JPH01164714A - Ｐｓａ方式による炭酸ガス精製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は燃焼排ガス中に含まれるＣＯ２をＰＳＡ方式に
よる分離精製装置を用いて分離精製する方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 例えば、高炉に熱風を送風する熱風炉から、その燃焼工
程において発生する燃焼排ガスを、ＰＳＡ方式による炭
酸ガス製造装置に供給して炭酸ガスを製造している。

第２図は熱風炉を中心とした配管、弁等の配置図である
。近年の大型高炉においては一本の高炉に通常４基の熱
風炉が配置されているが、ここではそのうちの１基につ
いて説明する。第２図で、１は熱風炉、２は燃焼室、３
は煙道管、４は送風管、５は熱風管、６は燃料ガス管、
７は燃料空気管である。また１１は熱風弁、１２は送風
弁、１３は煙道弁、１４は分岐弁である。

以上のように構成された第２図についてその作用を説明
する。燃焼工程においては燃料ガス管６及び燃焼空気管
７からそれぞれ燃料ガス及び燃焼空気の供給をうけ、高
温燃焼ガスが燃焼室２から熱風炉１におくられる。この
とき燃焼排ガスは煙道弁１３から煙道管３を通って最終
的に煙突から排出され、一部は分岐管１４から炭酸ガス
製造設備に供給される。熱風炉に十分蓄熱された後、燃
焼工程から送風工程に切り替えられる。送風工程では前
工程で閉となっていた熱風弁１１、送風弁１２が開とな
り、送風管４からの空気が熱風炉１におくられ、ここで
熱交換されて熱風となって熱風弁１１から高炉におくら
れる。送風工程においては煙道弁１３および燃焼室２へ
の燃料ガス、燃焼空気は遮断される。なお、上記の通り
高炉では複数の熱風炉が設けられであるので、この熱風
炉１が燃焼工程の間、他の熱風炉から熱風の供給を受け
られることはいうまでもない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、熱風炉内圧力は送風工程では高圧（例え
ば４　ｋｇ　／　ｃ＋＋？　）であり、燃焼工程ではほ
ぼ大気圧であるため、送風から燃焼に切り替えるときに
熱風炉の空気を煙道弁１３より排出する操作を行う。熱
風炉の場合に限らず、一般に本来の生産活動の中から余
分なものとして排出される燃焼排ガスは前記生産活動に
影響されてその成分変動が生じることは避けられない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、成分変動
のある燃焼排ガスの供給をうけて一定成分の製品ガスが
得られるＰＳＡ方式によるガス製造方法を提供しようと
するものである。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による
ＰＳＡ方式の炭酸ガス製造方法（ま、原料ガス中のＣＯ
２濃度を検知し、この濃度により洗浄工程に供給する洗
浄ガスの流量を制御することを特徴とする。

ＰＳＡ方式の炭酸ガス製造装置は炭素系吸着材（例えば
活性炭等）の吸着剤が装入された３基の槽が順次、吸着
、洗浄、脱着の工程用としてそれぞれ一定時間サイクリ
ックに使用されるが、通常製品ガスの純度を高めるため
に、既に製品として製造されであるガスを洗浄工程に供
給する。ここに供給される製品ガスの流量を、燃焼排ガ
スの炭酸ガス濃度を検知して、この濃度により増減させ
る。こうして、原料である燃焼排ガス中の炭酸ガス濃度
が変動した場合においても、製品ガスである炭酸ガスの
純度は一定に保持される。

［実施例］ 本発明の１実施例を添付の図面に基づいて説明する。第
１図は本発明の方法に用いられるＰＳＡ方式の炭酸ガス
製造装置の配置図である。

第１図で２１．２２．２３は活性炭等の吸着剤が装入さ
れた３基の槽で、順次、サイクリックに吸着、洗浄、脱
着の工程に使用され、したがってその周囲の配管、弁は
いずれも同じように構成されているので、その中の１基
の槽２１について説明する。３１は洗浄オフガス弁、３
２はオフガス弁、３３は吸着弁、３４は脱着弁、３５は
洗浄弁である。吸着工程においては原料ガスである燃焼
排ガスがブロワ−４１により槽２１に導入され、前記ガ
スに含まれる炭酸ガスが吸着剤に選択的に吸着される。

その他のガスはオフガス弁３２からオフガスラインに入
って排出される。このとき弁３２．３３が開、弁３１，
３４．３５は閉である。

吸着工程の次は洗浄工程で、弁３２，３３゜３４が閉、
弁３１．３５が開となって、脱着工程になっている槽２
２から製品ガスの供給をうけ、この製品ガスは洗浄弁３
５から洗浄ガスとして槽２１にはいり、ここに残留して
いる不純物成分とともに洗浄ガス弁３１から洗浄オフガ
スラインに排出される。この洗浄オフガスは原料ガスラ
インに戻される。洗浄工程のつぎは脱着工程で、弁３１
．３２，３３．３５が閉、３４が開となって吸着剤に吸
着された炭酸ガスは真空ポンプ４２により吸引されて製
品ガスラインに入る。製品ガスラインから分岐ラインが
設けられ、洗浄工程に製品ガスが供給される。。

次に洗浄工程に送られる製品ガスの制御系について説明
する。図中、４３は原料ガスラインに設けられた炭酸ガ
ス濃度検出器、４５．４６はそれぞれ製品ガスラインに
設けられた流量検出器、この信号をうけて製品ガスの流
量を制御する流制御弁で、４４は計算機である。このよ
うに配設された制御系の作用について述べると、前記炭
酸ガス濃度検出器４３からの信号は時系列的に計算機４
４に記憶される。計算機４４には洗浄工程にある槽（２
１乃至２３の何れか１つ）の前工程である吸着工程に入
る原料ガスの濃度変化とともに、これに対応して洗浄工
程にある前記槽に供給すべき洗浄ガス流量と、そのタイ
ムスケジュールに関する計算式かくみこまれている。

たとえば槽２１，２２．２３それぞれ吸着、洗浄、脱着
の工程にあるとき、槽２１に送られる原料ガスの濃度の
時間的変化は計算機４４に記憶され、次いで槽２１が洗
浄工程に移ると、前記計算式により分岐ラインを経て槽
２１に供給すべき製品ガス流量が求められ、この信号が
流量制御弁４６に送られて、槽２１に所定の洗浄ガスが
送られる。

かくして、原料ガスの炭酸ガス濃度が変動した場合にに
おいても、製品ガスの濃度は一定に維持される。

［発明の効果］ この発明によれば、原料ガスの濃度により洗浄工程に送
るべき製品ガスの流量を制御するので、原料ガスの濃度
変化が発生した場合においても、製品ガスの濃度を一定
に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いられるＰＳＡ方式の炭酸ガ
ス製造装置の配置図、第２図は熱風炉を中心とした配管
、弁等の配置図である。 ２１．２２．２３・・・槽、 ３１・・・洗浄オフガス弁、３２・・・オフガス弁、３
３・・・吸着弁、３４・・・脱着弁、３５・・・洗浄弁
、４１・・ブロワ−１４２・・・真空ポンプ、４４・・
・計算機、４５・・・流量検出器、４６・・・流量制御
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＰＳＡ（圧力変動吸着Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｓｗｉｎｇ　
   Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）方式の炭酸ガス製造法において
   、原料ガス中のＣＯ＿２濃度を検知し、この濃度により
   洗浄工程に供給する洗浄ガスの量を制御することを特徴
   とするＰＳＡ方式の炭酸ガス製造法。