JP2014073477A - Method for refining mixed gas and refining equipment - Google Patents
Method for refining mixed gas and refining equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014073477A JP2014073477A JP2012223431A JP2012223431A JP2014073477A JP 2014073477 A JP2014073477 A JP 2014073477A JP 2012223431 A JP2012223431 A JP 2012223431A JP 2012223431 A JP2012223431 A JP 2012223431A JP 2014073477 A JP2014073477 A JP 2014073477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- concentration
- adsorption
- adsorption tower
- purified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 163
- 238000007670 refining Methods 0.000 title abstract description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 351
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 177
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 110
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 81
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 14
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 853
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 34
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 342
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 158
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 100
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 100
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 79
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 79
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、混合ガスの精製方法および精製装置に関し、特に、圧力スイング吸着法(PSA法)を用いた混合ガスの精製方法および精製装置に関するものである。 The present invention relates to a mixed gas purification method and purification apparatus, and more particularly to a mixed gas purification method and purification apparatus using a pressure swing adsorption method (PSA method).
従来、混合ガスを精製し、特定のガス(以下「目的ガス」と称する。)を高濃度で含む精製ガスを得る方法として、圧力スイング吸着法を用いた混合ガスの精製方法が用いられている。 Conventionally, as a method of purifying a mixed gas and obtaining a purified gas containing a specific gas (hereinafter referred to as “target gas”) at a high concentration, a method of purifying the mixed gas using a pressure swing adsorption method has been used. .
ここで、圧力スイング吸着法とは、吸着剤に対するガスの吸着量がガス種およびガスの分圧によって異なることを利用したガス分離方法である。そして、圧力スイング吸着法を用いた混合ガスの精製では、吸着剤を充填した吸着塔に混合ガスを加圧下で供給して目的ガスが富化された精製ガスを得る吸着工程と、吸着剤に吸着されたガスを吸着工程よりも低い圧力下で脱着させて吸着剤を再生する脱着工程とを交互に繰り返して実施する。 Here, the pressure swing adsorption method is a gas separation method utilizing the fact that the amount of gas adsorbed on the adsorbent varies depending on the gas species and the partial pressure of the gas. In the purification of the mixed gas using the pressure swing adsorption method, an adsorption process for supplying the mixed gas under pressure to an adsorption tower filled with an adsorbent to obtain a purified gas enriched in the target gas, and an adsorbent A desorption step of regenerating the adsorbent by desorbing the adsorbed gas under a pressure lower than that of the adsorption step is performed alternately.
ところで、圧力スイング吸着法の吸着工程では、混合ガス中に含まれている目的ガス以外のガス(以下「不純物ガス」と称する。)の他に、目的ガスの一部も吸着剤に吸着される。また、吸着工程の終了時には、目的ガスを含む精製ガスが吸着塔内の空隙部分に残留している。そのため、脱着工程の初期段階では、不純物ガスと目的ガスとの双方を含む脱着ガスが吸着塔から排出される。従って、圧力スイング吸着法を用いた混合ガスの精製では、脱着工程において発生する脱着ガスの全量を系外に排出すると、混合ガス中に含まれていた目的ガスの一部が系外へと排出されることとなり、混合ガスからの目的ガスの回収率(=(得られた精製ガス中の目的ガスの量/供給した混合ガス中の目的ガスの量)×100%)が低下する。 By the way, in the adsorption process of the pressure swing adsorption method, in addition to a gas other than the target gas contained in the mixed gas (hereinafter referred to as “impurity gas”), a part of the target gas is also adsorbed by the adsorbent. . Further, at the end of the adsorption step, the purified gas containing the target gas remains in the void portion in the adsorption tower. Therefore, in the initial stage of the desorption process, the desorption gas containing both the impurity gas and the target gas is discharged from the adsorption tower. Therefore, in the purification of mixed gas using the pressure swing adsorption method, if the entire amount of desorption gas generated in the desorption process is discharged out of the system, part of the target gas contained in the mixed gas is discharged out of the system. As a result, the recovery rate of the target gas from the mixed gas (= (amount of target gas in the obtained purified gas / amount of target gas in the supplied mixed gas) × 100%) is reduced.
そこで、近年では、脱着工程の初期段階で排出される脱着ガスから目的ガスを回収することにより、混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させる手法が提案されている。
具体的には、例えば特許文献1では、吸着剤を充填した2基以上の吸着塔を準備し、少なくとも一つの吸着塔で吸着工程を実施している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで脱着工程を実施すると共に、脱着工程において吸着塔から排出される全脱着ガスのうち最初の20〜40%をリサイクルガスとして吸着工程を実施中の吸着塔に流通させることにより、目的ガスの回収率を高めている。
Therefore, in recent years, a technique has been proposed in which the target gas is recovered from the desorption gas discharged in the initial stage of the desorption process, thereby improving the recovery rate of the target gas from the mixed gas.
Specifically, in Patent Document 1, for example, at least one of the remaining adsorption towers is prepared while two or more adsorption towers filled with an adsorbent are prepared and the adsorption step is performed in at least one adsorption tower. In addition, the desorption process is performed, and the first 20 to 40% of the total desorption gas discharged from the adsorption tower in the desorption process is circulated to the adsorption tower that is performing the adsorption process as a recycle gas. The recovery rate is increased.
ここで、一般に、混合ガスを精製して得た精製ガスを都市ガス原料や自動車燃料等として使用する場合、使用に供される精製ガスは、精製ガスの用途に応じた濃度の目的ガスを含んでいることが要求される。 Here, in general, when a purified gas obtained by purifying a mixed gas is used as a city gas raw material or an automobile fuel, the purified gas to be used includes a target gas having a concentration according to the use of the purified gas. It is required to be out.
しかしながら、脱着工程で排出される脱着ガス中の目的ガスの濃度は、経時的に減少する。一方、脱着工程で排出される脱着ガス中の不純物ガスの濃度は、経時的に増加する。そのため、特許文献1に記載されているように吸着工程を実施中の吸着塔に流通させるリサイクルガスの量を脱着ガスの総量に対する割合で規定した場合、リサイクルガス中の不純物ガスの濃度が次第に増加し、精製ガス中の目的ガスの濃度が低下する虞がある。即ち、上記従来の技術では、目的ガスの回収率を高めることはできるものの、精製ガス中の目的ガスの濃度が低下し、精製ガスの用途に応じた所望の濃度以上の目的ガスを含有する精製ガスが得られなくなる虞があった。そして、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなった場合には、所望の濃度以上の目的ガスを含む別の精製ガスと混合したり、精製ガスを再び精製したりして目的ガスの濃度を所望の濃度以上に高めてから、都市ガス原料や自動車燃料等として使用する必要があった。 However, the concentration of the target gas in the desorption gas discharged in the desorption process decreases with time. On the other hand, the concentration of the impurity gas in the desorption gas discharged in the desorption process increases with time. Therefore, as described in Patent Document 1, when the amount of the recycle gas to be circulated to the adsorption tower in which the adsorption step is being performed is defined as a ratio to the total amount of the desorption gas, the concentration of the impurity gas in the recycle gas gradually increases. However, the concentration of the target gas in the purified gas may be reduced. That is, in the above conventional technique, although the recovery rate of the target gas can be increased, the concentration of the target gas in the purified gas is reduced, and the purification containing the target gas having a desired concentration or more according to the use of the purified gas. There was a risk that gas could not be obtained. When the concentration of the target gas in the purified gas is lower than the desired concentration, the purified gas is mixed with another purified gas containing the target gas having a concentration higher than the desired concentration, or the purified gas is purified again. After the concentration of the target gas was increased to a desired concentration or more, it was necessary to use it as a city gas raw material or automobile fuel.
そのため、吸着工程を実施中の吸着塔に流通させるリサイクルガスの量を適切に制御して、混合ガスからの目的ガスの回収率の向上と、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低下することの抑制とを両立することが求められていた。 Therefore, by appropriately controlling the amount of recycle gas that is circulated to the adsorption tower that is performing the adsorption process, the recovery rate of the target gas from the mixed gas is improved, and the concentration of the target gas in the purified gas is higher than the desired concentration. In addition, it has been demanded to achieve both suppression of lowering.
そこで、本発明は、脱着ガス中に含まれている目的ガスを十分に回収して混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することが可能な混合ガスの精製方法および精製装置を提供することを目的とする。 Thus, the present invention is intended to improve the recovery rate of the target gas from the mixed gas by sufficiently recovering the target gas contained in the desorption gas, while the concentration of the target gas in the purified gas is higher than the desired concentration. It is an object of the present invention to provide a method for purifying a mixed gas and a purification apparatus capable of suppressing the lowering.
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の混合ガスの精製方法は、吸着剤を充填した2基以上の吸着塔を備える精製装置を使用し、目的ガスと不純物ガスとを含む混合ガスを圧力スイング吸着法により精製して前記目的ガスが富化された精製ガスを得る混合ガスの精製方法であって、各吸着塔では、吸着塔に前記混合ガスを供給して前記精製ガスを得る吸着工程と、前記吸着工程において前記吸着剤に吸着されたガスを減圧下で脱着させて前記吸着剤を再生する脱着工程とを繰り返し実施し、前記精製装置では、少なくとも一つの吸着塔で吸着工程を実施している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで脱着工程を実施すると共に、前記脱着工程を実施中の吸着塔から排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして前記吸着工程を実施中の吸着塔に流通させ、前記少なくとも一つの吸着塔における吸着工程の終了時に前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定し、測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度を用いて、前記少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際に前記リサイクルガスを当該吸着塔に流通し得る最大時間を決定し、前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度超の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも長くし、前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度未満の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも短くし、前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間以下とすることを特徴とする。このように、脱着工程を実施中の吸着塔から排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして吸着工程を実施中の吸着塔に流通させれば、脱着ガス中に含まれている目的ガスを回収し、混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させることができる。また、精製ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を使用し、少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際にリサイクルガスを吸着塔に流通し得る最大時間を決定すれば、脱着ガス中に含まれている目的ガスを十分に回収して混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。
なお、本発明において、「所定の濃度」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて予め定めることができる。また、「精製ガス中の目的ガスの所望の濃度」とは、精製ガスの用途に応じて予め定められる濃度である。
An object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems, and the method for purifying a mixed gas according to the present invention uses a purification apparatus including two or more adsorption towers packed with an adsorbent. A mixed gas purification method for purifying a mixed gas containing a gas and an impurity gas by a pressure swing adsorption method to obtain a purified gas enriched in the target gas. In each adsorption tower, the mixed gas is added to the adsorption tower. In the purification apparatus, and an adsorption process for regenerating the adsorbent by desorbing the gas adsorbed on the adsorbent in the adsorption process under reduced pressure. , While the adsorption process is being performed in at least one adsorption tower, the desorption process is performed in at least one of the remaining adsorption towers, and the desorption gas discharged from the adsorption tower in which the desorption process is being performed. At least A part of the gas is circulated as a recycle gas to the adsorption tower in which the adsorption process is being performed, and the concentration of the target gas and / or impurity gas in the purified gas is measured at the end of the adsorption process in the at least one adsorption tower. The recycle gas is adsorbed when the next adsorption step is performed in the at least one adsorption tower using the measured concentration of the target gas in the purified gas and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas. Determining the maximum time that can be circulated through the tower, and when the measured concentration of the target gas in the purified gas exceeds a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is less than the predetermined concentration The maximum time is set to be longer than the time during which the recycled gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step, and the measured precision is measured. When the concentration of the target gas in the gas is less than a predetermined concentration and / or when the concentration of the impurity gas in the purified gas exceeds a predetermined concentration, the maximum time is set as the at least one adsorption tower in the adsorption step. And when the concentration of the target gas in the measured purified gas is a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is a predetermined concentration. Is characterized in that the maximum time is equal to or less than the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step. In this way, if at least a part of the desorption gas discharged from the adsorption tower that is performing the desorption process is recycled to the adsorption tower that is performing the adsorption process as a recycle gas, the target gas contained in the desorption gas And the recovery rate of the target gas from the mixed gas can be improved. In addition, the concentration of the target gas and / or impurity gas in the purified gas is used to determine the maximum time during which the recycle gas can be circulated to the adsorption tower when the next adsorption step is performed in at least one adsorption tower. For example, the concentration of the target gas in the purified gas may be lower than the desired concentration while sufficiently recovering the target gas contained in the desorption gas and improving the recovery rate of the target gas from the mixed gas. Can be suppressed.
In the present invention, the “predetermined concentration” can be determined in advance according to the performance of the adsorbent to be used, the required recovery rate of the target gas, and the allowable range of decrease in the concentration of the target gas in the purified gas. . The “desired concentration of the target gas in the purified gas” is a concentration determined in advance according to the use of the purified gas.
ここで、本発明の混合ガスの精製方法では、前記脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定し、前記次の吸着工程を実施する際に、当該次の吸着工程を実施中の吸着塔へ流通させる前記リサイクルガス中の前記目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるように、次の吸着工程を実施中の吸着塔への前記リサイクルガスの流通を停止するタイミングを決定することが好ましい。脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度も用いて、リサイクルガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるようにリサイクルガスの流通を停止するタイミングを決定すれば、目的ガスの濃度が低い脱着ガスがリサイクルガスとして吸着塔へ流通するのを抑制して、混合ガスからの目的ガスの回収率を効果的に向上させることができるからである。
なお、本発明において、「リサイクルガス中の目的ガスの所定の濃度」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて適宜設定することができる。
Here, in the method for purifying a mixed gas of the present invention, when the concentration of the target gas and / or the impurity gas in the desorption gas is measured and the next adsorption step is performed, the next adsorption step is performed. The timing for stopping the circulation of the recycle gas to the adsorption tower that is performing the next adsorption step so that the concentration of the target gas in the recycle gas to be circulated to the adsorption tower that is being performed is equal to or higher than a predetermined concentration. It is preferable to determine. If the concentration of the target gas in the desorption gas and / or the concentration of the impurity gas is also used to determine the timing for stopping the circulation of the recycle gas so that the concentration of the target gas in the recycle gas exceeds the predetermined concentration, This is because it is possible to effectively improve the recovery rate of the target gas from the mixed gas by suppressing the desorption gas having a low gas concentration from flowing into the adsorption tower as a recycle gas.
In the present invention, the “predetermined concentration of the target gas in the recycle gas” refers to the performance of the adsorbent used, the required recovery rate of the target gas, and the allowable range for reducing the concentration of the target gas in the purified gas. It can be set accordingly.
そして、本発明の混合ガスの精製方法では、前記次の吸着工程において、前記脱着ガス中の目的ガスの濃度が所定値以下となった場合および/または前記脱着ガス中の不純物ガスの濃度が所定値以上となった場合に、前記最大時間の経過前であっても、次の吸着工程を実施中の吸着塔への前記リサイクルガスの流通を停止することが好ましい。脱着ガス中の目的ガスの濃度が所定値以下となった場合および/または脱着ガス中の不純物ガスの濃度が所定値以上となった場合にリサイクルガスの流通を停止すれば、目的ガスの濃度が低い脱着ガスがリサイクルガスとして吸着塔へ流通するのを抑制して、混合ガスからの目的ガスの回収率を十分に効果的に向上させることができるからである。
なお、本発明において、「脱着ガス中の目的ガスの濃度の所定値」および「脱着ガス中の不純物ガスの濃度の所定値」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて適宜設定することができる。
In the mixed gas purification method of the present invention, in the next adsorption step, when the concentration of the target gas in the desorption gas is equal to or lower than a predetermined value and / or the concentration of the impurity gas in the desorption gas is predetermined. When the value exceeds the value, it is preferable to stop the circulation of the recycle gas to the adsorption tower that is performing the next adsorption step even before the maximum time has elapsed. If the circulation of the recycle gas is stopped when the concentration of the target gas in the desorption gas becomes lower than the predetermined value and / or when the concentration of the impurity gas in the desorption gas becomes higher than the predetermined value, the concentration of the target gas is reduced. This is because it is possible to sufficiently effectively improve the recovery rate of the target gas from the mixed gas by suppressing the low desorption gas from flowing into the adsorption tower as the recycled gas.
In the present invention, the “predetermined value of the concentration of the target gas in the desorption gas” and the “predetermined value of the concentration of the impurity gas in the desorption gas” are the performance of the adsorbent used and the required recovery rate of the target gas. Or it can set suitably according to the tolerance | permissible_range of the density | concentration fall of the target gas in refined gas.
また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の混合ガスの精製装置は、吸着剤を充填した2基以上の吸着塔を備え、目的ガスと不純物ガスとを含む混合ガスを圧力スイング吸着法により精製して前記目的ガスが富化された精製ガスを製造する混合ガスの精製装置であって、各吸着塔では、吸着塔に前記混合ガスを供給して前記精製ガスを得る吸着工程と、前記吸着工程において前記吸着剤に吸着されたガスを減圧下で脱着させて前記吸着剤を再生する脱着工程とを繰り返し実施し、少なくとも一つの吸着塔に前記混合ガスを供給して精製ガスを製造している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで吸着塔内を減圧して前記吸着剤に吸着されたガスを脱着させるように構成され、前記残りの吸着塔のうちの少なくとも一つから排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして前記少なくとも一つの吸着塔に供給するリサイクルガス供給ラインと、前記リサイクルガス供給ラインを介した前記少なくとも一つの吸着塔へのリサイクルガスの供給を遮断する供給遮断機構と、前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定する精製ガス濃度計と、前記供給遮断機構の動作を制御して、前記リサイクルガスを前記少なくとも一つの吸着塔に流通する時間を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度を用いて、前記少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際に前記リサイクルガスを当該吸着塔に流通し得る最大時間を決定し、前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度超の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも長くなるように前記供給遮断機構の動作を制御し、前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度未満の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも短くなるように前記供給遮断機構の動作を制御し、前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間以下となるように前記供給遮断機構の動作を制御することを特徴とする。このように、リサイクルガス供給ラインを設ければ、脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして吸着塔に流通させ、脱着ガス中に含まれている目的ガスを回収し、混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させることができる。また、制御装置が、吸着工程の終了時に精製ガス濃度計で測定した測定値を使用し、少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際にリサイクルガスを吸着塔に流通し得る最大時間を決定すれば、脱着ガス中に含まれている目的ガスを十分に回収して混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。
なお、本発明において、「所定の濃度」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて予め定めることができる。また、「精製ガス中の目的ガスの所望の濃度」とは、精製ガスの用途に応じて予め定められる濃度である。
Further, the present invention aims to advantageously solve the above-mentioned problems, and the mixed gas purifying apparatus of the present invention comprises two or more adsorption towers filled with an adsorbent, and contains the target gas and impurities. A gas purification apparatus for producing a purified gas enriched with the target gas by purifying a mixed gas containing a gas by a pressure swing adsorption method, wherein each of the adsorption towers supplies the mixed gas to the adsorption tower Repeatedly performing an adsorption step for obtaining the purified gas, and a desorption step for regenerating the adsorbent by desorbing the gas adsorbed on the adsorbent in the adsorption step under reduced pressure. While the mixed gas is supplied to produce purified gas, at least one of the remaining adsorption towers is configured to desorb the gas adsorbed on the adsorbent by depressurizing the inside of the adsorption tower, Of the remaining adsorption tower A recycle gas supply line for supplying at least a part of the desorption gas discharged from at least one of the above to the at least one adsorption tower as a recycle gas, and recycling to the at least one adsorption tower via the recycle gas supply line A supply shut-off mechanism for shutting off gas supply, a purified gas concentration meter for measuring the concentration of a target gas and / or impurity gas in the purified gas, and an operation of the supply shut-off mechanism to control the recycled gas And a control device for controlling the time during which the gas flows through the at least one adsorption tower, the control device uses the measured concentration of the target gas in the purified gas and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas. When the next adsorption step is performed in the at least one adsorption tower, the recycled gas is supplied to the adsorption tower. Determining the maximum time that can be circulated, and the concentration of the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower exceeds a predetermined concentration and / or When the concentration of the impurity gas in the purified gas is less than a predetermined concentration, the supply shut-off mechanism is configured such that the maximum time is longer than the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step. The concentration of the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower is less than a predetermined concentration and / or in the purified gas When the concentration of the impurity gas exceeds a predetermined concentration, the maximum time is recycled to the at least one adsorption tower in the adsorption step. The operation of the supply shut-off mechanism is controlled so as to be shorter than the time when the gas is circulated, and the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower When the concentration is a predetermined concentration and / or when the concentration of the impurity gas in the purified gas is a predetermined concentration, the maximum time is the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step. The operation of the supply cutoff mechanism is controlled so as to be as follows. Thus, if a recycle gas supply line is provided, at least a part of the desorption gas is circulated through the adsorption tower as a recycle gas, the target gas contained in the desorption gas is recovered, and the target gas from the mixed gas is recovered. The recovery rate can be improved. In addition, the control device uses the measured value measured with the purified gas concentration meter at the end of the adsorption process, and when the next adsorption process is performed in at least one adsorption tower, the maximum time during which the recycle gas can be circulated to the adsorption tower The target gas concentration in the purified gas is lower than the desired concentration while sufficiently recovering the target gas contained in the desorption gas and improving the recovery rate of the target gas from the mixed gas. It can be suppressed.
In the present invention, the “predetermined concentration” can be determined in advance according to the performance of the adsorbent to be used, the required recovery rate of the target gas, and the allowable range of decrease in the concentration of the target gas in the purified gas. . The “desired concentration of the target gas in the purified gas” is a concentration determined in advance according to the use of the purified gas.
ここで、本発明の混合ガスの精製装置は、前記脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定する脱着ガス濃度計を更に備え、前記制御装置が、前記脱着ガス濃度計で測定した前記脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または前記脱着ガス中の不純物ガスの濃度を用いて前記供給遮断機構の動作を制御し、前記次の吸着工程を実施する際に、前記少なくとも一つの吸着塔へ流通させる前記リサイクルガス中の前記目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるように、前記少なくとも一つの吸着塔へのリサイクルガスの供給を遮断することが好ましい。制御装置が、脱着ガス濃度計で測定した脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度も用いて、リサイクルガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるように供給遮断機構の動作を制御すれば、目的ガスの濃度が低い脱着ガスがリサイクルガスとして吸着塔へ供給されるのを抑制して、混合ガスからの目的ガスの回収率を効果的に向上させることができるからである。
なお、本発明において、「リサイクルガス中の目的ガスの所定の濃度」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて適宜設定することができる。
Here, the mixed gas purification apparatus of the present invention further includes a desorption gas concentration meter for measuring the concentration of the target gas and / or the impurity gas in the desorption gas, and the control device includes the desorption gas concentration meter. The operation of the supply shut-off mechanism is controlled using the concentration of the target gas in the desorption gas and / or the concentration of the impurity gas in the desorption gas measured in step 1, and when performing the next adsorption step, the at least It is preferable to shut off the supply of the recycle gas to the at least one adsorption tower so that the concentration of the target gas in the recycle gas to be circulated to one adsorption tower is equal to or higher than a predetermined concentration. The control device also uses the concentration of the target gas in the desorption gas and / or the impurity gas concentration measured by the desorption gas concentration meter, so that the concentration of the target gas in the recycle gas is equal to or higher than the predetermined concentration. By controlling the operation, it is possible to effectively improve the recovery rate of the target gas from the mixed gas by suppressing the desorption gas having a low concentration of the target gas from being supplied to the adsorption tower as a recycle gas. It is.
In the present invention, the “predetermined concentration of the target gas in the recycle gas” refers to the performance of the adsorbent used, the required recovery rate of the target gas, and the allowable range for reducing the concentration of the target gas in the purified gas. It can be set accordingly.
そして、本発明の混合ガスの精製装置では、前記次の吸着工程を実施中に、前記制御装置が、前記脱着ガス濃度計で測定した前記脱着ガス中の目的ガスの濃度が所定値以下となった場合および/または前記脱着ガス中の不純物ガスの濃度が所定値以上となった場合に、前記最大時間の経過前であっても、前記少なくとも一つの吸着塔へのリサイクルガスの供給を遮断することが好ましい。脱着ガス中の目的ガスの濃度が所定値以下となった場合および/または脱着ガス中の不純物ガスの濃度が所定値以上となった場合に制御装置が供給遮断機構を動作させてリサイクルガスの供給を遮断すれば、目的ガスの濃度が低い脱着ガスがリサイクルガスとして吸着塔へ供給されるのを抑制して、混合ガスからの目的ガスの回収率を十分に効果的に向上させることができるからである。
なお、本発明において、「脱着ガス中の目的ガスの濃度の所定値」および「脱着ガス中の不純物ガスの濃度の所定値」は、使用する吸着剤の性能や、求められる目的ガスの回収率や、精製ガス中の目的ガスの濃度低下の許容範囲に応じて適宜設定することができる。
In the mixed gas purification apparatus of the present invention, the concentration of the target gas in the desorption gas measured by the desorption gas concentration meter is equal to or less than a predetermined value during the next adsorption step. And / or when the concentration of the impurity gas in the desorption gas exceeds a predetermined value, the supply of the recycle gas to the at least one adsorption tower is shut off even before the maximum time has elapsed. It is preferable. When the concentration of the target gas in the desorption gas becomes a predetermined value or less and / or when the concentration of the impurity gas in the desorption gas becomes a predetermined value or more, the control device operates the supply cutoff mechanism to supply the recycle gas. Since the desorption gas having a low concentration of the target gas is prevented from being supplied to the adsorption tower as a recycle gas, the recovery rate of the target gas from the mixed gas can be improved sufficiently effectively. It is.
In the present invention, the “predetermined value of the concentration of the target gas in the desorption gas” and the “predetermined value of the concentration of the impurity gas in the desorption gas” are the performance of the adsorbent used and the required recovery rate of the target gas. Or it can set suitably according to the tolerance | permissible_range of the density | concentration fall of the target gas in refined gas.
本発明の混合ガスの精製方法および精製装置によれば、混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。 According to the method and apparatus for purifying a mixed gas of the present invention, the concentration of the target gas in the purified gas is suppressed from being lower than the desired concentration while improving the recovery rate of the target gas from the mixed gas. Can do.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において同一の符号を付したものは、同一の構成要素を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure shall show the same component.
ここで、本発明の混合ガスの精製装置は、目的ガスと不純物ガスとを含む混合ガスを圧力スイング吸着法により精製して目的ガスが富化された精製ガスを製造する際に用いることができる。
なお、以下では、有機性廃棄物のメタン発酵処理により得られるメタン発酵ガス(メタンガスと炭酸ガスとを含む混合ガス)を精製し、メタンガスを高濃度で含む精製ガスを製造する場合について説明するが、本発明の混合ガスの精製装置は、メタン発酵ガス以外の混合ガスの精製にも使用することができる。
Here, the purification apparatus for a mixed gas of the present invention can be used when producing a purified gas enriched in a target gas by purifying a mixed gas containing the target gas and an impurity gas by a pressure swing adsorption method. .
In addition, below, although the methane fermentation gas (mixed gas containing methane gas and a carbon dioxide gas) obtained by the methane fermentation process of organic waste is refine | purified, the case where the refined gas which contains methane gas in high concentration is manufactured is demonstrated. The mixed gas purification apparatus of the present invention can also be used to purify mixed gases other than methane fermentation gas.
<混合ガスの精製装置>
図1に示す混合ガスの精製装置100は、吸着剤を充填した2基以上(図示例では3基)の吸着塔10,20,30を備えている。そして、精製装置100では、目的ガスとしてのメタンガスと、不純物ガスとしての炭酸ガスとを含むメタン発酵ガス(混合ガス)が圧力スイング吸着法を用いて精製され、メタンガスが富化された精製ガスが製造される。具体的には、精製装置100では、メタン発酵ガスを吸着塔に供給し、吸着塔内の吸着剤で炭酸ガスの大部分とメタンガスの一部とを吸着することにより、メタンガスが富化された精製ガスが製造される。なお、炭酸ガスとメタンガスとを吸着した吸着剤は、適宜、吸着剤に吸着されたガスを減圧下(吸着時の圧力よりも低い圧力下)で脱着させることにより再生される。
<Purified gas purification equipment>
The mixed
ここで、図1に示すように、精製装置100は、互いに並列に接続された第1吸着塔10と、第2吸着塔20と、第3吸着塔30とを備えている。なお、各吸着塔10,20,30内には、圧力スイング吸着法を用いたメタン発酵ガスの精製に利用可能な既知の吸着剤、例えば、活性炭や、分子ふるい炭や、ゼオライト等が充填されている。
Here, as shown in FIG. 1, the
また、精製装置100は、装置外からメタン発酵ガスが流入する共通メタン発酵ガスライン40と、共通メタン発酵ガスライン40と第1吸着塔10とを接続する第1メタン発酵ガスライン11と、共通メタン発酵ガスライン40と第2吸着塔20とを接続する第2メタン発酵ガスライン21と、共通メタン発酵ガスライン40と第3吸着塔30とを接続する第3メタン発酵ガスライン31とを備えている。
なお、第1メタン発酵ガスライン11には第1メタン発酵ガス弁12が設けられており、第2メタン発酵ガスライン21には第2メタン発酵ガス弁22が設けられており、第3メタン発酵ガスライン31には第3メタン発酵ガス弁32が設けられている。
Moreover, the refiner |
The first methane
更に、精製装置100は、各吸着塔から流出した精製ガスを装置外へと流す共通精製ガスライン50と、第1吸着塔10と共通精製ガスライン50とを接続する第1精製ガスライン13と、第2吸着塔20と共通精製ガスライン50とを接続する第2精製ガスライン23と、第3吸着塔30と共通精製ガスライン50とを接続する第3精製ガスライン33とを備えている。そして、共通精製ガスライン50には、精製装置100から流出する精製ガス中の炭酸ガス濃度を測定する精製ガス濃度計としての第1炭酸ガスセンサ51が設けられている。
なお、第1精製ガスライン13には第1精製ガス弁14が設けられており、第2精製ガスライン23には第2精製ガス弁24が設けられており、第3精製ガスライン33には第3精製ガス弁34が設けられている。
Furthermore, the
The first
また、精製装置100は、第1精製ガスライン13から分岐して延びる第1均圧化ライン15と、第2精製ガスライン23から分岐して延びる第2均圧化ライン25と、第3精製ガスライン33から分岐して延びる第3均圧化ライン35とを備えている。そして、それら第1均圧化ライン15、第2均圧化ライン25および第3均圧化ライン35は、共通均圧化ライン60を介して互いに接続されている。
なお、第1均圧化ライン15は、第1吸着塔10と第1精製ガス弁14との間で第1精製ガスライン13から分岐しており、第2均圧化ライン25は、第2吸着塔20と第2精製ガス弁24との間で第2精製ガスライン23から分岐しており、第3均圧化ライン35は、第3吸着塔30と第3精製ガス弁34との間で第3精製ガスライン33から分岐している。そして、第1均圧化ライン15には、第1均圧化弁16が設けられており、第2均圧化ライン25には、第2均圧化弁26が設けられており、第3均圧化ライン35には、第3均圧化弁36が設けられている。
The
The first
更に、精製装置100は、各吸着塔内の吸着剤に吸着されたガスを減圧下で脱着させて吸着剤を再生させた際に生じる脱着ガスを装置外へと流す共通脱着ガスライン70を有している。そして、共通脱着ガスライン70は、第1メタン発酵ガスライン11から分岐して延びる第1脱着ガスライン17、第2メタン発酵ガスライン21から分岐して延びる第2脱着ガスライン27および第3メタン発酵ガスライン31から分岐して延びる第3脱着ガスライン37と接続されている。
なお、第1脱着ガスライン17は、第1メタン発酵ガス弁12と第1吸着塔10との間で第1メタン発酵ガスライン11から分岐しており、第2脱着ガスライン27は、第2メタン発酵ガス弁22と第2吸着塔20との間で第2メタン発酵ガスライン21から分岐しており、第3脱着ガスライン37は、第3メタン発酵ガス弁32と第3吸着塔30との間で第3メタン発酵ガスライン31から分岐している。そして、第1脱着ガスライン17には、第1脱着ガス弁18が設けられており、第2脱着ガスライン27には、第2脱着ガス弁28が設けられており、第3脱着ガスライン37には、第3脱着ガス弁38が設けられている。
Further, the
The first
ここで、共通脱着ガスライン70には、第3脱着ガスライン37との接続部側から装置外側へ向かって、各吸着塔内の減圧に用いられる減圧装置としての真空ポンプ71と、脱着ガス中の炭酸ガス濃度を測定する脱着ガス濃度計としての第2炭酸ガスセンサ72と、共通脱着ガス弁73とが順次配設されている。
Here, the common
また、精製装置100は、一端が共通メタン発酵ガスライン40に接続され、他端が共通脱着ガスライン70に接続されたリサイクルガスライン80を有している。
ここで、リサイクルガスライン80の一端は、精製装置100へのメタン発酵ガスの流入口と、共通メタン発酵ガスライン40と第1メタン発酵ガスライン11との接続部との間で共通メタン発酵ガスライン40に接続している。また、リサイクルガスライン80の他端は、第2炭酸ガスセンサ72と、共通脱着ガス弁73との間で共通脱着ガスライン70に接続している。
そして、リサイクルガスライン80には、他端側から一端側に向かって、リサイクルガスの流通を遮断する供給遮断機構としてのリサイクルガス弁81と、リサイクルガスを加圧して送出するリサイクルガスポンプ82とが順次配設されている。
The
Here, one end of the
The
そして、上述した構成を有する精製装置100では、共通メタン発酵ガスライン40と、第1メタン発酵ガスライン11、第2メタン発酵ガスライン21および第3メタン発酵ガスライン31とが、各吸着塔10,20,30内に混合ガスとしてのメタン発酵ガスを供給する混合ガス供給ラインとして機能し得る。
また、第1精製ガスライン13、第2精製ガスライン23および第3精製ガスライン33と、共通精製ガスライン50とが、各吸着塔10,20,30から流出した精製ガスを装置外へと流す精製ガスラインとして機能し得る。
更に、第1精製ガスライン13の一部(第1吸着塔10から第1均圧化ライン15が分岐する部分まで)と、第1均圧化ライン15と、第2精製ガスライン23の一部(第2吸着塔20から第2均圧化ライン25が分岐する部分まで)と、第2均圧化ライン25と、第3精製ガスライン33の一部(第3吸着塔30から第3均圧化ライン35が分岐する部分まで)と、第3均圧化ライン35と、共通均圧化ライン60とが、各吸着塔同士を連通して吸着塔内の圧力を均一化する均圧化ラインとして機能し得る。
また、第1メタン発酵ガスライン11の一部(第1吸着塔10から第1脱着ガスライン17が分岐する部分まで)および第1脱着ガスライン17、第2メタン発酵ガスライン21の一部(第2吸着塔20から第2脱着ガスライン27が分岐する部分まで)および第2脱着ガスライン27、並びに、第3メタン発酵ガスライン31の一部(第3吸着塔30から第3脱着ガスライン37が分岐する部分まで)および第3脱着ガスライン37と、共通脱着ガスライン70とが、各吸着塔10,20,30から流出した脱着ガスを装置外へと流す脱着ガスラインとして機能し得る。
更に、リサイクルガスライン80と、共通メタン発酵ガスライン40と、第1メタン発酵ガスライン11、第2メタン発酵ガスライン21および第3メタン発酵ガスライン31とが、吸着剤を再生中の吸着塔から流出した脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして他の吸着塔へと供給するリサイクルガス供給ラインとして機能し得る。なお、この精製装置100のリサイクルガス供給ラインでは、リサイクルガスはメタン発酵ガスと混合した状態で各吸着塔10,20,30へと供給されるが、本発明の精製装置では、リサイクルガスは各吸着塔に直接供給されてもよい。
And in the refiner |
Moreover, the 1st
Further, a part of the first purified gas line 13 (from the
Further, a part of the first methane fermentation gas line 11 (from the
Furthermore, the
なお、精製装置100は、精製装置100を用いたメタン発酵ガスの精製方法について以下に詳細に説明するように、少なくとも一つの吸着塔にメタン発酵ガスを供給して精製ガスを製造している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで吸着塔内を減圧して吸着剤に吸着されたガスを脱着するように運転される。なお、精製装置100の運転は、手動で行ってもよいし、図示しない制御盤等を用いて自動でおこなってもよい。
In addition, while the refinement |
そして、この精製装置100では、前記残りの吸着塔のうちの少なくとも一つから排出される脱着ガスの少なくとも一部が、リサイクルガスとして前記少なくとも一つの吸着塔に供給される。因みに、脱着ガスをリサイクルガスとして吸着塔に供給する量は、共通脱着ガス弁73、リサイクルガス弁81およびリサイクルガスポンプ82の動作を制御する制御装置90を用いて制御することができる。ここで、精製装置100の制御装置90は、第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度と、第2炭酸ガスセンサ72で測定した脱着ガス中の炭酸ガス濃度とを使用し、後に詳細に説明するようにして共通脱着ガス弁73、リサイクルガス弁81およびリサイクルガスポンプ82の動作を制御する装置である。
In the
<混合ガスの精製方法>
図1に示す精製装置100を用いたメタン発酵ガスの精製は、本発明の混合ガスの精製方法の一例を使用し、図2(a)に示すような運転工程表に従って行うことができる。具体的には、精製装置100では、図2(a)に示すステージ1〜3を順次繰り返して実施することにより、メタン発酵ガスを連続的に精製し、高濃度のメタンガスを含有する精製ガスを得ることができる。
なお、精製ガス中のメタンガスの濃度は所望の濃度以上であることが好ましい。ここで、「所望の濃度」とは、精製ガスの用途に応じて予め定まる濃度であり、例えば、精製ガスを都市ガス原料として使用する場合には99.5体積%であり、精製ガスを自動車用燃料として使用する場合には95体積%である。
<Purification method of mixed gas>
Purification of methane fermentation gas using the
In addition, it is preferable that the density | concentration of the methane gas in refined gas is more than desired density | concentration. Here, the “desired concentration” is a concentration determined in advance according to the use of the purified gas. For example, when the purified gas is used as a city gas raw material, the concentration is 99.5% by volume. When used as an industrial fuel, it is 95% by volume.
ここで、図2(a)に示すように、この一例の精製方法では、第1吸着塔10、第2吸着塔20および第3吸着塔30のそれぞれにおいて、吸着塔にメタン発酵ガスを供給して精製ガスを得る吸着工程と、吸着工程において吸着剤に吸着されたガスを減圧下(吸着工程よりも低い圧力下)で脱着させて吸着剤を再生する脱着工程とが繰り返して実施される。そして、この一例の精製方法では、図2(a)に示すように、一つの吸着塔で吸着工程を実施している間に残りの吸着塔のうちの一つで脱着工程を実施する。
Here, as shown in FIG. 2 (a), in this example purification method, in each of the
なお、図2(a)からも明らかなように、この一例の精製方法では、ステージ毎に吸着工程を実施する吸着塔を順次切り替えることによりメタン発酵ガスを連続的に精製している。従って、当業者であれば、ステージ2およびステージ3は、ステージ1と同様にして実施し得ることを理解することができる。そこで、以下では、図3A〜図3Dを用いて、メタン発酵ガスの精製開始から2回目以降(即ち、ステージ1〜3を少なくとも1回以上実施した後)のステージ1における精製装置100の運転内容について説明し、ステージ2および3における精製装置100の運転内容については説明を省略する。なお、図3A〜図3Dでは、太線矢印を用いてガスの流れを表示している。
As is clear from FIG. 2A, in this example of the purification method, the methane fermentation gas is continuously purified by sequentially switching the adsorption tower for performing the adsorption step for each stage. Accordingly, those skilled in the art can understand that stage 2 and
ここで、メタン発酵ガスの精製開始から2回目以降のステージ1の開始時には、各吸着塔10,20,30は、ステージ3の工程4が終了した状態にある。従って、図2(a)から明らかなように、第3吸着塔30は、吸着剤に炭酸ガス等が吸着された状態にある。
そして、ステージ1では、下記の工程1〜4が順次実施される。
Here, at the start of stage 1 for the second and subsequent times after the start of purification of methane fermentation gas, each
And in the stage 1, the following processes 1-4 are implemented sequentially.
(工程1)
図3Aに示すように、ステージ1の工程1では、第1メタン発酵ガス弁12、第1精製ガス弁14、第2均圧化弁26および第3均圧化弁36のみを開き、他の弁は閉じると共に、真空ポンプ71およびリサイクルガスポンプ82を停止させた状態とする。
(Process 1)
As shown in FIG. 3A, in the process 1 of the stage 1, only the first methane
そして、ステージ1の工程1では、共通メタン発酵ガスライン40の一部および第1メタン発酵ガスライン11を介して第1吸着塔10にメタン発酵ガスを供給する。ここで、第1吸着塔10では、供給されたメタン発酵ガスに含まれている炭酸ガスの大部分と、メタンガスの一部とが吸着剤に吸着される。その結果、第1吸着塔10からはメタンガスが富化された精製ガスが流出し、第1吸着塔10から流出した精製ガスは、第1精製ガスライン13および共通精製ガスライン50を通って装置外へと流出する。
And in the process 1 of the stage 1, methane fermentation gas is supplied to the
なお、メタン発酵ガスは、任意に0.1〜1.0MPa(ゲージ圧)まで加圧した状態で第1吸着塔10に供給することができる。加圧下でメタン発酵ガスを供給すれば、不純物ガスとしての炭酸ガスの吸着剤への吸着を促進することができるからである。因みに、メタン発酵ガスを低圧、例えば3〜100kPa(ゲージ圧)で供給する場合には、吸着塔に充填する吸着剤の量を増やし、空間速度SVを少なくすることにより、炭酸ガスを吸着剤に十分に吸着させることができる。具体的には、分子ふるい炭を吸着剤として使用した場合には、空間速度SVを300h−1以下とすることにより、炭酸ガスを吸着剤に十分に吸着させることができる。ここで、空間速度SVは、下記式(1)を用いて算出することができる。
SV=(メタン発酵ガスの供給速度[m3/h]/吸着剤体積[m3])×100% ・・・(1)
In addition, methane fermentation gas can be supplied to the
SV = (Methane fermentation gas supply rate [m 3 / h] / adsorbent volume [m 3 ]) × 100% (1)
また、ステージ1の工程1では、第2均圧化ライン25、共通均圧化ライン60および第3均圧化ライン35を介して第2吸着塔20と第3吸着塔30とを連通する。そして、第2吸着塔20内の圧力と、第3吸着塔30内の圧力とを均一化することにより、後の工程において第2吸着塔内の圧力を増加させたり、第3吸着塔内の圧力を低下させたりする際に必要となるエネルギーを削減する。
Moreover, in the process 1 of the stage 1, the
即ち、ステージ1の工程1では、第1吸着塔10において、吸着塔にメタン発酵ガスを供給して精製ガスを得る吸着工程を実施し、第2吸着塔20および第3吸着塔30において、吸着塔間の圧力を均一化する均圧化工程を実施する。
なお、工程1の実施時間は、第2吸着塔20および第3吸着塔30の圧力を均一化するのに十分な時間とすることができる。
That is, in the process 1 of the stage 1, in the
In addition, the implementation time of the process 1 can be sufficient time to make the pressure of the
(工程2)
工程1の後に実施する工程2では、図3Bに示すように、第1メタン発酵ガス弁12および第1精製ガス弁14は開いた状態を維持する一方で、第2均圧化弁26および第3均圧化弁36は閉じる。また、工程2では、第3脱着ガス弁38およびリサイクルガス弁81を開くと共に、真空ポンプ71およびリサイクルガスポンプ82を運転させる。なお、その他の弁は閉じた状態を維持する。
(Process 2)
In step 2 performed after step 1, as shown in FIG. 3B, the first methane
ここで、ステージ1の工程2では、真空ポンプ71を用いて第3吸着塔30内を減圧し、第3吸着塔内の吸着剤に吸着されていたガスを脱着させて吸着剤を再生する。また、第3吸着塔30から流出した脱着ガスを、リサイクルガスポンプ82を使用し、第3メタン発酵ガスライン31の一部、第3脱着ガスライン37、共通脱着ガスライン70の一部およびリサイクルガスライン80を介して共通メタン発酵ガスライン40へと流入させる。即ち、工程2では、第3吸着塔30から流出した脱着ガスをリサイクルガスとしてメタン発酵ガスと共に第1吸着塔10へと供給する。
Here, in step 2 of stage 1, the inside of the
そして、ステージ1の工程2では、共通メタン発酵ガスライン40の一部および第1メタン発酵ガスライン11を介して第1吸着塔10に供給された、メタン発酵ガスとリサイクルガスとの混合ガスが、第1吸着塔10内で精製される。即ち、第1吸着塔10では、メタン発酵ガスとリサイクルガスとの混合ガスに含まれている炭酸ガスの大部分と、メタンガスの一部とが吸着剤に吸着され、メタンガスが富化された精製ガスが流出する。なお、第1吸着塔10から流出した精製ガスは、第1精製ガスライン13および共通精製ガスライン50を通って装置外へと流出する。
And in the process 2 of the stage 1, the mixed gas of methane fermentation gas and recycle gas supplied to the
即ち、ステージ1の工程2では、第1吸着塔10において、吸着塔にメタン発酵ガスおよびリサイクルガスを供給して精製ガスを得る吸着工程を実施する。また、第3吸着塔30において、吸着剤に吸着されていたガスを脱着させて吸着剤を再生する脱着工程を実施すると共に、脱着工程において発生した脱着ガスを、吸着工程を実施している第1吸着塔10にリサイクルガスとして供給するリサイクル工程を実施する。なお、第2吸着塔20では、工程1終了後の状態を維持する保持工程を実施する。
That is, in the process 2 of the stage 1, in the
ここで、吸着工程では、メタン発酵ガスに含まれている炭酸ガスの大部分と、メタンガスの一部とが吸着剤に吸着される。また、吸着工程の終了時には、高濃度のメタンガスを含む精製ガスが吸着塔内の空隙部に残留している。従って、脱着工程において吸着塔から排出されるガス(脱着ガス)中には、炭酸ガスと、メタンガスとの双方が含まれている。そのため、脱着ガスをリサイクルガスとして第1吸着塔10に供給した場合、脱着ガス中のメタンガスを精製ガスとして有効に回収することができるので、脱着ガスの全量を装置外へ排気する場合と比較し、メタンガスの回収率を向上させることができる。
Here, in the adsorption step, most of the carbon dioxide gas contained in the methane fermentation gas and a part of the methane gas are adsorbed by the adsorbent. In addition, at the end of the adsorption step, purified gas containing high-concentration methane gas remains in the voids in the adsorption tower. Therefore, the gas (desorption gas) discharged from the adsorption tower in the desorption step contains both carbon dioxide gas and methane gas. Therefore, when the desorption gas is supplied to the
しかしここで、脱着ガス中に含まれているメタンガスの濃度は低濃度(例えば、最大で20体積%程度)であり、脱着ガスは、比較的高い濃度の炭酸ガスを含んでいる。
また、圧力スイング吸着法で用いる吸着剤は、通常、メタンガスよりも炭酸ガスを吸着し易い一方で、炭酸ガスよりもメタンガスを脱着し易い。更に、吸着工程の終了時に吸着塔内に残留している精製ガスは脱着工程の開始直後に排出される。従って、脱着ガス中に含まれているメタンガスの濃度は、脱着工程の開始直後に最大となり、その後次第に減少する。
そのため、脱着ガスをリサイクルガスとして第1吸着塔10に供給し続けた場合、第1吸着塔10に流入する炭酸ガスの量が増加する。そして、第1吸着塔10に流入する炭酸ガスの量が増加すると、吸着剤に吸着されたガスの量が飽和吸着量に近づき、吸着工程の実施中、特に吸着工程の終了間際に精製ガス中の炭酸ガスの濃度が増加する(即ち、メタンガスの濃度が低下する)虞がある。そして、精製ガス中の炭酸ガスの濃度が増加した場合、メタンガスの濃度が所望の濃度以上の精製ガスを得ることができなくなる。
However, here, the concentration of methane gas contained in the desorption gas is low (for example, about 20% by volume at maximum), and the desorption gas contains a relatively high concentration of carbon dioxide gas.
In addition, the adsorbent used in the pressure swing adsorption method usually adsorbs carbon dioxide more easily than methane gas, but more easily desorbs methane gas than carbon dioxide. Further, the purified gas remaining in the adsorption tower at the end of the adsorption process is discharged immediately after the start of the desorption process. Therefore, the concentration of methane gas contained in the desorption gas becomes maximum immediately after the start of the desorption process, and then gradually decreases.
Therefore, when the desorption gas is continuously supplied to the
そこで、精製装置100では、以下のようにして、工程2を終了し、リサイクルガスの第1吸着塔10への供給を停止する。
即ち、精製装置100では、現在実施中のステージ1(以下「今回のステージ1」と称することがある。)の一回前に実施したステージ1(以下「前回のステージ1」と称することがある。)の吸着工程の終了時(即ち、工程4の終了時)に第1炭酸ガスセンサ51を用いて測定した精製ガス中の炭酸ガス濃度を利用して、今回のステージ1の工程2を実施し得る最大時間を決定し、工程2の開始から当該最大時間が経過するまでの間に工程2を終了する。具体的には、精製装置100では、工程2の開始から所定の最大時間が経過した際に、制御装置90がリサイクルガス弁81を閉じると共にリサイクルガスポンプ82の運転を停止させて、第1吸着塔10へのリサイクルガスの供給を遮断し、工程2を終了させる。
Therefore, in the
That is, in the
ここで、工程2を実施し得る最大時間は、前回のステージ1の工程4の終了時に第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度を用いて、以下の(I)〜(III)のようにして定めることができる。
(I)第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前回のステージ1の吸着工程において第1吸着塔10にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)よりも長い時間とする。
(II)第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前回のステージ1の吸着工程において第1吸着塔10にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)よりも短い時間とする。
(III)第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度と等しい場合には、前回のステージ1の吸着工程において第1吸着塔10にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)以下の時間、好ましくは前回の工程2の実施時間と同じ時間とする。
Here, the maximum time during which step 2 can be performed is the following (I) to (I) using the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
(I) When the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
(II) When the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
(III) When the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
ここで、工程2を実施し得る最大時間を決定する際の「所定の濃度」は、使用する吸着剤の性能や、求められるメタンガスの回収率や、精製ガス中のメタンガスの濃度低下の許容範囲に応じて定められる濃度である。具体的には、「所定の濃度」は、例えば、ステージ1が終了するまでの間に精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度未満にならない範囲内で実験的に定めることができる。なお、メタン発酵ガスの精製においては、各ガス中のメタンガス濃度と炭酸ガス濃度との合計は100体積%と近似することができる。そのため、「所定の濃度」は、より具体的には、例えば、精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度のときの炭酸ガスの濃度(以下「限界炭酸ガス濃度」と称する。)よりも0.2〜2.0体積%低い濃度とすることができる。所定の濃度を限界炭酸ガス濃度よりも0.2体積%以上低くすれば、最大時間を前回の工程2の実施時間よりも長くした際に精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度未満になるのを十分に抑制することができるからである。また、所定の濃度を限界炭酸ガス濃度よりも2.0体積%以下の範囲内で低くすれば、最大時間が前回の工程2の実施時間よりも短く設定される確率を低減して、メタンガスの回収率が低下するのを抑制することができるからである。 Here, the “predetermined concentration” when determining the maximum time during which the step 2 can be performed is the permissible range of the performance of the adsorbent used, the required recovery rate of methane gas, and the decrease in the concentration of methane gas in the purified gas. The concentration is determined according to Specifically, the “predetermined concentration” can be determined experimentally, for example, within a range in which the concentration of methane gas in the purified gas does not become less than a desired concentration until the end of stage 1. In the purification of methane fermentation gas, the total of the methane gas concentration and the carbon dioxide gas concentration in each gas can be approximated to 100% by volume. Therefore, the “predetermined concentration” is more specifically 0, for example, than the concentration of carbon dioxide when the concentration of methane gas in the purified gas is a desired concentration (hereinafter referred to as “limit carbon dioxide concentration”). The concentration may be lower by 2 to 2.0% by volume. If the predetermined concentration is lower than the limit carbon dioxide concentration by 0.2% by volume or more, the concentration of methane gas in the refined gas becomes less than the desired concentration when the maximum time is set longer than the previous execution time of step 2. This is because it can be sufficiently suppressed. If the predetermined concentration is lower than the limit carbon dioxide concentration within a range of 2.0% by volume or less, the probability that the maximum time is set shorter than the execution time of the previous step 2 is reduced, and methane gas It is because it can suppress that a recovery rate falls.
なお、前回の工程2の実施時間に対して最大時間をどの程度長く(或いは、短く)するかについては、比例制御、微分制御、積分制御、PID制御などの既知の手法を用いて決定することができる。具体的には、過去の工程2の実施時間と工程4の終了時の炭酸ガス濃度とのデータを蓄積しておき、PID制御などを用いて最大時間をどの程度長く(或いは、短く)するか決定することができる。 It should be noted that how long (or short) the maximum time with respect to the execution time of the previous step 2 is determined using a known method such as proportional control, differential control, integral control, PID control. Can do. Specifically, how long (or shorter) the maximum time is accumulated using PID control or the like by accumulating data on the past execution time of step 2 and carbon dioxide concentration at the end of step 4 Can be determined.
ここで、前述したように、脱着ガス中に含まれているメタンガスの濃度は、脱着工程の開始直後に最大となり、その後次第に減少する。そのため、前回のステージ1の工程4の終了時の精製ガス中の炭酸ガス濃度を利用して決定した最大時間の経過時に工程2を終了させる場合には、特に工程2の後半に、メタンガスの濃度が非常に低い脱着ガスもリサイクルガスとして第1吸着塔10へと供給することとなる可能性がある。
そこで、この精製装置100では、メタンガスが殆ど含まれていない脱着ガスをリサイクルガスとして第1吸着塔10へと供給するのを抑制する観点から、脱着ガス中に含まれている炭酸ガスの濃度も使用して、今回のステージ1の工程2を終了させるタイミングを決定することが好ましい。
即ち、精製装置100では、今回のステージ1の工程2において第2炭酸ガスセンサ72を用いて脱着ガス中の炭酸ガス濃度を連続的に測定し、測定した脱着ガス中の炭酸ガス濃度を利用して、工程2を終了するタイミングを決定することが好ましい。具体的には、工程2を実施中に脱着ガス中の炭酸ガス濃度を連続的に測定し、メタンガスの濃度が所定の濃度以上の脱着ガスのみをリサイクルガスとして第1吸着塔10へ供給するように、工程2を終了するタイミングを決定することが好ましい。
Here, as described above, the concentration of methane gas contained in the desorption gas becomes maximum immediately after the start of the desorption process, and then gradually decreases. Therefore, when ending the process 2 at the elapse of the maximum time determined by using the carbon dioxide gas concentration in the refined gas at the end of the process 4 of the previous stage 1, the concentration of methane gas particularly in the latter half of the process 2 There is a possibility that a desorption gas having a very low value will be supplied to the
Therefore, in this
That is, in the
より具体的には、精製装置100では、最大時間が経過する前であっても、第2炭酸ガスセンサ72で測定した脱着ガス中の炭酸ガスの濃度が所定値以上となった場合には、制御装置90がリサイクルガス弁81を閉じると共にリサイクルガスポンプ82の運転を停止させて、第1吸着塔10へのリサイクルガスの供給を遮断し、工程2を終了させることが好ましい。なお、最大時間が経過するまでの間に脱着ガス中の炭酸ガスの濃度が所定値以上にならなかった場合には、最大時間の経過時に工程2を終了させる。
More specifically, in the
ここで、工程2を終了させる「脱着ガス中の炭酸ガスの濃度の所定値」は、使用する吸着剤の性能や求められるメタンガスの回収率に応じて適宜設定することができる。
具体的には、「脱着ガス中の炭酸ガスの濃度の所定値」は、例えば、40体積%以上80体積%以下の範囲内で設定することができる。所定値を40体積%以上とすれば、メタンガスの回収率を十分に高めることができるからである。また、所定値を80体積%以下とすれば、メタンガスの回収率を十分に高めつつ、メタンガスが殆ど含まれていない脱着ガスをリサイクルガスとして第1吸着塔10へと供給するのを抑制することができるからである。
Here, the “predetermined value of the concentration of carbon dioxide in the desorption gas” for ending Step 2 can be appropriately set according to the performance of the adsorbent used and the required recovery rate of methane gas.
Specifically, the “predetermined value of the concentration of carbon dioxide in the desorption gas” can be set, for example, within a range of 40% by volume to 80% by volume. This is because if the predetermined value is 40% by volume or more, the recovery rate of methane gas can be sufficiently increased. Further, if the predetermined value is 80% by volume or less, the desorption gas containing almost no methane gas is suppressed from being supplied to the
なお、上記一例では、工程2の開始から最大時間が経過した場合、または、脱着ガス中の炭酸ガスの濃度が所定値以上となった場合に工程2を終了させたが、工程2を終了させるタイミングは、上記一例以外の方法で決定してもよい。
具体的には、工程2を終了させるタイミングは、工程2の開始から最大時間が経過した際と、脱着ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の値となってから所定時間が経過した際との何れか早いタイミングとしてもよい。なお、「所定時間」は、予め実験を行って定めることができる。
In the above example, the process 2 is ended when the maximum time has elapsed from the start of the process 2 or when the concentration of carbon dioxide in the desorption gas is equal to or higher than a predetermined value, but the process 2 is ended. The timing may be determined by a method other than the above example.
Specifically, the timing for ending Step 2 is when the maximum time has elapsed since the start of Step 2 and when the predetermined time has elapsed since the concentration of carbon dioxide in the desorption gas has reached a predetermined value. It may be any earlier timing. The “predetermined time” can be determined by conducting an experiment in advance.
(工程3)
工程2の後に実施する工程3では、図3Cに示すように、第1メタン発酵ガス弁12、第1精製ガス弁14および第3脱着ガス弁38は開いた状態を維持し、真空ポンプ71は運転を継続する。一方で、制御装置90がリサイクルガス弁81を閉じる。また、工程3では、制御装置90が、共通脱着ガス弁73を開くと共に、リサイクルガスポンプ82の運転を停止させる。なお、その他の弁は閉じた状態を維持する。
(Process 3)
In
ここで、ステージ1の工程3では、真空ポンプ71を用いた第3吸着塔30内の減圧が継続される。そして、第3吸着塔内では、吸着剤に吸着されていたガスが脱着されて吸着剤が再生される。一方、吸着剤から脱着されて第3吸着塔30から流出した脱着ガスは、リサイクルガスとして第1吸着塔10へと供給されることなく、第3メタン発酵ガスライン31の一部、第3脱着ガスライン37および共通脱着ガスライン70の一部を介して装置外へと排出される。
Here, in the
そして、ステージ1の工程3では、工程1と同様に、共通メタン発酵ガスライン40の一部および第1メタン発酵ガスライン11を介して第1吸着塔10に供給されたメタン発酵ガスが、第1吸着塔10内で精製される。なお、第1吸着塔10から流出した精製ガスは、第1精製ガスライン13および共通精製ガスライン50を通って装置外へと流出する。
And in the
即ち、ステージ1の工程3では、第1吸着塔10において、吸着塔にメタン発酵ガスを供給して精製ガスを得る吸着工程を実施する。また、第3吸着塔30において、吸着剤に吸着されていたガスを脱着させて吸着剤を再生する脱着工程を実施すると共に、脱着工程において発生した脱着ガスを装置外へと排出する排気工程を実施する。なお、第2吸着塔20では、引き続き保持工程を実施する。
なお、工程3を終了するタイミングは、第3吸着塔30内の吸着剤からガスが十分に脱着される(即ち、吸着剤が十分に再生する)タイミングとすることができる。具体的には、第3吸着塔30内の圧力が例えば−80kPa(ゲージ圧)となるタイミングとすることができる。
That is, in the
In addition, the timing which complete | finishes the
(工程4)
工程3の後に実施する工程4では、図3Dに示すように、第1メタン発酵ガス弁12、第1精製ガス弁14および第3脱着ガス弁38は開いた状態を維持し、真空ポンプ71は運転を継続する。一方で、共通脱着ガス弁73を閉じる。また、工程4では、第2精製ガス弁24、第3精製ガス弁34およびリサイクルガス弁81を開くと共に、リサイクルガスポンプ82を運転させる。なお、その他の弁は閉じた状態を維持する。
(Process 4)
In step 4 performed after
ここで、ステージ1の工程4では、第1吸着塔10から流出した精製ガスの一部を、第2精製ガスライン23を介して第2吸着塔20へと供給し、第2吸着塔20内を加圧する。そして、第2吸着塔20内の圧力を精製ガスの圧力と略等しい圧力まで高めて、ステージ2の工程1における第2吸着塔20での吸着工程の実施に備える。
Here, in step 4 of stage 1, a part of the purified gas flowing out from the
また、ステージ1の工程4では、第1吸着塔10から流出した精製ガスの一部を、第3精製ガスライン33を介して第3吸着塔30へと供給し、第3吸着塔30内の雰囲気を精製ガスで置換すると共に、第3吸着塔30内に残存している脱着ガスを第3吸着塔30外へと流出させる。なお、第3吸着塔30から流出するガス(以下「置換ガス」と称する。)は、精製ガスと殆ど同じ組成を有しており、メタンガスを高濃度で含む。そのため、置換ガスは、排気することなく、第3メタン発酵ガスライン31の一部、第3脱着ガスライン37、共通脱着ガスライン70の一部およびリサイクルガスライン80を介して共通メタン発酵ガスライン40へと流入させ、第1吸着塔10へと供給する。
In step 4 of stage 1, a part of the purified gas flowing out from the
そして、ステージ1の工程4では、共通メタン発酵ガスライン40の一部および第1メタン発酵ガスライン11を介して第1吸着塔10に供給されたメタン発酵ガスと置換ガスとの混合ガスが、第1吸着塔10内で精製される。即ち、第1吸着塔10では、メタン発酵ガスと置換ガスとの混合ガスに含まれている炭酸ガスの大部分と、メタンガスの一部とが吸着剤に吸着され、メタンガスが富化された精製ガスが流出する。
And in the process 4 of the stage 1, the mixed gas of the methane fermentation gas and the replacement gas supplied to the
即ち、ステージ1の工程4では、第1吸着塔10において、吸着塔にメタン発酵ガスおよび置換ガスを供給して精製ガスを得る吸着工程を実施する。また、第2吸着塔20において、吸着塔内を予め加圧することにより次に実施する吸着工程に備える加圧工程を実施する。更に、第3吸着塔30において、吸着塔内を精製ガスで置換し、吸着剤を十分に再生させる置換工程を実施する。
なお、工程4を終了するタイミング、即ちステージ1を終了するタイミングは、ステージ1の開始から予め定めておいた所定時間が経過したタイミングとすることができる。
因みに、工程4の終了時には、第1炭酸ガスセンサ51で精製ガス中の炭酸ガスの濃度を測定する。そして、測定した炭酸ガスの濃度は、次のステージ1(即ち、ステージ2,3を実施した後のステージ1)において工程2を実施し得る最大時間の決定に用いられる。
That is, in the process 4 of the stage 1, in the
It should be noted that the timing at which the step 4 is completed, that is, the timing at which the stage 1 is terminated can be a timing at which a predetermined time has elapsed from the start of the stage 1.
Incidentally, at the end of the step 4, the first
そして、精製装置100を用いた上記一例の精製方法によれば、各ステージの工程2において、脱着工程を実施中の吸着塔から排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして吸着工程を実施中の吸着塔に流通させるので、脱着ガス中に含まれているメタンガスを精製ガスとして回収することができる。従って、メタン発酵ガスからのメタンガスの回収率を向上させることができる。
Then, according to the purification method of the above example using the
また、上記一例の精製方法では、各ステージの工程2を実施し得る最大時間を、前回のステージの工程4の終了時に第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度を用いて決定している。従って、脱着ガス中に含まれているメタンガスを十分に回収してメタン発酵ガスからのメタンガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。
具体的には、第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度未満の場合、即ち、前回の工程4の終了時に吸着塔に炭酸ガスを吸着する余裕が十分に残っていた場合には、最大時間を前回の工程2の実施時間よりも長い時間として、メタンガスの回収率を更に向上させることができる。
また、第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度超の場合、即ち、前回の工程4の終了時に吸着塔に炭酸ガスを吸着する余裕が十分に無かった場合には、最大時間を前回の工程2の実施時間よりも短い時間として、精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。
更に、第1炭酸ガスセンサ51で測定した精製ガス中の炭酸ガスの濃度が所定の濃度の場合には、最大時間を前回の工程2の実施時間以下として、メタンガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中のメタンガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。
In the purification method of the above example, the maximum time during which the process 2 of each stage can be performed is determined by using the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
Specifically, when the concentration of carbon dioxide gas in the purified gas measured by the first
Further, when the concentration of carbon dioxide in the purified gas measured by the first
Furthermore, when the concentration of carbon dioxide gas in the purified gas measured by the first
なお、上記一例の精製方法では、脱着ガス中の炭酸ガスの濃度も利用してリサイクルガスの流通を停止すれば、メタンガスの濃度が低い脱着ガスがリサイクルガスとして吸着塔へ流通するのを抑制して、メタン発酵ガスからのメタンガスの回収率を効果的に向上させることができる。 In the purification method of the above example, if the circulation of the recycle gas is also stopped using the concentration of the carbon dioxide gas in the desorption gas, the desorption gas having a low concentration of methane gas is suppressed from flowing to the adsorption tower as the recycle gas. Thus, the recovery rate of methane gas from methane fermentation gas can be effectively improved.
以上、一例を用いて本発明の混合ガスの精製装置および精製方法について説明したが、本発明の精製装置および精製方法は、上記一例に限定されることはなく、本発明の精製装置および精製方法には、適宜変更を加えることができる。
具体的には、上記一例では、炭酸ガスセンサを設け、メタンガス濃度よりも測定が容易な炭酸ガス濃度を測定することにより制御を行ったが、本発明の精製装置および精製方法では、炭酸ガスセンサに変えて(或いは、加えて)メタンガスセンサを設け、炭酸ガス濃度に変えて(或いは、加えて)メタンガス濃度を測定することにより制御を行ってもよい。より具体的には、上記一例の工程2を実施し得る最大時間は、前回のステージの工程4において精製ガス中のメタンガスの濃度を測定し、測定したメタンガス濃度を用いて決定してもよい。なお、工程4において測定した精製ガス中のメタンガス濃度を用いる場合には、以下の(IV)〜(VI)ようにして最大時間を決定することができる。
(IV)メタンガスセンサで測定した精製ガス中のメタンガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前回のステージの吸着工程において吸着塔にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)よりも長い時間とする。
(V)メタンガスセンサで測定した精製ガス中のメタンガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前回のステージの吸着工程において吸着塔にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)よりも短い時間とする。
(VI)メタンガスセンサで測定した精製ガス中のメタンガスの濃度が所定の濃度と等しい場合には、前回のステージの吸着工程において吸着塔にリサイクルガスを流通した時間(即ち、前回の工程2の実施時間)以下の時間、好ましくは前回の工程2の実施時間と同じ時間とする。
また、上記一例の工程2は、工程2において脱着ガス中のメタンガスの濃度を測定し、脱着ガス中のメタンガスの濃度が所定値以下となった場合に終了させてもよい。なお、上記一例ではメタンガス濃度と炭酸ガス濃度との合計は100体積%と近似することができるので、メタンガス濃度を使用して制御を行う場合には、上記近似を用いて「精製ガス中のメタンガスの所定の濃度」や「脱着ガス中のメタンガスの濃度の所定値」を決定することができる。
また、本発明の精製方法では、上記一例の運転工程表の工程1および工程3は実施しなくてもよい。
更に、本発明の精製方法では、工程1の実施時間、工程2および工程3の合計の実施時間、工程4の実施時間を予め定めておき、工程2の実施時間を前記工程2および工程3の合計の実施時間の範囲内で変化させてもよい。
更に、本発明の精製方法では、2基の吸着塔を用いて精製を行う場合には、例えば図2(b)に示すような運転工程表に従って精製を行うことができる。
As mentioned above, although the refiner | purifier and purification method of the mixed gas of this invention were demonstrated using an example, the refiner | purifier and purification method of this invention are not limited to the said example, The refiner | purifier and purification method of this invention Can be appropriately modified.
Specifically, in the above example, a carbon dioxide gas sensor is provided and control is performed by measuring a carbon dioxide concentration that is easier to measure than the methane gas concentration. However, in the purification apparatus and method of the present invention, the carbon dioxide sensor is used instead. Alternatively (or in addition), a methane gas sensor may be provided, and control may be performed by measuring the methane gas concentration instead of (or in addition to) the carbon dioxide gas concentration. More specifically, the maximum time during which Step 2 of the above example can be performed may be determined by measuring the concentration of methane gas in the purified gas in Step 4 of the previous stage and using the measured methane gas concentration. In addition, when using the methane gas concentration in the refined gas measured in the step 4, the maximum time can be determined as follows (IV) to (VI).
(IV) When the concentration of methane gas in the purified gas measured by the methane gas sensor exceeds a predetermined concentration, the time during which the recycle gas is circulated through the adsorption tower in the adsorption process of the previous stage (ie, implementation of the previous process 2) Time).
(V) When the concentration of the methane gas in the purified gas measured by the methane gas sensor is less than the predetermined concentration, the time during which the recycle gas is circulated through the adsorption tower in the adsorption process of the previous stage (that is, the execution of the previous process 2) Time).
(VI) When the concentration of methane gas in the purified gas measured by the methane gas sensor is equal to the predetermined concentration, the time during which the recycle gas is circulated through the adsorption tower in the adsorption process of the previous stage (ie, implementation of the previous process 2) Time) The following time, preferably the same time as the previous execution time of step 2.
Further, step 2 in the above example may be terminated when the concentration of methane gas in the desorption gas is measured in step 2 and the concentration of methane gas in the desorption gas becomes a predetermined value or less. In the above example, the sum of the methane gas concentration and the carbon dioxide gas concentration can be approximated to 100% by volume. Therefore, when the control is performed using the methane gas concentration, the above approximation is used to indicate “methane gas in purified gas”. And the “predetermined value of the concentration of methane gas in the desorption gas” can be determined.
Further, in the purification method of the present invention, step 1 and
Furthermore, in the purification method of the present invention, the execution time of step 1, the total execution time of step 2 and
Furthermore, in the purification method of the present invention, when purification is performed using two adsorption towers, the purification can be performed according to an operation process chart as shown in FIG.
本発明の混合ガスの精製方法および精製装置によれば、混合ガスからの目的ガスの回収率を向上させつつ、精製ガス中の目的ガスの濃度が所望の濃度よりも低くなるのを抑制することができる。 According to the method and apparatus for purifying a mixed gas of the present invention, the concentration of the target gas in the purified gas is suppressed from being lower than the desired concentration while improving the recovery rate of the target gas from the mixed gas. Can do.
10 第1吸着塔
11 第1メタン発酵ガスライン
12 第1メタン発酵ガス弁
13 第1精製ガスライン
14 第1精製ガス弁
15 第1均圧化ライン
16 第1均圧化弁
17 第1脱着ガスライン
18 第1脱着ガス弁
20 第2吸着塔
21 第2メタン発酵ガスライン
22 第2メタン発酵ガス弁
23 第2精製ガスライン
24 第2精製ガス弁
25 第2均圧化ライン
26 第2均圧化弁
27 第2脱着ガスライン
28第2脱着ガス弁
30 第3吸着塔
31 第3メタン発酵ガスライン
32 第3メタン発酵ガス弁
33 第3精製ガスライン
34 第3精製ガス弁
35 第3均圧化ライン
36 第3均圧化弁
37 第3脱着ガスライン
38 第3脱着ガス弁
40 共通メタン発酵ガスライン
50 共通精製ガスライン
51 第1炭酸ガスセンサ
60 共通均圧化ライン
70 共通脱着ガスライン
71 真空ポンプ
72 第2炭酸ガスセンサ
73 共通脱着ガス弁
80 リサイクルガスライン
81 リサイクルガス弁
82 リサイクルガスポンプ
90 制御装置
100 精製装置
DESCRIPTION OF
30
Claims (6)
各吸着塔では、吸着塔に前記混合ガスを供給して前記精製ガスを得る吸着工程と、前記吸着工程において前記吸着剤に吸着されたガスを減圧下で脱着させて前記吸着剤を再生する脱着工程とを繰り返し実施し、
前記精製装置では、
少なくとも一つの吸着塔で吸着工程を実施している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで脱着工程を実施すると共に、前記脱着工程を実施中の吸着塔から排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして前記吸着工程を実施中の吸着塔に流通させ、
前記少なくとも一つの吸着塔における吸着工程の終了時に前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定し、
測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度を用いて、前記少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際に前記リサイクルガスを当該吸着塔に流通し得る最大時間を決定し、
前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度超の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも長くし、前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度未満の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも短くし、前記測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度の場合には、前記最大時間を前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間以下とする、
ことを特徴とする、混合ガスの精製方法。 Using a purification apparatus including two or more adsorption towers packed with an adsorbent, a mixed gas containing a target gas and an impurity gas is purified by a pressure swing adsorption method to obtain a purified gas enriched in the target gas. A method for purifying a mixed gas comprising:
In each adsorption tower, an adsorption step of supplying the mixed gas to the adsorption tower to obtain the purified gas, and a desorption for regenerating the adsorbent by desorbing the gas adsorbed on the adsorbent in the adsorption step under reduced pressure Repeat the process,
In the purification apparatus,
While the adsorption process is being performed in at least one adsorption tower, the desorption process is performed in at least one of the remaining adsorption towers, and at least the desorption gas discharged from the adsorption tower in which the desorption process is being performed Distribute a part of the adsorption process to the adsorption tower as a recycle gas,
Measuring the concentration of the target gas and / or the impurity gas in the purified gas at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower;
Using the measured concentration of the target gas in the purified gas and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas, when the next adsorption step is performed in the at least one adsorption tower, the recycled gas is supplied to the adsorption tower. Determine the maximum time that can be distributed to
When the measured concentration of the target gas in the purified gas exceeds a predetermined concentration and / or when the concentration of the impurity gas in the purified gas is less than a predetermined concentration, the maximum time is set in the adsorption step. When the recycle gas is circulated through at least one adsorption tower for a longer time, the measured concentration of the target gas in the purified gas is less than a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is When the concentration exceeds a predetermined concentration, the maximum time is made shorter than the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step, and the concentration of the target gas in the measured purified gas is predetermined. And / or when the concentration of the impurity gas in the purified gas is a predetermined concentration, the maximum time is set to the at least the adsorption step. One of the at most times that circulating recycle gas to the adsorption tower,
A method for purifying a mixed gas, characterized in that
前記次の吸着工程を実施する際に、当該次の吸着工程を実施中の吸着塔へ流通させる前記リサイクルガス中の前記目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるように、次の吸着工程を実施中の吸着塔への前記リサイクルガスの流通を停止するタイミングを決定することを特徴とする、請求項1に記載の混合ガスの精製方法。 Measuring the concentration of the target gas and / or the concentration of the impurity gas in the desorption gas;
When carrying out the next adsorption step, the next adsorption step is carried out so that the concentration of the target gas in the recycled gas that is circulated to the adsorption tower that is carrying out the next adsorption step is equal to or higher than a predetermined concentration. The method for purifying a mixed gas according to claim 1, wherein the timing for stopping the circulation of the recycle gas to the adsorption tower is being determined.
各吸着塔では、吸着塔に前記混合ガスを供給して前記精製ガスを得る吸着工程と、前記吸着工程において前記吸着剤に吸着されたガスを減圧下で脱着させて前記吸着剤を再生する脱着工程とを繰り返し実施し、
少なくとも一つの吸着塔に前記混合ガスを供給して精製ガスを製造している間に残りの吸着塔のうちの少なくとも一つで吸着塔内を減圧して前記吸着剤に吸着されたガスを脱着させるように構成され、
前記残りの吸着塔のうちの少なくとも一つから排出される脱着ガスの少なくとも一部をリサイクルガスとして前記少なくとも一つの吸着塔に供給するリサイクルガス供給ラインと、
前記リサイクルガス供給ラインを介した前記少なくとも一つの吸着塔へのリサイクルガスの供給を遮断する供給遮断機構と、
前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または不純物ガスの濃度を測定する精製ガス濃度計と、
前記供給遮断機構の動作を制御して、前記リサイクルガスを前記少なくとも一つの吸着塔に流通する時間を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度を用いて、前記少なくとも一つの吸着塔において次の吸着工程を実施する際に前記リサイクルガスを当該吸着塔に流通し得る最大時間を決定し、
前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度超の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度未満の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも長くなるように前記供給遮断機構の動作を制御し、
前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度未満の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度超の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間よりも短くなるように前記供給遮断機構の動作を制御し、
前記少なくとも一つの吸着塔における前記吸着工程の終了時に前記精製ガス濃度計で測定した前記精製ガス中の目的ガスの濃度が所定の濃度の場合および/または前記精製ガス中の不純物ガスの濃度が所定の濃度の場合には、前記最大時間が前記吸着工程において前記少なくとも一つの吸着塔に前記リサイクルガスを流通した時間以下となるように前記供給遮断機構の動作を制御する、
ことを特徴とする、混合ガスの精製装置。 Purification of a mixed gas comprising two or more adsorption towers filled with an adsorbent and purifying a mixed gas containing a target gas and an impurity gas by a pressure swing adsorption method to produce a purified gas enriched in the target gas A device,
In each adsorption tower, an adsorption step of supplying the mixed gas to the adsorption tower to obtain the purified gas, and a desorption for regenerating the adsorbent by desorbing the gas adsorbed on the adsorbent in the adsorption step under reduced pressure Repeat the process,
While supplying the mixed gas to at least one adsorption tower and producing purified gas, at least one of the remaining adsorption towers depressurizes the adsorption tower to desorb the gas adsorbed on the adsorbent. Configured to let
A recycle gas supply line for supplying at least a part of the desorption gas discharged from at least one of the remaining adsorption towers to the at least one adsorption tower as a recycle gas;
A supply shut-off mechanism for shutting off the supply of the recycle gas to the at least one adsorption tower via the recycle gas supply line;
A purified gas concentration meter for measuring the concentration of the target gas and / or impurity gas in the purified gas;
A control device for controlling the operation of the supply shut-off mechanism to control the time for circulating the recycle gas to the at least one adsorption tower;
With
The control device includes:
Using the measured concentration of the target gas in the purified gas and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas, when the next adsorption step is performed in the at least one adsorption tower, the recycled gas is supplied to the adsorption tower. Determine the maximum time that can be distributed to
When the concentration of the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower exceeds a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is If the concentration is less than a predetermined concentration, the operation of the supply shut-off mechanism is controlled so that the maximum time is longer than the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step.
When the concentration of the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower is less than a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is If the concentration exceeds a predetermined concentration, the operation of the supply cutoff mechanism is controlled so that the maximum time is shorter than the time during which the recycle gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step.
When the concentration of the target gas in the purified gas measured by the purified gas concentration meter at the end of the adsorption step in the at least one adsorption tower is a predetermined concentration and / or the concentration of the impurity gas in the purified gas is predetermined. In the case of the concentration, the operation of the supply shut-off mechanism is controlled so that the maximum time is equal to or less than the time during which the recycled gas is circulated through the at least one adsorption tower in the adsorption step.
An apparatus for purifying a mixed gas, characterized in that
前記制御装置が、前記脱着ガス濃度計で測定した前記脱着ガス中の目的ガスの濃度および/または前記脱着ガス中の不純物ガスの濃度を用いて前記供給遮断機構の動作を制御し、
前記次の吸着工程を実施する際に、前記少なくとも一つの吸着塔へ流通させる前記リサイクルガス中の前記目的ガスの濃度が所定の濃度以上となるように、前記少なくとも一つの吸着塔へのリサイクルガスの供給を遮断することを特徴とする、請求項4に記載の混合ガスの精製装置。 A desorption gas concentration meter for measuring the concentration of the target gas and / or the impurity gas in the desorption gas;
The control device controls the operation of the supply shut-off mechanism using the concentration of the target gas in the desorption gas and / or the concentration of the impurity gas in the desorption gas measured by the desorption gas concentration meter;
Recycle gas to the at least one adsorption tower so that the concentration of the target gas in the recycle gas to be circulated to the at least one adsorption tower is not less than a predetermined concentration when performing the next adsorption step. The mixed gas purifier according to claim 4, wherein the supply of gas is cut off.
During execution of the next adsorption step, when the control device has a concentration of the target gas in the desorption gas measured by the desorption gas concentration meter below a predetermined value and / or impurity gas in the desorption gas The supply of the recycle gas to the at least one adsorption tower is shut off even before the elapse of the maximum time when the concentration of the gas reaches a predetermined value or more. A device for purifying mixed gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012223431A JP6074212B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Method and apparatus for purifying mixed gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012223431A JP6074212B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Method and apparatus for purifying mixed gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014073477A true JP2014073477A (en) | 2014-04-24 |
JP6074212B2 JP6074212B2 (en) | 2017-02-01 |
Family
ID=50748082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012223431A Active JP6074212B2 (en) | 2012-10-05 | 2012-10-05 | Method and apparatus for purifying mixed gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6074212B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017170417A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 積水化学工業株式会社 | Pressure-variation adsorption type gas separation method and gas separation device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616407A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for refining gaseous carbon monoxide |
JPH06182133A (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-05 | Toyo Sanso Kk | Method and device for recovering and purifying rare gas in high yield |
WO1995026804A1 (en) * | 1994-04-05 | 1995-10-12 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Method for removing carbon dioxide from mixed gas and alternative natural gas generating device using the method |
JPH10118439A (en) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Shigeo Sato | Gas separating device based on psa process |
JPH11207128A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Daikin Ind Ltd | Oxygen concentrator and control method therefor |
-
2012
- 2012-10-05 JP JP2012223431A patent/JP6074212B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616407A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for refining gaseous carbon monoxide |
JPH06182133A (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-05 | Toyo Sanso Kk | Method and device for recovering and purifying rare gas in high yield |
WO1995026804A1 (en) * | 1994-04-05 | 1995-10-12 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Method for removing carbon dioxide from mixed gas and alternative natural gas generating device using the method |
JPH10118439A (en) * | 1996-08-30 | 1998-05-12 | Shigeo Sato | Gas separating device based on psa process |
JPH11207128A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Daikin Ind Ltd | Oxygen concentrator and control method therefor |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017170417A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 積水化学工業株式会社 | Pressure-variation adsorption type gas separation method and gas separation device |
CN109069980A (en) * | 2016-03-28 | 2018-12-21 | 积水化学工业株式会社 | Pressure change adsorption type gas separating method and gas fractionation unit |
JPWO2017170417A1 (en) * | 2016-03-28 | 2019-01-31 | 積水化学工業株式会社 | Pressure fluctuation adsorption type gas separation method and gas separation device |
EP3437714A4 (en) * | 2016-03-28 | 2019-11-20 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Pressure-variation adsorption type gas separation method and gas separation device |
US10960344B2 (en) | 2016-03-28 | 2021-03-30 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method and apparatus for separating gas by pressure swing adsorption |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6074212B2 (en) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107349746B (en) | Pressure swing adsorption method for linkage control of pressure change in cyclic operation | |
KR101388266B1 (en) | Method and apparatus for separating blast furnace gas | |
JP5917169B2 (en) | Nitrogen-enriched gas production method, gas separation method, and nitrogen-enriched gas production apparatus | |
JP5577044B2 (en) | Air purification method | |
JP5968252B2 (en) | Methane gas enrichment method | |
US9656202B2 (en) | Method and device for separating a gas mixture by means of pressure swing adsorption | |
CN103861422B (en) | A kind of concentrate is containing the new process of methane in oxygen coal-bed gas gas | |
JP6351721B2 (en) | Gas concentration method | |
JP6013865B2 (en) | Method and system for producing city gas | |
JP6013864B2 (en) | Methane fermentation gas purification method and purification system | |
EP3349878B1 (en) | Pressure swing adsorption process and apparatus for purifying a hydrogen-containing gas stream | |
JP6163238B2 (en) | Method for separating and obtaining oxygen from air by adsorption separation and apparatus therefor | |
CN202785635U (en) | Adsorptive hydrogen purifying device | |
JP6074212B2 (en) | Method and apparatus for purifying mixed gas | |
JP2009226258A (en) | Process for separation of blast furnace gas, and device of separating blast furnace gas | |
JP2014079680A (en) | Apparatus and method for separation recovery of carbon dioxide | |
JP2014073461A (en) | Method for refining mixed gas and refining equipment | |
AU2016201267A1 (en) | A plant and process for simutaneous recovering multiple gas products from petrochemical offgas | |
JP2007277028A (en) | Method of producing high purity gaseous nitrogen | |
CN109316899B (en) | Desorption method for recovering low-concentration adsorption phase and non-adsorption phase components by PSA | |
JP2017012978A (en) | Gas purification apparatus and gas purification method | |
JP2009220003A (en) | Method and system for enriching combustible gas | |
AU2013201122A1 (en) | A plant and process for simutaneous recovering multiple gas products from industry offgas | |
JP2005349249A (en) | Parallel separation method for oxygen gas and nitrogen gas | |
KR20110119106A (en) | Apparatus for producing high purity oxygen and method for controlling the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160721 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161122 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20161129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6074212 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |