JPH0141370B2 - - Google Patents

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JPH0141370B2
JPH0141370B2 JP56177183A JP17718381A JPH0141370B2 JP H0141370 B2 JPH0141370 B2 JP H0141370B2 JP 56177183 A JP56177183 A JP 56177183A JP 17718381 A JP17718381 A JP 17718381A JP H0141370 B2 JPH0141370 B2 JP H0141370B2
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JP
Japan
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adsorption tower
cryogenic
gas
cushion tank
pressure
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JP56177183A
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JPS5880485A (ja
Inventor
Kazuo Someya
Masahiro Yamazaki
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、深冷分離装置の前処理方法及び装置
に係り、特に深冷空気分離装置に好適な深冷分離
装置の前処理方法及び装置に関するものである。
従来の技術を第1図により説明する。
第1図は、深冷空気分離装置に適用される従来
の前処理装置のフローシートで、深冷空気分離装
置(図示省略)で酸素、窒素を深冷分離するのに
用いられる原料空気は、圧縮器10で約6Kg/
cm2・Gに昇圧され減圧再生式吸着塔(以下、吸着
塔と略)11,12の切換弁13を経て吸着塔1
1,12に供給され、原料空気に含有され、か
つ、深冷において固化する水分および炭酸ガスが
吸着除去される。精製空気は、逆止弁14を経て
深冷空気分離装置に送給され、ここで、酸素、窒
素が深冷分離され採取される。酸素、窒素が深冷
分離された浅りの廃ガスは、深冷空気分離装置か
ら逆止弁14を経て吸着塔12,11に供給され
吸着塔12,11の再生を行つた後に、切換弁1
3を経て大気に放出される。再生が終了した吸着
塔12,11を吸着が行えるように圧力約6Kg/
cm2・Gまで加圧する際、深冷空気分離装置へ送給
される精製空気量の変動による圧力変動を抑制す
るため圧縮器10と切換弁13を連結する原料空
気分配管15の途中にクツシヨンタンク16が設
置されている。
このような従来の前処理装置では、クツシヨン
タンクの予備加圧が、圧縮機で昇圧された圧力約
6Kg/cm2・Gの原料空気を用いてなされるのみ
で、吸着を完了した吸着塔の再生脱圧時に吸着塔
から排出される圧力約6Kg/cm2・Gのパージガ
ス、例えば、精製空気はそのまま無駄に大気に放
出されており、この分だけ原料空気量を増量させ
る必要がありランニングコストが増大するといつ
た欠点があつた。
そこで上記欠点をカバーする技術として、例え
ば、特開昭53−42182号公報に記載のような、吸
着塔の脱圧時に該吸着塔から排出されたガスをク
ツシヨンタンクに導入して加圧するといつた技術
が提案されている。
しかし、このような技術では、クツシヨンタン
クの圧力は、吸着塔の圧力との均圧により一律に
決まるため、再生された吸着塔のクツシヨンタン
クからのガス導入による加圧が極めて不充分なも
のとなる。従つて、昇圧されて深冷分離装置へ送
給されるガスによる再生された吸着塔の加圧負荷
が大きくなり、これにより、昇圧されて深冷分離
装置へ送給されるガスの吸着塔の加圧工程時にお
ける圧力変動が大きく深冷分離装置での分離性能
が低下するといつた問題がある。
本発明の目的は、昇圧されて深冷分離装置へ送
給されるガスの吸着塔の加圧工程時における圧力
変動を小さく抑制することで、深冷分離装置での
分離性能の低下を抑制できる深冷分離装置の前処
理方法及び装置を提供することにある。
本発明は、深冷分離装置の前処理方法を、昇圧
されて深冷分離装置へ送給されるガス中の不純物
を吸着除去すると共に切換え使用される複数の減
圧再生式吸着塔の脱圧時に該減圧再生式吸着塔か
ら排出されるパージガスをクツシヨンタンクに導
入して該クツシヨンタンクを予備加圧する工程
と、不純物を吸着除去され前記減圧再生式吸着塔
から前記深冷分離装置へ送給される精製されたガ
スを前記クツシヨンタンクに導入して該クツシヨ
ンタンクを前記減圧再生式吸着塔の一切換サイク
ル内で更に所定圧まで予備加圧する工程と、所定
圧まで予備加圧された前記クツシヨンタンクから
再生された前記減圧再生式吸着塔へガスを導入し
て該減圧再生式吸着塔を加圧する工程とを有する
方法とし、深冷分離装置の前処理装置を、昇圧さ
れて深冷分離装置へ送給されるガス中の不純物を
吸着除去すると共に切換え使用される複数の減圧
再生式吸着塔と、該減圧再生式吸着塔の切換えに
応じて作動するバランス弁が設けられた配管で前
記減圧再生式吸着塔に連結されたクツシヨンタン
クと、前記減圧再生式吸着塔から前記深冷分離装
置へ送給される精製されたガスが流通する配管よ
り分岐され前記クツシヨンタンクに連結された配
管と、該配管に設けられた常時微開の絞り弁とを
具備した装置としたもので、吸着塔の脱圧時に該
吸着塔から排出されるパージガスをクツシヨンタ
ンクに導入して該クツシヨンタンクを予備加圧す
ると共に、吸着塔から深冷分離装置へ送給される
精製されたガスをクツシヨンタンクに導入して該
クツシヨンタンクを更に所定圧まで予備加圧し、
該予備加圧完了後のクツシヨンタンクから再生さ
れた吸着塔へガスを導入して加圧することで、昇
圧されて深冷分離装置へ送給されるガスによる再
生された吸着塔の加圧負荷を軽減し該ガスの吸着
塔の加圧工程時における圧力変動を小さく抑制す
るようにしたものである。
本発明の一実施例を第2図により説明する。な
お、第2図は、深冷分離装置に適用される本発明
を実施した前処理装置のフローシートで、第1図
と同一装置、部品等は同一符号で示し説明を省略
する。
第2図で吸着塔11,12の頂部とクツシヨン
タンク16′は吸着塔11,12の切換えに応じ
て作動するバランス弁17,18が途中に設けら
れた配管19で連結され、また、吸着塔11,1
2で精製された精製空気を逆止弁14を介して深
冷分離装置(図示省略)に送給する精製空気配管
20から分岐し途中に絞り弁21が設けられた配
管22が配管19に連結されている。
運転当初、クツシヨンタンク16′は、原料空
気に含有され、かつ、深冷において固化する水分
および炭酸ガスを吸着除去する吸着塔11,12
から精製空気配管20を経て深冷空気分離装置に
送給される精製空気の一部を配管22に分流させ
常時微開の絞り弁21、配管19を経てクツシヨ
ンタンク16′に供給される精製空気により予備
加熱される。この予備加圧時間は、吸着塔の1切
換サイクルで予備加圧が完了するように絞り弁2
1の開度を調節し設定される。
その後の運転中は、深冷空気分離装置から逆止
弁14を経て供給される廃ガスにより再生され、
ほぼ大気圧の吸着塔12,11は、その後、吸着
が行えるように圧力約6Kg/cm2・Gまで加圧する
必要がある。そこで、吸着塔12,11の加圧工
程の初期に、吸着塔12,11と予備加圧された
クツシヨンタンク16′間のバランス弁18,1
7を全開し、約20秒程度で吸着塔12,11を圧
力約3Kg/cm2Gまで加圧(クツシヨンタンク1
6′の圧力が約6Kg/cm2Gであるため、クツシヨ
ンタンク16′の圧力との均圧により吸着塔12,
11は圧力約3Kg/cm2Gまで加圧される)した後
に、バランス弁18,17を全開し切換弁13を
作動させて圧縮器10で圧力約6Kg/cm2・Gまで
昇圧された原料空気を原料空気配管15、切換弁
13を経て吸着塔12,11に供給し吸着塔1
2,11を更に圧力約6Kg/cm2・Gまで加圧す
る。吸着塔12,11の加圧工程終了後に切換弁
13を切換えて吸着塔12,11で原料空気に含
有され、かつ、深冷で固化する水分、炭酸ガスを
吸着除去する。
切換え前に原料空気に含有され、かつ、深冷で
固化する水分、炭酸ガスを吸着除去していた吸着
塔11,12は、切換え後、再生を行うために圧
力約6Kg/cm2・Gから大気圧まで脱圧されるが、
脱圧時にクツシヨンタンク16′と吸着塔11,
12間のバランス弁17,18を全開してクツシ
ヨンタンク16′にバランス弁17,18、配管
19を経て吸着塔11,12から排出されるパー
ジガス、例えば、精製空気を導入しクツシヨンタ
ンク16′を、例えば、クツシヨンタンク16′と
吸着塔11,12との容量が同一の場合、圧力約
3Kg/cm2Gから圧力約4.5Kg/cm2Gに予備加圧す
る。その後、クツシヨンタンク16′を、吸着塔
12,11から深冷空気分離装置へ送給される精
製された原料空気を常時微開の絞り弁21を介し
てクツシヨンタンク16′へ導入することで圧力
約4.5Kg/cm2Gから更に所定圧、この場合、約6
Kg/cm2Gまで予備加圧する。尚、この約6Kg/cm2
Gまでの予備加圧は、絞り弁21の開度を上記の
ように調節し設定しているため、吸着塔11,1
2の一切換えサイクル内で完了する。
圧力約6Kg/cm2・Gから大気圧まで脱圧され、
深冷空気分離装置から逆止弁14を経て供給され
る廃ガスにより再生された吸着塔11,12は、
その後、前記と同様に大気圧から圧力約3Kg/cm2
G(クツシヨンタンク16′の圧力が約6Kg/cm2
であるため、クツシヨンタンク16′の圧力との
均圧により吸着塔11,12は圧力約3Kg/cm2
まで加圧される。)圧力約3Kg/cm2・Gから圧力
約6Kg/cm2・Gという具合に段階的に加圧され、
再び、原料空気に含有され、かつ、深冷で固化す
る水分、炭酸ガスの吸着除去に使用され、また、
吸着塔12,11は、前記と同様に圧力約6Kg/
cm2・Gから大気圧まで脱圧され、深冷空気分離装
置から逆止弁14を経て供給される廃ガスにより
再び再生される。
このように、運転当初のクツシヨンタンクの予
備加圧のみに圧縮機で昇圧され不純物を吸着除去
された精製空気を用いるだけで、その後の運転中
において吸着塔の再生脱圧時に吸着塔から排出さ
れるパージガスをバランス弁、配管を経てクツシ
ヨンタンクに導入しクツシヨンタンクを予備加圧
するようにした場合は、吸着塔から排出されるパ
ージガスを大気放出することなくクツシヨンタン
クの予備加圧に有効に利用することができる。ま
た、吸着塔の脱圧時に該吸着塔から排出されるパ
ージガスでクツシヨンタンクを予備加圧すると共
に、吸着塔から深冷空気分離装置へ送給される精
製空気によりクツシヨンタンクを更に所定圧まで
予備加圧し所定圧までの予備加圧が完了したクツ
シヨンタンクのガスを再生された吸着塔に導入し
て該吸着塔を加圧するようにしているので、昇圧
されて深冷空気分離装置へ送給される原料空気
(精製空気)による再生された吸着塔の加圧負荷
を軽減できる。従つて、これにより、昇圧されて
深冷空気分離装置へ送給される原料空気(精製空
気)の吸着塔の加圧工程時における圧力変動を小
さく抑制でき深冷空気分離装置での分離性能の低
下を抑制することができる。
なお、本実施例の他に圧縮機と切換弁を連結す
る原料空気配管の途中に設置されたクツシヨンタ
ンクを吸着塔の再生脱圧時に吸着塔から排出され
るパージガスにより予備加圧しても良く、また、
吸着塔から深冷空気分離装置に送給される精製空
気の一部で予備加圧されたクツシヨンタンクに吸
着塔の再生脱圧時に吸着塔から排出されるパージ
ガスを導入しクツシヨンタンクを所定の圧力まで
更に加圧しても良い。
以上、本発明によれば、昇圧されて深冷分離装
置へ送給されるガスの吸着塔の加圧工程時におけ
る圧力変動を小さく抑制できるので、深冷分離装
置での分離性能の低下を抑制できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のクツシヨンタンクの予備加圧
法を説明するもので、深冷空気分離装置に適用さ
れる従来の前処理装置のフローシート、第2図
は、本発明の一実施例を説明するもので、深冷空
気分離装置に適用される本発明を実施した前処理
装置のフローシートである。 10……圧縮器、11,12……吸着塔、13
……切替弁、14……逆止弁、15……原料空気
配管、16,16′……クツシヨンタンク、17,
18……バランス弁、19,22……配管、20
……精製空気配管、21……絞り弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 昇圧されて深冷分離装置へ送給されるガス中
    の不純物を吸着除去すると共に切替え使用される
    複数の減圧再生式吸着塔の脱圧時に該減圧再生式
    吸着塔から排出されるパージガスをクツシヨンタ
    ンクに導入して該クツシヨンタンクを予備加圧す
    る工程と、不純物を吸着除去され前記減圧再生式
    吸着塔から前記深冷分離装置へ送給される精製さ
    れたガスを前記クツシヨンタンクに導入して該ク
    ツシヨンタンクを前記減圧再生式吸着塔の一切換
    サイクル内で更に所定圧まで予備加圧する工程
    と、所定圧まで予備加圧された前記クツシヨンタ
    ンクから再生された前記減圧再生式吸着塔へガス
    を導入して該減圧再生式吸着塔を加圧する工程と
    を有することを特徴とする深冷分離装置の前処理
    方法。 2 昇圧されて深冷分離装置へ送給されるガス中
    の不純物を吸着除去すると共に切換え使用される
    複数の減圧再生式吸着塔と、該減圧再生式吸着塔
    の切換えに応じて作動するバランス弁が設けられ
    た配管で前記減圧再生式吸着塔に連結されたクツ
    シヨンタンクと、前記減圧再生式吸着塔から前記
    深冷分離装置へ送給される精製されたガスが流通
    する配管より分岐され前記クツシヨンタンクに連
    結された配管と、該配管に設けられた常時微開の
    絞り弁とを具備したことを特徴とする深冷分離装
    置の前処理装置。
JP56177183A 1981-11-06 1981-11-06 クツシヨンタンクの予備加圧法 Granted JPS5880485A (ja)

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JP56177183A JPS5880485A (ja) 1981-11-06 1981-11-06 クツシヨンタンクの予備加圧法

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JPS5880485A JPS5880485A (ja) 1983-05-14
JPH0141370B2 true JPH0141370B2 (ja) 1989-09-05

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ID=16026626

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4964569A (ja) * 1972-07-26 1974-06-22
JPS5342182A (en) * 1976-08-24 1978-04-17 Boc Ltd Method of separating gas mixture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4964569A (ja) * 1972-07-26 1974-06-22
JPS5342182A (en) * 1976-08-24 1978-04-17 Boc Ltd Method of separating gas mixture

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JPS5880485A (ja) 1983-05-14

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