JP2014024025A - Dehumidification system and method of producing dry air - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空糸膜を利用して原料ガスからそれに含まれている水蒸気を取り除く除湿システムおよび乾燥空気の製造方法に関し、特には、より効率的に除湿を行うことができる除湿システムおよび乾燥空気の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dehumidification system that removes water vapor contained in a raw material gas from a hollow fiber membrane and a method for producing dry air, and in particular, a dehumidification system and dry air that can perform dehumidification more efficiently. It relates to the manufacturing method.
中空糸膜型のガス分離膜モジュールを利用して原料ガスの除湿を行うことが従来より提案されている。このようなガス分離膜モジュールは、選択的透過性を備えた複数の中空糸膜が容器内に納められた構造をしており、加圧された原料ガスが中空糸膜の内部に導入される。原料ガス中の水蒸気は中空糸膜を透過して中空糸膜の外側に移動し、一方、除湿された乾燥空気(除湿空気)は、そのまま中空糸膜内を移動して膜の出口より取り出される。また、取り出された乾燥空気の一部は、通常、ガス分離膜モジュールの中空糸膜の外側にパージガスとして戻され、このパージガスによって透過側の水蒸気分圧が下がり除湿効率が向上し中空糸膜を透過した水蒸気は湿り空気としてパージガスと共に排出される。 It has been conventionally proposed to dehumidify the raw material gas using a hollow fiber membrane type gas separation membrane module. Such a gas separation membrane module has a structure in which a plurality of hollow fiber membranes having selective permeability are contained in a container, and a pressurized raw material gas is introduced into the hollow fiber membrane. . Water vapor in the raw material gas passes through the hollow fiber membrane and moves to the outside of the hollow fiber membrane, while dehumidified dry air (dehumidified air) moves through the hollow fiber membrane as it is and is taken out from the outlet of the membrane. . A part of the extracted dry air is usually returned as a purge gas to the outside of the hollow fiber membrane of the gas separation membrane module, and this purge gas reduces the water vapor partial pressure on the permeate side and improves the dehumidification efficiency. The permeated water vapor is discharged together with the purge gas as humid air.
例えば特許文献1には、中空糸膜を利用した除湿システムに関し、200kPaG未満の圧力で原料ガスを中空糸膜内に供給することが開示されている。
For example,
上述のように、中空糸膜型のガス分離膜モジュールを用いた除湿においては、乾燥空気の一部がパージガスとしてガス分離膜モジュールに戻されるが、原料ガスの圧力が比較的低い場合には相当量のパージガスが必要となり、高い圧力を必要としない乾燥空気を製造する方法としては比較的大きな除湿エネルギーまたはモジュール本数が必要となる。 As described above, in the dehumidification using the hollow fiber membrane type gas separation membrane module, a part of the dry air is returned to the gas separation membrane module as a purge gas, which is appropriate when the pressure of the raw material gas is relatively low. A method for producing dry air that requires a large amount of purge gas and does not require high pressure requires a relatively large amount of dehumidifying energy or the number of modules.
そこで本発明の目的は、中空糸膜を利用して原料ガスからそれに含まれている水蒸気を取り除く除湿技術において、より効率的に除湿を行うことができる除湿システムおよび乾燥空気の製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a dehumidification system and a method for producing dry air that can perform dehumidification more efficiently in a dehumidification technique that uses a hollow fiber membrane to remove water vapor contained in a raw material gas. There is.
本発明の一形態によれば下記の除湿システムおよび乾燥空気の製造方法が提供される。
1.原料ガス中の水蒸気を中空糸膜で分離し、一次側から乾燥空気を取り出すとともに二次側から湿り空気として取り出すガス分離膜モジュールと、
原料ガスを昇圧して前記ガス分離膜モジュールに供給する原料ガス供給手段と、
前記二次側を減圧する減圧手段と、
前記二次側にパージガスを供給するパージガス供給手段と、
を備える除湿システムであって、
前記原料ガス供給手段は、原料ガスを200〜1000kPaGに昇圧して供給し、
前記減圧手段は、一次側のガスの絶対圧をP1、二次側のガスの絶対圧をP2としたときに、圧力比P2/P1が0.05以下となるように前記二次側を減圧する、
除湿システム。
According to one form of this invention, the following dehumidification system and the manufacturing method of dry air are provided.
1. A gas separation membrane module that separates water vapor in the raw material gas with a hollow fiber membrane and takes out dry air from the primary side and takes out as wet air from the secondary side;
A source gas supply means for boosting the source gas and supplying the gas to the gas separation membrane module;
Decompression means for decompressing the secondary side;
Purge gas supply means for supplying purge gas to the secondary side;
A dehumidification system comprising:
The source gas supply means pressurizes and supplies the source gas to 200 to 1000 kPaG,
The depressurizing means depressurizes the secondary side so that the pressure ratio P2 / P1 is 0.05 or less when the absolute pressure of the primary side gas is P1 and the absolute pressure of the secondary side gas is P2. To
Dehumidification system.
なお、本明細書においては、「乾燥空気」および「除湿空気」という用語を用いているが、これらの用語はいずれも、原料ガスから一定量の水蒸気を除去することにより得られた空気を意味している。これらの用語の区別が本願発明を何ら限定するものでないことに留意されたい。一方、「湿り空気」とは、分離膜の二次側に取り出された、水蒸気を多く含む空気のことをいう。 In this specification, the terms “dry air” and “dehumidified air” are used, but these terms all mean air obtained by removing a certain amount of water vapor from the raw material gas. doing. It should be noted that the distinction of these terms does not limit the present invention in any way. On the other hand, “humid air” refers to air containing a large amount of water vapor extracted to the secondary side of the separation membrane.
このような構成によれば、膜の一次側での昇圧だけではなく、減圧手段によって膜の二次側を減圧しており、具体的には、一次側と二次側との圧力比が0.05以下となるように減圧することで、一次側のみを昇圧し二次側は減圧しない構成と比較してより効率的な除湿(乾燥空気の製造)が可能となる。 According to such a configuration, not only the pressure on the primary side of the membrane but also the secondary side of the membrane is decompressed by the decompression means, and specifically, the pressure ratio between the primary side and the secondary side is 0. By reducing the pressure so as to be 0.05 or less, it is possible to perform more efficient dehumidification (production of dry air) as compared with a configuration in which only the primary side is pressurized and the secondary side is not depressurized.
2.前記パージガス供給手段は、前記ガス分離膜モジュールの一次側のガスの一部を二次側に供給するものであって、パージ率が20%以下となるようにパージガスを供給する、
上記1に記載の除湿システム。
2. The purge gas supply means supplies a part of the gas on the primary side of the gas separation membrane module to the secondary side, and supplies the purge gas so that the purge rate is 20% or less.
2. The dehumidification system according to 1 above.
乾燥空気の一部を二次側にパージガスとして供給する構成において、パージ率が高いということは、その分、乾燥空気の回収率が低下することを意味する。よって、パージ率を20%以下とすることは乾燥空気の回収率を低下させない点で好ましい。 In a configuration in which a part of the dry air is supplied as a purge gas to the secondary side, a high purge rate means that the recovery rate of the dry air is correspondingly reduced. Therefore, it is preferable to set the purge rate to 20% or less from the viewpoint of not reducing the recovery rate of dry air.
3.原料ガス中の水蒸気を中空糸膜で分離し、一次側から乾燥空気を取り出すとともに二次側から湿り空気として取り出すガス分離膜モジュールと、
原料ガスを昇圧して前記分離膜モジュールに供給する原料ガス供給手段と、
前記二次側を減圧する減圧手段と、
前記二次側にパージガスを供給するパージガス供給手段と、
を備える除湿システムを用いた乾燥空気の製造方法であって、
前記原料ガス昇圧手段で、原料ガスを200〜1000kPaGに昇圧して供給するステップと、
前記減圧手段で、一次側のガスの絶体圧をP1、二次側のガスの絶対圧をP2としたときに、圧力比P2/P1が0.05以下となるように前記二次側を減圧するステップと、
を有する乾燥空気の製造方法。
3. A gas separation membrane module that separates water vapor in the raw material gas with a hollow fiber membrane and takes out dry air from the primary side and takes out as wet air from the secondary side;
A source gas supply means for boosting the source gas and supplying the source gas to the separation membrane module;
Decompression means for decompressing the secondary side;
Purge gas supply means for supplying purge gas to the secondary side;
A method for producing dry air using a dehumidification system comprising:
A step of boosting and supplying a source gas to 200 to 1000 kPaG by the source gas boosting means;
When the absolute pressure of the primary side gas is P1 and the absolute pressure of the secondary side gas is P2, the secondary side is adjusted so that the pressure ratio P2 / P1 is 0.05 or less. Depressurizing; and
A method for producing dry air.
4.前記パージガス供給手段は、前記ガス分離膜モジュールの一次側のガスの一部を二次側に供給するものであって、
前記パージガス供給手段で、パージ率が20%以下となるようにパージガスを供給するステップをさらに有する、
上記3に記載の乾燥空気の製造方法。
4). The purge gas supply means supplies a part of the gas on the primary side of the gas separation membrane module to the secondary side,
The purge gas supply means further comprises a step of supplying a purge gas so that a purge rate is 20% or less,
4. A method for producing dry air as described in 3 above.
5.原料ガスを供給する前記ステップにおいては、前記原料ガスを300kPaG以上に昇圧する、上記3または4に記載の乾燥空気の製造方法。 5. 5. The method for producing dry air as described in 3 or 4 above, wherein in the step of supplying the raw material gas, the pressure of the raw material gas is increased to 300 kPaG or more.
本発明によれば、上述のように、より効率的に除湿を行うことができる除湿システムおよび乾燥空気の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dehumidification system which can perform dehumidification more efficiently as mentioned above, and the manufacturing method of dry air can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1の除湿システム1は、ガス分離膜モジュール20の中空糸膜に原料ガスを供給し、該中空糸膜の透過側(二次側)に水蒸気を透過させ、供給側(一次側)から除湿されたガスを取り出すシステムである。なお、原料ガスとしては、窒素、酸素、二酸化炭素など分離膜で除湿しうる気体であればどのようなものでも構わないが、以下の説明では、原料ガスとして空気を供給する例について説明する。
The
除湿システム1は、ガス分離膜モジュール20の一次側に接続された供給ライン11と、その供給ライン11上に配置されたコンプレッサ15とを備えている。コンプレッサ15よりも下流側にはドレインセパレータ12が配置され、さらに、供給ライン11内のガスの流量、温度、および圧力を測定するための計器31a、31b、31cが配置されている。
The
流量を測定する計器31aとしては、例えばフローメータ式もしくは容量式の流量測定器を利用可能であり、温度を測定する計器31bとしては、例えば熱電対式もしくは抵抗式の温度測定器を利用可能であり、圧力を計測計器31cとしては、例えばベローズ式もしくはブルドン管式の圧力測定器を利用可能である。なお、プロセスの状況等に応じて、これらの計器31a〜31bの一部のみを使用するようにしてもよい。
As the
コンプレッサ15は、一例として、ガスをゲージ圧で200kPaG以上1000kPaG以下の範囲で昇圧する性能を備えていることが好ましい。原料ガスの供給圧力の下限は200kPaG以上であることが好ましく、250kPaG以上もしくは300kPaG以上であってもよい。原料ガスの供給圧力の上限は1000kPaG以下であることが好ましく、900kPaG以下、800kPaG以下もしくは700kPaG以下であってもよい。
As an example, the
ガス分離膜モジュール20は、いわゆるボアフィードタイプとシェルフィードタイプのいずれであっても構わない。ガス分離膜モジュール20自体は従来公知のものを利用可能であり、例えば、数百本から数十万本からなる中空糸膜の束(中空糸束)と、それを収容する容器と、中空糸束の一端または両端部に形成された管板等を備えるものであってもよい。ボアフィードタイプの場合、各中空糸膜の一方の開口部から原料ガスが中空糸膜の中空内に送り込まれ、水蒸気が選択的に膜を透過して透過側(二次側)に送出される。
The gas
中空糸膜としては、その膜厚は10〜500μmで外径は50〜2000μm程度ものであってもよい。ガス分離膜は、均質性でもよく、複合膜や非対称膜などの不均一性でもよく、また微多孔性でも非多孔性でもよい。中空糸膜は、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、セルロース系ポリマーなどのポリマー材料、ゼオライトなどのセラミックス材料などで形成されたものを挙げることができる。 The hollow fiber membrane may have a thickness of 10 to 500 μm and an outer diameter of about 50 to 2000 μm. The gas separation membrane may be homogeneous, may be non-uniform such as a composite membrane or an asymmetric membrane, and may be microporous or nonporous. Examples of the hollow fiber membrane include those formed of a polymer material such as polyimide, polyetherimide, polyamide, polyamideimide, polysulfone, polycarbonate, silicone resin, cellulose polymer, and ceramic material such as zeolite.
中空糸束の形態としては、平行配列、交叉配列、織物状などが挙げられる。また中空糸束は略中心部に芯管を備えていてもよいし、中空糸束の外周部にフィルムが巻き付けられていてもよい。また、中空糸束は、円柱状、平板状、角柱状等の形態としてもよい。また、中空糸束は、ストレートの形態に限らず、U字状に折り曲げた形態などであってもよい。 Examples of the form of the hollow fiber bundle include a parallel arrangement, a crossing arrangement, and a woven form. Moreover, the hollow fiber bundle may be provided with a core tube at a substantially central portion, or a film may be wound around the outer peripheral portion of the hollow fiber bundle. Further, the hollow fiber bundle may have a cylindrical shape, a flat plate shape, a prismatic shape, or the like. Further, the hollow fiber bundle is not limited to a straight form, but may be a form bent in a U-shape.
除湿システム1に使用されるガス分離膜モジュール20の本数は特に限定されるものではなく、1本または複数本のいずれであってもよい。
The number of gas
図1に示すように、ガス分離膜モジュール20には、一次側ライン21と二次側ライン23とが接続されている。一次側ライン21は、除湿された乾燥空気を取り出すためのラインであり、二次側ライン23は中空糸膜を透過した湿り空気を送出するためのラインである。
As shown in FIG. 1, a
一次側ライン21の途中にはパージガスライン22が接続されており、このパージガスライン22を通じて乾燥空気の一部がパージガスとしてガス分離膜モジュール20の二次側に戻されるように構成されている。パージガスライン22に設けられた調整弁32aと、一次側ライン21に設けられた調整弁32bとを操作することにより、乾燥空気の流量およびパージガスの流量を調整することができる。図1では、一次側ライン21に、該ライン内のガス濃度および/または流量を測定する計器31dが配置されている。当然ながら、ガスの温度や圧力を測定するための他の計器が配置されていてもよい。計器31dとしては露点計であっても構わない。
A
二次側ライン23には、二次側を減圧するための減圧装置25が設けられている。減圧装置25としては、ブロア、エゼクター、または真空ポンプなどを利用できる。図1では、二次側ライン23に、該ライン内のガスの圧力、流量を測定する計器31e、31fが配置されている。当然ながら、ガスの温度を測定するための他の計器が配置されていてもよい。
The
除湿システム1は制御部30を備えており、この制御部30により、コンプレッサ15および減圧装置25の動作が制御される。制御部30は、また、パージガスの流量を変えるための上記調整弁32a、32bの少なくとも一方の動作を制御する。制御部30は、CPUおよび記憶部等を有し所定の制御プログラムにより所定の動作を実行するものであってもよい。制御部30は、各計器31a〜31fからの情報の少なくとも1つに基づいて所定の判定ステップを実行し、その判定結果に基づいてコンプレッサ15等に所定の動作を行わせるステップを実行する。
The
上述のように構成された本実施形態の除湿システム1においては、コンプレッサ15および減圧装置25を駆動させ中空糸膜の一次側と二次側とで圧力差を生じさせた状態で、ガス分離膜モジュール20に加圧空気を供給する。加圧空気が中空糸膜を通過する間に、その中の水蒸気が選択的に中空糸膜を透過して二次側ライン23へと送り出され、一方で、除湿された乾燥空気(製品空気)が一次側ライン21から取り出される。
In the
乾燥空気の大気圧露点は、製品に要求されるレベルに応じて適宜変更されるものであるが、例えば、−20℃以下、−40℃以下、または−60℃以下であってもよい。除湿システム1で得られたこのような低露点の乾燥空気は、産業用機器や医療用機器をはじめとして種々の分野で利用される。
Although the atmospheric pressure dew point of dry air is suitably changed according to the level requested | required of a product, it may be -20 degrees C or less, -40 degrees C or less, or -60 degrees C or less, for example. Such low dew point dry air obtained by the
原料ガスの供給圧力P1と、二次側の圧力(透過圧力)P2と、除湿効率との関係等を調べるために行った実施例および比較例について以下説明する。なお、以下の記載における「露点」とは大気圧露点のことをいう。 Examples and comparative examples performed for examining the relationship between the supply pressure P1 of the source gas, the pressure (permeation pressure) P2 on the secondary side, and the dehumidification efficiency will be described below. In the following description, “dew point” refers to the atmospheric pressure dew point.
(実施例)
表1および表2は、実施例の実施条件および実施結果を示す表である。原料ガスとしては、供給圧力における40℃の水蒸気飽和空気を、結露を防止するために45℃に加温して用いた。実施例ではいずれも、一次側を昇圧するとともに二次側を減圧した。実施例1−1〜1−4(単に「実施例1」ともいう)は、供給圧力が700kPaGで除湿空気の露点が−40℃であり、圧力比(詳細下記)を0.005〜0.050の範囲内としたものである。実施例2−1は、基本的には実施例1と同条件であるが除湿空気の露点を−60℃としたものである。実施例3−1〜3−4(単に「実施例3」ともいう)は、基本的には実施例1と同条件であるが供給圧力を300kPaGとしたものである。実施例4−1(単に「実施例4」ともいう)は、供給圧力を300kPaG、除湿空気の露点を−60℃としたものである。表2に示す実施例5−1〜5−2(単に「実施例5」ともいう)、6−1〜6−2(単に「実施例6」ともいう)は、それぞれ供給圧力を900、200kPaG、除湿空気の露点を−40℃としたものである。
(Example)
Tables 1 and 2 are tables showing the implementation conditions and results of the examples. As the source gas, water vapor saturated air at 40 ° C. at the supply pressure was used by heating to 45 ° C. in order to prevent condensation. In all the examples, the primary side was increased in pressure and the secondary side was reduced in pressure. Examples 1-1 to 1-4 (also simply referred to as “Example 1”) have a supply pressure of 700 kPaG, a dew point of dehumidified air of −40 ° C., and a pressure ratio (details below) of 0.005 to 0.00. Within the range of 050. Example 2-1 basically has the same conditions as Example 1, but the dew point of the dehumidified air is set to -60 ° C. Examples 3-1 to 3-4 (also simply referred to as “Example 3”) are basically the same conditions as in Example 1, but the supply pressure is 300 kPaG. Example 4-1 (also simply referred to as “Example 4”) has a supply pressure of 300 kPaG and a dew point of dehumidified air of −60 ° C. Examples 5-1 to 5-2 (also simply referred to as “Example 5”) and 6-1 to 6-2 (also simply referred to as “Example 6”) shown in Table 2 have supply pressures of 900 and 200 kPaG, respectively. The dew point of the dehumidified air is -40 ° C.
(比較例)
比較例1−1〜1−5および比較例2−1〜2−5は原料ガスの供給圧力を200kPaG〜900kPaGとしているが、二次側は減圧していない。比較例1−a、2−a、3−a、4−aは一次側を昇圧するとともに二次側を減圧し、圧力比(詳細下記)を0.075としたものである。比較例1−1〜1−5は露点が−40℃であり、比較例2−1〜2−5(単に「比較例2」ともいう)は露点が−60℃である。比較例3−a、4−a(単に「比較例3」、「比較例4」ともいう)は露点がそれぞれ−40℃、−60℃である。
(Comparative example)
In Comparative Examples 1-1 to 1-5 and Comparative Examples 2-1 to 2-5, the supply pressure of the source gas is set to 200 kPaG to 900 kPaG, but the secondary side is not depressurized. In Comparative Examples 1-a, 2-a, 3-a, and 4-a, the pressure on the primary side is increased and the pressure on the secondary side is decreased so that the pressure ratio (detailed below) is 0.075. Comparative Examples 1-1 to 1-5 have a dew point of −40 ° C., and Comparative Examples 2-1 to 2-5 (also simply referred to as “Comparative Example 2”) have a dew point of −60 ° C. Comparative Examples 3-a and 4-a (also simply referred to as “Comparative Example 3” and “Comparative Example 4”) have dew points of −40 ° C. and −60 ° C., respectively.
なお、本実施例において、
「供給圧力」は、ガス分離膜モジュールに供給する原料ガスの圧力(ゲージ圧)である。
「透過圧力」は、膜の二次側におけるガスの圧力(ゲージ圧)である。
「圧力比(P2/P1)」は、透過圧力の絶対圧(P2)を供給圧力の絶対圧(P1)で割った比率である。
In this example,
“Supply pressure” is the pressure (gauge pressure) of the raw material gas supplied to the gas separation membrane module.
“Permeation pressure” is the gas pressure (gauge pressure) on the secondary side of the membrane.
The “pressure ratio (P2 / P1)” is a ratio obtained by dividing the absolute pressure (P2) of the permeation pressure by the absolute pressure (P1) of the supply pressure.
「供給空気大気圧露点」は原料ガスの大気圧露点である。
「除湿空気大気圧露点」は乾燥空気の大気圧露点である。
「除湿空気流量(Nm3/h)」は一次側ラインで取り出される乾燥空気の流量である。
「除湿エネルギー(kW/Nm3)」は単位体積当たり除湿に必要なエネルギーである。
「除湿空気流量増加率(%)」は、実施例の除湿空気流量と、それに対応する比較例の除湿空気流量との比率(増加率)を示すものあり、例えば、実施例1−2の「136(%)」であれば、(32.3−13.7)/13.7×100という計算式によって算出される。
「除湿エネルギー削減率(%)」は、当該実施例の除湿エネルギーと、それに対応する比較例の除湿エネルギーとの比率(増加率)である。
The “supply air atmospheric pressure dew point” is the atmospheric pressure dew point of the raw material gas.
“Dehumidified air atmospheric dew point” is the atmospheric dew point of dry air.
“Dehumidified air flow rate (Nm 3 / h)” is a flow rate of dry air taken out from the primary side line.
“Dehumidification energy (kW / Nm 3 )” is energy necessary for dehumidification per unit volume.
“Dehumidification air flow rate increase rate (%)” indicates the ratio (increase rate) between the dehumidification air flow rate of the example and the corresponding dehumidification air flow rate of the comparative example. 136 (%) ”, it is calculated by the calculation formula of (32.3-13.7) /13.7×100.
“Dehumidification energy reduction rate (%)” is the ratio (increase rate) between the dehumidification energy of the example and the dehumidification energy of the corresponding comparative example.
表1の実施例1、3に示すように、露点が−40℃の乾燥空気を製造する場合、供給圧力(700kPaG、300kPaG)に対して圧力比が0.050以下となるように二次側を減圧することで、いずれの実施例においても除湿空気量の増加が見られ、また、除湿エネルギーの削減も達成されていた。 As shown in Examples 1 and 3 of Table 1, when producing dry air having a dew point of −40 ° C., the secondary side is set so that the pressure ratio is 0.050 or less with respect to the supply pressure (700 kPaG, 300 kPaG). By reducing the pressure, the amount of dehumidified air was increased in any of the examples, and the reduction of dehumidification energy was also achieved.
透過圧力のゲージ圧に着目すると、例えば実施例1および3の場合において、透過圧力は−60〜−100kPaGの範囲内であることが好ましい。なお、P2/P1圧力比を0.005未満(例えば0.001)とするには透過圧力を著しく低減させる必要があり、高出力の減圧手段が必要となる。従って、P2/P1圧力比の下限は0.005以上であることが好ましい。 Focusing on the gauge pressure of the permeation pressure, for example, in the case of Examples 1 and 3, the permeation pressure is preferably in the range of −60 to −100 kPaG. In order to make the P2 / P1 pressure ratio less than 0.005 (for example, 0.001), it is necessary to remarkably reduce the permeation pressure, and a high-output pressure reducing means is required. Therefore, the lower limit of the P2 / P1 pressure ratio is preferably 0.005 or more.
また、実施例2、4に示すように、露点が−60℃の乾燥空気を製造する場合も、供給圧力(700kPaG、300kPaG)に対して圧力比が例えば0.050となるように二次側を減圧することで、いずれの実施例においても除湿空気量の増加が見られ、また、除湿エネルギーも削減された。 In addition, as shown in Examples 2 and 4, when producing dry air having a dew point of −60 ° C., the secondary side so that the pressure ratio is, for example, 0.050 with respect to the supply pressure (700 kPaG, 300 kPaG). By reducing the pressure, the amount of dehumidified air was increased in any of the examples, and the dehumidifying energy was reduced.
以上のとおり、本発明の方法およびシステムによれば従来の方法およびシステムと比較してより効率良く乾燥空気を生成することができた。 As described above, according to the method and system of the present invention, it was possible to generate dry air more efficiently than the conventional method and system.
1 除湿システム
11 供給ライン
12 ドレインセパレータ
15 コンプレッサ
20 ガス分離膜モジュール
21 一次側ライン
22 パージガスライン
23 二次側ライン
25 減圧装置
30 制御部
31a〜31f 計器
32a、32b 調整弁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
原料ガスを昇圧して前記ガス分離膜モジュールに供給する原料ガス供給手段と、
前記二次側を減圧する減圧手段と、
前記二次側にパージガスを供給するパージガス供給手段と、
を備える除湿システムであって、
前記原料ガス供給手段は、原料ガスを200〜1000kPaGに昇圧して供給し、
前記減圧手段は、一次側のガスの絶対圧をP1、二次側のガスの絶対圧をP2としたときに、圧力比P2/P1が0.05以下となるように前記二次側を減圧する、
除湿システム。 A gas separation membrane module that separates water vapor in the raw material gas with a hollow fiber membrane, takes dry air from the primary side and takes wet air from the secondary side;
A source gas supply means for boosting the source gas and supplying the gas to the gas separation membrane module;
Decompression means for decompressing the secondary side;
Purge gas supply means for supplying purge gas to the secondary side;
A dehumidification system comprising:
The source gas supply means pressurizes and supplies the source gas to 200 to 1000 kPaG,
The depressurizing means depressurizes the secondary side so that the pressure ratio P2 / P1 is 0.05 or less when the absolute pressure of the primary side gas is P1 and the absolute pressure of the secondary side gas is P2. To
Dehumidification system.
請求項1に記載の除湿システム。 The purge gas supply means supplies a part of the gas on the primary side of the gas separation membrane module to the secondary side, and supplies the purge gas so that the purge rate is 20% or less.
The dehumidification system according to claim 1.
原料ガスを昇圧して前記分離膜モジュールに供給する原料ガス供給手段と、
前記二次側を減圧する減圧手段と、
前記二次側にパージガスを供給するパージガス供給手段と、
を備える除湿システムを用いた乾燥空気の製造方法であって、
前記原料ガス昇圧手段で、原料ガスを200〜1000kPaGに昇圧して供給するステップと、
前記減圧手段で、一次側のガスの絶体圧をP1、二次側のガスの絶対圧をP2としたときに、圧力比P2/P1が0.05以下となるように前記二次側を減圧するステップと、
を有する乾燥空気の製造方法。 A gas separation membrane module that separates water vapor in the raw material gas with a hollow fiber membrane, takes dry air from the primary side and takes wet air from the secondary side;
A source gas supply means for boosting the source gas and supplying the source gas to the separation membrane module;
Decompression means for decompressing the secondary side;
Purge gas supply means for supplying purge gas to the secondary side;
A method for producing dry air using a dehumidification system comprising:
A step of boosting and supplying a source gas to 200 to 1000 kPaG by the source gas boosting means;
When the absolute pressure of the primary side gas is P1 and the absolute pressure of the secondary side gas is P2, the secondary side is adjusted so that the pressure ratio P2 / P1 is 0.05 or less. Depressurizing; and
A method for producing dry air.
前記パージガス供給手段で、パージ率が20%以下となるようにパージガスを供給するステップをさらに有する、
請求項3に記載の乾燥空気の製造方法。 The purge gas supply means supplies a part of the gas on the primary side of the gas separation membrane module to the secondary side,
The purge gas supply means further comprises a step of supplying a purge gas so that a purge rate is 20% or less,
The method for producing dry air according to claim 3.
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