JP2010069452A - 一酸化炭素分離方法および一酸化炭素分離装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の方法は、一酸化炭素吸着剤が充填された吸着塔を用いて一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を濃縮分離する方法であって、例えば、吸着塔内が相対的に高圧である状態にて、当該吸着塔に混合ガスを導入して当該混合ガス中の一酸化炭素を吸着剤に吸着させ且つ当該吸着塔から非吸着ガスを導出する吸着工程と、吸着塔内を降圧して、吸着剤から一酸化炭素を脱着させ且つ当該吸着塔から脱着ガスを導出する脱着工程と、を含むサイクルを繰り返し行うものである。脱着工程は、当該脱着工程の開始から途中までにおいて吸着塔から第1脱着ガスを導出する第1脱着工程と、吸着塔から第2脱着ガスを導出する、第1脱着工程の後の第2脱着工程とを含み、第2脱着ガスが分離取得される。
【選択図】なし
Description
図1に示す概略構成を有する一酸化炭素分離装置X1を使用して、図2および図3に示す第1昇圧工程、第2昇圧工程、吸着工程、洗浄工程、第1脱着工程、および第2脱着工程からなる1サイクルを吸着塔10A,10B,10Cにおいて繰り返すことにより、所定の原料ガスから一酸化炭素を濃縮分離した。本実施例の一酸化炭素分離方法は、上述の第1の実施形態に係る一酸化炭素分離方法に相当する。
図4に示す概略構成を有する一酸化炭素分離装置X2を使用して、図5および図6に示す昇圧工程、吸着工程、第1洗浄工程、第2洗浄工程、第1脱着工程、および第2脱着工程からなる1サイクルを吸着塔10A,10B,10Cにおいて繰り返すことにより、所定の原料ガスから一酸化炭素を濃縮分離した。本実施例の一酸化炭素分離方法は、上述の第2の実施形態に係る一酸化炭素分離方法に相当する。
実施例1にて使用した一酸化炭素分離装置X1および原料ガスを使用して、図8および図9に示す昇圧工程、吸着工程、洗浄工程、および脱着工程からなる1サイクルを吸着塔10A,10B,10Cにおいて繰り返すことにより、所定の原料ガスから一酸化炭素を濃縮分離した。本比較例は、吸着塔10A,10B,10Cの各々において2ステップにわたって第1および第2昇圧工程を行う代わりに単一操作の昇圧工程を行う点、および、吸着塔10A,10B,10Cの各々において3ステップにわたって第1および第2脱着工程を行う代わりに単一操作の脱着工程を行う点において、上述の実施例1と異なる。
実施例1,2の方法によって濃縮分離した一酸化炭素の純度は、上述のように99.97%である。これに対し、比較例の方法によって濃縮分離した一酸化炭素の純度は、上述のように99.85%である。これらの結果から、本発明に係る実施例1,2の方法は、比較例の方法よりも、一酸化炭素と比較的多くの不純物水素とを含む原料ガスから高純度の一酸化炭素を得るのに適することが判る。
10A,10B,10C 吸着塔
11,12 ガス通過口
21 圧縮機
22 真空ポンプ
23 バッファータンク
31〜39 配管
32’,33’,34’,36’ 主幹路
32A〜32C,33A〜33C,34A〜34C,36A〜36C 分枝路
32a〜32c,33a〜33c,34a〜34c,36a〜36d 自動弁
35a,37a,39a 自動弁
Claims (10)
- 一酸化炭素吸着剤が充填された吸着塔を用いて、一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を濃縮分離する方法であって、前記吸着塔内が相対的に高圧である状態にて、当該吸着塔に前記混合ガスを導入して当該混合ガス中の一酸化炭素を前記吸着剤に吸着させ且つ当該吸着塔から非吸着ガスを導出する吸着工程と、前記吸着塔内を降圧して、前記吸着剤から一酸化炭素を脱着させ且つ当該吸着塔から脱着ガスを導出する脱着工程と、を含むサイクルを繰り返し行う一酸化炭素分離方法において、
前記脱着工程は、当該脱着工程の開始から途中までにおいて前記吸着塔から第1脱着ガスを導出する第1脱着工程と、前記吸着塔から第2脱着ガスを導出する、前記第1脱着工程の後の第2脱着工程とを含み、前記第2脱着ガスを分離取得する、一酸化炭素分離方法。 - 一酸化炭素吸着剤が充填された複数の吸着塔を用いて、一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を濃縮分離する方法であって、吸着塔に前記混合ガスを導入して当該吸着塔内の圧力を上昇させる昇圧工程と、吸着塔に前記混合ガスを導入して当該混合ガス中の一酸化炭素を前記吸着剤に吸着させ且つ当該吸着塔から非吸着ガスを導出する吸着工程と、吸着塔に洗浄ガスを導入し且つ当該吸着塔から非吸着ガスを導出する洗浄工程と、吸着塔内を降圧して、前記吸着剤から一酸化炭素を脱着させ且つ当該吸着塔から脱着ガスを導出する脱着工程と、を含むサイクルを、前記吸着塔の各々において繰り返し行う一酸化炭素分離方法において、
前記脱着工程は、当該脱着工程の開始から途中までにおいて吸着塔から第1脱着ガスを導出する第1脱着工程と、当該吸着塔から第2脱着ガスを導出する、前記第1脱着工程の後の第2脱着工程とを含み、前記第2脱着ガスを分離取得する、一酸化炭素分離方法。 - 前記昇圧工程は、前記第1脱着工程にある吸着塔から導出された第1脱着ガスを前記混合ガスとともに昇圧対象の吸着塔に導入する第1昇圧工程と、当該吸着塔に前記混合ガスを導入する、前記第1昇圧工程の後の第2昇圧工程とを含む、請求項2に記載の一酸化炭素分離方法。
- 前記洗浄工程は、前記第1脱着工程にある吸着塔から導出された第1脱着ガスを前記洗浄ガスとして洗浄対象の吸着塔に導入する第1洗浄工程と、分離取得された前記第2脱着ガスを前記洗浄ガスとして洗浄対象の当該吸着塔に導入する、前記第1洗浄工程の後の第2洗浄工程とを含む、請求項2に記載の一酸化炭素分離方法。
- 前記第2洗浄工程では、前記第2脱着工程にある吸着塔から導出された第2脱着ガスも前記洗浄ガスとして洗浄対象の吸着塔に導入する、請求項4に記載の一酸化炭素分離方法。
- 前記第1脱着工程において吸着塔から導出される第1脱着ガスの総量は、当該吸着塔から導出される第1脱着ガスの流量に基づいて制御される、請求項1から5のいずれか一つに記載の一酸化炭素分離方法。
- 前記第1脱着工程において吸着塔から導出される第1脱着ガスの総量は、当該第1脱着工程にある吸着塔の内部圧力に基づいて制御される、請求項1から5のいずれか一つに記載の一酸化炭素分離方法。
- 前記第1脱着工程において吸着塔から導出される第1脱着ガスの総量は、当該第1脱着工程の開始からの時間に基づいて制御される、請求項1から5のいずれか一つに記載の一酸化炭素分離方法。
- 一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を濃縮分離するための装置であって、
第1ガス通過口および第2ガス通過口を有し当該第1および第2ガス通過口の間において一酸化炭素吸着剤が充填された複数の吸着塔と、
ガス吸入口およびガス送出口を有するガス送出手段と、
前記吸着塔の内部を減圧するための減圧手段と、
一酸化炭素を貯留するための容器と、
混合ガス導入端を有し且つ前記ガス送出手段の前記ガス吸入口に接続された第1配管と、
前記ガス送出手段の前記ガス送出口に接続された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第2配管と、
ガス排出端を有する主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第2ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第3配管と、
前記減圧手段に接続された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第4配管と、
前記減圧手段および前記容器の間を連結し且つ開閉弁が付設された第5配管と、
前記容器に接続された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第6配管と、
前記第5配管における前記開閉弁よりも前記減圧手段側の箇所および前記第1配管の間を連結し且つ開閉弁が付設された第7配管と、を備える一酸化炭素分離装置。 - 一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を濃縮分離するための装置であって、
第1ガス通過口および第2ガス通過口を有し当該第1および第2ガス通過口の間において一酸化炭素吸着剤が充填された複数の吸着塔と、
ガス吸入口およびガス送出口を有するガス送出手段と、
前記吸着塔の内部を減圧するための減圧手段と、
一酸化炭素を貯留するための容器と、
混合ガス導入端を有し且つ前記ガス送出手段の前記ガス吸入口に接続された第1配管と、
前記ガス送出手段の前記ガス送出口に接続された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第2配管と、
ガス排出端を有する主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第2ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第3配管と、
前記減圧手段に接続された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第4配管と、
前記減圧手段および前記容器の間を連結し且つ開閉弁が付設された第5配管と、
前記容器に接続され且つ開閉弁が付設された主幹路、および、前記吸着塔ごとに設けられて当該吸着塔の前記第1ガス通過口側に接続され且つ開閉弁が付設された複数の分枝路、を有する第6配管と、
前記第5配管における前記開閉弁よりも前記減圧手段側の箇所、および、前記第6配管の前記主幹路における前記開閉弁よりも前記吸着塔側の箇所を連結し、且つ、開閉弁が付設された、第7配管と、を備える一酸化炭素分離装置。
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