
111 窒素ガスボンベ
112 シロキサン発生器
113a,113b マスフローコントローラ
114 カラム
115 分析計
116 窒素ガスボンベ
117a,117b 圧力計
118a,118b 流量計
119a〜119d 開閉弁
120 窒素ガス
121 窒素ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Source gas 1a Sulfur system impurity 1b Organosilicon system impurity 1c Water | moisture content 1d Carbon dioxide 1e, 1f, 1g Purified gas 1h Gas 1j Gas 2,3,4,5,6,7,8 Flow control valve 10 Gas refiner 11 Adsorption Tower 12 Sulfur-based impurity adsorbent 13 Organosilicon-based impurity adsorbent 16 Blower 18a, 18b, 19a, 19b Valve 20 Gas purification device 21 Adsorption tower 23a, 23b Flow meter 24 Moisture adsorbent 25a, 25b Control device 26 Blower 27a, 27b Carbon dioxide concentration meter 30 Gas purification device 31 Adsorption tower 33, 37 Flow control valve 34 Mixing tank 35 Carbon dioxide adsorbent 36 Blower 38a, 38b, 39a, 39b Valve 46, 56, 66 Vacuum pump 40 Gas purification device 41 Jacket 42 Heat Exchanger 47 First surge tank 50 Gas purification device 51 Adsorption tower 52 Activated carbon catalyst 5 3a, 53b Valve 57 Third surge tank 60 Gas purification device 70 Gas purification device 71 Dry air 80 Gas purification device 81 Drain tank 111 Nitrogen gas cylinder 112 Siloxane generator 113a, 113b Mass flow controller 114 Column 115 Analyzer 116 Nitrogen gas cylinder 117a, 117b Pressure gauges 118a and 118b Flow meters 119a to 119d On-off valve 120 Nitrogen gas 121 Nitrogen gas

Claims (2)

硫黄系不純物、有機珪素系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、
第一の処理槽と、
前記第一の処理槽の一方側から他方側へ前記原ガスを流通させる第一のガス送給手段と、
前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤と、
第二の処理槽と、
前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、
前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、
前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤とを有し、
前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、
前記有機珪素系不純物吸着剤が、SBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかであり、
前記水分吸着剤が、シリカゲルである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purification apparatus for purifying a raw gas containing sulfur-based impurities, organosilicon-based impurities, and moisture,
A first treatment tank;
First gas feeding means for circulating the raw gas from one side of the first treatment tank to the other side;
First reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the first treatment tank;
A sulfur-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the sulfur-based impurities;
An organosilicon-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the organosilicon-based impurities;
A second treatment tank;
A second gas feeding means for circulating the gas flowing from one side of the first processing tank to the other side from the one side of the second processing tank;
A second vacuum exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the second treatment tank;
A water adsorbent that is arranged in the second treatment tank so as to partition one side and the other side in the second treatment tank, and adsorbs moisture;
The sulfur-based impurity adsorbent is silicalite,
The organosilicon impurity adsorbent is any one of SBA-1, SBA-3, SBA-7, and SBA-15;
The gas purification apparatus, wherein the moisture adsorbent is silica gel.
硫黄系不純物、有機珪素系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、
第一の処理槽と、
前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤と、
第二の処理槽と、
前記原ガスを前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通させると共に、この第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、
前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、
前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤と有し、
前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、
前記有機珪素系不純物吸着剤が、SBA−1、SBA−3、SBA−7、SBA−15のうちの何れかであり、
前記水分吸着剤が、シリカゲルである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purification apparatus for purifying a raw gas containing sulfur-based impurities, organosilicon-based impurities, and moisture,
A first treatment tank;
First reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the first treatment tank;
A sulfur-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the sulfur-based impurities;
An organosilicon-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the organosilicon-based impurities;
A second treatment tank;
The raw gas is circulated from one side of the first processing tank to the other side, and the gas circulated from one side of the first processing tank to the other side is transferred from one side of the second processing tank to the other side. A second gas supply means for distribution to
A second vacuum exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the second treatment tank;
It is arranged in the second treatment tank so as to partition one side and the other side in the second treatment tank, and has a moisture adsorbent that adsorbs moisture,
The sulfur-based impurity adsorbent is silicalite,
The organosilicon impurity adsorbent is any one of SBA-1, SBA-3, SBA-7, and SBA-15;
The gas purification apparatus, wherein the moisture adsorbent is silica gel.
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