JP2009247973A - Refining method and refining apparatus for target gas - Google Patents

Refining method and refining apparatus for target gas

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently provide a refined gas not containing mist components under a simple operation condition or with an apparatus configuration when refining a target gas from a raw material gas containing the target gas and an unneeded gas by using an absorbing liquid. <P>SOLUTION: The method for refining the target gas from the raw material gas containing the target gas and the unneeded gas by using the absorbing liquid which preferentially absorbs the target gas includes: an absorption process of making a rotor 1 capable of rotating around a rotary axial center O1 receive the absorbing liquid, introducing the raw material gas into the rotor 1 while rotating the rotor 1 at a first rotation speed and making centrifugal force act on the absorbing liquid, and making the absorbing liquid preferentially absorb the target gas in the raw material gas under a first temperature and a first pressure: and a recovery process of regenerating and recovering gas components from the absorbing liquid under a second temperature and a second pressure while rotating the rotor 1 at a second rotation speed and making the centrifugal force act on the absorbing liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、原料ガスから特定成分の目的ガスを濃縮精製するための方法および装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for concentrating and purifying a target gas of a specific component from a raw material gas.

原料ガスから特定の目的ガスを精製する方法としては、例えば、膜を利用した方法、あるいは、吸着や吸収による方法が知られている。   As a method for purifying a specific target gas from a source gas, for example, a method using a membrane or a method using adsorption or absorption is known.

膜による方法は、分子の種類が異なると、分子ごとに膜を通過する速度が異なる性質を利用するものであり、例えばエタノール中に含まれる水を取り除く方法等として膜が用いられている。   The method using a membrane utilizes the property that the speed of passing through the membrane differs depending on the type of molecule. For example, a membrane is used as a method for removing water contained in ethanol.

膜による方法では、ほとんどのガス成分が膜に対して透過係数を持っているため、膜のガス透過特性と含まれるガスの種類を十分に考慮して分離条件を決める必要がある。また、ガスの超高純度化のためには膜を多段カスケードとして多段階で不純物を含むガスを処理して次第に目的ガスの純度を向上させる工夫が必要になることが多く、高純度ガスの取得率を向上させるためには装置が複雑となる場合も多い。   In the method using a membrane, since most gas components have a permeation coefficient with respect to the membrane, it is necessary to determine the separation conditions with due consideration of the gas permeation characteristics of the membrane and the type of gas included. In addition, in order to achieve ultra-high purity of gas, it is often necessary to devise measures to gradually improve the purity of the target gas by treating the gas containing impurities in multiple stages using a multistage cascade film. In order to improve the rate, the apparatus is often complicated.

吸着による方法としては、例えば吸着剤としてゼオライトを用い、当該ゼオライトの有する均一な穴径を利用して特定の大きさの分子を特異的に吸着ないし脱着させることにより濃縮する方法が一般に知られている。他の例としては、アルミナ、シリカゲル、または活性炭上に添着した吸着剤成分に特定の分子を吸着させることを利用する方法などがある。例えば、塩化銅を添着した活性炭を用いると一酸化炭素を濃縮することができる(例えば、特許文献1を参照)。吸着による方法では、吸着剤に原料ガスを通気して圧力あるいは温度を変動させることにより、一般的には短い周期で目的ガスの吸脱着を行うことができる。このような吸着による方法は、圧力スイング吸着法(PSA法)や温度スイング吸着法(TSA法)として工業的に広く利用されている。   As a method by adsorption, for example, a method of using zeolite as an adsorbent and concentrating by specifically adsorbing or desorbing a specific size molecule using the uniform pore diameter of the zeolite is generally known. Yes. Other examples include a method utilizing adsorption of specific molecules to an adsorbent component adsorbed on alumina, silica gel, or activated carbon. For example, when activated carbon impregnated with copper chloride is used, carbon monoxide can be concentrated (see, for example, Patent Document 1). In the method using adsorption, the target gas can generally be adsorbed and desorbed in a short cycle by ventilating the raw material gas through the adsorbent and changing the pressure or temperature. Such an adsorption method is widely used industrially as a pressure swing adsorption method (PSA method) or a temperature swing adsorption method (TSA method).

しかしながら、吸着による方法は、吸着させたいガス成分以外のガスも吸着してくるので、1回の操作で特定のガス成分を高純度にまで高めるのは難しい。したがって高純度ガスを得るためには工夫を要し、操作手順が複雑になる傾向にある。   However, since the method by adsorption also adsorbs gas other than the gas component to be adsorbed, it is difficult to increase the specific gas component to high purity by one operation. Therefore, it is necessary to devise in order to obtain a high purity gas, and the operation procedure tends to be complicated.

吸収による方法の場合には、その構成要素である吸収液として、特定のガス成分を特異的に吸収するための吸収剤を溶解した吸収液を用いれば、高純度で目的とするガス成分を精製できることが期待される。例えば二酸化炭素を濃縮するときのアルカノールアミン水溶液を用いる方法(例えば、特許文献2を参照)や、一酸化炭素の精製・回収に用いる銅系化合物を溶解した吸収液を用いる方法(例えば、特許文献3を参照)、オレフィンとアルカンを分離するときの硝酸銀水溶液を用いる方法(例えば、非特許文献1を参照)などが良く知られている。そして、この吸収による方法においては、一回の操作で高純度化が可能となる場合が多い。   In the case of the method by absorption, if the absorption liquid that specifically absorbs a specific gas component is used as the absorption liquid that is a component of the method, the target gas component can be purified with high purity. It is expected to be possible. For example, a method using an alkanolamine aqueous solution when concentrating carbon dioxide (see, for example, Patent Document 2) or a method using an absorbing solution in which a copper compound used for carbon monoxide purification / recovery is used (for example, Patent Document) 3), a method using an aqueous silver nitrate solution for separating olefin and alkane (for example, see Non-Patent Document 1) and the like are well known. In this absorption method, it is often possible to achieve high purity by a single operation.

しかしながら、吸収による方法では、再生ガス中に吸収液のミストが混ざるため、再生速度を速くすることは難しく、さらに、ミスト成分を取り除くためにデミスターや洗浄塔を設ける必要があるなどの問題点を有する。また、デミスターを通しても微小な液滴が精製ガス中に含まれる場合が多く、結局はさらに洗浄塔でこの微小な液滴を取り除く必要が生じる。したがって、かかるミスト除去のための装置が複雑となる。   However, in the absorption method, since the mist of the absorbing liquid is mixed in the regeneration gas, it is difficult to increase the regeneration speed, and it is necessary to provide a demister and a washing tower to remove the mist component. Have. Further, fine droplets are often contained in the purified gas even through the demister, and eventually the fine droplets need to be removed by a washing tower. Therefore, the apparatus for removing such mist becomes complicated.

特開2005−289761号公報JP 2005-289761 A 特開平06−285333号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-285333 US 4950462号公報US 4950462 論文Solubility of Propylene in Aqueous Silver Nitrate, I.H. Cho, D.L. Cho, H.K. Yasuda, and T. R. Marrero, J.Chem.Eng.Data 1995,40, 102-106Papers Solubility of Propylene in Aqueous Silver Nitrate, I.H.Cho, D.L.Cho, H.K.Yasuda, and T.R.Marrero, J.Chem.Eng.

本発明は、このような事情の下で考え出されたものであり、目的ガスおよび不要ガスを含む原料ガスから吸収液を用いて目的ガスを精製するにあたり、ミスト成分を含まない精製ガスを、簡単な操作条件ないし装置構成で効率よく得ることを目的としている。   The present invention has been conceived under such circumstances, and in purifying the target gas using the absorbing liquid from the source gas containing the target gas and unnecessary gas, a purified gas containing no mist component is used. The object is to obtain it efficiently with simple operating conditions or equipment configuration.

本発明の第1の側面によって提供される目的ガスの精製方法は、目的ガスおよび不要ガスを含む原料ガスから、当該目的ガスを優先的に吸収する吸収液を用いて目的ガスを精製するための方法であって、所定の軸心周りに回転可能とされたロータに上記吸収液を受容させ、当該ロータを第1の回転速度で回転させて上記吸収液に遠心力を作用させつつ、上記原料ガスを上記ロータ内に導入し、第1の温度および第1の圧力下において上記吸収液に上記原料ガス中の目的ガスを優先的に吸収させる吸収工程と、上記ロータを第2の回転速度で回転させて上記吸収液に遠心力を作用させつつ、第2の温度および第2の圧力下において上記吸収液からガス成分を再生させて回収する回収工程と、を含むことを特徴としている。ここで、上記吸収工程および回収工程においては、上記第2の圧力が上記第1の圧力よりも低くされること、上記第2の温度が上記第1の温度よりも高くされること、または上記第2の回転速度が上記第1の回転速度よりも低速とされていること、の条件のうち少なくともいずれか1つが満たされていればよい。   A method for purifying a target gas provided by the first aspect of the present invention is a method for purifying a target gas from a source gas containing the target gas and an unnecessary gas using an absorbing liquid that preferentially absorbs the target gas. A method in which the absorption liquid is received by a rotor that is rotatable about a predetermined axis, and the rotor is rotated at a first rotation speed to apply centrifugal force to the absorption liquid, while the raw material is An absorption step of introducing gas into the rotor and preferentially absorbing the target gas in the raw material gas into the absorption liquid at a first temperature and a first pressure; and the rotor at a second rotational speed. And a recovery step of regenerating and recovering the gas component from the absorbing liquid under a second temperature and a second pressure while rotating and applying a centrifugal force to the absorbing liquid. Here, in the absorption step and the recovery step, the second pressure is set lower than the first pressure, the second temperature is set higher than the first temperature, or the second pressure is set. It is only necessary to satisfy at least one of the conditions that the rotation speed is lower than the first rotation speed.

本発明者は、ガス成分の選択性に優れた吸収法を利用して行う目的ガスの精製において、ミスト成分を含まない精製ガスを簡便に取得する方法について鋭意検討したところ、遠心力を利用することによりミストの発生が防止されることを見出して、本発明を完成させるに到ったものである。本精製方法においては、吸収液が受容されたロータを回転させた状態でガスの吸収ないし再生を行う。このとき、ロータ内の吸収液には遠心力が作用し、当該吸収液はロータの側壁方向に押し付けられる格好となり、吸収液の液面はロータの回転軸心から半径方向に所定の距離隔てた位置にある。このとき、吸収液には、上記回転軸心からの距離に比例した加速度が掛かる。   The present inventors diligently studied a method for easily obtaining a purified gas not containing a mist component in purifying a target gas using an absorption method having excellent gas component selectivity. Thus, the inventors have found that generation of mist can be prevented, and have completed the present invention. In this purification method, gas is absorbed or regenerated while the rotor in which the absorbing liquid is received is rotated. At this time, a centrifugal force acts on the absorbing liquid in the rotor, and the absorbing liquid is pressed against the side wall of the rotor, and the liquid level of the absorbing liquid is spaced a predetermined distance in the radial direction from the rotational axis of the rotor. In position. At this time, the absorbing liquid is accelerated in proportion to the distance from the rotation axis.

吸収工程においては、吸収液の内部にかかる圧力が高められ、高圧状態でガスを接触させる方法と同様に吸収液にガスを吸収させることができる。したがって、同じガス圧力下では、従来の通常の重力場における吸収操作に比べて、より多くのガスを吸収液に吸収させることができる。   In the absorption process, the pressure applied to the inside of the absorption liquid is increased, and the gas can be absorbed into the absorption liquid in the same manner as in the method of contacting the gas in a high pressure state. Therefore, under the same gas pressure, a larger amount of gas can be absorbed by the absorption liquid than the conventional absorption operation in the gravitational field.

そして、回収工程において再生ガスを回収するべく吸収液からガスを再生させると、再生ガスに同伴してミストが発生しても、当該ミストには相当に大きな加速度が掛かり、速やかに吸収液の液面に取り込まれる。このようにして、ミスト成分を含まない精製ガスを取得することができる。   When the gas is regenerated from the absorbing liquid to recover the regenerating gas in the recovering process, even if mist is generated accompanying the regenerating gas, the mist is subjected to a considerable acceleration, and the liquid of the absorbing liquid is promptly applied. Captured on the surface. In this way, purified gas containing no mist component can be obtained.

好ましくは、上記吸収工程と上記回収工程との間において、上記吸収工程を終了した上記ロータから当該ロータの空間部分にあるガスを排出させる排出工程をさらに含む。この場合、高純度の目的ガスを用いて、当該ロータの空間部分にあるガスを置換してもよい。好ましくは、高純度の目的ガスとして、上記回収工程において回収されたガスの一部を上記ロータ内に導入する。   Preferably, the method further includes a discharge step of discharging the gas in the space portion of the rotor from the rotor that has completed the absorption step between the absorption step and the recovery step. In this case, the gas in the space portion of the rotor may be replaced with a high-purity target gas. Preferably, a part of the gas recovered in the recovery step is introduced into the rotor as a high-purity target gas.

本発明の第2の側面によって提供される目的ガスの精製装置は、目的ガスおよび不要ガスを含む原料ガスから、当該目的ガスを優先的に吸収する吸収液を用いて目的ガスを精製するための装置であって、所定の軸心周りに回転可能とされており、上記吸収液を受容するためのロータと、上記ロータに原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、上記ロータから再生ガスを回収するための再生ガス回収手段と、上記ロータを回転駆動させる回転駆動手段と、上記ロータ内の温度を調整する温度調整手段と、上記ロータ内の圧力を調整する圧力調整手段と、を備える。好ましくは、上記ロータには、当該ロータの側壁内面から内向きに延びる邪魔板が設けられている。このような構成の精製装置によると、本発明の第1の側面の精製方法を適切に行うことができる。   An apparatus for purifying a target gas provided by the second aspect of the present invention is for purifying a target gas from a source gas containing the target gas and an unnecessary gas by using an absorbent that preferentially absorbs the target gas. An apparatus that is rotatable around a predetermined axis, a rotor for receiving the absorption liquid, a raw material gas introduction means for introducing a raw material gas into the rotor, and a regeneration gas from the rotor A recovery gas recovery means for recovering the rotor, a rotational drive means for rotationally driving the rotor, a temperature adjusting means for adjusting the temperature in the rotor, and a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the rotor. . Preferably, the rotor is provided with a baffle plate that extends inwardly from the inner surface of the side wall of the rotor. According to the purification apparatus having such a configuration, the purification method according to the first aspect of the present invention can be appropriately performed.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態として、例えば、プロピレン(目的ガス)およびプロパン(不要ガス)を含む原料ガスからプロピレンガスを濃縮精製する方法を一例として、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, for example, a method for concentrating and purifying propylene gas from a raw material gas containing propylene (target gas) and propane (unnecessary gas) will be specifically described with reference to the drawings. .

図1は、本発明の第1の実施形態に係るガス精製装置X1の概略構成図である。ガス精製装置X1は、ボンベYから供給される粗プロピレンガスを本発明に係る目的ガスの精製方法によって精製可能に構成されたものであり、ロータ1と、支持体2と、駆動部3と、圧力調整器4と、切換弁5と、ロータリージョイント6と、ガス回収口7と、ガス排出口8と、これらを連結する配管とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas purification device X1 according to the first embodiment of the present invention. The gas purification apparatus X1 is configured to be able to purify the crude propylene gas supplied from the cylinder Y by the target gas purification method according to the present invention. The rotor 1, the support 2, the drive unit 3, A pressure regulator 4, a switching valve 5, a rotary joint 6, a gas recovery port 7, a gas discharge port 8, and a pipe connecting them are provided.

ボンベYは、粗プロピレンガスを原料ガスとしてガス精製装置X1に供給するためのものであり、高圧条件で粗プロピレンガスが封入されている。当該粗プロピレンガスは、主成分としてプロピレンを含み、不純物としてプロパンを含む。ボンベYには、原料ガスを通流させるための配管L1が連結されている。この配管L1は、切換弁5を介して配管L2,L4につながっている。   The cylinder Y is for supplying crude propylene gas as a raw material gas to the gas purification apparatus X1, and the crude propylene gas is sealed under high pressure conditions. The crude propylene gas contains propylene as a main component and propane as an impurity. The cylinder Y is connected to a pipe L1 for flowing the source gas. The pipe L1 is connected to the pipes L2 and L4 via the switching valve 5.

ロータ1は、略円筒形の密閉容器状とされており、その内部には吸収液が受容されている。この吸収液としては、例えば所定の濃度に調製された硝酸銀水溶液が挙げられる。ロータ1は、例えば図示しない軸受を介して支持体2に支持されており、回転軸心O1周りに回転可能となっている。これらロータ1および支持体2は、いわゆる遠心機を構成するものである。また、支持体2には、ロータ1内の吸収液を所望の温度に維持するための温度調整手段(図示せず)が取り付けられている。当該温度調整手段は、例えば、気体または液体からなる温調媒体を支持体2の周囲に設けられたジャケットに通流させる構成とされている。   The rotor 1 has a substantially cylindrical closed container shape, and an absorption liquid is received therein. Examples of the absorbing liquid include an aqueous silver nitrate solution prepared to a predetermined concentration. The rotor 1 is supported by the support body 2 via a bearing (not shown), for example, and can rotate around the rotation axis O1. The rotor 1 and the support body 2 constitute a so-called centrifuge. The support 2 is attached with a temperature adjusting means (not shown) for maintaining the absorbing liquid in the rotor 1 at a desired temperature. The temperature adjusting means is configured to flow a temperature control medium made of gas or liquid, for example, through a jacket provided around the support 2.

ロータ1の上部中央には、配管L3が連結され、その先端はロータ1内に開放されている。この配管L3は、ロータリージョイント6を介して配管L2につながっている。これにより、ロータ1の回転にともなって配管L3が回転しても、配管L2,L3間において、ガスがスムーズに通流する。   A pipe L <b> 3 is connected to the upper center of the rotor 1, and the tip of the pipe L <b> 3 is opened in the rotor 1. The pipe L3 is connected to the pipe L2 through the rotary joint 6. Thereby, even if the pipe L3 rotates as the rotor 1 rotates, the gas flows smoothly between the pipes L2 and L3.

駆動部3は、ロータ1を回転駆動させるためのものであり、回転軸31を介してロータ1の下部中央に連結されている。駆動部3は、例えばモータおよび当該モータの制御部を含んで構成されており、ロータ1を所望の回転速度で回転させることができる。   The drive unit 3 is for driving the rotor 1 to rotate, and is connected to the lower center of the rotor 1 via a rotating shaft 31. The drive unit 3 includes, for example, a motor and a control unit for the motor, and can rotate the rotor 1 at a desired rotation speed.

駆動部3によってロータ1を所定以上の回転速度(回転数)で回転させると、ロータ1内の吸収液には遠心力が作用し、当該吸収液がロータ1の側壁1aに押し付けられる。このとき、吸収液の液面は回転軸心O1から半径方向に所定の距離隔てた位置にある(図1において当該液面の位置を破線で表す)。ここで、回転軸心O1から距離rの円周上を速度vで回転する物体の遠心加速度aは、a=v2/rで表される。吸収液にかかる遠心加速度については、回転軸心O1からの距離r(m)、回転数nの場合、G(G=重力加速度、9.8m/s2とする)を用いて表すと、(2πr×n)2/r/9.8=4π2×n2×r/9.8となり、吸収液には、回転軸心O1からの距離に比例し、かつロータ1の回転数の2乗に比例した遠心加速度が作用している。例えば、回転軸心O1からの距離が20cmのところでは、ロータ1を毎秒50回転で回転させた場合、約2000Gもの大きな遠心加速度が掛かる。回転軸心O1からの距離が10cmのところにおいてロータ1を毎秒20回転で回転させた場合でも、約160Gの遠心加速度が掛かる。吸収液に作用する遠心力は、当該遠心加速度に、回転運動する吸収液の質量を乗じて算出される。したがって、遠心場にある吸収液においては、回転軸心O1から離れるほど、また回転数が大きくなるほど液にかかる圧力が高められ、高いガス圧をかけるのと同様の状態が実現されており、その結果、通常の重力場と比較すると、低いガス圧であるにも拘わらず、プロピレンの吸収液(硝酸銀水溶液)に対する溶解度が高くなる。 When the drive unit 3 rotates the rotor 1 at a rotation speed (number of rotations) higher than a predetermined value, centrifugal force acts on the absorption liquid in the rotor 1 and the absorption liquid is pressed against the side wall 1 a of the rotor 1. At this time, the liquid level of the absorbing liquid is located at a predetermined distance in the radial direction from the rotation axis O1 (the position of the liquid level is represented by a broken line in FIG. 1). Here, the centrifugal acceleration a of an object rotating at a speed v on a circumference r from the rotation axis O1 is represented by a = v 2 / r. The centrifugal acceleration applied to the absorbing liquid is expressed using G (G = gravitational acceleration, 9.8 m / s 2 ) in the case of the distance r (m) from the rotation axis O1 and the rotation speed n. 2πr × n) 2 /r/9.8=4π 2 × n 2 × r / 9.8, and the absorption liquid is proportional to the distance from the rotational axis O1 and is the square of the rotational speed of the rotor 1 Centrifugal acceleration proportional to is acting. For example, when the distance from the rotation axis O1 is 20 cm, when the rotor 1 is rotated at 50 revolutions per second, a centrifugal acceleration as large as about 2000 G is applied. Even when the rotor 1 is rotated at 20 revolutions per second at a distance of 10 cm from the rotational axis O1, a centrifugal acceleration of about 160 G is applied. The centrifugal force acting on the absorbing liquid is calculated by multiplying the centrifugal acceleration by the mass of the absorbing liquid that rotates. Therefore, in the absorption liquid in the centrifugal field, the pressure applied to the liquid is increased as the rotation distance increases from the rotation axis O1, and the same state as that of applying a high gas pressure is realized. As a result, compared with a normal gravitational field, the solubility of propylene in an absorbing solution (silver nitrate aqueous solution) is increased despite a low gas pressure.

圧力調整器4は、ボンベYから供給される原料ガスを、所定の圧力に制御してロータ1へ導入するためのものであり、配管L1に設けられている。   The pressure regulator 4 is for controlling the raw material gas supplied from the cylinder Y to a predetermined pressure and introducing it into the rotor 1, and is provided in the pipe L1.

切換弁5は、これに連結されている配管L1,L2,L4間のガスの流れを切換えるためのものである。具体的には、配管L1内のガスを配管L2へ通流させる状態と、配管L2内のガスを配管L4へ通流させる状態とに切換えることができるようになっている。   The switching valve 5 is for switching the gas flow between the pipes L1, L2, L4 connected thereto. Specifically, it is possible to switch between a state in which the gas in the pipe L1 flows to the pipe L2 and a state in which the gas in the pipe L2 flows to the pipe L4.

配管L4は、ロータ1からのガスをガス回収口7に導くためのものである。配管L4には、背圧弁10が設けられている。背圧弁10は、ロータ1の内部が所定の圧力となるように開度が制御される。配管L4にはまた、配管L5が分岐状に連結されている。配管L5は、ロータ1からのガスの一部をガス排出口8に導くためのものである。配管L4,L5には、弁11,12が設けられている。   The pipe L4 is for guiding the gas from the rotor 1 to the gas recovery port 7. A back pressure valve 10 is provided in the pipe L4. The back pressure valve 10 is controlled in opening degree so that the inside of the rotor 1 has a predetermined pressure. A pipe L5 is also connected to the pipe L4 in a branched shape. The pipe L <b> 5 is for guiding a part of the gas from the rotor 1 to the gas discharge port 8. Valves 11 and 12 are provided in the pipes L4 and L5.

なお、ガス精製装置X1は、圧力調整器4、切換弁5、背圧弁10、および弁11,12の作動を制御するためのコントローラ(図示せず)を有している。   The gas purifier X1 includes a pressure regulator 4, a switching valve 5, a back pressure valve 10, and a controller (not shown) for controlling the operation of the valves 11 and 12.

以上の構成を有するガス精製装置X1を使用して本発明の目的ガスの精製方法を実行する際には、まず、ロータ1を所定の回転速度で回転させながら、ボンベYから圧力調整器4、切換弁5、ロータリージョイント6、および配管L1〜L3を介してロータ1内に原料ガスを導入する。ロータ1の回転速度(回転数)は、ロータの直径にもよるが、例えば毎秒10回転〜200回転とされ、より好ましくは毎秒10回転〜100回転とされる。遠心加速度としては、例えば、直径40cmのロータでは、80〜32220Gとなる。   When performing the purification method of the target gas of the present invention using the gas purification apparatus X1 having the above-described configuration, first, while rotating the rotor 1 at a predetermined rotational speed, the pressure regulator 4 is changed from the cylinder Y, The raw material gas is introduced into the rotor 1 through the switching valve 5, the rotary joint 6, and the pipes L1 to L3. The rotational speed (the number of rotations) of the rotor 1 is, for example, 10 to 200 revolutions per second, more preferably 10 to 100 revolutions per second, although it depends on the diameter of the rotor. The centrifugal acceleration is, for example, 80 to 32220 G for a rotor having a diameter of 40 cm.

原料ガスは、上述のように主成分としてプロピレンを含み且つ不純物としてプロパンを含むが、ボンベYから供給される原料ガスのプロピレン濃度およびプロパン濃度は、それぞれ、モル比にして例えば、95〜99.8%、0.2〜5.0%である。   The raw material gas contains propylene as a main component and propane as an impurity as described above, and the propylene concentration and the propane concentration of the raw material gas supplied from the cylinder Y are, for example, 95 to 99.m. 8% and 0.2 to 5.0%.

ロータ1内の吸収液は、ロータ1の回転によって側壁1aに押しつけられた格好となり、吸収液の液面は、回転軸心O1から半径方向に所定の距離隔てた位置にある。ロータ1内においては、配管L3を通じて原料ガスが導入されると、当該原料ガスは、吸収液と接触することにより、順次吸収液に吸収される。吸収液(硝酸銀水溶液)に対するプロピレンの溶解度がプロパンの溶解度に比べて相当に大きいので、原料ガス中のプロピレンが優先的に吸収液に吸収される。   The absorbing liquid in the rotor 1 is pressed against the side wall 1a by the rotation of the rotor 1, and the liquid level of the absorbing liquid is at a position spaced apart from the rotation axis O1 by a predetermined distance in the radial direction. In the rotor 1, when the raw material gas is introduced through the pipe L <b> 3, the raw material gas is sequentially absorbed into the absorbing liquid by coming into contact with the absorbing liquid. Since the solubility of propylene in the absorbing solution (silver nitrate aqueous solution) is considerably larger than the solubility of propane, propylene in the raw material gas is preferentially absorbed by the absorbing solution.

ここで、ロータ1内の吸収液(硝酸銀水溶液)については、濃度が高いほうが単位体積・単位時間あたりのプロピレンの吸収量が多くなるので好ましい。実用上の観点から、硝酸銀水溶液の濃度は、例えば1〜8mol/dm3の範囲とされ、より好ましくは3〜5mol/dm3とされる。吸収液(硝酸銀水溶液)の温度については、低温であるほうがガス(プロピレン)の吸収量が多くなるので有利である。吸収液の温度は、例えば0〜60℃の範囲とされ、より好ましくは0〜40℃とされる。また、プロピレンの吸収によって発熱し、吸収液の温度が上昇する傾向にあるが、支持体2に取付けられた上記温度調整手段により、吸収液を所望の温度に維持することができる。 Here, with respect to the absorbing solution (silver nitrate aqueous solution) in the rotor 1, a higher concentration is preferable because the amount of propylene absorbed per unit volume / unit time increases. From a practical point of view, the concentration of the aqueous solution of silver nitrate, for example, be in the range of 1~8mol / dm 3, more preferably a 3~5mol / dm 3. As for the temperature of the absorbing solution (silver nitrate aqueous solution), the lower the temperature, the more the amount of gas (propylene) absorbed, which is advantageous. The temperature of the absorbent is, for example, in the range of 0 to 60 ° C, and more preferably 0 to 40 ° C. Further, heat is generated by absorption of propylene and the temperature of the absorbing liquid tends to increase. However, the absorbing liquid can be maintained at a desired temperature by the temperature adjusting means attached to the support 2.

ロータ1の内部ガス圧力については、一定範囲では高圧であるほうがプロピレンの吸収量が多くなるので好ましい。実用上の観点から、吸収工程におけるロータ1の内部ガス圧力は、例えば0.1〜0.8MPa(ゲージ圧)とされる。   As for the internal gas pressure of the rotor 1, a higher pressure within a certain range is preferable because the amount of propylene absorbed increases. From a practical point of view, the internal gas pressure of the rotor 1 in the absorption process is, for example, 0.1 to 0.8 MPa (gauge pressure).

ここで、吸収液には、回転軸心O1からの距離に比例した遠心加速度が作用している。例えば、重力加速度を1Gで表すと、ロータ1を毎秒20回転で回転させた場合、回転軸心O1からの距離が10cmのところでは約160Gの遠心加速度が掛かり、ロータ1を毎秒50回転で回転させた場合、回転軸心O1からの距離が20cmのところでは約2000Gもの大きな遠心加速度が掛かる。   Here, a centrifugal acceleration proportional to the distance from the rotation axis O1 acts on the absorbing liquid. For example, when the acceleration of gravity is expressed in 1 G, when the rotor 1 is rotated at 20 revolutions per second, a centrifugal acceleration of about 160 G is applied at a distance of 10 cm from the rotation axis O1, and the rotor 1 is rotated at 50 revolutions per second. In this case, a centrifugal acceleration as large as about 2000 G is applied when the distance from the rotation axis O1 is 20 cm.

このように、吸収液に遠心力を作用させることにより、液面に接するガス圧が低い場合においても、吸収液の内部にかかる圧力が高められている。そして、回転軸心O1から遠ざかるほど吸収液の内部にかかる圧力がより高められ、プロピレンガスの溶解度も大きくなり、吸収液単位体積あたりのプロピレンの吸収量も多くなる。   Thus, by applying a centrifugal force to the absorbing liquid, even when the gas pressure in contact with the liquid surface is low, the pressure applied to the absorbing liquid is increased. As the distance from the rotational axis O1 increases, the pressure applied to the interior of the absorbent is increased, the solubility of propylene gas increases, and the amount of propylene absorbed per unit volume of the absorbent increases.

本実施形態のように、硝酸銀水溶液にプロピレンを溶かす場合には、硝酸銀水溶液の濃度やロータ1の内部ガス圧力、ロータ1の回転速度などにも左右されるが、数分程度で飽和状態に達する。このとき、ロータ1の空間部分にある吸収液に吸収されていないガス(非吸収ガス)については、原料ガスに比べて、プロピレン濃度が低くなる一方、プロパン濃度が高くなっている。   When propylene is dissolved in a silver nitrate aqueous solution as in the present embodiment, it depends on the concentration of the silver nitrate aqueous solution, the internal gas pressure of the rotor 1, the rotational speed of the rotor 1, etc., but reaches a saturation state in about several minutes. . At this time, for the gas (non-absorbed gas) that is not absorbed by the absorbing liquid in the space portion of the rotor 1, the propane concentration is high while the propylene concentration is lower than the raw material gas.

このようにして、ロータ1においては、遠心力の作用した吸収液に原料ガスが接触することにより、当該原料ガス中のプロピレンが吸収液に効率よく吸収される。即ち、ロータ1では、本発明でいう吸収工程が実行される。   In this way, in the rotor 1, when the raw material gas comes into contact with the absorbing liquid on which the centrifugal force acts, propylene in the raw material gas is efficiently absorbed by the absorbing liquid. That is, in the rotor 1, the absorption step referred to in the present invention is executed.

次いで、吸収液からプロピレンを再生させて回収する。このとき、切換弁5を、配管L2,L4が通流する状態に切換えておく。ここで、プロピレンの回収に先立ち、ロータ1の空間部分にあるガスを排出する。具体的には、弁11を閉じるとともに弁12を開けて、ロータ1から導出される初期のガス(主にロータ1の空間部分にある非吸収ガス)を、配管L2〜L5、およびガス排出口8を介して系外に排出する(排出工程)。非吸収ガスは原料ガスよりもプロパン濃度が高いので、これを回収せずに排出することは、後述する精製ガスのプロピレン純度を高める上で好ましい。非吸収ガスの排出が終了すると、弁12を閉じ、弁11を開ける。   Next, propylene is regenerated and recovered from the absorbent. At this time, the switching valve 5 is switched to a state in which the pipes L2 and L4 flow. Here, prior to the recovery of propylene, the gas in the space of the rotor 1 is discharged. Specifically, the valve 11 is closed and the valve 12 is opened, and the initial gas derived from the rotor 1 (mainly non-absorbed gas in the space portion of the rotor 1) is supplied to the pipes L2 to L5 and the gas discharge port. 8 is discharged out of the system through 8 (discharge process). Since the non-absorbed gas has a higher propane concentration than the raw material gas, it is preferable to discharge the non-absorbed gas without collecting it in order to increase the propylene purity of the purified gas described later. When the discharge of the non-absorbed gas is completed, the valve 12 is closed and the valve 11 is opened.

プロピレンの再生は、吸収液に対するプロピレンの溶解度を低下させることにより行う。プロピレンの溶解度を低下させる方法としては、例えばロータ1内を減圧することが挙げられる。ロータ1の回転数を一定に保ったままロータ1内を減圧すると、吸収液からガス成分が抜け出してくる。液深の深いところ(換言すると側壁1aに近い箇所、即ち回転軸心O1から離れた箇所)では、十分な圧力がかかった状態であるので、ガス発生は主に液面近傍において起こる。この方法では、圧力と溶解度の関係により、再生されてくるガス量が決定する。回収工程におけるロータ1の内部ガス圧力については、−0.09〜0.3MPa(ゲージ圧)が好ましく、0〜0.3MPa(ゲージ圧)がより好ましい。   The regeneration of propylene is performed by reducing the solubility of propylene in the absorbing solution. As a method for reducing the solubility of propylene, for example, the pressure in the rotor 1 is reduced. When the pressure inside the rotor 1 is reduced while keeping the number of rotations of the rotor 1 constant, a gas component escapes from the absorbing liquid. In a place where the liquid depth is deep (in other words, a place close to the side wall 1a, that is, a place away from the rotation axis O1), a sufficient pressure is applied, so gas generation mainly occurs in the vicinity of the liquid surface. In this method, the amount of regenerated gas is determined by the relationship between pressure and solubility. About the internal gas pressure of the rotor 1 in a collection | recovery process, -0.09-0.3MPa (gauge pressure) is preferable, and 0-0.3MPa (gauge pressure) is more preferable.

このとき、吸収液の液面からの再生ガスに同伴してミストが発生しても、当該ミストには大きな加速度が掛かって液面に叩きつけられることになり、速やかに吸収液に取り込まれる。したがって、かかる方法によれば、ミストの発生を効果的に抑制することができる。このようにして、ミスト成分を実質的に含まない再生ガス(高純度プロピレンガス)が得られる。再生ガス中のミスト含有量は、例えば再生ガス中の銀含有量(銀イオン濃度)を測定することにより、確認することができる。例えばロータ1の回転数が毎秒10回転以上であれば、再生ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であり、ミスト成分が有意に除去されている。   At this time, even if mist is generated accompanying the regeneration gas from the liquid surface of the absorbing liquid, the mist is subjected to a large acceleration and is struck against the liquid surface, and is quickly taken into the absorbing liquid. Therefore, according to this method, generation | occurrence | production of mist can be suppressed effectively. In this way, a regeneration gas (high purity propylene gas) substantially free of mist components is obtained. The mist content in the regeneration gas can be confirmed, for example, by measuring the silver content (silver ion concentration) in the regeneration gas. For example, when the rotational speed of the rotor 1 is 10 revolutions or more per second, the silver ion concentration in the regeneration gas is 1 ppm or less, and the mist component is significantly removed.

プロピレンの溶解度を低下させる他の方法としては、例えばロータ1の回転速度を低下させる(ロータ1の回転数を下げる)ことが挙げられる。ロータ1の回転速度を減速すると、吸収液にかかっている圧力は全体的に減少するので、吸収液のどの部分においてもガスの溶解度が低下してくる。この方法では、圧力と溶解度の関係により、再生されてくるガス量が決定する。また、再生ガスに同伴してミストが発生しても、上述の理由により当該ミストは速やかに吸収液に取り込まれる。このようにして、ミスト成分を実質的に含まない再生ガス(高純度プロピレンガス)が得られる。   Another method for reducing the solubility of propylene includes, for example, reducing the rotational speed of the rotor 1 (decreasing the rotational speed of the rotor 1). When the rotational speed of the rotor 1 is decelerated, the pressure applied to the absorbing liquid is reduced as a whole, so that the gas solubility decreases in any part of the absorbing liquid. In this method, the amount of regenerated gas is determined by the relationship between pressure and solubility. Further, even if mist is generated accompanying the regeneration gas, the mist is quickly taken into the absorbing liquid for the above-described reason. In this way, a regeneration gas (high purity propylene gas) substantially free of mist components is obtained.

プロピレンの溶解度を低下させるさらに他の手法としては、吸収液の温度を上昇させることが挙げられる。ロータ1の回転速度を変えることなく吸収液の温度のみを上昇させると、吸収液のどの部分においてもガスの溶解度が低下してくる。この方法では、温度と溶解度の関係により、再生されてくるガス量が決定する。吸収液の温度は、例えば10〜70℃の範囲とされ、より好ましくは20〜70℃とされる。また、再生ガスに同伴してミストが発生しても、上述の理由により当該ミストは速やかに吸収液に取り込まれる。このようにして、ミスト成分を実質的に含まない再生ガス(高純度プロピレンガス)が得られる。なお、以上の3種類の再生方法(ロータ1内減圧、吸収液の温度上昇、およびロータ1の回転速度低下)については、これらのうち2種以上を組み合わせて実行することも可能である。   Yet another method for reducing the solubility of propylene is to increase the temperature of the absorbing solution. If only the temperature of the absorbing liquid is increased without changing the rotation speed of the rotor 1, the solubility of the gas will decrease in any part of the absorbing liquid. In this method, the amount of regenerated gas is determined by the relationship between temperature and solubility. The temperature of the absorbing liquid is, for example, in the range of 10 to 70 ° C, and more preferably 20 to 70 ° C. Further, even if mist is generated accompanying the regeneration gas, the mist is quickly taken into the absorbing liquid for the above-described reason. In this way, a regeneration gas (high purity propylene gas) substantially free of mist components is obtained. Note that the above three types of regeneration methods (decompression in the rotor 1, increase in the temperature of the absorbing liquid, and decrease in the rotational speed of the rotor 1) can be executed in combination of two or more of them.

このようにして、ロータ1においては、吸収液(硝酸銀水溶液)に対する溶解ガス(プロピレン)の溶解度を低下させることにより、吸収液からプロピレンが再生される。そして、当該再生ガスは、配管L2〜L4、およびガス回収口7を介して精製ガスとして回収される。即ち、ロータ1では、本発明でいう回収工程が実行される。   In this manner, in the rotor 1, propylene is regenerated from the absorbing liquid by reducing the solubility of the dissolved gas (propylene) in the absorbing liquid (silver nitrate aqueous solution). Then, the regeneration gas is recovered as purified gas through the pipes L2 to L4 and the gas recovery port 7. That is, in the rotor 1, the recovery process referred to in the present invention is executed.

本実施形態においては、例えば上述の吸収工程、排出工程、回収工程からなるサイクルを繰り返し行う。この場合、再生操作(回収工程)が終了した吸収液に再び原料ガスを吸収させ、吸収液からガスを再生させると、前回の再生の終了時点で純度の高いプロピレンガスが吸収液中に溶け込んだ状態のまま残っているので、新たに吸収されるガスとほぼ同じ量のガスを再生操作で取り出すことが可能となる。   In the present embodiment, for example, a cycle including the above-described absorption process, discharge process, and recovery process is repeated. In this case, when the raw material gas is absorbed again into the absorbing liquid after the regeneration operation (recovery step) and the gas is regenerated from the absorbing liquid, the high-purity propylene gas is dissolved in the absorbing liquid at the end of the previous regeneration. Since it remains in the state, it is possible to take out almost the same amount of gas as the newly absorbed gas by the regeneration operation.

本実施形態によれば、吸収液に遠心力を作用させながら原料ガスの吸収、ガスの再生ないし回収を行うといった独自の方法を採用することにより、吸収法による比較的に簡単な操作によって、デミスターや洗浄塔などのミスト除去のための専用装置を用いなくても、ミスト成分を実質的に含まない精製ガス(例えば高純度プロピレンガス)を取得することができる。   According to the present embodiment, by adopting a unique method of absorbing the raw material gas and performing regeneration or recovery of the gas while applying a centrifugal force to the absorption liquid, the demister is operated by a relatively simple operation by the absorption method. A purified gas (for example, high-purity propylene gas) substantially free of mist components can be obtained without using a dedicated device for removing mist such as a washing tower.

また、上記のロータ1を複数(例えば2〜4台)組み合わせることも可能である。この場合、複数のロータ1において、吸収工程、排出工程、および回収工程からなるサイクルを、そのタイミングをずらして行うことにより、圧力スイング吸着法(PSA法)や温度スイング吸着法(TSA法)などの吸着剤を用いたガス精製方法と同様に、連続的に精製ガスを取得することが可能となる。   It is also possible to combine a plurality of (for example, 2 to 4) rotors 1 described above. In this case, in a plurality of rotors 1, a cycle including an absorption process, a discharge process, and a recovery process is performed at different timings, so that a pressure swing adsorption method (PSA method), a temperature swing adsorption method (TSA method), etc. As in the gas purification method using the adsorbent, it is possible to obtain the purified gas continuously.

図2は、本発明の第2の実施形態に係るガス精製装置X2の概略構成図である。ガス精製装置X2は、ロータ1の内部に複数の邪魔板1bが設けられている点において、ガス精製装置X1と異なる。本実施形態では、図2および図3に表れているように、例えば8枚の邪魔板1bがロータ1の側壁1aの円周方向において均等に配されており、各邪魔板1bは、半径方向に沿って内向きに延びている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a gas purification device X2 according to the second embodiment of the present invention. The gas purification device X2 is different from the gas purification device X1 in that a plurality of baffle plates 1b are provided inside the rotor 1. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, for example, eight baffle plates 1b are evenly arranged in the circumferential direction of the side wall 1a of the rotor 1, and each baffle plate 1b is arranged in the radial direction. Extending inward.

本実施形態の構成によれば、吸収工程において、ロータ1の回転速度を微小変化させると、吸収液については邪魔板1bで区切られた領域で対流が生じ、液面部分は、当該対流によって液深の深い部分から移動した液分によって更新される。その結果、原料ガスと吸収液との接触効率が向上することになり、邪魔板1bが設けられていない場合と比べて、原料ガスの吸収に要する時間の短縮を図ることができる。   According to the configuration of the present embodiment, when the rotational speed of the rotor 1 is slightly changed in the absorption process, convection occurs in the region delimited by the baffle plate 1b for the absorption liquid, and the liquid surface portion is liquid by the convection. It is updated by the liquid that has moved from the deep part. As a result, the contact efficiency between the raw material gas and the absorbing liquid is improved, and the time required to absorb the raw material gas can be reduced as compared with the case where the baffle plate 1b is not provided.

また、回収工程においても、ロータ1の回転速度を微小変化させると、吸収液については邪魔板1bで区切られた領域で対流が生じ、液深の深い部分から液面近傍に液成分が移動することにより、溶解しているガスの再生効率が向上する。このように、邪魔板1bを設けておくと、ロータ1の回転速度を微小変化させることによって、吸収されるガス量と再生されるガス量を増大させることが可能であり、その結果、精製ガスの生成効率を高めることができる。   Also in the recovery process, if the rotational speed of the rotor 1 is slightly changed, convection occurs in the region separated by the baffle plate 1b for the absorbing liquid, and the liquid component moves from the deep liquid part to the vicinity of the liquid surface. As a result, the regeneration efficiency of the dissolved gas is improved. Thus, if the baffle plate 1b is provided, it is possible to increase the amount of absorbed gas and the amount of regenerated gas by minutely changing the rotational speed of the rotor 1, and as a result, purified gas. The generation efficiency of can be increased.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る目的ガス(例えばプロピレンガス)の精製装置、および本発明に係る目的ガス(例えばプロピレンガス)の精製方法の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲で種々に変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the range of this invention is not limited to above-described embodiment. The specific configuration of the purification apparatus for the target gas (for example, propylene gas) according to the present invention and the purification method for the target gas (for example, propylene gas) according to the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention. It is.

上記実施形態では、排出工程において、ロータ1の空間部分にあるガス(非吸着ガス)を配管L5およびガス排出口8を介して排出していたが、これに代えて、当該空間部分のガスをロータ1の下部に接続された配管を介して排出する構成としてもよい。この場合、回収工程において回収された精製ガスの一部を、例えば逆流配管を介してロータ1内に導入し、ロータ1の空間部分にあるガスをロータ1の下部からパージする方法を採用することができる。かかる構成は、精製ガスの回収率を高めるうえで好ましい。   In the above embodiment, in the discharge process, the gas (non-adsorbed gas) in the space portion of the rotor 1 is discharged through the pipe L5 and the gas discharge port 8. Instead, the gas in the space portion is discharged. It is good also as a structure discharged | emitted via the piping connected to the lower part of the rotor 1. FIG. In this case, a method is adopted in which a part of the purified gas recovered in the recovery step is introduced into the rotor 1 through, for example, a backflow pipe, and the gas in the space portion of the rotor 1 is purged from the lower portion of the rotor 1. Can do. Such a configuration is preferable for increasing the recovery rate of the purified gas.

上記実施形態においては、目的ガスがプロピレンである場合を例に挙げて説明したが、目的ガスとしては、これに限定されるものではなく、所定の吸収液に特異的に吸収されるガスであれば適用可能である。例えば、吸収液としてアルカノールアミン水溶液を用いれば、目的ガスとしての二酸化炭素を濃縮・精製することができる。この場合、例えば、発電所の燃焼排ガス中から二酸化炭素を連続的に精製・濃縮する利用態様や、酸素ボンベを利用したアクアラングにおいて、呼吸により発生した二酸化炭素のみを選択的に取り除き、残存している酸素を循環使用する利用態様など、工業的に多くの利用分野を切り開くことが可能となる。さらに二酸化炭素の場合には、水への吸収量が大きいため、吸収液として水のみを用いることも可能である。   In the above embodiment, the case where the target gas is propylene has been described as an example. However, the target gas is not limited to this, and may be a gas that is specifically absorbed by a predetermined absorbing liquid. If applicable. For example, if an alkanolamine aqueous solution is used as the absorbing solution, carbon dioxide as the target gas can be concentrated and purified. In this case, for example, in the utilization mode of continuously purifying and concentrating carbon dioxide from the flue gas of a power plant or in the aqualung using an oxygen cylinder, only the carbon dioxide generated by respiration is selectively removed and remains. It is possible to open many industrial fields of industrial use, such as a utilization mode in which oxygen is recycled. Furthermore, in the case of carbon dioxide, since the amount of absorption into water is large, it is possible to use only water as the absorbing solution.

次に、本発明の有用性を実施例および比較例により説明するが、本発明は、これらに限定されるものでない。   Next, the usefulness of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〕
本実施例においては、上記第1の実施形態に係るガス精製装置X1を使用して、原料ガスからプロピレンを精製した。
[Example 1]
In this example, propylene was purified from a raw material gas using the gas purification apparatus X1 according to the first embodiment.

本実施例では、ロータ1として、内径40cm、高さ30cm、内容積37.7dm3の円筒容器状のものを用いた。吸収液として3mol/dm3の硝酸銀水溶液(比重1.4)を用い、当該吸収液をロータ1内に15dm3受容させた。原料ガスとしては、プロピレン濃度が99.5%、プロパン濃度が0.5%のものを用いた。ロータ1を毎秒10回転で回転させた状態で、ロータ1内に原料ガスを導入し、吸収液に原料ガス中のプロピレンを吸収させた。吸収操作は、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.6MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。硝酸銀水溶液に吸収されたプロピレンガスの量は、ボンベYの重量変化より、1.45kgであった。本実施例では、吸収操作に約3分を要した。吸収液の温度は、吸収操作開始前には20℃、吸収操作終了時には31℃であった。 In this example, the rotor 1 was a cylindrical container having an inner diameter of 40 cm, a height of 30 cm, and an internal volume of 37.7 dm 3 . A 3 mol / dm 3 silver nitrate aqueous solution (specific gravity 1.4) was used as the absorbing solution, and the absorbing solution was received in the rotor 1 by 15 dm 3 . As the source gas, one having a propylene concentration of 99.5% and a propane concentration of 0.5% was used. In a state where the rotor 1 was rotated at 10 revolutions per second, the raw material gas was introduced into the rotor 1, and propylene in the raw material gas was absorbed into the absorbing liquid. The absorption operation was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.6 MPa (gauge pressure). The amount of propylene gas absorbed in the aqueous silver nitrate solution was 1.45 kg due to the change in the weight of the cylinder Y. In this example, the absorption operation took about 3 minutes. The temperature of the absorbent was 20 ° C. before the start of the absorption operation and 31 ° C. at the end of the absorption operation.

次に、ロータ1の回転数を保ったまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。まず、ロータ1の内部ガス圧力が0.5MPa(ゲージ圧)となるまで減圧した。この操作に1分を要し、この間に0.06kgのガスが回収された。当該ガスは、主にロータ1の空間部分にある非吸収ガスであり、当該ガス中には、不純物であるプロパンが比較的高い濃度(10.3%)で含まれていた。   Next, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered while maintaining the rotation speed of the rotor 1. First, the pressure was reduced until the internal gas pressure of the rotor 1 became 0.5 MPa (gauge pressure). This operation took 1 minute, during which 0.06 kg of gas was recovered. The gas is a non-absorbing gas mainly in the space portion of the rotor 1, and propane as an impurity is contained in the gas at a relatively high concentration (10.3%).

次いで、ロータ1の内部ガス圧力が0.1MPa(ゲージ圧)となるまで減圧したところ、0.13kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.04%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であった。この一連の再生操作において、吸収液の温度は31℃から27℃へと変化した。再生操作に要した時間は10分であった。なお、得られた精製ガス中には微量の水蒸気が存在するが、上記の精製ガスの量は、水蒸気量を補正した値である。以下の実施例においても精製ガスの量は水蒸気量を補正した値で示している。   Subsequently, when the pressure inside the rotor 1 was reduced to 0.1 MPa (gauge pressure), 0.13 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in the refined gas was 0.04%, and the propane concentration was greatly reduced as compared with the raw material gas supplied first (propane concentration was 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 1 ppm or less. In this series of regeneration operations, the temperature of the absorbent changed from 31 ° C to 27 ° C. The time required for the reproduction operation was 10 minutes. In addition, although the trace amount water vapor | steam exists in the obtained refined gas, the quantity of said refined gas is the value which correct | amended the amount of water vapor | steam. In the following examples, the amount of purified gas is indicated by a value obtained by correcting the amount of water vapor.

〔実施例2〕
本実施例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、実施例1とは異なる条件で、原料ガスからプロピレンを精製した。吸収操作は、ロータ1を毎秒50回転で回転させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.1MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。吸収操作の他の条件は実施例1と同様であった。この操作により、1.85kgのプロピレンガスが吸収液に吸収された。本実施例では、温度調整手段によって支持体2を冷却することにより、吸収液の温度は、吸収操作終了時に27℃となった。
[Example 2]
In the present example, propylene was purified from the raw material gas under the conditions different from those in Example 1, using the same gas purifier X1 as in Example 1. The absorption operation was performed in a state where the rotor 1 was rotated at 50 revolutions per second, and was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.1 MPa (gauge pressure). Other conditions of the absorption operation were the same as in Example 1. By this operation, 1.85 kg of propylene gas was absorbed into the absorbing solution. In this example, the temperature of the absorbing liquid became 27 ° C. at the end of the absorbing operation by cooling the support 2 with the temperature adjusting means.

次に、ロータ1の回転数を保ったまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。本実施例では、まず、吸収液の温度を31℃まで上昇させると、0.12kgのガス(主に非吸収ガス)が回収された。当該ガス中には、プロパンが比較的高い濃度(6.9%)で含まれていた。   Next, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered while maintaining the rotation speed of the rotor 1. In this example, first, when the temperature of the absorbing liquid was raised to 31 ° C., 0.12 kg of gas (mainly non-absorbing gas) was recovered. The gas contained propane at a relatively high concentration (6.9%).

次いで、吸収液の温度を40℃まで上昇させたところ、0.76kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.04%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であった。この一連の再生操作に要した時間は30分であった。   Subsequently, when the temperature of the absorption liquid was raised to 40 ° C., 0.76 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in the refined gas was 0.04%, and the propane concentration was greatly reduced as compared with the raw material gas supplied first (propane concentration was 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 1 ppm or less. The time required for this series of reproduction operations was 30 minutes.

〔実施例3〕
本実施例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、実施例1とは異なる条件で、原料ガスからプロピレンを精製した。吸収操作の条件は実施例2と同様であった。本実施例では、吸収操作を終了した後に、ロータ1内にプロピレン濃度が99.99%の高純度プロピレンガスを120Ndm3通流させ、ロータ1の空間部分にある非吸収ガスを外部へとパージした。
Example 3
In the present example, propylene was purified from the raw material gas under the conditions different from those in Example 1, using the same gas purifier X1 as in Example 1. The conditions of the absorption operation were the same as in Example 2. In this embodiment, after the absorption operation is completed, 120 Ndm 3 of high-purity propylene gas having a propylene concentration of 99.99% is passed through the rotor 1 and the non-absorbed gas in the space portion of the rotor 1 is purged to the outside. did.

次に、ロータ1の回転数を保ったまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。本実施例では、まず、吸収液の温度を30℃まで上昇させると、0.10kgのガスが回収された。当該ガス中のプロパン濃度は0.08%であった。   Next, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered while maintaining the rotation speed of the rotor 1. In this example, first, when the temperature of the absorbing solution was raised to 30 ° C., 0.10 kg of gas was recovered. The propane concentration in the gas was 0.08%.

次いで、吸収液の温度を40℃まで上昇させたところ、0.78kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.03%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であった。この一連の再生操作に要した時間は30分であった。   Subsequently, when the temperature of the absorption liquid was raised to 40 ° C., 0.78 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in this refined gas was 0.03%, and the propane concentration was greatly reduced as compared to the raw material gas supplied first (propane concentration was 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 1 ppm or less. The time required for this series of reproduction operations was 30 minutes.

〔実施例4〕
本実施例においては、上記第2の実施形態に係るガス精製装置X2を使用して、原料ガスからプロピレンを精製した。ガス精製装置X2においては、実施例1と同様のロータ1に対し、半径方向長さが4cmの8枚の邪魔板1bが追加的に設けられている。本実施例では、吸収操作の条件は実施例2と同様であった。この吸収操作により、1.88kgのプロピレンガスが吸収液に吸収された。
Example 4
In this example, propylene was purified from a raw material gas using the gas purifier X2 according to the second embodiment. In the gas purification device X2, eight baffle plates 1b having a radial length of 4 cm are additionally provided for the same rotor 1 as in the first embodiment. In this example, the conditions of the absorption operation were the same as in Example 2. By this absorption operation, 1.88 kg of propylene gas was absorbed into the absorption liquid.

次に、ロータ1の内部ガス圧力および吸収液の温度を一定に維持したまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。本実施例では、まず、ロータ1の回転数を毎秒50回転から20回転に低下させると、0.12kgのガス(主に非吸収ガス)が回収された。当該ガス中には、プロパンが比較的高い濃度(7.2%)で含まれていた。   Next, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered while keeping the internal gas pressure of the rotor 1 and the temperature of the absorbing liquid constant. In this example, first, when the rotational speed of the rotor 1 was decreased from 50 to 20 revolutions per second, 0.12 kg of gas (mainly non-absorbed gas) was recovered. The gas contained propane at a relatively high concentration (7.2%).

次いで、ロータ1の回転数を毎秒10回転まで低下したところ、0.33kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.05%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であった。この一連の再生操作に要した時間は5分であった。   Subsequently, when the rotation speed of the rotor 1 was reduced to 10 rotations per second, 0.33 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in this refined gas was 0.05%, and the propane concentration was greatly reduced as compared with the raw material gas supplied first (propane concentration 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 1 ppm or less. The time required for this series of reproduction operations was 5 minutes.

〔実施例5〕
本実施例においては、実施例4で再生を終えたロータ1の回転数を再び毎秒50回転にまで速め、このロータ1内に原料ガスを再度導入し、吸収液に原料ガス中のプロピレンを吸収させた。吸収操作は、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.6MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。ボンベYの重量変化より、硝酸銀水溶液に吸収されたプロピレンガスの量は0.46kgであった。この吸収操作に2分を要した。
Example 5
In the present embodiment, the rotation speed of the rotor 1 that has been regenerated in the fourth embodiment is again increased to 50 rotations per second, the raw material gas is reintroduced into the rotor 1, and the propylene in the raw material gas is absorbed into the absorbing liquid. I let you. The absorption operation was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.6 MPa (gauge pressure). From the change in the weight of the cylinder Y, the amount of propylene gas absorbed in the silver nitrate aqueous solution was 0.46 kg. This absorption operation took 2 minutes.

次に、実施例4と同様にロータ1の回転数を毎秒50回転から20回転まで低下させると、0.13kgのガスが回収された。当該ガス中のプロパン濃度は1.4%であった。次いで、ロータ1の回転数を毎秒10回転まで低下したところ、0.34kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.02%であり、精製ガス中の銀イオン濃度は1ppm以下であった。この一連の再生操作に要した時間は3分であった。   Next, when the rotational speed of the rotor 1 was decreased from 50 to 20 revolutions per second in the same manner as in Example 4, 0.13 kg of gas was recovered. The propane concentration in the gas was 1.4%. Subsequently, when the rotation speed of the rotor 1 was reduced to 10 rotations per second, 0.34 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in the purified gas was 0.02%, and the silver ion concentration in the purified gas was 1 ppm or less. The time required for this series of reproduction operations was 3 minutes.

〔実施例6〕
本実施例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、原料ガスから二酸化炭素を精製した。吸収液として20%濃度のエタノールアミン水溶液を用い、当該吸収液をロータ1内に15dm3受容させた。原料ガスとしては、二酸化炭素濃度が20%、残りの80%は空気からなるものを用いた。吸収操作は、ロータ1を毎秒50回転で回転させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.5MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。次にロータ1の回転数を保ったまま、ロータ1の内部ガス圧力が0.1MPa(ゲージ圧)となるまで減圧することにより、ロータ1の内部空間にある非吸収ガス(主に空気成分)を外部に排出した。さらに上記と同様の操作(昇圧しながら原料ガスの導入による吸収操作、および減圧しながら非吸収ガスの排出操作)を9回繰り返し、二酸化炭素を吸収液に吸収させた。この一連の操作でロータ1に導かれた二酸化炭素は、純分換算で約1.6kgであった。
Example 6
In the present example, carbon dioxide was purified from the raw material gas using the same gas purification apparatus X1 as in Example 1. A 20% ethanolamine aqueous solution was used as the absorbing solution, and the absorbing solution was received in the rotor 1 by 15 dm 3 . As the raw material gas, one having a carbon dioxide concentration of 20% and the remaining 80% consisting of air was used. The absorption operation was performed with the rotor 1 rotated at 50 revolutions per second, and was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.5 MPa (gauge pressure). Next, the non-absorbed gas (mainly air component) in the internal space of the rotor 1 is reduced by reducing the internal gas pressure of the rotor 1 to 0.1 MPa (gauge pressure) while maintaining the rotation speed of the rotor 1. Was discharged to the outside. Further, the same operation as described above (the absorption operation by introducing the raw material gas while increasing the pressure and the discharge operation of the non-absorbing gas while decreasing the pressure) was repeated nine times to absorb carbon dioxide in the absorption liquid. The carbon dioxide led to the rotor 1 by this series of operations was about 1.6 kg in terms of pure content.

次いで、ロータ1の回転数を毎秒50回転から10回転まで低下したところ、0.52kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中の二酸化炭素濃度は98%であり、最初に供給した原料ガス(二酸化炭素濃度が20%)に比べて、二酸化炭素が効率よく濃縮・精製されていた。   Next, when the rotational speed of the rotor 1 was decreased from 50 to 10 revolutions per second, 0.52 kg of purified gas was obtained. The carbon dioxide concentration in this refined gas was 98%, and carbon dioxide was concentrated and purified more efficiently than the raw material gas (carbon dioxide concentration 20%) supplied first.

〔実施例7〕
本実施例においては、実施例4と同一のガス精製装置X2を使用して、原料ガスから二酸化炭素を吸収除去した。吸収液として20%濃度のエタノールアミン水溶液を用い、当該吸収液をロータ1内に15dm3受容させた。原料ガスとしては、酸素濃度が96%、二酸化炭素濃度が4%のものを用いた。吸収操作は、ロータ1を毎秒50回転で回転させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.5MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。次にロータ1の回転数を保ったまま、ロータ1の内部ガス圧力が0.1MPa(ゲージ圧)となるまで減圧することにより、ロータ1の内部空間にある非吸収ガス(主に酸素)を外部に抜き出した。抜き出したガス中の二酸化炭素濃度は0.2%であった。さらに上記と同様の操作(昇圧しながら原料ガスの導入による吸収操作、および減圧しながら非吸収ガスの排出操作)を9回繰り返した。10回目に抜き出したガス中の二酸化炭素濃度も0.2%であった。次いで、ロータ1の回転数を低下させると、吸収液(エタノールアミン水溶液)から吸収された二酸化炭素がガスとして回収できることが確認できた。
Example 7
In this example, carbon dioxide was absorbed and removed from the raw material gas using the same gas purifier X2 as in Example 4. A 20% ethanolamine aqueous solution was used as the absorbing solution, and the absorbing solution was received in the rotor 1 by 15 dm 3 . As the source gas, one having an oxygen concentration of 96% and a carbon dioxide concentration of 4% was used. The absorption operation was performed with the rotor 1 rotated at 50 revolutions per second, and was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.5 MPa (gauge pressure). Next, while maintaining the rotational speed of the rotor 1, the internal gas pressure of the rotor 1 is reduced to 0.1 MPa (gauge pressure), whereby non-absorbed gas (mainly oxygen) in the internal space of the rotor 1 is reduced. Extracted outside. The carbon dioxide concentration in the extracted gas was 0.2%. Further, the same operation as described above (the absorption operation by introducing the raw material gas while increasing the pressure and the discharge operation of the non-absorbing gas while decreasing the pressure) was repeated nine times. The carbon dioxide concentration in the gas extracted at the 10th time was also 0.2%. Subsequently, when the rotation speed of the rotor 1 was reduced, it was confirmed that carbon dioxide absorbed from the absorbing solution (ethanolamine aqueous solution) could be recovered as a gas.

〔実施例8〕
本実施例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、原料ガスからプロピレンを精製した。吸収液としてイオン性液体である1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムに25%濃度で四フッ化ホウ素銀を溶かし込んだ液を用い、当該吸収液をロータ1内に15dm3受容させた。原料ガスとしては、プロピレン濃度が99.5%、プロパン濃度が0.5%のものを用いた。吸収操作は、ロータ1を毎秒50回転で回転させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.6MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。吸収液に吸収されたプロピレンガスの量は、ボンベYの重量変化より、1.38kgであった。吸収液の温度は、吸収操作開始前には22℃、吸収操作終了時には29℃であった。
Example 8
In this example, propylene was purified from the raw material gas using the same gas purification apparatus X1 as in Example 1. A liquid obtained by dissolving silver borohydride at a concentration of 25% in 1-butyl-3-methylimidazolium which is an ionic liquid was used as the absorbing liquid, and the absorbing liquid was received in the rotor 1 by 15 dm 3 . As the source gas, one having a propylene concentration of 99.5% and a propane concentration of 0.5% was used. The absorption operation was performed in a state where the rotor 1 was rotated at 50 revolutions per second, and was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.6 MPa (gauge pressure). The amount of propylene gas absorbed in the absorbing liquid was 1.38 kg due to the change in the weight of the cylinder Y. The temperature of the absorption liquid was 22 ° C. before the start of the absorption operation and 29 ° C. at the end of the absorption operation.

次に、ロータ1の内部ガス圧力および吸収液の温度を一定に維持したまま、吸収液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。本実施例では、まず、ロータ1の回転数を毎秒50回転から20回転に低下させると、0.08kgのガス(主に非吸収ガス)が回収された。当該ガス中には、プロパンが比較的高い濃度(5.6%)で含まれていた。   Next, a part of the propylene absorbed in the absorbing liquid was regenerated and recovered while maintaining the internal gas pressure of the rotor 1 and the temperature of the absorbing liquid constant. In this example, first, when the rotational speed of the rotor 1 was reduced from 50 to 20 revolutions per second, 0.08 kg of gas (mainly non-absorbed gas) was recovered. The gas contained propane at a relatively high concentration (5.6%).

次いで、ロータ1の回転数を毎秒10回転まで低下したところ、0.27kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.06%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。本実施形態ではイオン性液体を溶媒として用いているので、得られた精製ガス中には実質的に水蒸気が含まれていなかった。   Subsequently, when the rotation speed of the rotor 1 was reduced to 10 rotations per second, 0.27 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in the refined gas was 0.06%, and the propane concentration was greatly reduced as compared with the raw material gas supplied first (propane concentration was 0.5%). In the present embodiment, since the ionic liquid is used as a solvent, the purified gas obtained does not substantially contain water vapor.

〔比較例1〕
本比較例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、原料ガスからプロピレンを精製した。吸収操作は、ロータ1を停止させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.6MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。吸収操作の他の条件は実施例1と同様であった。この操作により、0.93kgのプロピレンガスが吸収液に吸収された。吸収液の温度は、吸収操作開始前には20℃、吸収操作終了時には27℃であった。
[Comparative Example 1]
In this comparative example, propylene was purified from the raw material gas using the same gas purification apparatus X1 as in Example 1. The absorption operation was performed with the rotor 1 stopped, and ended when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.6 MPa (gauge pressure). Other conditions of the absorption operation were the same as in Example 1. By this operation, 0.93 kg of propylene gas was absorbed into the absorbing solution. The temperature of the absorbent was 20 ° C. before the start of the absorption operation and 27 ° C. at the end of the absorption operation.

次に、ロータ1を停止させたまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。まず、ロータ1の内部ガス圧力が0.5MPa(ゲージ圧)となるまで減圧した。この操作に1分を要し、この間に0.04kgのガスが回収された。当該ガスは、主にロータ1の空間部分にある非吸収ガスであり、当該ガス中には、不純物であるプロパンが比較的高い濃度(6.6%)で含まれていた。   Next, with the rotor 1 stopped, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered. First, the pressure was reduced until the internal gas pressure of the rotor 1 became 0.5 MPa (gauge pressure). This operation took 1 minute, during which 0.04 kg of gas was recovered. The gas is a non-absorbing gas mainly in the space portion of the rotor 1, and propane as an impurity is contained in the gas at a relatively high concentration (6.6%).

次いで、ロータ1の内部ガス圧力が0.1MPa(ゲージ圧)となるまで減圧したところ、0.09kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.14%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は8ppmであった。この一連の再生操作において、吸収液の温度は27℃から25℃へと変化した。再生操作に要した時間は10分であった。   Subsequently, when the pressure inside the rotor 1 was reduced to 0.1 MPa (gauge pressure), 0.09 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in this refined gas was 0.14%, and the propane concentration was greatly reduced as compared to the raw material gas supplied first (propane concentration 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 8 ppm. In this series of regeneration operations, the temperature of the absorbent changed from 27 ° C to 25 ° C. The time required for the reproduction operation was 10 minutes.

〔比較例2〕
本実施例においては、実施例1と同一のガス精製装置X1を使用して、原料ガスからプロピレンを精製した。吸収操作は、ロータ1を停止させた状態で行い、ロータ1の内部ガス圧力が最終的に0.1MPa(ゲージ圧)となった時点で終了した。吸収操作の他の条件は実施例1と同様であった。この操作により、0.43kgのプロピレンガスが吸収液に吸収された。本比較例では、温度調整手段によって支持体2を冷却することにより、吸収液の温度は、吸収操作終了時に24℃となった。
[Comparative Example 2]
In this example, propylene was purified from the raw material gas using the same gas purification apparatus X1 as in Example 1. The absorption operation was performed with the rotor 1 stopped, and was completed when the internal gas pressure of the rotor 1 finally reached 0.1 MPa (gauge pressure). Other conditions of the absorption operation were the same as in Example 1. By this operation, 0.43 kg of propylene gas was absorbed into the absorption liquid. In this comparative example, the temperature of the absorbing liquid was 24 ° C. at the end of the absorbing operation by cooling the support 2 with the temperature adjusting means.

次に、ロータ1を停止させたまま、硝酸銀水溶液に吸収されているプロピレンの一部を再生・回収した。まず、吸収液の温度を31℃まで上昇させると、0.03kgのガス(主に非吸収ガス)が回収された。当該ガス中には、プロパンが比較的高い濃度(1.4%)で含まれていた。   Next, with the rotor 1 stopped, a part of propylene absorbed in the silver nitrate aqueous solution was regenerated and recovered. First, when the temperature of the absorbing liquid was raised to 31 ° C., 0.03 kg of gas (mainly non-absorbing gas) was recovered. The gas contained propane at a relatively high concentration (1.4%).

次いで、吸収液の温度を40℃まで上昇させたところ、0.12kgの精製ガスが得られた。この精製ガス中のプロパン濃度は0.09%であり、最初に供給した原料ガス(プロパン濃度が0.5%)に比べてプロパン濃度は大きく低下していた。精製ガス中の銀イオン濃度は5ppmであった。この一連の再生操作に要した時間は30分であった。   Subsequently, when the temperature of the absorption liquid was raised to 40 ° C., 0.12 kg of purified gas was obtained. The propane concentration in this refined gas was 0.09%, and the propane concentration was greatly reduced as compared to the initially supplied raw material gas (propane concentration was 0.5%). The silver ion concentration in the purified gas was 5 ppm. The time required for this series of reproduction operations was 30 minutes.

Figure 2009247973
Figure 2009247973

表1に示す実施例1,2および比較例1,2を対比すると理解できるように、比較例1,2では、精製ガス中の銀イオン濃度が高く、再生の際にミスト成分が多量に発生している一方、実施例1,2では、精製ガス中の銀イオン濃度が1ppm以下になっており、吸収液に遠心力を作用させながらガスを再生させると、ミスト成分が有意に除去できる。   As can be understood by comparing Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1, in Comparative Examples 1 and 2, the concentration of silver ions in the purified gas is high, and a large amount of mist components are generated during regeneration. On the other hand, in Examples 1 and 2, the silver ion concentration in the purified gas is 1 ppm or less, and the mist component can be significantly removed by regenerating the gas while applying a centrifugal force to the absorbing solution.

本発明の第1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 the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2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 the 2nd Embodiment of this invention. 図2のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

X1,X2 ガス精製装置(目的ガスの精製装置)
Y ボンベ
1 ロータ
1a 側壁
1b 邪魔板
2 支持体
3 駆動部(回転駆動手段)
4 圧力調整器
5 切換弁
6 ロータリージョイント
7 ガス回収口
8 ガス排出口
L1〜L5 配管
O1 回転軸心
X1, X2 gas purification equipment (target gas purification equipment)
Y cylinder 1 rotor 1a side wall 1b baffle plate 2 support 3 drive unit (rotation drive means)
4 Pressure regulator 5 Switching valve 6 Rotary joint 7 Gas recovery port 8 Gas exhaust ports L1 to L5 Piping O1 Rotation axis

Claims (8)

目的ガスおよび不要ガスを含む原料ガスから、当該目的ガスを優先的に吸収する吸収液を用いて目的ガスを精製するための方法であって、
所定の軸心周りに回転可能とされたロータに上記吸収液を受容させ、当該ロータを第1の回転速度で回転させて上記吸収液に遠心力を作用させつつ、上記原料ガスを上記ロータ内に導入し、第1の温度および第1の圧力下において上記吸収液に上記原料ガス中の目的ガスを優先的に吸収させる吸収工程と、
上記ロータを第2の回転速度で回転させて上記吸収液に遠心力を作用させつつ、第2の温度および第2の圧力下において上記吸収液からガス成分を再生させて回収する回収工程と、を含むことを特徴とする、目的ガスの精製方法。
A method for purifying a target gas from a source gas containing a target gas and an unnecessary gas using an absorbing liquid that preferentially absorbs the target gas,
The rotor is made to be rotatable around a predetermined axis, and the absorbing liquid is received. The rotor is rotated at a first rotational speed to apply centrifugal force to the absorbing liquid, and the source gas is introduced into the rotor. An absorption step of preferentially absorbing the target gas in the raw material gas into the absorption liquid under a first temperature and a first pressure;
A recovery step of regenerating and recovering a gas component from the absorbing liquid under a second temperature and a second pressure while rotating the rotor at a second rotation speed and applying a centrifugal force to the absorbing liquid; A method for purifying a target gas, comprising:
上記第2の圧力は、上記第1の圧力よりも低くされる、請求項1に記載の目的ガスの精製方法。   The method for purifying a target gas according to claim 1, wherein the second pressure is lower than the first pressure. 上記第2の温度は、上記第1の温度よりも高くされる、請求項1または2に記載の目的ガスの精製方法。   The method for purifying a target gas according to claim 1 or 2, wherein the second temperature is higher than the first temperature. 上記第2の回転速度は、上記第1の回転速度よりも低速とされている、請求項1ないし3のいずれかに記載の目的ガスの精製方法。   The method for purifying a target gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the second rotation speed is lower than the first rotation speed. 上記吸収工程と上記回収工程との間において、上記吸収工程を終了した上記ロータから当該ロータの空間部分にあるガスを排出させる排出工程をさらに含む、請求項1ないし4のいずれかに記載の目的ガスの精製方法。   The object according to any one of claims 1 to 4, further comprising a discharge step of discharging the gas in the space portion of the rotor from the rotor that has finished the absorption step between the absorption step and the recovery step. Gas purification method. 上記排出工程においては、上記回収工程において回収されたガスの一部を上記ロータ内に導入する、請求項5に記載の目的ガスの精製方法。   The method for purifying a target gas according to claim 5, wherein in the discharge step, a part of the gas recovered in the recovery step is introduced into the rotor. 目的ガスおよび不要ガスを含む原料ガスから、当該目的ガスを優先的に吸収する吸収液を用いて目的ガスを精製するための装置であって、
所定の軸心周りに回転可能とされており、上記吸収液を受容するためのロータと、
上記ロータに原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、
上記ロータから再生ガスを回収するための再生ガス回収手段と、
上記ロータを回転駆動させる回転駆動手段と、
上記ロータ内の温度を調整する温度調整手段と、
上記ロータ内の圧力を調整する圧力調整手段と、を備える、目的ガスの精製装置。
An apparatus for purifying a target gas from a source gas containing a target gas and an unnecessary gas using an absorbing liquid that preferentially absorbs the target gas,
A rotor capable of rotating around a predetermined axis, and a rotor for receiving the absorbing liquid;
Raw material gas introduction means for introducing the raw material gas into the rotor;
Regeneration gas recovery means for recovering regeneration gas from the rotor;
Rotation driving means for rotating the rotor;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature in the rotor;
And a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the rotor.
上記ロータには、当該ロータの側壁内面から内向きに延びる邪魔板が設けられている、請求項7に記載の目的ガスの精製装置。   The target gas purification device according to claim 7, wherein the rotor is provided with a baffle plate that extends inwardly from an inner surface of a side wall of the rotor.
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