JPH02182824A - 窒素雰囲気熱処理装置 - Google Patents
窒素雰囲気熱処理装置Info
- Publication number
- JPH02182824A JPH02182824A JP185889A JP185889A JPH02182824A JP H02182824 A JPH02182824 A JP H02182824A JP 185889 A JP185889 A JP 185889A JP 185889 A JP185889 A JP 185889A JP H02182824 A JPH02182824 A JP H02182824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen
- gas
- furnace
- oxygen
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 title claims abstract description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 12
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 14
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
＝発明の目的＝
〔産業上の利用分野〕
浸炭や規準、焼鈍、調質等の金属の熱処理を行う炉内で
、酸化防止の目的で用いられる窒素ガスを圧力変動吸着
法によって精製する窒素製造装置における、窒素分離後
の残余ガス成分の再利用に関する。
、酸化防止の目的で用いられる窒素ガスを圧力変動吸着
法によって精製する窒素製造装置における、窒素分離後
の残余ガス成分の再利用に関する。
高濃度の窒素ガスを効率的に分離する方法として、従来
の深冷分離方法等に代わシ、圧力変動吸着法（ＰＥＡ法
）に基づく窒素製造方法が実用化されている。
の深冷分離方法等に代わシ、圧力変動吸着法（ＰＥＡ法
）に基づく窒素製造方法が実用化されている。
米国ＥＳ８０社の基本特許特公昭８８−２５９６９号に
基づいた圧力変動吸着法の原理は、吸着剤として用いる
分子篩炭素等の特性である窒素と酸素の平衡吸着量の差
を利用して窒素分離と濃縮の操作が行われるもので、西
独のＢｅｒｇｂａｕ Ｆ ｏｒｓｃｈｕｎｇ社等による
特公昭５４−１７５９５号、５６−９４４２号、６０−
２０８２２号等の特許が公知であ ・る０ 圧力変動吸着方法による窒素製造装置においては、第２
図に示されるように、吸着剤を充填した吸着槽に空気を
送入することによって、酸素、炭化水紫、水分等が吸着
剤に吸着されるため、吸着槽出口刃）ら高純度の窒素ガ
スを得ることができると共に、吸着剤に吸着された１己
のガス成分が等温減圧下で脱着されて吸着剤が再生利用
される。このように吸着と脱着を交互に行うことによっ
て連続的に、目的とする高濃度の窒素ガスを得ることが
できる仕組みであった。
基づいた圧力変動吸着法の原理は、吸着剤として用いる
分子篩炭素等の特性である窒素と酸素の平衡吸着量の差
を利用して窒素分離と濃縮の操作が行われるもので、西
独のＢｅｒｇｂａｕ Ｆ ｏｒｓｃｈｕｎｇ社等による
特公昭５４−１７５９５号、５６−９４４２号、６０−
２０８２２号等の特許が公知であ ・る０ 圧力変動吸着方法による窒素製造装置においては、第２
図に示されるように、吸着剤を充填した吸着槽に空気を
送入することによって、酸素、炭化水紫、水分等が吸着
剤に吸着されるため、吸着槽出口刃）ら高純度の窒素ガ
スを得ることができると共に、吸着剤に吸着された１己
のガス成分が等温減圧下で脱着されて吸着剤が再生利用
される。このように吸着と脱着を交互に行うことによっ
て連続的に、目的とする高濃度の窒素ガスを得ることが
できる仕組みであった。
前記窒素製造装置によって吸着、脱着される残余のガス
成分は、窒素の分離Ｍ度が高いため、（通常９９．９
ｖｏｌ ％Ｎ２ （０２≦１０ｐｐｍ））、主要成分で
ある酸素の濃度の高い酸素富化ガスとなっていたが、脱
着処理後は、排気ガスとして大気へそのまま放出されて
いた。
成分は、窒素の分離Ｍ度が高いため、（通常９９．９
ｖｏｌ ％Ｎ２ （０２≦１０ｐｐｍ））、主要成分で
ある酸素の濃度の高い酸素富化ガスとなっていたが、脱
着処理後は、排気ガスとして大気へそのまま放出されて
いた。
＝発明の構成＝
〔発明が解決しようとする手段〕
空気の圧力変動吸着法による窒素製造装置によって製造
される窒素を、熱処理の雰囲気ガスとして使用する窒素
雰囲気熱処理装置において、窒素製造装置にて窒素と分
離された酸素富化ガスを空気及び燃焼ガスと混合し、雰
囲気炉のガスバーナーに供給する。
される窒素を、熱処理の雰囲気ガスとして使用する窒素
雰囲気熱処理装置において、窒素製造装置にて窒素と分
離された酸素富化ガスを空気及び燃焼ガスと混合し、雰
囲気炉のガスバーナーに供給する。
以下本発明の実施例を、図面に基づいて説明する０
窒素雰囲気熱処理装置３のシステムは、圧力変動吸着法
による窒素製造装置１、及び前記窒素製造装置１から供
給される窒素を熱処理の雰囲気ガスとして使用する雰囲
気炉２から構成されている。
による窒素製造装置１、及び前記窒素製造装置１から供
給される窒素を熱処理の雰囲気ガスとして使用する雰囲
気炉２から構成されている。
前記圧力変動吸着法による窒素製造装置１は、その実施
例を第２図に示されるように、空気圧縮機、吸着槽２１
，２２．窒素リザーブタンク２３、真空ポンプ２４等か
ら構成されている。
例を第２図に示されるように、空気圧縮機、吸着槽２１
，２２．窒素リザーブタンク２３、真空ポンプ２４等か
ら構成されている。
酸素を優先的に多く吸着する性質を有する分子篩炭を吸
着剤として充填した２基の吸着槽２１゜２２は時間差を
持って交互に連続運転される。即ち、加圧空気が吸着槽
２１に流れると酸素部が吸着され、窒素が得られる。飽
和に達すると他方の吸着槽２２に切換えられ、前記吸着
槽２１は減圧再生される。
着剤として充填した２基の吸着槽２１゜２２は時間差を
持って交互に連続運転される。即ち、加圧空気が吸着槽
２１に流れると酸素部が吸着され、窒素が得られる。飽
和に達すると他方の吸着槽２２に切換えられ、前記吸着
槽２１は減圧再生される。
窒素を熱処理の雰囲気ガスとして使用する雰囲気炉２は
、その実施例を第１図に示されるように、ガスバーナー
５及び該ガスバーナー５に連設されて炉内を加熱するラ
ジアントチューブ等のと−タ−６が設けられていると共
に、炉内に雰囲気ガスを送入すべき送風口（図示せず）
及び該雰囲気を攪拌するファンが設けられている。
、その実施例を第１図に示されるように、ガスバーナー
５及び該ガスバーナー５に連設されて炉内を加熱するラ
ジアントチューブ等のと−タ−６が設けられていると共
に、炉内に雰囲気ガスを送入すべき送風口（図示せず）
及び該雰囲気を攪拌するファンが設けられている。
７は潤製機械部品等の被熱処理材である。
前記ガスバーナー５はＬＰＧガス等の燃焼ガスに空気゛
に取シ入れて該燃焼ガスを燃焼させる構造のものであり
、本発明においては、更に窒素製造装置ふらの酸素富化
ガスも同様に混合され、酸素含有比率の高い燃焼ガスを
用いる構造となっている。
に取シ入れて該燃焼ガスを燃焼させる構造のものであり
、本発明においては、更に窒素製造装置ふらの酸素富化
ガスも同様に混合され、酸素含有比率の高い燃焼ガスを
用いる構造となっている。
前記窒素製造装置１及び雰囲気炉２の連結関係に関して
は、精製された窒素を、雰囲気炉２内に供給する窒素送
気管を有する他、窒素製造装置１において脱着後排出さ
れた酸素その他の残余ガスを雰囲気炉のバーナー５０に
導くための酸素富化ガス供給経路１４が設けられている
。
は、精製された窒素を、雰囲気炉２内に供給する窒素送
気管を有する他、窒素製造装置１において脱着後排出さ
れた酸素その他の残余ガスを雰囲気炉のバーナー５０に
導くための酸素富化ガス供給経路１４が設けられている
。
−禦濃度の高いこの残余ガスの供給経路１４の実施例と
しては第１図に示されるように、エアドライヤー９．製
品リザーブタンク１０，１２．圧縮ポンプ１１．頷素濃
度センサー１３等の構成が考えられる。
しては第１図に示されるように、エアドライヤー９．製
品リザーブタンク１０，１２．圧縮ポンプ１１．頷素濃
度センサー１３等の構成が考えられる。
即ち、断続的に発生する酸素富化ガスを、除湿圧縮する
と共に、流量、純度、圧力等の条件を均一な状態で供給
し得ることを目的としておυ、その範囲でこの供給シス
テム１４は前記実施例に限られるものではない。また製
品リザーブタンク１２に設けられた酸素濃度センサー１
３によって、前記リザーブタンク１２内の酸素濃度条件
が、予め設定された供給水準を満足した場合のみバルブ
が開くように自動制御され、製品としての酸素富化ガス
の品質を一定に保つような仕組みが設けられている。
と共に、流量、純度、圧力等の条件を均一な状態で供給
し得ることを目的としておυ、その範囲でこの供給シス
テム１４は前記実施例に限られるものではない。また製
品リザーブタンク１２に設けられた酸素濃度センサー１
３によって、前記リザーブタンク１２内の酸素濃度条件
が、予め設定された供給水準を満足した場合のみバルブ
が開くように自動制御され、製品としての酸素富化ガス
の品質を一定に保つような仕組みが設けられている。
続いて、上記窒素雰囲気熱処理装置８によるガス供給方
法について説明する。
法について説明する。
窒素製造装置１によって精製された高濃度の窒素ガスは
、窒素送気管を通って雰囲気炉２内に供給され、熱処理
の雰囲気ガスとして使用される。
、窒素送気管を通って雰囲気炉２内に供給され、熱処理
の雰囲気ガスとして使用される。
他方、窒素製造装置ｌにおいて脱着後排出された酸素部
の残余ガスは、酸素富化ガス供給経路１４を経由して雰
囲気Ｐ２のバーナー５日へ供給される。該酸素富化ガス
は、ＬＰＧ等の燃焼ガス及び空気と混合され、雰囲気炉
２の燃焼ガスとして用いられる。
の残余ガスは、酸素富化ガス供給経路１４を経由して雰
囲気Ｐ２のバーナー５日へ供給される。該酸素富化ガス
は、ＬＰＧ等の燃焼ガス及び空気と混合され、雰囲気炉
２の燃焼ガスとして用いられる。
酸素含有比率の高い燃焼ガスをバーナー５０へ供給する
ことができるため、雰囲気炉２における燃焼効率を向上
させることができる。
ことができるため、雰囲気炉２における燃焼効率を向上
させることができる。
特公昭６０−２０８２２号にも記載のように、分子篩炭
の酸素吸着特性を利用−した圧力変動吸着法によれば、
高濃度の製品窒素ガスの精製が可能であると同時に、吸
着槽内には高濃度の酸素が吸着されているため、脱着工
程で相当高濃度の劇素を含んだガスを得られることは公
知の事柄である。
の酸素吸着特性を利用−した圧力変動吸着法によれば、
高濃度の製品窒素ガスの精製が可能であると同時に、吸
着槽内には高濃度の酸素が吸着されているため、脱着工
程で相当高濃度の劇素を含んだガスを得られることは公
知の事柄である。
脱着ガスの成分測定の結果は、酸素３５％、窒素６５チ
程度の構成を示し、その他微量の水分や炭酸ガスも同時
に脱着される。ちなみに、空気中の酸素濃度は平常時で
２０〜２１チであり、鉄鉱の溶鉱炉における燃焼ガス中
の酸素濃度は平均２７〜２８チの範囲である。よって、
これらのデータと比較した場合、本発明によって雰囲気
炉に供給さｎる燃焼ガスは、酸素＃度に関して、平常の
空気よシ遥かに高い含有比率を有すると共に、溶鉱炉程
の加熱温度を必要としない雰囲気炉にとっては、高濃度
の酸素を有する燃焼ガスを用いることによって、優れた
燃焼効率を得ることができるのは明らかである。
程度の構成を示し、その他微量の水分や炭酸ガスも同時
に脱着される。ちなみに、空気中の酸素濃度は平常時で
２０〜２１チであり、鉄鉱の溶鉱炉における燃焼ガス中
の酸素濃度は平均２７〜２８チの範囲である。よって、
これらのデータと比較した場合、本発明によって雰囲気
炉に供給さｎる燃焼ガスは、酸素＃度に関して、平常の
空気よシ遥かに高い含有比率を有すると共に、溶鉱炉程
の加熱温度を必要としない雰囲気炉にとっては、高濃度
の酸素を有する燃焼ガスを用いることによって、優れた
燃焼効率を得ることができるのは明らかである。
＝効 果＝
酸素含有比率の高い燃焼ガスをバーナーロに供給するこ
とができるため雰囲気炉における燃焼効率を向上させる
ので、雰囲気炉加熱に関しての省エネルギー効果が得ら
れると共に、窒素雰囲気熱処理装置のシステム内部にお
いて、排出酸素富化ガスを有効利用させることができる
。
とができるため雰囲気炉における燃焼効率を向上させる
ので、雰囲気炉加熱に関しての省エネルギー効果が得ら
れると共に、窒素雰囲気熱処理装置のシステム内部にお
いて、排出酸素富化ガスを有効利用させることができる
。
第１図及び第２図は本発明の実施例を表す。第１図は窒
素雰囲気熱処理装置の系統図。第２図は窒素製造装置の
系統図である。 （記号の説明） １・・・・・−・・圧力変動吸着式窒素製造装置。 ２・・・・・・・・・雰 囲 気 炉。 ３・・・・・・・・・窒素雰囲気熱処理装置。 ５・・・・・・・・・ガスバーナーＯ Ｎ２・・・・・・・・・窒 素 ガ ス。 ０２・・・・・・・・・酸 素 ガ ス。
素雰囲気熱処理装置の系統図。第２図は窒素製造装置の
系統図である。 （記号の説明） １・・・・・−・・圧力変動吸着式窒素製造装置。 ２・・・・・・・・・雰 囲 気 炉。 ３・・・・・・・・・窒素雰囲気熱処理装置。 ５・・・・・・・・・ガスバーナーＯ Ｎ２・・・・・・・・・窒 素 ガ ス。 ０２・・・・・・・・・酸 素 ガ ス。
Claims (1)
- 空気の圧力変動吸着法による窒素製造装置によって製造
される窒素を、熱処理の雰囲気ガスとして使用する窒素
雰囲気熱処理装置３において、窒素製造装置１にて窒素
と分離された酸素富化ガスと空気及び燃焼ガスとを混合
し、雰囲気炉２のガスバーナー５に供給することを特徴
とする窒素雰囲気熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP185889A JPH02182824A (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 窒素雰囲気熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP185889A JPH02182824A (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 窒素雰囲気熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02182824A true JPH02182824A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11513245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP185889A Pending JPH02182824A (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 窒素雰囲気熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02182824A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012742A1 (en) * | 1993-11-03 | 1995-05-11 | Amoco Corporation | Method for the recovery of coal bed methane |
| EP0898137A1 (en) * | 1997-02-06 | 1999-02-24 | Nippon Sanso Corporation | Metal melting apparatus and method therefor |
| JP2018190511A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | マイクロコントロールシステムズ株式会社 | 加工装置又はシステム用の発電装置及び発電システム |
-
1989
- 1989-01-07 JP JP185889A patent/JPH02182824A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012742A1 (en) * | 1993-11-03 | 1995-05-11 | Amoco Corporation | Method for the recovery of coal bed methane |
| CN1051355C (zh) * | 1993-11-03 | 2000-04-12 | Bp阿莫科公司 | 回收煤层甲烷的方法 |
| EP0898137A1 (en) * | 1997-02-06 | 1999-02-24 | Nippon Sanso Corporation | Metal melting apparatus and method therefor |
| EP0898137A4 (en) * | 1997-02-06 | 1999-06-02 | Nippon Oxygen Co Ltd | METAL MELTING APPARATUS AND METHOD THEREOF |
| US6521017B1 (en) | 1997-02-06 | 2003-02-18 | Nippon Sanso Corporation | Method for melting metals |
| JP2018190511A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | マイクロコントロールシステムズ株式会社 | 加工装置又はシステム用の発電装置及び発電システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0227990B1 (en) | Process for adsorbing and separating carbon dioxide from gas mixture | |
| CA1322971C (en) | Process for producing high purity oxygen gas from air | |
| US7361316B2 (en) | Process for recovery, purification, and recycle of argon | |
| GB2173182A (en) | Methods and apparatus for purifying inert gas streams | |
| JPH05261233A (ja) | 窒素ガス分離方法 | |
| EP0609620B1 (en) | Gas separation | |
| JPS6272504A (ja) | 高純度窒素の製造方法 | |
| JPS6391120A (ja) | 圧力切換装置 | |
| JPS62119104A (ja) | 単結晶製造炉の排ガスより高純度アルゴンを回収する方法 | |
| JPH02182824A (ja) | 窒素雰囲気熱処理装置 | |
| JPH04265104A (ja) | プレッシャースイング式吸着方法および吸着装置 | |
| US5989315A (en) | Air separation | |
| JP3424951B2 (ja) | 液体処理 | |
| CN210134072U (zh) | 高炉煤气的综合处理装置 | |
| CN210134071U (zh) | 提高高炉煤气燃烧热值的装置 | |
| GB2260086A (en) | Removal of hydrocarbon from gas; ozone production | |
| US5985006A (en) | Gas separation | |
| JPH01126203A (ja) | 高純度水素ガスの製造方法 | |
| JPH04293513A (ja) | 圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造方法 | |
| JP2761917B2 (ja) | アルゴンの回収方法 | |
| JP2002361023A (ja) | 改良された空気分離プロセス | |
| JP3467178B2 (ja) | 空気分離装置 | |
| SU841654A1 (ru) | Способ регенерации адсорбента | |
| JPH1015331A (ja) | 加熱再生式圧力スイング吸着方法 | |
| JPH10185454A (ja) | 熱処理炉用炉内雰囲気ガスの調製方法および装置 |