JP5009704B2 - Gas separation device and operation method of gas separation device - Google Patents
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Description
本発明は、吸着塔の圧力を変動させることにより原料ガスに含有される特定ガスを分離するための気体分離装置と、該気体分離装置の運転方法とに関する。 The present invention relates to a gas separation device for separating a specific gas contained in a raw material gas by changing the pressure in an adsorption tower, and an operation method of the gas separation device.
原料ガスＧ０（例えば空気）に含有される特定ガスＧ１（例えば窒素や酸素）を分離するための気体分離装置は幅広い分野で使用されている。この気体分離装置には、特定ガスＧ１を選択的に吸着しうる吸着剤を収容した吸着塔に原料ガスＧ０を供給して吸着塔の圧力を高めることにより、原料ガスＧ０に含有される特定ガスＧ１を前記吸着剤に吸着させる圧力変動吸着（ＰＳＡ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｗｉｎｇ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）方式のものや、原料ガスＧ０を気体分離膜に接触させて原料ガスＧ０に含有される特定ガスＧ１と特定ガスＧ１以外の特定ガスＧ２とに分離する膜分離方式のものなどがある。なかでも、圧力変動吸着方式の気体分離装置は、特定ガスＧ１を効率よく分離することができるために、高濃度の製品ガスＧ２が必要な分野で主流となっている。 Gas separation devices for separating a specific gas G 1 (for example, nitrogen or oxygen) contained in the raw material gas G 0 (for example, air) are used in a wide range of fields. In this gas separation device, the raw material gas G 0 is contained in the raw material gas G 0 by supplying the raw material gas G 0 to an adsorption tower containing an adsorbent capable of selectively adsorbing the specific gas G 1 and increasing the pressure of the adsorption tower. that particular gas pressure swing adsorption to the G 1 is adsorbed on the adsorbent (PSA: pressure Swing adsorption) ones and method, the specific gas G of raw material gas G 0 in contact with the gas separation membrane is contained in the raw material gas G 0 There is a membrane separation type that separates into 1 and a specific gas G 2 other than the specific gas G 1 . Among them, the gas separation apparatus of pressure swing adsorption method, in order to be able to separate well the specific gas G 1 efficiency, it has become the mainstream in the field requiring high concentrations of product gas G 2.
圧力変動吸着方式の気体分離装置には、特定ガスＧ１を選択的に吸着しうる吸着剤を収容するための吸着塔を１本しか備えていないものもあるが、特定ガスＧ１をより効率的に分離できるように、吸着塔を複数本備えているものも多い。例えば、２本の吸着塔Ｔ１，Ｔ２を備えた気体分離装置にあっては、吸着塔Ｔ１，Ｔ２から製品ガスＧ２を交互に導出することができるために、製品ガスＧ２を連続的に生成することが可能になる。吸着塔Ｔ１，Ｔ２から導出された製品ガスＧ２は、貯留タンクに一時的に貯留され、その後、必要に応じて気体分離装置の外部へ取り出されるのが一般的である。 The gas separating device of the pressure swing adsorption system, although some of which have only comprise one of the adsorption tower for containing an adsorbent capable of selectively adsorbing the specific gas G 1, more efficient specific gas G 1 Many of them are equipped with a plurality of adsorption towers so that they can be separated. For example, in the gas separating device comprising two adsorption tower T 1, T 2, in order to be able to derive alternate product gas G 2 from the adsorption tower T 1, T 2, the product gas G 2 Can be generated continuously. In general, the product gas G 2 derived from the adsorption towers T 1 and T 2 is temporarily stored in a storage tank and then taken out to the outside of the gas separation device as necessary.
従来の圧力変動吸着方式の気体分離装置は、運転を停止する際に、吸着塔Ｔ１，Ｔ２を大気圧まで減圧してその内部にある吸着剤のガス吸着能を回復させていた。このため、運転を開始した際には、製品ガスＧ２に含有される特定ガスＧ１の濃度が停止操作前の水準となるまでに長い時間を要していた。気体分離装置の運転を開始してから特定ガスＧ１の濃度が停止前の水準となるまでに要する時間は、特定ガスＧ１の種類などによっても異なるが、通常、３０分以上、場合によっては１時間近くかかることもある。このため、気体分離装置の省エネルギー化が困難であるというだけでなく、製品ガスＧ２が必要になるときよりもかなり前に気体分離装置を起動しなければならず、非常に煩わしかった。 In the conventional pressure fluctuation adsorption type gas separation apparatus, when the operation is stopped, the adsorption towers T 1 and T 2 are decompressed to the atmospheric pressure to recover the gas adsorbing ability of the adsorbent inside. Therefore, upon starting the operation, the concentration of the specific gas G 1 to be contained in the product gas G 2 was taking a long time to the level before the stop operation. Time required from the start of the operation of the gas separating device until the concentration of the specific gas G 1 becomes level before stopping differs depending on the kind of the specific gas G 1, usually, 30 minutes or more, in some cases It can take up to an hour. Therefore, not only the energy saving of the gas separating device rather difficult, it is necessary to start the gas separating device well before when the product gas G 2 is required, it was very troublesome.
このような実状に鑑みてか、特許文献１には、吸着塔Ｔ１，Ｔ２を大気圧以上に加圧した状態で運転を停止し、運転を開始した際には、吸着塔Ｔ１，Ｔ２のうち、再生工程（吸着塔を減圧することにより該吸着塔に収容されている吸着剤のガス吸着能を回復させる工程）を終えている方から吸着工程（吸着塔を加圧することにより該吸着塔に収容されている吸着剤に特定ガスＧ１を吸着させる工程）を開始するようにした圧力変動吸着方式の酸素濃縮装置（気体分離装置）が提案されている。 In view of such a situation, in Patent Document 1, the operation is stopped in a state where the adsorption towers T 1 and T 2 are pressurized to atmospheric pressure or higher, and when the operation is started, the adsorption towers T 1 , Among T 2, the adsorption process (by pressurizing the adsorption tower) from the end of the regeneration process (the process of restoring the gas adsorption capacity of the adsorbent accommodated in the adsorption tower by depressurizing the adsorption tower) oxygen concentrator of the pressure swing adsorption method was to start the process) adsorbing the specific gas G 1 into the adsorbent contained in the adsorption tower (gas separating device) has been proposed.
この気体分離装置は、吸着塔Ｔ１，Ｔ２を大気圧まで減圧して停止するものと比較して、速やかに製品ガスＧ２の濃度を高めることができるものとなっていた。しかし、この気体分離装置は、吸着塔Ｔ１を加圧するとともに吸着塔Ｔ２を減圧する工程と、吸着塔Ｔ２を加圧するとともに吸着塔Ｔ１を減圧する工程とを交互に繰り返す単純なものとなっていた。このため、必ずしも高い収率（吸着塔Ｔ１，Ｔ２へ導入される原料ガスＧ０の流量（Ｑ０とする）に対する吸着塔Ｔ１，Ｔ２から導出される製品ガスＧ２の流量（Ｑ２とする）の比（Ｑ２／Ｑ０））を実現できるものとはなっていなかった。 This gas separation device was able to increase the concentration of the product gas G 2 quickly as compared with the one in which the adsorption towers T 1 and T 2 were depressurized to atmospheric pressure and stopped. However, the gas separation apparatus is of simple repeating the steps of depressurizing the adsorption column T 2 together with the pressurized adsorption tower T 1, and a step of depressurizing the adsorption column T 1 with pressurizing the adsorption column T 2 alternately It was. For this reason, the flow rate of the product gas G 2 derived from the adsorption towers T 1 and T 2 with respect to the flow rate of the raw material gas G 0 introduced into the adsorption towers T 1 and T 2 (assumed as Q 0 ) ( the ratio of Q 2 to) (Q 2 / Q 0) ) has not been a thing that can be realized.
ところで、圧力変動吸着方式の気体分離装置においては、吸着塔Ｔ１，Ｔ２で行う工程を切り替える際に、吸着塔Ｔ１と吸着塔Ｔ２とを連通させ、吸着工程を終えた吸着塔に残っていたガスＧ２を、再生工程を終えた吸着塔へ予め移送しておくこと（均圧操作と呼ばれる）が行われている。均圧操作には、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の原料ガス導入端（通常、下端）同士を連通させる操作（下部均圧操作）を行うものや、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の原料ガス導出端（通常、上端）同士を連通させる操作（上部均圧操作）を行うものや、吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させるとともに吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させる操作（クロス均圧操作）を行うものや、これらの操作を組み合わせたものなど、多種多様である（例えば、特許文献２）。 Incidentally, the gas separation apparatus of pressure swing adsorption method, when switching a process performed in the adsorption tower T 1, T 2, communicates with the adsorption column T 2 and the adsorption tower T 1, the adsorption tower which has finished the adsorption process the remaining was gas G 2, be previously transferred to adsorption tower which has finished the regeneration step (called equalizing pressure operation) is performed. Evenly pressure operation, the adsorption tower T 1, the raw material gas-introducing end of the T 2 (typically, the lower end) and to perform an operation for communicating (lower pressure equalization operation) to each other, the raw material gas outlet of the adsorption tower T 1, T 2 end (usually, the upper end) and to perform an operation for communicating (upper pressure equalization operation) to each other, the adsorption tower T 1 with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 1 in the product gas outlet end of the adsorption column T 2 to perform an operation for communicating the product gas outlet end to the raw gas-introducing end of the adsorption column T 2 (cross pressure equalization operation) and, like a combination of these operations, a variety (e.g., Patent Document 2).
均圧操作を行うと、吸着工程を終えた吸着塔に残っていたガスをすぐに捨てるのではなく、これから吸着工程を開始する吸着塔の圧力を高めるのに使用することができるので、収率を向上することができる。しかし、均圧操作を行うと、高濃度の製品ガスＧ１を得ることができるようになるまでの時間が長くなるという欠点があった。 If the pressure equalization operation is performed, the gas remaining in the adsorption tower after the adsorption process is not discarded immediately, but it can be used to increase the pressure of the adsorption tower from which the adsorption process starts. Can be improved. However, when the equalization pressure operation, the time until it becomes possible to obtain a product gas G 1 of high concentration has a drawback that a long.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、運転を開始してからすぐに高濃度の製品ガスを得ることができ、消費エネルギーを低減することも可能な気体分離装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a gas separation device that can obtain a high-concentration product gas immediately after the start of operation and can also reduce energy consumption. It is intended to do.
上記課題は、特定ガスＧ１を選択的に吸着しうる吸着剤を収容した少なくとも２本の吸着塔Ｔ１，Ｔ２と、吸着塔Ｔ１，Ｔ２から導出された製品ガスＧ２を一時的に貯留するための貯留タンクとを備えた圧力変動吸着方式の気体分離装置であって、
（ａ）吸着塔Ｔ１に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ１を加圧するとともに、吸着塔Ｔ２の内部に存在するガスＧ３を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ２の外部へと排出して吸着塔Ｔ２を減圧する第一工程と、
（ｂ）吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ２の圧力を吸着塔Ｔ１の圧力に近づける第二工程と、
（ｃ）吸着塔Ｔ２に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ２を加圧するとともに、吸着塔Ｔ１の内部に存在するガスＧ４を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ１の外部へと排出して吸着塔Ｔ１を減圧する第三工程と、
（ｄ）吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ１の圧力を吸着塔Ｔ２の圧力に近づける第四工程とを含む少なくとも４つの工程を繰り返し行い、
停止信号が入力された際には、第二工程と第四工程のうちいずれかの工程が終了した時点で運転を停止し、起動信号が入力された際には、停止したときと同じ時点から運転を開始することを特徴とする気体分離装置や、この気体分離装置の運転方法を提供することによって解決される。
Above-mentioned problems, the specific gas G 1 selectively adsorbed may adsorbent adsorption tower T 1 of the at least two housing the a, T 2, the product gas G 2 which is derived from the adsorption tower T 1, T 2 one o'clock A pressure fluctuation adsorption type gas separation device equipped with a storage tank for storing automatically,
(A) with pressurized adsorption column T 1 by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 1, to the outside of the adsorption tower T 2 gas G 3 present inside the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end a first step of depressurizing the adsorption column T 2 and discharged,
(B) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 1 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 2, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 1 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 2, a second step to bring the pressure of the adsorption tower T 2 to the pressure of the adsorption tower T 1,
Together with (c) by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 2 pressurize the adsorption tower T 2, to the outside of the adsorption tower T 1 of the gas G 4 present inside the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end a third step of depressurizing the adsorption column T 1 and discharged,
(D) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 2 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 2 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 1, the pressure of the adsorption tower T 1 was repeated at least four steps and a fourth step closer to the pressure of the adsorption tower T 2,
When the stop signal is input, the operation is stopped when one of the second process and the fourth process is completed, and when the start signal is input, from the same time as when the stop is performed. The problem is solved by providing a gas separator characterized by starting operation and a method of operating the gas separator.
第二工程における吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させる操作（操作Ｏ１とする。）と、第二工程における吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させる操作（操作Ｏ２とする。）と、第四工程における吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端に連通させる操作（操作Ｏ３とする。）と、第四工程における吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端に連通させる操作（操作Ｏ４とする。）はいずれも、吸着塔Ｔ１の圧力と吸着塔Ｔ２の圧力とを近づける（結果的に等しくならなくてもよい。）ように作用することから、本明細書においては、「均圧操作」と呼ぶことがある。とくに、原料ガス導入端が吸着塔Ｔ１，Ｔ２の下端であり、かつ製品ガス導出端が吸着塔Ｔ１，Ｔ２の上端である場合における操作Ｏ１，Ｏ３を「下部均圧操作」と呼び、操作Ｏ２，Ｏ４を「上部均圧操作」と呼ぶことがある。 An operation (referred to as operation O 1 ) for communicating the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 1 in the second step with the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 2 , and a product gas outlet end of the adsorption tower T 1 in the second step. Is connected to the product gas outlet end of the adsorption tower T 2 (referred to as operation O 2 ), and the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 2 in the fourth step is communicated with the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 1 . operation (a manipulation O 3.) and, (a manipulation O 4.) the product gas outlet end of the adsorption column T 2 operation to communicate with the product gas outlet end of the adsorption tower T 1 in the fourth step are both, Since the pressure in the adsorption tower T 1 and the pressure in the adsorption tower T 2 are brought close to each other (as a result, they may not be equal), in this specification, it is called “pressure equalizing operation”. is there. In particular, the operations O 1 and O 3 when the raw material gas introduction end is the lower end of the adsorption towers T 1 and T 2 and the product gas outlet end is the upper end of the adsorption towers T 1 and T 2 are referred to as “lower pressure equalization operation”. The operations O 2 and O 4 may be referred to as “upper pressure equalizing operation”.
また、第一工程における吸着塔Ｔ１を加圧する操作と、第三工程における吸着塔Ｔ２を加圧する操作はいずれも、それに収容された吸着剤に特定ガスＧ１を吸着させる操作であるために、本明細書においては、「吸着操作」と呼ぶことがある。一方、第一工程における吸着塔Ｔ１を減圧する操作と、第三工程における吸着塔Ｔ２を減圧する操作はいずれも、それに収容された吸着剤から特定ガスＧ１を脱着させて吸着剤を再生し、そのガス吸着能を回復させる操作であるために、本明細書においては、「再生操作」と呼ぶことがある。 The operation and for pressurizing the adsorption tower T 1 in the first step, any operation to pressurize the adsorption tower T 2 in the third step, the specific gas G 1 for an operation to be adsorbed by the adsorbent contained in it In addition, in this specification, it may be called “adsorption operation”. Meanwhile, operations and reducing the pressure of the adsorption tower T 1 in the first step, any operation for depressurizing the adsorption column T 2 in the third step, the adsorbent to desorb the specified gas G 1 from the adsorbent contained in it Since this is an operation of regenerating and recovering its gas adsorption capacity, it may be referred to as a “regeneration operation” in this specification.
さらに、「停止信号」とは、気体分離装置によって行われる各種動作のうち少なくとも気体分離に係る動作を停止することを目的として発せられる信号のことをいう。また、「起動信号」とは、気体分離装置によって行われる各種動作のうち少なくとも気体分離に係る動作を起動することを目的として発せられる信号のことをいう。停止信号や起動信号は、人間が停止ボタンや起動ボタンなどの入力装置を操作するなど、人為的な操作に由来して発せられる信号だけでなく、コンピュータプログラムによる処理など、人為的な操作に由来せずに発せられる信号をも含む概念であるとする。 Furthermore, the “stop signal” refers to a signal issued for the purpose of stopping at least the operation related to gas separation among various operations performed by the gas separation device. The “activation signal” refers to a signal issued for the purpose of activating at least an operation related to gas separation among various operations performed by the gas separation device. Stop signals and start signals are derived not only from signals generated by human operations such as humans operating input devices such as stop buttons and start buttons, but also from human operations such as processing by computer programs. It is assumed that the concept also includes a signal that is emitted without being transmitted.
このように、吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端と吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端とを連通させる均圧操作（操作Ｏ１，Ｏ３）と、吸着塔Ｔ１の原料ガス導出端と吸着塔Ｔ２の原料ガス導出端とを連通させる均圧操作（操作Ｏ２，Ｏ４）とを行うことによって、吸着工程を終えた吸着塔に残っていたガスをすぐに捨てるのではなく、これから吸着工程を開始する吸着塔の圧力を高めるのに使用することができるので、収率（吸着塔Ｔ１，Ｔ２へ導入される原料ガスＧ０の流量（Ｑ０とする）に対する吸着塔Ｔ１，Ｔ２から導出される製品ガスＧ２の流量（Ｑ２とする）の比（Ｑ２／Ｑ０））を高めることが可能になる。 Thus, the pressure equalization operation (operations O 1 and O 3 ) for communicating the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 1 and the raw material gas introduction end of the adsorption tower T 2 , the raw material gas outlet end of the adsorption tower T 1 , By performing a pressure equalization operation (operations O 2 and O 4 ) for communicating with the raw material gas outlet end of the adsorption tower T 2, the gas remaining in the adsorption tower after the adsorption step is not immediately discarded, Since it can be used to increase the pressure of the adsorption tower that starts the adsorption process, the adsorption tower with respect to the yield (flow rate of the raw material gas G 0 introduced into the adsorption towers T 1 and T 2 (referred to as Q 0 )). It is possible to increase the ratio (Q 2 / Q 0 ) of the flow rate (referred to as Q 2 ) of the product gas G 2 derived from T 1 and T 2 .
また、操作Ｏ１と操作Ｏ２とを同時に行うことによって、あるいは操作Ｏ３と操作Ｏ４とを同時に行うことによって、遷移帯（吸着塔Ｔ１，Ｔ２の内部における特定ガスＧ１の濃度が変化する領域のこと。吸着帯とも呼ばれる。）の両側から圧力をかけることが可能になるので、均圧操作を行った際に生じうる、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯の乱れ（広がりや移動）を小さく抑えることが可能になる。 Further, by performing the operation O 1 and the operation O 2 simultaneously or by performing the operation O 3 and the operation O 4 simultaneously, the transition zone (the concentration of the specific gas G 1 inside the adsorption towers T 1 and T 2 is determined. Since the pressure can be applied from both sides of the transition zone of the adsorption towers T 1 and T 2 , which can occur when the pressure equalizing operation is performed ( (Spreading and movement) can be kept small.
さらに、これらの操作が終了した時点で気体分離装置を停止することによって、気体分離装置の運転を開始してからすぐに高濃度の製品ガスＧ０を安定して得ることもできるようになる。そして、気体分離装置の停止時間（気体分離装置の運転を停止してから次に開始するまでの時間のこと。後述する時間ｔ２に相当。）を長くすることも可能になる。したがって、後述するように、気体分離装置を効率的に運転することもできるようになり、気体分離装置の運転時間（気体分離装置の運転を開始又は開始してから次に停止するまでの時間のこと。後述する時間ｔ３に相当。）の合計を短縮することが可能になる。 Further, by stopping the gas separating device when these operations are completed, so that the product gas G 0 high concentration immediately after the start of the operation of the gas separating device can be stably obtained. The stop time of the gas separating device (the amount of time until the start of next after stopping the operation of the gas separating device. Corresponding to the time that will be described later t 2.) It also becomes possible to long. Therefore, as will be described later, the gas separation device can be operated efficiently, and the operation time of the gas separation device (the time from the start or the start of the operation of the gas separation device to the next stop) it. it is possible to shorten the total equivalent.) to the time t 3 when later.
本発明の気体分離装置の具体的な運転方法は、上記の条件を満たしていればとくに限定されないが、運転を開始してから時間ｔ１が経過するまでの間は空打ち状態で運転を行い、運転を開始してから時間ｔ１が経過した後は、空打ち状態を解除して運転を行うように制御することも好ましい。ここで、「空打ち状態」とは、吸着塔Ｔ１と吸着塔Ｔ２のいずれからも製品ガスＧ２が導出されることのない状態のことをいう。これにより、空打ち状態での運転を行っている間に、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯を安定させることができるので、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯の乱れに由来する低濃度の製品ガスＧ２の貯留タンクへの流入を防止することが可能になる。 The specific operation method of the gas separation device of the present invention is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but the operation is performed in an idle state until the time t 1 elapses after the operation is started. , after a lapse of time t 1 from the start of operation, it is preferable to control so as to perform the operation to release the blank-beating state. Here, the “empty state” refers to a state in which the product gas G 2 is not derived from either the adsorption tower T 1 or the adsorption tower T 2 . Thus, while performing the operation in the blank-beating state, it is possible to stabilize the transition zone of the adsorption tower T 1, T 2, low from disturbance of the transition zone of the adsorption tower T 1, T 2 it is possible to prevent the inflow into the storage tank of the product gas G 2 concentrations.
また、本発明の気体分離装置において、運転を停止してから時間ｔ２が経過すると自動的に運転を開始し、運転を開始してから時間ｔ３（ただし、ｔ３＞ｔ１）が経過すると自動的に運転を停止するように制御され、時間ｔ２が所定時間を超えないようにすることも好ましい。このように、気体分離装置を自動的に間歇運転することによっても、高濃度の製品ガスＧ２を安定的に得ることが可能になる。この場合、実質的な準備時間は、気体分離装置を最初に起動した直後の１回分だけとすることもできる。したがって、気体分離装置の運転に要するエネルギーをさらに削減することも可能になる。 Further, the gas separating device of the present invention, automatically initiates the operation when the elapsed time t 2 after stopping the operation, the time from the start of the operation t 3 (however, t 3> t 1) has passed Then is controlled to automatically stop the operation, the time t 2 it is also preferable not to exceed a predetermined time. In this manner, by intermittently operating the gas separating device automatically, it becomes possible to obtain a product gas G 2 of the high concentration stably. In this case, the substantial preparation time can be just one time immediately after starting the gas separation device for the first time. Therefore, it is possible to further reduce the energy required for the operation of the gas separation device.
時間ｔ２は、特定ガスＧ１の種類などによっても異なり、とくに限定されないが、特定ガスＧ１が窒素である場合（気体分離装置が酸素濃縮用のものである場合）には２４時間以下に設定すると好ましく、特定ガスＧ１が酸素である場合（気体分離装置が窒素濃縮用のものである場合）には、２時間以下に設定すると好ましい。 Time t 2 is different depending on the type of specific gas G 1, is not particularly limited, the following 24 hours when the specific gas G 1 is nitrogen (when those gas separation apparatus for oxygen enrichment) preferably If you set, if the specific gas G 1 is oxygen (if gas separating device is for a nitrogen concentration), is set to 2 hours or less preferred.
以上のように、本発明によって、運転を停止した後に生じうる吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯の乱れを小さく抑えることができ、運転を開始してからすぐに高濃度の製品ガスを得ることができ、消費エネルギーを低減することも可能な気体分離装置が提供される。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the disturbance of the transition zone of the adsorption towers T 1 and T 2 that may occur after the operation is stopped, and to obtain a high-concentration product gas immediately after the operation is started. A gas separation device capable of reducing energy consumption is provided.
本発明の気体分離装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図１は、本発明の気体分離装置の好適な実施態様を示したシステムフロー図である。 A preferred embodiment of the gas separation device of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a system flow diagram showing a preferred embodiment of the gas separation apparatus of the present invention.
１ 気体分離装置の概要
本発明の気体分離装置は、図１に示すように、原料ガスＧ０に含有される特定ガスＧ１を吸着するための２本の吸着塔Ｔ１，Ｔ２と、吸着塔Ｔ１，Ｔ２から導出された製品ガスＧ２を一時的に貯留するための貯留タンク１３とを備えた圧力変動吸着方式のものとなっている。吸着塔Ｔ１，Ｔ２のそれぞれには、特定ガスＧ１を選択的に吸着しうる吸着剤が収容されている。本実施態様の気体分離装置において、原料ガスＧ０は、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の上流側に接続されたフィルタ１（原料ガス取入口）から取り入れられ、ガス圧縮機２によって吸着塔Ｔ１，Ｔ２へと圧送されるようになっている。
1 Outline of Gas Separation Apparatus As shown in FIG. 1, the gas separation apparatus of the present invention includes two adsorption towers T 1 and T 2 for adsorbing a specific gas G 1 contained in a raw material gas G 0 , It is of the pressure fluctuation adsorption type provided with a
この気体分離装置では、下記表１に示すように、
（ａ）吸着塔Ｔ１に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ１を加圧するとともに、吸着塔Ｔ２の内部に存在するガスＧ３を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ２の外部へと排出して吸着塔Ｔ２を減圧する第一工程と、
（ｂ）吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ２の圧力を吸着塔Ｔ１の圧力に近づける第二工程と、
（ｃ）吸着塔Ｔ２に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ２を加圧するとともに、吸着塔Ｔ１の内部に存在するガスＧ４を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ１の外部へと排出して吸着塔Ｔ１を減圧する第三工程と、
（ｄ）吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ１の圧力を吸着塔Ｔ２の圧力に近づける第四工程と、
を含む少なくとも４つの工程が繰り返し行われるようになっている。
In this gas separator, as shown in Table 1 below,
(A) with pressurized adsorption column T 1 by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 1, to the outside of the adsorption tower T 2 gas G 3 present inside the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end a first step of depressurizing the adsorption column T 2 and discharged,
(B) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 1 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 2, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 1 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 2, a second step to bring the pressure of the adsorption tower T 2 to the pressure of the adsorption tower T 1,
Together with (c) by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 2 pressurize the adsorption tower T 2, to the outside of the adsorption tower T 1 of the gas G 4 present inside the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end a third step of depressurizing the adsorption column T 1 and discharged,
(D) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 2 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 2 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 1, A fourth step of bringing the pressure in the adsorption tower T 1 close to the pressure in the adsorption tower T 2 ;
At least four steps including are repeatedly performed.
吸着塔Ｔ１，Ｔ２に収容する吸着剤の種類は、該吸着剤に吸着させる特定ガスＧ１の種類によって異なり、とくに限定されない。吸着剤に吸着させる特定ガスＧ１が窒素である場合には、窒素を選択的に吸着しうる各種の窒素吸着剤を用いることができる。例えば、Ａ型ゼオライトやＸ型ゼオライトなどの合成ゼオライトが例示される。とくに、Ｘ型ゼオライトは優れた窒素吸着能を発揮するために好ましく、そのなかでも、リチウムイオンで交換されたゼオライトは、少ない圧力差で原料ガスに含まれる窒素を多く吸着することができるために好ましい。 The kind of adsorbent accommodated in the adsorption towers T 1 and T 2 differs depending on the kind of the specific gas G 1 to be adsorbed by the adsorbent, and is not particularly limited. If specific gas G 1 to be adsorbed by the adsorbent is nitrogen, can be used nitrogen selectively adsorbed can various nitrogen adsorbent. For example, synthetic zeolites such as A-type zeolite and X-type zeolite are exemplified. In particular, X-type zeolite is preferable for exhibiting excellent nitrogen adsorption ability, and among them, zeolite exchanged with lithium ions can adsorb a large amount of nitrogen contained in the raw material gas with a small pressure difference. preferable.
また、吸着剤に吸着させる特定ガスＧ１が酸素である場合には、酸素を選択的に吸着しうる各種の酸素吸着剤を用いることができる。例えば、分子ふるいカーボン（カーボンモレキュラーシーブ）が例示される。 Further, when the specific gas G 1 to be adsorbed by the adsorbent is oxygen, can be used oxygen selectively adsorbed can various oxygen adsorbent. For example, molecular sieve carbon (carbon molecular sieve) is exemplified.
さらに、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の高さもとくに限定されない。しかし、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の低い小型の気体分離装置では、吸着塔Ｔ１，Ｔ２における原料ガス導入端から製品ガス導出端までの距離が短くなりすぎて、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯の乱れを防止することが困難となり、本発明の気体分離装置を採用する意義が低くなるおそれがある。このため、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の高さは、通常、１ｍ以上とされる。吸着塔Ｔ１，Ｔ２の高さは１．５ｍ以上であると好ましく、２ｍ以上であるとより好ましい。一方、吸着塔Ｔ１，Ｔ２を高くしすぎると、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の輸送が困難になるおそれがある。このため、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の高さは、通常、４ｍ以下とされる。吸着塔Ｔ１，Ｔ２の高さは３．５ｍ以下であると好ましく、３ｍ以下であるとより好ましい。 Furthermore, the height of the adsorption towers T 1 and T 2 is not particularly limited. However, in low compact gas separation apparatus adsorption column T 1, T 2, becomes too short distance to the product gas outlet end from the feed gas inlet end of the adsorption column T 1, T 2, the adsorption tower T 1, T It becomes difficult to prevent the disturbance of the transition zone 2 and the significance of employing the gas separation device of the present invention may be reduced. For this reason, the height of the adsorption towers T 1 and T 2 is usually set to 1 m or more. The height of the adsorption towers T 1 and T 2 is preferably 1.5 m or more, and more preferably 2 m or more. On the other hand, if the adsorption towers T 1 and T 2 are too high, the transportation of the adsorption towers T 1 and T 2 may be difficult. For this reason, the height of the adsorption towers T 1 and T 2 is usually set to 4 m or less. The height of the adsorption towers T 1 and T 2 is preferably 3.5 m or less, and more preferably 3 m or less.
ところで、ガス圧縮機２の種類もとくに限定されないが、本実施態様の気体分離装置においては、圧送する原料ガスＧ０の流量を連続的に変化させることのできるインバータ制御方式ではなく、圧送する原料ガスＧ０の流量を連続的に変化させることのできないオンオフ制御方式のエアコンプレッサを用いている。このため、本実施態様の気体分離装置は、インバータ制御方式のエアコンプレッサを用いた場合よりも製造コストを安く抑えることができるようになっている。オンオフ制御方式のエアコンプレッサは、本発明の気体分離装置に好適に組み込むことができる。 Incidentally, although not limited particularly type gas compressor 2, the gas separating device of the present embodiment is not an inverter control method capable of continuously changing the flow rate of the raw material gas G 0 for pumping, pumping raw material and using an air compressor on-off control method that can not be continuously changing the flow rate of the gas G 0. For this reason, the gas separation apparatus of this embodiment can hold down manufacturing cost cheaply than the case where the inverter-controlled air compressor is used. An on-off control type air compressor can be suitably incorporated in the gas separation device of the present invention.
２．１ 第一工程
気体分離装置の動作についてより詳しく説明する。本実施態様の気体分離装置において、第一工程は、吸着塔切替弁４，７と電磁弁１１とが開き、吸着塔切替弁５，６と下部均圧弁８と上部均圧弁１０と電磁弁１２とが閉じた状態で行われるようになっている。
2.1 First Step The operation of the gas separation device will be described in more detail. In the gas separation device of this embodiment, the first step is that the adsorption
この第一工程では、フィルタ１（原料ガス取入口）から取り入れられた原料ガスＧ０がガス圧縮機２で圧縮され、吸着塔切替弁４を通じて吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から導入される。原料ガスＧ０によって吸着塔Ｔ１の圧力が高まると、原料ガスＧ０に含有されている特定ガスＧ１は、吸着塔Ｔ１の内部に収容されている吸着剤に吸着され、原料ガスＧ０よりも特定ガスＧ１の濃度の低い（特定ガスＧ１以外の成分が濃縮された）製品ガスＧ２が生成される。製品ガスＧ２は、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ１の外部へと導出され、電磁弁１１を通じて貯留タンク１３へと導入される。
In this first step, the raw material gas G 0 taken from the filter 1 (raw material gas intake port) is compressed by the gas compressor 2, and the raw material gas introduction end (this embodiment) of the adsorption tower T 1 through the adsorption
このとき、吸着塔Ｔ２の内部に存在するガスＧ３は、吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ２の外部へと導出され、消音器１６（ガス排出口）を通じて気体分離装置の外部へと排出される。吸着塔Ｔ２に収容されていた吸着剤に吸着されていた特定ガスＧ１は、吸着塔Ｔ２の圧力が低下したことによって吸着剤から脱着し、ガスＧ２とともに気体分離装置の外部へと排出される。この第一工程において、吸着塔Ｔ２に収容されていた吸着剤の特定ガスＧ１の吸着能が回復する。 At this time, the gas G 3 present inside the adsorption tower T 2 are are derived to the outside of the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end of the adsorption column T 2 (the lower end in the gas separating device of the present embodiment), It is discharged to the outside of the gas separation device through the silencer 16 (gas discharge port). Specific gas G 1 which has been adsorbed by the adsorbent is housed in the adsorption tower T 2 are, desorbed from the adsorbent by pressure of the adsorption tower T 2 is decreased, to the outside of the gas separating device with a gas G 2 Discharged. In this first step, the adsorption capacity of specific gas G 1 adsorbents housed in a adsorption column T 2 is restored.
２．２ 第二工程
第二工程は、吸着塔切替弁５，６と電磁弁１２とを閉じたまま、吸着塔切替弁４，７と電磁弁１１とを閉じ、下部均圧弁８と上部均圧弁１０とを開くことによって行われるようになっている。
2.2 Second Step In the second step, the adsorption
この第二工程では、吸着塔Ｔ１における原料ガス導入端の側（本実施態様の気体分離装置においては下側）に存在する、特定ガスＧ１の濃度の比較的高いガス（特定ガスＧ１の濃度が原料ガスＧ０に近いガス）が、吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ１の外部へと導出され、下部均圧弁８を通じて吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ２の内部へと導入される。
In this second step, a gas (specific gas G 1 ) having a relatively high concentration of the specific gas G 1 present on the side of the raw material gas introduction end in the adsorption tower T 1 (on the lower side in the gas separation apparatus of the present embodiment). gas) close to that of the concentration in the raw material gas G 0 is derived to the outside of the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1 (the lower end in the gas separating device of the present embodiment), a lower
この均圧操作（本実施態様の気体分離装置においては下部均圧操作）によって、次の第三工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端の側の圧力を予め高めておくことが可能になり、第三工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 This pressure equalization operation (lower pressure equalization operation in gas separation apparatus of the present embodiment), previously increasing the pressure on the side of the material gas introduction end of the adsorption tower T 2 before the next third step is started it is possible keep, quickly makes it possible to produce a product gas G 2 when the third step is started.
また、吸着塔Ｔ１における製品ガス導出端の側（本実施態様の気体分離装置においては上側）に存在する、特定ガスＧ１の濃度の比較的低いガス（特定ガスＧ１の濃度が製品ガスＧ２に近いガス）が、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ１の外部へと導出され、上部均圧弁１０を通じて吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ２の内部へと導入される。
Also present (upper in the gas separating device of the present embodiment) side of the product gas outlet end in the adsorption tower T 1, a relatively low gas (the concentration of the specific gas G 1 product gas concentration of a specific gas G 1 Gas close to G 2 ) is led out from the product gas outlet end of the adsorption tower T 1 (the upper end in the gas separation device of the present embodiment) to the outside of the adsorption tower T 1 , and is passed through the upper
この均圧操作（本実施態様の気体分離装置においては上部均圧操作）によって、次の第三工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端の側の圧力を予め高めておくことが可能になり、第三工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 This pressure equalization operation (upper pressure equalizing operation in gas separation apparatus of the present embodiment), previously increasing the pressure on the side of the product gas outlet end of the adsorption column T 2 before the next third step is started it is possible keep, quickly makes it possible to produce a product gas G 2 when the third step is started.
このように、下部均圧操作と上部均圧操作とを同時に行うことによって、次の第三工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ２の圧力を予め高めておくことが可能になるだけでなく、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯を乱れにくくすることも可能になるので、第三工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 Thus, by performing a Hitoshi Shimobe pressure operation and the upper equalizing pressure operation at the same time, only it is possible to previously increase the pressure of the adsorption tower T 2 before the next third step is started In addition, since it becomes possible to make the transition zones of the adsorption towers T 1 and T 2 less likely to be disturbed, the product gas G 2 can be generated promptly when the third step is started.
２．３ 第三工程
第三工程は、吸着塔切替弁４，７と電磁弁１１とを閉じたまま、下部均圧弁８と上部均圧弁１０とを閉じ、吸着塔切替弁５，６と電磁弁１２とを開くことによって行われるようになっている。
2.3 Third Step In the third step, the lower
この第三工程では、フィルタ１（原料ガス取入口）から取り入れられた原料ガスＧ０がガス圧縮機２で圧縮され、吸着塔切替弁６を通じて吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から導入される。原料ガスＧ０によって吸着塔Ｔ２の圧力が高まると、原料ガスＧ０に含有されている特定ガスＧ１は、吸着塔Ｔ２の内部に収容されている吸着剤に吸着され、原料ガスＧ０よりも特定ガスＧ１の濃度の低い（特定ガスＧ１以外の成分が濃縮された）製品ガスＧ２が生成される。製品ガスＧ２は、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ２の外部へと導出され、電磁弁１２を通じて貯留タンク１３へと導入される。
In the third step, the raw material gas G 0 which is taken from the filter 1 (raw material gas inlet) is compressed by a gas compressor 2, the raw material gas-introducing end (this embodiment of the adsorption tower T 2 through the adsorption
このとき、吸着塔Ｔ１の内部に存在するガスＧ３は、吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ１の外部へと導出され、消音器１６（ガス排出口）を通じて気体分離装置の外部へと排出される。吸着塔Ｔ１に収容されていた吸着剤に吸着されていた特定ガスＧ１は、吸着塔Ｔ１の圧力が低下したことによって吸着剤から脱着し、ガスＧ２とともに気体分離装置の外部へと排出される。この第三工程において、吸着塔Ｔ１に収容されていた吸着剤の特定ガスＧ１の吸着能が回復する。 At this time, the gas G 3 present inside the adsorption tower T 1 is led to the outside of the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1 (the lower end in the gas separating device of the present embodiment), It is discharged to the outside of the gas separation device through the silencer 16 (gas discharge port). Specific gas G 1 which has been adsorbed by the adsorbent is housed in the adsorption tower T 1 is desorbed from the adsorbent by pressure of the adsorption tower T 1 is decreased, to the outside of the gas separating device with a gas G 2 Discharged. In this third step, the adsorption ability of the specific gas G 1 of the adsorbent accommodated in the adsorption tower T 1 is recovered.
２．４ 第四工程
第四工程は、吸着塔切替弁４，７と電磁弁１１とを閉じたまま、吸着塔切替弁５，６と電磁弁１２とを閉じ、下部均圧弁８と上部均圧弁１０とを開くことによって行われるようになっている。第四工程が終わると、再び第一工程へと戻るように制御される。
2.4 Fourth Step In the fourth step, the adsorption
この第四工程では、吸着塔Ｔ２における原料ガス導入端の側（本実施態様の気体分離装置においては下側）に存在する、特定ガスＧ１の濃度の比較的高いガス（特定ガスＧ１の濃度が原料ガスＧ０に近いガス）が、吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ２の外部へと導出され、下部均圧弁８を通じて吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端（本実施態様の気体分離装置においては下端）から吸着塔Ｔ１の内部へと導入される。
In the fourth step, a gas (specific gas G 1 ) having a relatively high concentration of the specific gas G 1 existing on the side of the raw material gas introduction end in the adsorption tower T 2 (on the lower side in the gas separation apparatus of the present embodiment). gas) close to that of the concentration in the raw material gas G 0 is derived to the outside of the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end of the adsorption column T 2 (the lower end in the gas separating device of the present embodiment), a lower
この均圧操作（本実施態様の気体分離装置においては下部均圧操作）によって、次の第一工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端の側の圧力を予め高めておくことが可能になり、第一工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 This pressure equalization operation (lower pressure equalization operation in gas separation apparatus of the present embodiment), previously increasing the pressure on the side of the material gas introduction end of the adsorption tower T 1 before the next first step is started it is possible keep, quickly makes it possible to produce a product gas G 2 when the first step is started.
また、吸着塔Ｔ２における製品ガス導出端の側（本実施態様の気体分離装置においては上側）に存在する、特定ガスＧ１の濃度の比較的低いガス（特定ガスＧ１の濃度が製品ガスＧ２に近いガス）が、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ２の外部へと導出され、上部均圧弁１０を通じて吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端（本実施態様の気体分離装置においては上端）から吸着塔Ｔ１の内部へと導入される。
Also present (upper in the gas separating device of the present embodiment) side of the product gas outlet end in the adsorption tower T 2, a relatively low gas (the concentration of the specific gas G 1 product gas concentration of a specific gas G 1 Gas close to G 2 ) is led out from the product gas outlet end of the adsorption tower T 2 (the upper end in the gas separation device of the present embodiment) to the outside of the adsorption tower T 2 , and is passed through the upper
この均圧操作（本実施態様の気体分離装置においては上部均圧操作）によって、次の第一工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端の側の圧力を予め高めておくことが可能になり、第一工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 This pressure equalization operation (upper pressure equalizing operation in gas separation apparatus of the present embodiment), previously increasing the pressure on the side of the product gas outlet end of the adsorption column T 1 before the next first step is started it is possible keep, quickly makes it possible to produce a product gas G 2 when the first step is started.
このように、下部均圧操作と上部均圧操作とを同時に行うことによって、次の第一工程が開始されるよりも前に吸着塔Ｔ１の圧力を予め高めておくことが可能になるだけでなく、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯を乱れにくくすることも可能になるので、第一工程が開始されると速やかに製品ガスＧ２を生成することが可能になる。 Thus, by performing a Hitoshi Shimobe pressure operation and the upper equalizing pressure operation at the same time, only it is possible to previously increase the pressure of the adsorption tower T 1 before the next first step is started In addition, since it becomes possible to make the transition zones of the adsorption towers T 1 and T 2 difficult to be disturbed, the product gas G 2 can be generated promptly when the first step is started.
２．５ 間歇運転
本実施態様の気体分離装置は、運転を開始してから時間ｔ３が経過すると自動的に停止信号が入力されて運転を停止し、運転を停止してから時間ｔ２が経過すると自動的に起動信号が入力されて運転を開始するように設定されている。このように、気体分離装置を自動的に間歇運転することによって、長期休暇などを隔てた場合であっても、運転を開始してからすぐに高濃度の製品ガスＧ２を得ることが可能となっている。
2.5 intermittent operation gas separating device of the present embodiment, automatically stop signal is input when the time t 3 from the start of operation elapses stop operation, can stop the operation time t 2 When the time has elapsed, a start signal is automatically input to start operation. Thus, by automatically intermittently operated gas separating device, even when separated and vacation, it can be obtained starting with immediately a high concentration of the product gas G 2 from the operation It has become.
停止信号が入力された際には、第二工程と第四工程のうちいずれかが終了した時点で停止するように制御される。停止信号が入力されてから気体分離装置の運転を停止するまでの間は、第一工程から第四工程までを１サイクル以上行ってもよいが、本実施態様の気体分離装置は、停止信号が入力された直後の第二工程又は第四工程で運転を停止するようになっている。 When a stop signal is input, control is performed to stop when one of the second process and the fourth process ends. From the time when the stop signal is input to the time when the operation of the gas separation device is stopped, the first step to the fourth step may be performed for one cycle or more. The operation is stopped in the second step or the fourth step immediately after the input.
すなわち、第一工程を行っているときに停止信号が入力された場合には、その第一工程を終えて次の第二工程を開始し、その第二工程が終了した時点で運転を停止するようになっている。また、第二工程を行っているときに停止信号が入力された場合には、その第二工程を終了した時点で運転を停止するようになっている。さらに、第三工程を行っているときに停止信号が入力された場合には、その第三工程を終えて次の第四工程を開始し、その第四工程が終了した時点で運転を停止するようになっている。さらにまた、第四工程を行っているときに停止信号が入力された場合には、その第四工程を終了した時点で運転を停止するようになっている。 That is, when a stop signal is input during the first step, the first step is finished and the next second step is started, and the operation is stopped when the second step is finished. It is like that. Further, when a stop signal is input during the second step, the operation is stopped when the second step is completed. Furthermore, when a stop signal is input during the third step, the third step is finished and the next fourth step is started, and the operation is stopped when the fourth step is finished. It is like that. Furthermore, when a stop signal is input during the fourth process, the operation is stopped when the fourth process is completed.
このように、第二工程又は第四工程のいずれかが終了した時点で運転を停止することによって、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の製品ガス導出端同士を連通させる操作（上部均圧操作）と、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の原料ガス導入端同士を連通させる操作（下部均圧操作）とが終了した時点で運転を停止することが可能になる。したがって、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯の両側から圧力をかけることが可能になり、遷移帯を乱れにくくすることが可能になる。したがって、気体分離装置の運転を開始してからすぐに高濃度の製品ガスＧ１を得ることもできる。 Thus, by stopping the operation when either the second step or the fourth step is completed, an operation (upper pressure equalizing operation) for connecting the product gas outlet ends of the adsorption towers T 1 and T 2 to each other is performed. The operation can be stopped at the time when the operation (lower pressure equalization operation) for connecting the raw material gas introduction ends of the adsorption towers T 1 and T 2 is completed. Therefore, pressure can be applied from both sides of the transition zones of the adsorption towers T 1 and T 2 , and the transition zones can be made less likely to be disturbed. Therefore, it is possible to obtain a product gas G 1 having a high concentration immediately after the operation of the gas separation device is started.
一方、起動信号が入力された際には、停止したときと同じ時点から運転を開始するようになっている。すなわち、第二工程が終了した時点で運転が停止していた場合には、第二工程が終了した時点から、また、第四工程が終了した時点で運転が停止していた場合には、第四工程が終了した時点から、運転を開始するようになっている。 On the other hand, when the activation signal is input, the operation is started from the same time as when the operation was stopped. That is, when the operation is stopped when the second step is completed, the operation is stopped from the time when the second step is completed or when the operation is stopped when the fourth step is completed. The operation is started when the four steps are completed.
起動信号が入力されて運転を開始する場合には、すぐに次の工程（第二工程の終了時から運転を開始した場合には第三工程、第四工程の終了時から運転を開始した場合には第一工程）を行ってもよいが、本実施態様の気体分離装置においては、次の工程へ移行する前に、空打ち状態での運転を行うようになっている。 When the start signal is input and the operation is started, the next process (when the operation starts from the end of the second process, the third process, when the operation starts from the end of the fourth process) The first step) may be performed, but in the gas separation device of the present embodiment, the operation is performed in an idling state before proceeding to the next step.
すなわち、運転を開始してから時間ｔ１が経過するまでの間は、空打ち状態で運転を行い、運転を開始してから時間ｔ１が経過した後は、空打ち状態を解除した状態で運転を行うようになっている。本実施態様の気体分離装置において、空打ち状態での運転は、電磁弁１１，１２を閉じた状態で上記の第一工程から第四工程までのサイクルを行うことによって実行することができる。
That is, the operation is performed in the idle driving state until the time t 1 elapses after the operation is started, and after the time t 1 has elapsed from the start of the operation, the idle operation state is released. It is designed to drive. In the gas separation device of the present embodiment, the operation in the idle driving state can be performed by performing the cycle from the first step to the fourth step with the
時間ｔ１はとくに限定されないが、短くしすぎると吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯が安定せず、その遷移帯の乱れに由来する低濃度の製品ガスＧ２が貯留タンクへ流入するおそれがある。このため、時間ｔ１は、通常、第一工程から第四工程までのサイクル（通常、３０〜１２０秒）を１回以上行うことのできる長さに設定される。一方、時間ｔ１を長くしすぎると、準備時間の短縮が困難になるおそれがある。このため、時間ｔ１は、通常、前記サイクルの５回分以下の長さに設定される。 The time t 1 is not particularly limited, but if it is too short, the transition zone of the adsorption towers T 1 and T 2 will not be stable, and the low-concentration product gas G 2 derived from the disturbance of the transition zone may flow into the storage tank. There is. Therefore, the time t 1 is typically cycles from the first step to the fourth step (usually 30-120 sec) is set to a length capable of performing one or more times. On the other hand, too long a time t 1, there is a possibility that the reduction of preparation time is difficult. Therefore, the time t 1 is typically in the 5 times less of the length of the cycle.
時間ｔ２の上限値は、特定ガスＧ１の種類などによっても異なり、とくに限定されないが、長くしすぎると、吸着塔Ｔ１，Ｔ２の内部にある特定ガスＧ１が拡散して、運転を停止している間に吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯が乱れやすくなるおそれがある。このため、特定ガスＧ１が窒素である場合（気体分離装置が酸素濃縮用のものである場合）には、時間ｔ２を２４時間以下に設定すると好ましく、１０時間以下に設定するとより好ましい。また、特定ガスＧ１が酸素である場合（気体分離装置が窒素濃縮用のものである場合）には、時間ｔ２を２時間以下に設定すると好ましく、１時間以下に設定するとより好ましい。 The upper limit of the time t 2 varies depending on the type of the specific gas G 1 and is not particularly limited. However, if the time t 2 is too long, the specific gas G 1 inside the adsorption towers T 1 and T 2 diffuses and operates. There is a possibility that the transition zones of the adsorption towers T 1 and T 2 are likely to be disturbed while the operation is stopped. Therefore, if the specific gas G 1 is nitrogen (when those gas separation apparatus for oxygen enrichment), preferably by setting the time t 2 to 24 hours or less, and more preferably set to 10 hours or less. Further, if the specific gas G 1 is oxygen (if gas separating device is for a nitrogen concentration), preferably by setting the time t 2 to 2 hours or less, and more preferably set to less than 1 hour.
時間ｔ２の下限値も、特定ガスＧ１の種類などによって異なり、とくに限定されない。しかし、時間ｔ２を短くしすぎると、気体分離装置の省エネルギー化が困難になるおそれがある。このため、時間ｔ２の下限値は、通常、１５分以上とされる。とくに、特定ガスＧ１が酸素である場合（製品ガスＧ２として窒素濃縮ガスを得る場合）には、時間ｔ２を６０分以上に設定すると好ましい。また、特定ガスＧ１が窒素である場合（製品ガスＧ２として酸素濃縮ガスを得る場合）には、時間ｔ２を２０分以上に設定すると好ましい。 The lower limit of the time t 2 also differs depending on the type of specific gas G 1, not particularly limited. However, too short a time t 2, there is a possibility that energy saving of the gas separation apparatus becomes difficult. Therefore, the lower limit value of the time t 2 is generally set to 15 minutes or more. Particularly, it is preferable that in the case the specific gas G 1 is oxygen (case of obtaining a nitrogen-enriched gas as product gas G 2), it sets the time t 2 over 60 minutes. Further, preferably in case the specific gas G 1 is nitrogen (the case of obtaining an oxygen enriched gas as product gas G 2), it sets the time t 2 over 20 minutes.
時間ｔ３の下限値は、必要な製品ガスＧ２の流量などによって異なり、とくに限定されない。しかし、時間ｔ３を短くしすぎると、気体分離装置を運転している間に吸着塔Ｔ１，Ｔ２の遷移帯を安定させることができなくなるおそれがある。このため、時間ｔ３は、通常、１５分以上に設定される。時間ｔ３は、３０分以上であると好ましく、６０分以上であると好ましい。 The lower limit of the time t 3 is different depending on the flow rate of the product gas G 2 necessary is not particularly limited. However, too short a time t 3, it may become impossible to stabilize the transition zone of the adsorption tower T 1, T 2 while driving the gas separating device. Therefore, time t 3 is usually set to at least 15 minutes. Time t 3 is preferable to be 30 minutes or more, preferably a more than 60 minutes.
時間ｔ３の上限値も、必要な製品ガスＧ２の流量などによって異なり、とくに限定されない。しかし、時間ｔ２と時間ｔ３との和ｔ２＋ｔ３が短くなりすぎると、間歇運転の切替が頻繁になり、気体分離装置の省エネルギー化が困難になるおそれがある。このため、時間ｔ３は、通常、和ｔ２＋ｔ３が３０分以上となる範囲で設定される。時間ｔ３は、和ｔ２＋ｔ３が６０分以上となる範囲で設定されると好ましく、和ｔ２＋ｔ３が９０分以上となる範囲で設定されるとより好ましい。 The upper limit of the time t 3 also vary depending on the flow rate of the product gas G 2 necessary is not particularly limited. However, if the sum t 2 + t 3 of the time t 2 and the time t 3 becomes too short, the intermittent operation is frequently switched, which may make it difficult to save energy in the gas separation device. Therefore, time t 3 is usually set in a range where the sum t 2 + t 3 is 30 minutes or more. The time t 3 is preferably set in a range where the sum t 2 + t 3 is 60 minutes or more, and more preferably is set in a range where the sum t 2 + t 3 is 90 minutes or more.
本発明の気体分離装置を用いて酸素を濃縮する場合（特定ガスＧ１が窒素である場合）に、運転を停止していた時間ｔ２（１時間、１０時間、１５時間、３０時間、６０時間）によって、運転を停止した直後における製品ガスＧ２の酸素濃度と、運転を再開（開始）した直後における製品ガスＧ２の酸素濃度との間にどのような差が生じるのかについて調べたところ、下記表２の結果が得られた。 When concentrating oxygen using a gas separating device of the present invention (when a specific gas G 1 is a nitrogen), stop and not the time t 2 (1 hour operation, 10 hours, 15 hours, 30 hours, 60 the time), and the oxygen concentration of the product gas G 2 immediately after stopping the operation, was examined what kind of a difference between the oxygen concentration of the product gas G 2 immediately after resume operation (start) occurs The results shown in Table 2 below were obtained.
ただし、原料ガスＧ０には空気を用い、吸着塔Ｔ１，Ｔ２に収容する吸着剤には窒素を選択的に吸着しうるゼオライトを用いた。空打ち状態での運転を行う時間ｔ１は９０秒、運転を開始してから停止するまでの時間ｔ３は６０分で統一した。吸着塔Ｔ１，Ｔ２には、高さ１．４ｍ、容積０．１２ｍ３のものを用いた。ガス圧縮機２の風量は１２５０Ｌ／分、製品ガスＧ２の流量は１００Ｌ／分、製品ガスＧ２の圧力は０．０３ＭＰａＧとした。 However, air was used as the source gas G 0, and zeolite capable of selectively adsorbing nitrogen was used as the adsorbent accommodated in the adsorption towers T 1 and T 2 . The time t 1 for performing the driving in the idle driving state is 90 seconds, and the time t 3 from the start of the operation to the stop is unified to 60 minutes. As the adsorption towers T 1 and T 2 , those having a height of 1.4 m and a volume of 0.12 m 3 were used. The air volume of the gas compressor 2 was 1250 L / min, the flow rate of the product gas G 2 was 100 L / min, and the pressure of the product gas G 2 was 0.03 MPaG.
上記表２を見ると、時間ｔ２が１時間、１０時間、１５時間の場合においてはいずれも、運転再開後における製品ガスＧ２の酸素濃度が９５％となっており、運転停止前と同じ水準を保っていることが分かる。これに対し、時間ｔ２が３０時間の場合においては、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度が９３％、時間ｔ２が６０時間の場合においては、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度が９０％と、運転停止前の水準をわずかに下回っていることが分かる。ただし、時間ｔ２が３０時間の場合においては、気体分離装置の運転を再開してから約５分で９５％まで回復し、時間ｔ２が６０時間の場合においては、気体分離装置の運転を再開してから約１０分で９５％まで回復した。 Referring to Table 2 above, when the time t 2 is 1 hour, 10 hours, and 15 hours, the oxygen concentration of the product gas G 2 after the restart of operation is 95%, which is the same as before the stop of the operation. It can be seen that the level is maintained. In contrast, in the case of time t 2 is 30 hours, 93% oxygen concentration in the product gas G 2 is after the start of operation, in the case of time t 2 is 60 hours, the product gas G 2 after the start of operation It can be seen that the oxygen concentration is 90%, which is slightly below the level before shutdown. However, in the case of time t 2 is 30 hours, recovering from resuming the operation of the gas separating device up to 95% in about 5 minutes, in the case of time t 2 is 60 hours, the operation of the gas separating device It recovered to 95% in about 10 minutes after resuming.
これに対し、運転停止時に吸着塔Ｔ１，Ｔ２の圧力を大気圧まで低下させたこと、運転再開後の空打ち状態での運転を行わなかったこと、以外は上記の条件と同じ条件で測定を行ったところ、運転を停止していた時間ｔ２は１時間と短かったにもかかわらず、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度は７０％とかなり低くなることが確認できた。この後、製品ガスＧ２の酸素濃度が９０％まで回復するのに約１０分、酸素濃度が９５％まで回復するのには約３０分も要した。 On the other hand, under the same conditions as described above except that the pressure in the adsorption towers T 1 and T 2 was reduced to atmospheric pressure when the operation was stopped, and the operation was not performed in an idle state after the operation was resumed. measurement found that despite the time t 2 that has been stopped the operation was as short as 1 hour, the oxygen concentration in the product gas G 2 after the start of operation, it was confirmed that considerably low as 70%. Thereafter, it took about 10 minutes for the oxygen concentration of the product gas G 2 to recover to 90%, and about 30 minutes for the oxygen concentration to recover to 95%.
以上ことから、本発明の気体分離装置が、運転を再開してから短時間で高濃度の酸素濃縮ガスを得ることのできるものであることが分かった。 From the above, it was found that the gas separation device of the present invention can obtain a high-concentration oxygen-enriched gas in a short time after restarting operation.
本発明の気体分離装置を用いて窒素を濃縮する場合（特定ガスＧ１が酸素である場合）に、運転を停止していた時間ｔ２（１時間、２時間、１５時間）によって、運転を停止した直後における製品ガスＧ２の酸素濃度と、運転を再開（開始）した直後における製品ガスＧ２の酸素濃度との間にどのような差が生じるのかについて調べたところ、下記表３の結果が得られた。 When concentrating the nitrogen using a gas separating device of the present invention (when a specific gas G 1 is oxygen), stop and have the time t 2 the operation (1 hour, 2 hours, 15 hours) by the operation and the oxygen concentration of the product gas G 2 immediately after stopping, was examined what kind of a difference between the oxygen concentration of the product gas G 2 immediately after resume operation (start) occurs, the result of the following table 3 was gotten.
ただし、原料ガスＧ０には空気を用い、吸着塔Ｔ１，Ｔ２に収容する吸着剤には酸素を選択的に吸着しうる分子ふるいカーボンを用いた。空打ち状態での運転を行う時間ｔ１は１２０秒、運転を開始してから停止するまでの時間ｔ３は６０分で統一した。ガス圧縮機２の風量は２５Ｌ／分、製品ガスＧ２の流量は５Ｌ／分、製品ガスＧ２の圧力は０．４ＭＰａＧとした。 However, air was used as the source gas G 0, and molecular sieve carbon capable of selectively adsorbing oxygen was used as the adsorbent accommodated in the adsorption towers T 1 and T 2 . The time t 1 for performing the driving in the idle driving state is 120 seconds, and the time t 3 from the start of the operation to the stop is unified to 60 minutes. The air volume of the gas compressor 2 was 25 L / min, the flow rate of the product gas G 2 was 5 L / min, and the pressure of the product gas G 2 was 0.4 MPaG.
上記表３を見ると、時間ｔ２が１時間の場合においては、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度が０．０３％となっており、運転停止前と同じ水準を保っていることが分かる。これに対し、時間ｔ２が２時間の場合においては、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度が０．０５％と、運転停止前の水準をわずかに下回っている。しかし、この場合においても、気体分離装置の運転を開始してから約５分で０．０３％まで回復した。また、時間ｔ２が１５時間の場合においては、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度が０．４０％となったが、気体分離装置の運転を開始してから約３０分で０．０３％まで回復した。 As shown in Table 3, when the time t 2 is 1 hour, the oxygen concentration of the product gas G 2 after the start of operation is 0.03%, and the same level as before the operation stop is maintained. I understand. On the other hand, when the time t 2 is 2 hours, the oxygen concentration of the product gas G 2 after the start of operation is 0.05%, which is slightly lower than the level before the stop of the operation. However, even in this case, it recovered to 0.03% in about 5 minutes after starting the operation of the gas separator. Further, when the time t 2 is 15 hours, the oxygen concentration of the product gas G 2 after the start of operation becomes 0.40%. It recovered to 03%.
これに対し、運転停止時に吸着塔Ｔ１，Ｔ２の圧力を大気圧まで低下させたこと、運転再開後の空打ち状態での運転を行わなかったこと、以外は上記の条件と同じ条件で測定を行ったところ、運転を停止していた時間ｔ２は１時間と短かったにもかかわらず、運転開始後における製品ガスＧ２の酸素濃度は０．５％とかなり高くなる（窒素濃度がかなり低くなる）ことが確認できた。この後、製品ガスＧ２の酸素濃度が０．０３％まで回復するのに約３０分も要した。 On the other hand, under the same conditions as described above except that the pressure in the adsorption towers T 1 and T 2 was reduced to atmospheric pressure when the operation was stopped, and the operation was not performed in an idle state after the operation was resumed. When the measurement was performed, the time t 2 during which the operation was stopped was as short as 1 hour, but the oxygen concentration of the product gas G 2 after the start of the operation was considerably high at 0.5% (the nitrogen concentration was low). It was confirmed that it was quite low). Thereafter, it took about 30 minutes for the oxygen concentration of the product gas G 2 to recover to 0.03%.
以上のことから、本発明の気体分離装置が、運転を再開してから短時間で高濃度の窒素濃縮ガスを得ることのできるものであることが分かった。 From the above, it was found that the gas separation device of the present invention can obtain a high concentration nitrogen-concentrated gas in a short time after restarting operation.
１ フィルタ（原料ガス取入口）
２ ガス圧縮機
３ 冷却コイル
４ 吸着塔切替弁
５ 吸着塔切替弁
６ 吸着塔切替弁
７ 吸着塔切替弁
８ 下部均圧弁
９ オリフィス
１０ 上部均圧弁
１１ 電磁弁
１２ 電磁弁
１３ 貯留タンク
１４ 圧力調整弁
１５ 流量計
１６ 消音器（ガス排出口）
１７ ミストセパレータ
１８ ドレン排出弁
1 Filter (Raw material gas inlet)
2
17
Claims (5)
（ａ）吸着塔Ｔ１に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ１を加圧するとともに、吸着塔Ｔ２の内部に存在するガスＧ３を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ２の外部へと排出して吸着塔Ｔ２を減圧する第一工程と、
（ｂ）吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ２の圧力を吸着塔Ｔ１の圧力に近づける第二工程と、
（ｃ）吸着塔Ｔ２に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ２を加圧するとともに、吸着塔Ｔ１の内部に存在するガスＧ４を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ１の外部へと排出して吸着塔Ｔ１を減圧する第三工程と、
（ｄ）吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ１の圧力を吸着塔Ｔ２の圧力に近づける第四工程と
を含む少なくとも４つの工程を繰り返し行い、
停止信号が入力された際には、第二工程と第四工程のうちいずれかの工程が終了した時点で運転を停止し、
起動信号が入力された際には、停止したときと同じ時点から運転を開始し、
運転を開始してから時間ｔ １ が経過するまでの間は、吸着塔Ｔ １ と吸着塔Ｔ ２ のいずれからも製品ガスＧ ２ が導出されることのない状態で運転を行い、
運転を開始してから時間ｔ １ が経過した後は、当該状態を解除して運転を行うとともに、
運転を停止してから時間ｔ ２ が経過すると自動的に起動信号が入力されて運転を開始し、運転を開始してから時間ｔ ３ （ただし、ｔ ３ ＞ｔ １ ）が経過すると自動的に停止信号が入力されて運転を停止するように制御され、時間ｔ ２ が所定時間を超えないようにしたことを特徴とする気体分離装置。 A specific gas G 1 selectively adsorbed may adsorbent adsorption tower T 1 of the at least two housing the a, T 2, temporarily stores the product gas G 2 which is derived from the adsorption tower T 1, T 2 A pressure fluctuation adsorption type gas separation device comprising a storage tank for
(A) with pressurized adsorption column T 1 by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 1, to the outside of the adsorption tower T 2 gas G 3 present inside the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end a first step of depressurizing the adsorption column T 2 and discharged,
(B) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 1 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 2, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 1 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 2, a second step to bring the pressure of the adsorption tower T 2 to the pressure of the adsorption tower T 1,
Together with (c) by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 2 pressurize the adsorption tower T 2, to the outside of the adsorption tower T 1 of the gas G 4 present inside the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end a third step of depressurizing the adsorption column T 1 and discharged,
(D) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 2 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 2 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 1, the pressure of the adsorption tower T 1 was repeated at least four steps and a fourth step closer to the pressure of the adsorption tower T 2,
When the stop signal is input, the operation is stopped when one of the second and fourth steps is completed,
When the start signal is inputted starts the operation from the same time as when the user stops,
From the start of operation until the time t 1 elapses , the operation is performed in a state where the product gas G 2 is not derived from either the adsorption tower T 1 or the adsorption tower T 2 .
After from the start of operation time has elapsed t 1, it performs the operation to release the state,
Automatically start signal is input when the time t 2 after stopping the operation passes to start the operation, the time from the start of the operation t 3 (however, t 3> t 1) automatically has elapsed is controlled so as to stop the operation stop signal is input, the gas separating device, characterized in that the time t 2 did not exceed a predetermined time.
（ａ）吸着塔Ｔ１に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ１を加圧するとともに、吸着塔Ｔ２の内部に存在するガスＧ３を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ２の外部へと排出して吸着塔Ｔ２を減圧する第一工程と、
（ｂ）吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ２の圧力を吸着塔Ｔ１の圧力に近づける第二工程と、
（ｃ）吸着塔Ｔ２に原料ガスＧ０を供給して吸着塔Ｔ２を加圧するとともに、吸着塔Ｔ１の内部に存在するガスＧ４を原料ガス導入端から吸着塔Ｔ１の外部へと排出して吸着塔Ｔ１を減圧する第三工程と、
（ｄ）吸着塔Ｔ２の原料ガス導入端を吸着塔Ｔ１の原料ガス導入端に連通させるとともに、吸着塔Ｔ２の製品ガス導出端を吸着塔Ｔ１の製品ガス導出端に連通させ、吸着塔Ｔ１の圧力を吸着塔Ｔ２の圧力に近づける第四工程と
を含む少なくとも４つの工程を繰り返し行い、
停止信号が入力された際には、第二工程と第四工程のうちいずれかの工程が終了した時点で運転を停止し、
起動信号が入力された際には、停止したときと同じ時点から運転を開始し、
運転を開始してから時間ｔ １ が経過するまでの間は、吸着塔Ｔ １ と吸着塔Ｔ ２ のいずれからも製品ガスＧ ２ が導出されることのない状態で運転を行い、
運転を開始してから時間ｔ １ が経過した後は、当該状態を解除して運転を行うとともに、
運転を停止してから時間ｔ ２ が経過すると自動的に起動信号が入力されて運転を開始し、運転を開始してから時間ｔ ３ （ただし、ｔ ３ ＞ｔ １ ）が経過すると自動的に停止信号が入力されて運転を停止し、時間ｔ ２ が所定時間を超えないようにしたことを特徴とする気体分離装置の運転方法。
A specific gas G 1 selectively adsorbed may adsorbent adsorption tower T 1 of the at least two housing the a, T 2, temporarily stores the product gas G 2 which is derived from the adsorption tower T 1, T 2 An operation method of a pressure fluctuation adsorption type gas separation device provided with a storage tank for
(A) with pressurized adsorption column T 1 by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 1, to the outside of the adsorption tower T 2 gas G 3 present inside the adsorption tower T 2 from the feed gas introducing end a first step of depressurizing the adsorption column T 2 and discharged,
(B) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 1 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 2, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 1 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 2, a second step to bring the pressure of the adsorption tower T 2 to the pressure of the adsorption tower T 1,
Together with (c) by supplying the raw material gas G 0 in the adsorption tower T 2 pressurize the adsorption tower T 2, to the outside of the adsorption tower T 1 of the gas G 4 present inside the adsorption tower T 1 from the raw material gas-introducing end a third step of depressurizing the adsorption column T 1 and discharged,
(D) with communicating the source gas inlet end of the adsorption column T 2 to the raw material gas-introducing end of the adsorption tower T 1, communicates the product gas outlet end of the adsorption column T 2 in the product gas outlet end of the adsorption tower T 1, the pressure of the adsorption tower T 1 was repeated at least four steps and a fourth step closer to the pressure of the adsorption tower T 2,
When the stop signal is input, the operation is stopped when one of the second and fourth steps is completed,
When the start signal is inputted starts the operation from the same time as when the user stops,
From the start of operation until the time t 1 elapses , the operation is performed in a state where the product gas G 2 is not derived from either the adsorption tower T 1 or the adsorption tower T 2 .
After from the start of operation time has elapsed t 1, it performs the operation to release the state,
Automatically start signal is input when the time t 2 after stopping the operation passes to start the operation, the time from the start of the operation t 3 (however, t 3> t 1) automatically has elapsed how the operation of the gas separating device, characterized in that the stop signal to stop the operation is inputted, and to the time t 2 does not exceed a predetermined time.
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