JP2023004586A - 気体分離システム - Google Patents

Abstract

【課題】２種以上の気体から、少なくとも１種を高回収率と高純度を両立して富化する気体分離システムを提供する。
【解決手段】供給側入口１１Ａ、透過側入口１２Ａ、透過気体排出口１２Ｂ、及び濃縮気体排出口１１Ｂを有する気体分離膜ユニット１、供給側入口２１Ａ、透過気体排出口２２Ｂ、及び濃縮気体排出口２１Ｂを有する気体分離膜ユニット２、圧縮機３、４、及び真空装置５を有し、供給気体管７１は透過側入口１２Ａと接続しており、連結管７２は、圧縮機３を介し、透過気体排出口１２Ｂ及び供給側入口２１Ａに連結しており、濃縮気体排出管７５は、濃縮気体排出口１１Ｂに接続しており、連結管７４は、圧縮機４を介し、濃縮気体排出口２１Ｂ及び供給側入口１１Ａに連結しており、透過気体排出管７３は、真空装置５を介して、透過気体排出口２２Ｂに接続していることを特徴とする、気体分離システム０。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体分離膜を備える気体分離システムに関する。

近年クリーンなエネルギー源として、水素が注目されている。水素は、天然気体及び石炭等の化石燃料を気体化し、主成分として水素と二酸化炭素を含む混合気体から二酸化炭素を除去することによって得られている。処理対象となる気体は水蒸気改質、水性気体シフトを経ており、高温、高圧であることが特徴である。さらに、水素はアンモニアを合成するハーバー・ボッシュ法にも用いられている。これは、水素と窒素を高温、高圧で反応させることでアンモニアを合成する方法であるが、生産プラントにおいて未反応の水素と窒素を分離回収するプロセスが必要である。

低コストで混合気体から特定の気体を濃縮させる方法として、素材の持つ気体透過性の違いを利用して目的気体を選択的に透過させる膜分離法が注目されている。

分離膜を備える気体システムに関し、例えば特許文献１には、前段に１つと後段に２つの気体分離膜ユニットを備え、後段の１つの気体分離膜ユニットから得られる気体の全量を前段の気体分離膜ユニットに循環させる技術が開示されている。

また、特許文献２や３には、前段に１つの気体分離膜ユニットと後段に１つの気体分離膜ユニットを備え、後段から得られる気体の全量を前段の気体分離膜ユニットに循環させる技術が開示されている。

特開２０１６－１８７７７０号公報 特開昭５１－１４７４８０号公報 特開平０９－０６６２１７号公報

しかしながら、従来の気体分離膜を備える気体分離システムでは、高回収率かつ高純度を両立して富化することが難しく、精製効率が十分でない問題があった。

そこで本発明は、これらの問題を低減しつつ冨化される成分を高回収率かつ高純度で精製可能な気体分離プロセスを提供することを課題とする。

上記目的を達成するための本発明は、以下である。
（１） ２種以上の気体から少なくとも１種を富化する気体分離システムであって、
上記気体分離システムは、気体分離膜ユニット１、気体分離膜ユニット２、圧縮機Ａ、圧縮機Ｂ、及び真空装置を有し、
上記気体分離膜ユニット１は、供給側の入口（以下、供給入口１、という）、透過側の入口（以下、透過入口１、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口１、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口１、という）を有し、
上記供給入口１は、上記気体分離膜ユニット１の一方の側の端部に配置され、上記透過入口１は、上記供給入口１が配置されている端部とは異なる側の端部に配置され、
上記気体分離膜ユニット２は、供給側の入口（以下、供給入口２、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口２、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口２、という）を有し、
上記気体分離膜ユニット１は、供給気体管、連結菅１、連結菅２、及び濃縮気体排出菅を有し、
上記気体分離膜ユニット２は、上記連結菅１、上記連結菅２、及び透過気体排出菅を有し、
上記供給気体管は、上記透過入口１と接続しており、
上記連結菅１は、上記圧縮機Ａを介し、上記透過出口１及び上記供給入口２に連結しており、
上記濃縮気体排出菅は、上記供給出口１に接続しており、
上記連結菅２は、上記圧縮機Ｂを介し、上記供給出口２及び上記供給入口１に連結しており、
上記透過気体排出菅は、上記真空装置を介して、上記透過出口２に接続していることを特徴とする、
気体分離システム。
（２） 上記気体分離システムは、動力回収装置を有し、
上記濃縮気体排出菅は、上記動力回収装置を介して、上記供給出口１に接続していることを特徴とする、
（１）に記載の気体分離システム。
（３） 上記供給気体管は、合流部を有し、
上記濃縮気体排出菅は分岐部を有し、
上記分岐部及び上記合流部は、分岐管により連結している、（２）に記載の気体の分離システム。
（４） （１）～（３）のいずれかに記載の気体分離システムを用いた、２種以上の気体から少なくとも１種を富化する気体分離方法。

本発明によって、２種以上の気体から、少なくとも１種の気体に対して高回収率と高純度を両立しながら富化することができる。

本発明の気体分離システムの一例を示すフロー図である。 本発明の気体分離システムの一例を示すフロー図である。 本発明の気体分離システムの一例を示すフロー図である。

本発明は、２種以上の気体から少なくとも１種を富化する気体分離システムであって、前記気体分離システムは、気体分離膜ユニット１、気体分離膜ユニット２、圧縮機Ａ、圧縮機Ｂ、及び真空装置を有し、前記気体分離膜ユニット１は、供給側の入口（以下、供給入口１、という）、透過側の入口（以下、透過入口１、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口１、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口１、という）を有し、前記供給入口１は、前記気体分離膜ユニット１の一方の側の端部に配置され、前記透過入口１は、前記供給入口１が配置されている端部とは異なる側の端部に配置され、前記気体分離膜ユニット２は、供給側の入口（以下、供給入口２、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口２、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口２、という）を有し、前記気体分離膜ユニット１は、供給気体管、連結菅１、連結菅２、及び濃縮気体排出菅を有し、前記気体分離膜ユニット２は、前記連結菅１、前記連結菅２、及び透過気体排出菅を有し、前記供給気体管は、前記透過入口１と接続しており、前記連結菅１は、前記圧縮機Ａを介し、前記透過出口１及び前記供給入口２に連結しており、前記濃縮気体排出菅は、前記供給出口１に接続しており、前記連結菅２は、前記圧縮機Ｂを介し、前記供給出口２及び前記供給入口１に連結しており、前記透過気体排出菅は、前記真空装置を介して、前記透過出口２に接続していることを特徴とする気体分離システムである。以下、このような本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

＜気体分離システム＞
本発明の気体分離システムは、気体分離膜ユニット１（１）、気体分離膜ユニット２（２）、圧縮機Ａ（３）、圧縮機Ｂ（４）、及び真空装置（５）を有する気体分離システム（０）である。以下、これについて説明する。

図１～３に示すように、気体分離膜ユニット１（１）は、供給側の入口である供給入口１（１１Ａ）、供給側の出口であり濃縮気体の排出口である供給出口１（１１Ｂ）、透過側の入口である透過入口１（１２Ａ）、及び透過側の出口である透過出口１（１２Ｂ）を有し、気体分離膜ユニット２（２）は、供給側の入口である供給入口２（２１Ａ）、供給側の出口であり濃縮気体の排出口である供給出口２（２１Ｂ）及び透過側の出口である透過出口２（２２Ｂ）を有する。

また、気体分離膜ユニット１（１）は、供給気体管（７１）、連結菅１（７２）、連結菅２（７４）、及び濃縮気体排出菅（７５）を有し、気体分離膜ユニット２は、連結菅１（７２）、連結菅２（７４）、及び透過気体排出菅（７３）を有する。

供給気体管（７１）は、透過入口１（１１Ａ）と接続しており、連結菅１（７２）は、圧縮機Ａ（３）を介し、透過出口１（１２Ｂ）及び供給入口２（２１Ａ）に連結しており、濃縮気体排出菅（７５）は、供給出口１（１１Ｂ）に接続しており、連結菅２（７４）は、圧縮機Ｂ（４）を介し、供給出口２（２１Ｂ）及び供給入口１（１１Ａ）に連結しており、透過気体排出菅（７３）は、真空装置（５）を介して、透過出口２（２２Ｂ）に接続している。

本発明の気体分離膜システムは、供給気体管（７１）より供給気体を供給する。なお、供給気体管へ供給する供給気体は２種以上の気体を含む混合気体である。

気体分離膜ユニット１の一方の側の端部には供給入口１（１１Ａ）が配置され、透過入口１（１２Ａ）は、供給入口１（１１Ａ）が配置されている端部とは異なる側の端部に配置される。透過入口１（１２Ａ）は、分離対象となる供給気体が送り込まれる空間の入り口であり、気体分離膜を透過した気体と共に透過出口１（１２Ｂ）に移動する。

そのため、気体分離膜ユニット１は、供給入口１（１１Ａ）を介して送り込まれた気体の進行方向に対し、透過入口１（１２Ａ）を介して送り込まれた気体および透過気体の進行方向が向流方向となる構造を有する。向流とは、気体分離膜を介し、供給気体と透過気体が互いに平行に流れ、さらにそれらの流れ方向が１８０°逆向きであることを意味する。なお、供給気体と透過気体が互いに平行に流れ、それらの流れ方向が同じ方向である場合を並流と呼び、通常のスパイラル型モジュールのように流れ方向が９０°異なる場合を十字流と呼ぶ。供給気体と透過気体が向流であることで、供給気体と透過気体の富化させたい成分の分圧差を最大化することができ、透過が促進される。

気体分離膜ユニット１の透過側出口である透過出口１（１２Ｂ）を透過した気体は、圧縮機Ａ（３）によって加圧される。加圧処理がされなければエネルギー消費は小さいが、回収する気体にふくまれる富化される成分純度が低くなるため、適度な加圧処理がされることが重要となる。なお、圧縮機Ａを用いて加圧する際の圧力は特に限定されないが、１２０ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下が好ましく、１２０ｋＰａ以上１７０ｋＰａ以下が更に好ましい。

圧縮機Ａ（３）にて加圧された気体は、気体分離膜ユニット２（２）の供給入口２（２１Ａ）に供給される。

気体分離膜ユニット２の供給側出口である供給出口２（２１Ｂ）を透過した気体は、圧縮機Ｂによって加圧される。供給気体中の富化される成分純度が低下しているため、気体分離膜ユニット１でのろ過を促進するために加圧処理が重要となる。なお、圧縮機Ｂを用いて加圧する際の圧力は特に限定されないが、本発明の気体分離システムを稼働するための消費エネルギーと富化される成分の純度のバランスの観点から、圧縮機Ｂを用いて加圧する際の圧力は、５００ｋＰａ以下が好ましく、４５０ｋＰａ以下が更に好ましく、３２０ｋＰａが特に好ましい。また圧縮機Ｂを用いて加圧する際の圧力の下限は特に限定されないものの、１５０ｋＰａ以上であることが好ましい。

また、同様の理由から、圧縮機Ａの圧力に対する圧縮機Ｂの圧力の比率、つまり気体分離膜ユニット２へ供給される供給気体の圧力に対する気体分離膜ユニット１へ供給される供給気体の圧力の比率（「圧縮機Ｂ通過後の圧力」／「圧縮機Ａ通過後の圧力」であり、圧力比とよぶ）は、１．１以上３．５以下が好ましく、１．１以上２．０以下がさらに好ましい。

また本発明の気体分離システムは、動力回収装置を有し、濃縮気体排出菅が、動力回収装置を介して、供給出口１に接続していることも好ましい態様である。これについて説明する。図２、３に示すように、気体分離膜ユニット１の供給出口１（１１Ｂ）から排出された気体を動力回収装置（６）に送り込み、圧縮機への動力を回収することでシステムのエネルギー消費を抑えることができる。供給出口より排出された気体は、膜を透過していないため高い圧力を有しており、減圧膨張時に動力を回収することが可能である。この際、気体温度が高いほど、高い効率で動力を回収することが可能であるため、動力回収装置に入る気体を、ヒーターや熱交換器といった加熱装置を用いて高温にしても良い。動力回収装置は、圧縮機によって加圧した動力を回収するため、少なくとも濃縮気体排出菅（７５）に設置することが好ましい。図３の気体分離システムの場合、分岐部（８１）で気体流量を分断した後、濃縮気体排出菅（７５）と分岐管（９０）の２箇所に動力回収装置を配置しても良い。また、供給気体がもともと高圧である場合には、供給気体管（７１）に動力回収装置を配置しても良い。

気体分離膜ユニット１（１）では、気体分離膜ユニット２（２）と比較して、高圧側気体中の目的成分の分圧が低下している。特に濃縮気体の排出口（つまり供給出口）付近では、目的成分の分圧が低く、透過が進行しづらいため、分離効率が著しく低下する。

本発明の気体分離システムでは、供給気体管が合流部を有し、濃縮気体排出菅は分岐部を有し、分岐部及び合流部が、分岐管により連結していることも好ましい態様である。これを表す図３に示す気体分離システムでは、供給気体管（７１）は、合流部（８２）を有し、濃縮気体排出菅（７５）は分岐部（８１）を有し、分岐部及び合流部は、分岐管（９０）により連結している。

分岐管（９０）は、流れてくる気体を異なる方向へ分岐する配管であり、合流部（８２）は、分岐部（８１）から分岐管（９０）を流れてきた気体と、システム供給気体管１（７１）に流れている気体が合流する配管である。合流部（８２）は、気体を効率良く混合させる混合器を備えていても良い。

供給出口１（１１Ｂ）から排出された気体は、分岐部（８１）から分岐管（９０）を通じて合流部（８２）に到達する循環流と、濃縮気体として排出される気体とに分断される。供給出口１（１１Ｂ）から排出された気体の一部を、システム供給気体管１に循環させることで、低圧側における目的成分の分圧が低下し、高圧側における目的成分の分圧と低圧側における目的成分の分圧の差が大きくなることで、透過駆動力が大きくなる。

圧縮機Ｂ（４）により加圧された気体は、気体分離膜ユニット１の供給入口１（１１Ａ）を介して気体分離膜ユニット１（１）に供給される。そのため気体分離膜ユニット２（２）は、供給気体と透過気体の流れ方向が９０°異なる通常のスパイラル型モジュールや、供給気体と透過気体の流れ方向が一致する中空糸膜モジュールを用いることができる。

気体分離膜ユニット２（２）において、気体分離膜を透過した透過気体は、透過出口２（２２Ｂ）から取り出し回収する。

透過出口２の側の圧力は、真空装置（５）により減圧にすることで、富化される成分の膜透過が選択的に促進される。そのため、透過出口２の側の圧力は特に限定されないが、５ｋＰａ以上６０ｋＰａ以下が好ましく、５ｋＰａ以上３０ｋＰａ以下が更に好ましい。

（富化される成分の他の回収方法）
なお、気体分離膜ユニット１（１）および気体分離膜ユニット２（２）に搭載された分離膜が、いずれも冨化される成分を選択的に透過させない場合、すなわち、冨化される成分は濃縮気体に高純度で含まれるため、気体分離膜ユニット２（２）より排出された濃縮気体を回収することができる。

＜気体分離膜モジュール＞
気体分離膜モジュールでは、入口から供給出口に向かって連続的にろ過が行われる。ろ過が進むと膜を透過する成分の分圧が低下するため、気体分離膜モジュールの供給出口に近づくほど気体が透過しがたくなる。特に気体分離膜ユニット１では、気体分離膜ユニット２に比べてろ過が進んでいるため透過しがたい。そのため、透過抵抗となる膜面での濃度分極を供給気体の高流速化により解消させることが好ましい。その手段としては供給側流路材を薄型化する方法や、平膜の場合では気体分離膜モジュールの端面から供給気体を送り込み外周部から排出する方法が挙げられる。

＜気体分離膜ユニット＞
気体分離膜ユニット１と気体分離膜ユニット２を総称して気体分離膜ユニットと記すが、気体分離膜ユニットは、一本の気体分離膜モジュールから構成されてもよく、あるいは複数本の気体分離膜モジュールを並列または直列に配列して構成されてよく、循環流を設けるように構成してもよい。気体分離膜モジュールに搭載される膜の形態は平膜や中空糸膜を用いることができ、モジュール化して圧力容器に収納して使用される。

なお前述のとおり、気体分離膜ユニット１は、供給入口１（１１Ａ）を介して送り込まれた気体の進行方向に対し、透過入口１（１２Ａ）を介して送り込まれた気体および透過気体の進行方向が向流方向となる構造を有する。

一方で気体分離膜ユニット２（２）は、供給気体と透過気体の流れ方向が９０°異なる通常のスパイラル型モジュールや供給気体と透過気体の流れ方向が一致する中空糸膜モジュールを用いることができる。

＜分離膜＞
気体分離膜ユニット１中の分離膜及び気体分離膜ユニット２中の分離膜は、富化される気体の種類に応じて適宜選択できる。分離膜としては、当該技術分野においてこれまで用いられているものと同様のものを特に制限なく用いることができる。例えばシリコーン樹脂、ポリブタジエン樹脂などのゴム状ポリマー材料、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、セルロース、炭素などの高分子膜や、ゼオライトやシリカ、パラジウムなどの無機膜が挙げられる。

また分離膜は、均質膜、均質層と多孔層とからなる非対称膜、微多孔質膜などいずれであってもよい。分離膜の圧力容器への収納形態も、プレートアンドフレーム型、スパイラル型、中空糸型などいずれであってもよい。 水素やヘリウムなどの比較的サイズの小さい気体を透過させる場合、ポリアミド膜やシリカ膜、炭素膜、ゼオライト膜、グラフェン膜を用いることができる。

＜供給気体中の富化される成分濃度および供給気体圧力＞
本発明の気体分離プロセスにおいては、供給気体中の富化される成分が低濃度の場合や、供給気体の圧力が低い場合、すなわち富化される成分の分圧が低い場合においても高効率に分離を行うことができる。その一例としては供給気体中の富化される成分濃度が２０モル％以下である場合や、供給気体中の富化される成分の圧力が２．０ＭＰａ以下の場合が挙げられる。

＜循環比＞
分岐部（８１）に到達した気体流量に対する、合流部（８２）へと循環される気体流量の比率を循環比と呼ぶ。循環比が大きくなるほど気体分離膜ユニット１の透過が高まるが、透過気体中の目的成分の純度が低下するため、気体分離膜ユニット２での透過が抑制されてしまう。そのため、循環比は０．３０以下が好ましく、０．２０以下が更に好ましく、０．１０以下が特に好ましい。循環比の下限は特に限定されないものの、０．０２以上であることが好ましい。循環比の調整手段としては、連結管または回収流の配管に設けられたバルブを開度変更が挙げられる。

＜圧縮機＞
圧縮機Ａと圧縮機Ｂを総称して圧縮機と記す。圧縮機としては、一段圧縮機または多段圧縮機のいずれも用いることができ、往復式、ターボ式、回転式など公知の機器形式を用いることができる。圧縮機は１台で構成されていてもよくあるいは複数台の圧縮機を並列または直列に配列して構成されてよい。

また、動力低減や装置劣化防止のため、圧縮機の外部あるいは内部に冷却装置を備えていてもよい。

＜真空装置＞
真空装置は目的とする圧力に応じて適宜選択でき、機器形式は、往復式、液封式、油回転式などいずれであってもよい。真空装置は１台で構成されていてもよくあるいは複数台の真空装置を並列または直列に配列して構成されてよい。

また、動力低減や装置劣化防止のため、圧縮機の外部あるいは内部に冷却装置を備えていてもよい。

＜動力回収装置＞
動力回収装置は、高圧の気体を減圧することで動力を回収できる装置のことを指し、１段のガスエキスパンダー、あるいは多段のガスエキスパンダーなどの公知の動力回収装置を用いることができる。機器形式は、スクリュー形、軸流タービン、ラジアルタービンなどいずれであってもよい。動力回収装置は１台で構成されていてもよくあるいは複数台の動力回収装置を並列または直列に配列して構成されてよい。

また、回収動力を大きくするため、動力回収装置の外部あるいは内部に加熱装置を備えていてもよい。

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。

（システム）
図１～３の構成の気体分離システムに、気体分離膜ユニットには分離膜モジュールとして中空糸型炭素膜（ＣＯ_２／Ｎ_２選択性：５０）を複数本並列に配列し、下記の運転条件は固定した。
供給気体組成：ＣＯ_２／Ｎ_２
供給気体中のＣＯ_２純度：７モル％
供給気体圧力：１００ｋＰａ
供給気体温度：１５０℃
供給気体流量：５６０００Ｎｍ^３／ｈｒ
ＣＯ_２回収率：７０体積％（回収した気体中のＣＯ_２体積／供給気体中のＣＯ_２体積）
（消費エネルギー比率）
Ａｓｐｅｎｔｅｃｈ社製 Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ Ｖ１２を用いて、各実施例における消費エネルギー（ＧＪ／ｔ－ＣＯ_２）を算出し、以下の式により消費エネルギー比率を計算した。消費エネルギー比率が小さいほど、省エネルギーでＣＯ_２を分離することができる。
消費エネルギー比（－）＝各実施例での消費エネルギー／実施例２での消費エネルギー
（ＣＯ_２純度）
Ａｓｐｅｎｔｅｃｈ社製 Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ Ｖ１２を用いて、気体分離膜ユニット２を透過する気体中のＣＯ_２純度を、下記式から算出した。

ＣＯ_２純度（モル％）＝透過ＣＯ_２体積（Ｌ／分）／透過気体（ＣＯ_２と窒素の合計）体積（Ｌ／分）×１００
（実施例１）
図１の気体分離システムを表の条件で運転し、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。

表中、「供給入口１圧力」とは、供給入口１へ供給される際の圧力を意味し、「供給入口２圧力」とは、供給入口２へ供給される際の圧力を意味する。また、「透過出口２圧力」とは、透過出口２から透過した際の圧力を意味する。また、「循環比」とは図３の気体分離システムにおいて、分岐部に到達した気体流量に対する、分岐管から合流部に循環する気体流量の比を意味する。

（実施例２～５）
運転条件を表の通りに変更したこと以外は全て実施例１と同様にして、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。

（実施例６）
図２の気体分離システムを表の条件で運転し、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。動力回収装置を設置することで、高圧気体のエネルギーを回収することができ、低エネルギーとなった。

（実施例７、８）
運転条件を表の通りに変更したこと以外は全て実施例６と同様にして、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。

（実施例９）
図３の気体分離システムを表の条件で運転し、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。濃縮気体排出菅を通る気体を供給気体管に循環させることで、気体分離膜ユニット１の透過が促進され、供給入口圧力１が小さい条件であっても、ＣＯ_２回収率を７０体積％とすることが可能となり、低エネルギーになった。

（実施例１０、１１）
運転条件を表の通りに変更したこと以外は全て実施例９と同様にして、気体分離システムの性能を評価したところ、結果は表のとおりであった。

（比較例１）
真空装置を設けず、気体分離膜ユニット２における透過側を減圧しなかったこと以外は全て実施例１と同様にして気体分離システムを運転したところ、結果は表のとおりであった。すなわち減圧に要するエネルギーが低減されたものの、回収気体のＣＯ_２純度が大幅に低下した。

（比較例２）
気体分離膜ユニット１を設けずに気体分離膜ユニット２の供給側入口に処理する供給気体を送りこんだこと以外は、全て実施例１と同様にして、気体分離システムを運転したところ、結果は表のとおりであった。すなわち分離効率が低下したため、消費エネルギーが大きくなり、また回収気体のＣＯ２純度が悪化した。

表１および表２に示す結果から明らかなように、実施例１～１１における気体分離システムは、２種以上の気体から少なくとも一種を富化する分離に優れているといえる。

本発明の気体分離プロセスは、２種以上の気体から少なくとも１種を富化する分離に好適に用いることができる。

０ 気体分離システム
１ 気体分離膜ユニット１
１１Ａ 供給側入口（供給入口１）
１１Ｂ 供給側出口（供給出口１）
１２Ａ 透過側入口（透過入口１）
１２Ｂ 透過側出口（透過出口１）
２ 気体分離膜ユニット２
２１Ａ 供給側入口（供給入口２）
２１Ｂ 供給側出口（供給出口２）
２２Ｂ 透過側出口（透過出口２）
３ 圧縮機Ａ
４ 圧縮機Ｂ
５ 真空装置
６ 動力回収装置
７１ 供給気体管１
７２ 連結菅１
７３ 透過気体排出菅
７４ 連結菅２
７５ 濃縮気体排出菅
８１ 分岐部
８２ 合流部
９０ 分岐管

Claims (4)

1. ２種以上の気体から少なくとも１種を富化する気体分離システムであって、
   前記気体分離システムは、気体分離膜ユニット１、気体分離膜ユニット２、圧縮機Ａ、圧縮機Ｂ、及び真空装置を有し、
   前記気体分離膜ユニット１は、供給側の入口（以下、供給入口１、という）、透過側の入口（以下、透過入口１、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口１、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口１、という）を有し、
   前記供給入口１は、前記気体分離膜ユニット１の一方の側の端部に配置され、前記透過入口１は、前記供給入口１が配置されている端部とは異なる側の端部に配置され、
   前記気体分離膜ユニット２は、供給側の入口（以下、供給入口２、という）、透過気体の排出口（以下、透過出口２、という）、及び濃縮気体の排出口（以下、供給出口２、という）を有し、
   前記気体分離膜ユニット１は、供給気体管、連結菅１、連結菅２、及び濃縮気体排出菅を有し、
   前記気体分離膜ユニット２は、前記連結菅１、前記連結菅２、及び透過気体排出菅を有し、
   前記供給気体管は、前記透過入口１と接続しており、
   前記連結菅１は、前記圧縮機Ａを介し、前記透過出口１及び前記供給入口２に連結しており、
   前記濃縮気体排出菅は、前記供給出口１に接続しており、
   前記連結菅２は、前記圧縮機Ｂを介し、前記供給出口２及び前記供給入口１に連結しており、
   前記透過気体排出菅は、前記真空装置を介して、前記透過出口２に接続していることを特徴とする、
   気体分離システム。
2. 前記気体分離システムは、動力回収装置を有し、
   前記濃縮気体排出菅は、前記動力回収装置を介して、前記供給出口１に接続していることを特徴とする、
   請求項１に記載の気体分離システム。
3. 前記供給気体管は、合流部を有し、
   前記濃縮気体排出菅は分岐部を有し、
   前記分岐部及び前記合流部は、分岐管により連結している、請求項２に記載の気体の分離システム。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の気体分離システムを用いた、２種以上の気体から少なくとも１種を富化する気体分離方法。

Images