JP2018087119A - 酸素除去方法及び酸素除去装置 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 酸素を選択的に吸蔵及び脱離する酸素選択型吸蔵材が内部に設けられた充填塔を用いて、原料ガス中に含まれる酸素を除去する酸素除去方法であって、
前記原料ガスを前記充填塔に導入し、前記原料ガス中に含まれる酸素を前記酸素選択型吸蔵材に吸蔵して除去する除去工程と、
前記充填塔に再生ガスを導入し、前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度まで加熱することによって、前記酸素選択型吸蔵材に吸蔵した酸素を脱離して、前記酸素選択型吸蔵材を再生する再生工程と、
前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度よりも低い温度の前記再生ガスを前記充填塔に導入し、前記酸素選択型吸蔵材を冷却する冷却工程とを含み、
前記原料ガス及び前記再生ガスとして、水素を含まないガスを用いることを特徴とする酸素除去方法。
〔2〕 前記充填塔を一対で用いて、一方の充填塔と他方の充填塔との間で、前記除去工程と、前記再生工程及び前記冷却工程とを交互に切り替えて行うことを特徴とする前記〔1〕に記載の酸素除去方法。
〔3〕 前記除去工程において、前記充填塔に導入される前記原料ガスの上限温度を300℃とすることを特徴とする前記〔1〕又は〔2〕に記載の酸素除去方法。
〔4〕 前記再生工程において、前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度の下限温度を400℃とすることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕の何れか一項に記載の酸素除去方法。
〔5〕 前記酸素選択型吸蔵材として、酸素不定比性を有し、且つ、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物を用いることを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕の何れか一項に記載の酸素除去方法。
〔6〕 酸素を選択的に吸蔵及び脱離する酸素選択型吸蔵材が内部に設けられた充填塔を備え、原料ガス中に含まれる酸素を除去する酸素除去装置であって、
前記原料ガスを前記充填塔に導入する原料ガス導入部と、
前記酸素選択型吸蔵材を再生する再生ガスを前記充填塔に導入する再生ガス導入部と、
前記酸素選択型吸蔵材又は前記充填塔に導入される前記再生ガスを加熱する加熱部と、
前記酸素選択型吸蔵材の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された前記酸素選択型吸蔵材の温度に基づいて、前記再生ガスを加熱する制御を行う制御部とを備え、
前記原料ガス及び前記再生ガスは、水素を含まないガスであることを特徴とする酸素除去装置。
〔7〕 前記酸素選択型吸蔵材は、酸素不定比性を有し、且つ、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物を含有することを特徴とする前記〔6〕に記載の酸素除去装置。
(第1の実施形態)
先ず、本発明の第1の実施形態として、例えば図1及び図2に示す酸素除去装置1Aを用いた酸素除去方法について説明する。なお、図1は、酸素除去装置1Aを用いた酸素除去方法を説明するための図であり、除去工程時の状態を示す系統図である。図2は、酸素除去装置1Aを用いた酸素除去方法を説明するための図であり、再生工程及び冷却工程時の状態を示す系統図である。
次に、本発明の第2の実施形態として図3及び図4に示す酸素除去装置1Bを用いた酸素除去方法について説明する。なお、図3は、酸素除去装置1Bを用いた酸素除去方法を説明するための図であり、一方の充填塔2Aが除去工程、他方の充填塔2Bが再生工程及び冷却工程を行う状態を示す系統図である。図4は、酸素除去装置1Bを用いた酸素除去方法を説明するための図であり、一方の充填塔2Aが再生工程及び冷却工程、他方の充填塔2Bが除去工程を行う状態を示す系統図である。また、以下の説明では、上記酸素除去装置1Aと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
例えば、上記原料ガスGについては、除去対象となるppmレベルの微量な酸素を含むガスであればよく、再生ガスRについては、酸素を含まないガスであればよく、上述した窒素ガス以外のガスを用いることも可能である。
Claims (7)
- 酸素を選択的に吸蔵及び脱離する酸素選択型吸蔵材が内部に設けられた充填塔を用いて、原料ガス中に含まれる酸素を除去する酸素除去方法であって、
前記原料ガスを前記充填塔に導入し、前記原料ガス中に含まれる酸素を前記酸素選択型吸蔵材に吸蔵して除去する除去工程と、
前記充填塔に再生ガスを導入し、前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度まで加熱することによって、前記酸素選択型吸蔵材に吸蔵した酸素を脱離して、前記酸素選択型吸蔵材を再生する再生工程と、
前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度よりも低い温度の前記再生ガスを前記充填塔に導入し、前記酸素選択型吸蔵材を冷却する冷却工程とを含み、
前記原料ガス及び前記再生ガスとして、水素を含まないガスを用いることを特徴とする酸素除去方法。 - 前記充填塔を一対で用いて、一方の充填塔と他方の充填塔との間で、前記除去工程と、前記再生工程及び前記冷却工程とを交互に切り替えて行うことを特徴とする請求項1に記載の酸素除去方法。
- 前記除去工程において、前記充填塔に導入される前記原料ガスの上限温度を300℃とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の酸素除去方法。
- 前記再生工程において、前記酸素選択型吸蔵材を再生する温度の下限温度を400℃とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の酸素除去方法。
- 前記酸素選択型吸蔵材として、酸素不定比性を有し、且つ、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物を用いることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の酸素除去方法。
- 酸素を選択的に吸蔵及び脱離する酸素選択型吸蔵材が内部に設けられた充填塔を備え、原料ガス中に含まれる酸素を除去する酸素除去装置であって、
前記原料ガスを前記充填塔に導入する原料ガス導入部と、
前記酸素選択型吸蔵材を再生する再生ガスを前記充填塔に導入する再生ガス導入部と、
前記酸素選択型吸蔵材又は前記充填塔に導入される前記再生ガスを加熱する加熱部と、
前記酸素選択型吸蔵材の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された前記酸素選択型吸蔵材の温度に基づいて、前記再生ガスを加熱する制御を行う制御部とを備え、
前記原料ガス及び前記再生ガスは、水素を含まないガスであることを特徴とする酸素除去装置。 - 前記酸素選択型吸蔵材は、酸素不定比性を有し、且つ、ペロブスカイト構造を有する金属酸化物を含有することを特徴とする請求項6に記載の酸素除去装置。
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