JPH02275706A - Method for recovering argon - Google Patents

Method for recovering argon

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JPH02275706A
JPH02275706A JP1095997A JP9599789A JPH02275706A JP H02275706 A JPH02275706 A JP H02275706A JP 1095997 A JP1095997 A JP 1095997A JP 9599789 A JP9599789 A JP 9599789A JP H02275706 A JPH02275706 A JP H02275706A
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gas
argon
oxygen
catalyst
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Teruji Kaneko
金子 輝二
Masahito Kawai
雅人 川井
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Nippon Sanso Corp
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B23/00Noble gases; Compounds thereof

Abstract

PURPOSE:To recover high purity argon with high efficiency by removing ultrafine dust in a gas composition, bringing the resultant gas composition into contact with a catalyst, reacting hydrogen and carbon monoxide in the with oxygen, burning the gas, adsorbing and removing components other than the argon. CONSTITUTION:A waste gas from a furnace using argon is passed through coolers (2a) and (2b) and dust removing devices (3a) and (3b) and led to a dust removing step 8 to remove ultrafine dust. The resultant gas is then led to a concentration regulation step 13 and a combustion step 14. Insufficient oxygen is subsequently introduced to regulate the quantity of oxygen and the obtained recovered gas is brought into contact with a catalyst filled in a catalyst cylinder (14c) and burned to convert hydrogen and carbon monoxide into water and carbon dioxide. The gas after completing the combustion step is then passed through a cooler 15, a temperature regulating passage 17, etc., and led to an absorption step 19 to remove impurity components, such as nitrogen, oxygen, water, carbon dioxide, etc., in the gas. Thereby, the high purity argon can be recovered.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルゴンの回収方法に関し、特に、製鉄所の
連続鋳造(CC)炉、真空脱ガス(RH)炉 転炉にお
けるボトムバブリング(BB)、アルゴン−酸素吹錬(
AOD)炉等に用いられるアルゴンをその排ガス中から
高効率で回収するノブ法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for recovering argon, particularly for bottom bubbling (BB) in continuous casting (CC) furnaces, vacuum degassing (RH) furnaces, and converters in steel plants. ), argon-oxygen blowing (
This article relates to the Knob method for recovering argon used in AOD (AOD) furnaces and the like from its exhaust gas with high efficiency.

(従来の技術〕 従来から、アルゴンは上記製鉄所の各種の炉やその他の
不活性ガスを必要とする各種装置等に多く用いられてい
る。これらの装置から排出されるアルゴンには各種の不
純物、例えば水素、窒素。
(Prior Art) Argon has traditionally been widely used in the above-mentioned steel mill furnaces and other devices that require inert gas.The argon discharged from these devices contains various impurities. , e.g. hydrogen, nitrogen.

酸素、−酸酸化炭素三二酸化炭素の各種ガスの他、様々
な大きさの塵埃が含まれているため、排ガス中のアルゴ
ンを再使用するにあたっては、上記各種の不純物を除去
してアルゴンを回収する必要がある。
In addition to various gases such as oxygen, acid oxides, carbon dioxide, and carbon dioxide, it contains dust of various sizes, so when reusing argon in exhaust gas, it is necessary to remove the various impurities mentioned above and recover the argon. There is a need to.

上記アルゴンの回収にあたっては、従来から様々な提案
がなされている。例えば、特開昭59−152210号
公報ニハ、AOD炉かうJJII出すしたアルゴンを主
成分とする排ガスを触媒に接触させて水素を選択的に燃
焼させ、次いでアルゴンを除く気体成分を吸着剤に吸着
させてアルゴンを回収する方法が記載されており、特開
IM(60−204608号公報には、上記同様に水素
等の吸着選択性の小さい成分を触媒に接触させて燃焼さ
せるにあたり、適当量の酸素を補給することが記載され
ている。
Various proposals have been made to recover the above-mentioned argon. For example, in JP-A-59-152210, the exhaust gas mainly composed of argon emitted from the AOD furnace JJII is brought into contact with a catalyst to selectively burn hydrogen, and then the gaseous components except argon are adsorbed on an adsorbent. JP-A No. 60-204608 describes a method for recovering argon by contacting a catalyst with a component having low adsorption selectivity, such as hydrogen, in the same way as above. Supplemental oxygen is described.

また、特開昭60−239309号公報には、吸着剤と
してセオライトモレキュラシーブ及びカボンモレキュラ
シーブを用いて一酸化炭素、二酸化炭素、窒素を吸着さ
せること、及び吸着剤の脱着ガスの一部を吸着工程完了
後の吸着塔に送り、これより排出される原料ガス以上の
la度のアルゴンガスを吸着工程の他の吸着塔に送り込
み、アルゴンの回収量を増加させる方法が記載されてい
る。
Furthermore, JP-A No. 60-239309 discloses that carbon monoxide, carbon dioxide, and nitrogen are adsorbed using a theolite molecular sieve and carbon molecular sieve as adsorbents, and that part of the desorbed gas of the adsorbent is removed in an adsorption process. A method is described in which the amount of argon recovered is increased by sending the argon gas to the adsorption tower after the completion of the adsorption process, and sending argon gas of la degree higher than the raw material gas discharged from the adsorption tower to another adsorption tower in the adsorption step.

この他にも、アルゴンを主成分とするガス組成物中の不
純物としての水素や一酸化炭素等を酸素と共に触媒に接
触させて燃焼させ、アルゴンからの分離か容易な水や二
酸化炭素としてから吸着除去する各種の方法が提案され
ている。
In addition, impurities such as hydrogen and carbon monoxide in a gas composition mainly composed of argon are brought into contact with a catalyst together with oxygen and burned, and then separated from the argon or easily adsorbed as water or carbon dioxide. Various methods of removal have been proposed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、現在実用化されているアルゴンの回収装
置(方法)や上述の各種提案では、排ガス中の不純物と
しての塵埃の除去に関しては、ロール巻取式や水洗塔、
ベンチュリスクラバー等を用いて、排ガス中の塵埃を数
mg/ *に低減させているたけてあって、0.01〜
lハmの極微細な塵埃の除去は行われていなかった。こ
のような微細な塵埃を含む排ガスを回収操作の各工程、
特に触媒を用いる上程に導入すると目詰りを起こしたり
、触媒毒として作用することがあるため、回収装置の長
期連続運転に支障をきたすことがあった。
However, with the argon recovery devices (methods) currently in practical use and the various proposals mentioned above, it is difficult to remove dust as impurities in the exhaust gas using a roll winding system, a water washing tower, or a water washing tower.
The dust in the exhaust gas is reduced to several mg/* using Venturi scrubbers, etc.
The extremely fine dust of 1 hum was not removed. At each step of the recovery operation, exhaust gas containing such fine dust is collected.
In particular, if introduced into the upper stage where a catalyst is used, it may cause clogging or act as a catalyst poison, which may impede long-term continuous operation of the recovery equipment.

また、排ガス中に水素や一酸化炭素等が多量に含まれて
いる場合に、これらをそのまま酸素と几に触媒に接触さ
せると燃焼による反応熱が大量に発生し、触媒の耐熱温
度以上に昇温することがあるため、触媒を多段に分割し
て設けたり、一部のガスを貼環させて、この過度の昇温
を防1にしていたが、排ガスの状態による制御は十分に
行われていなかった。
In addition, when exhaust gas contains large amounts of hydrogen, carbon monoxide, etc., if these are brought into contact with the catalyst as they are with oxygen, a large amount of reaction heat will be generated due to combustion, and the temperature will rise above the heat-resistant temperature of the catalyst. To prevent this excessive temperature rise, the catalyst was divided into multiple stages or a ring was attached to some of the gases, but exhaust gas conditions were not sufficiently controlled. It wasn't.

さらに、回収するアルゴンの収率を向上させるために、
前述の特開昭60−239309号公報では、原料ガス
より高濃度のアルゴンを含む脱着ガスを吸着工程にある
吸着塔に導入するとしているが、通常のプレッシャース
イング方式(PSA)において原料ガスよりも高濃度の
脱性ガスを生じることはなく、たとえ生じたとしても、
脱着時の吸着塔の圧力変化や脱着に使用する真空ポンプ
の特性から、このような高濃度のガスを吸着工程にある
吸着塔に導入すると、吸着工程にある吸着塔内の圧力や
流量、a度等のバランスが崩れ、吸着前線に混乱を生じ
て吸着効率が悪化することがある。
Furthermore, in order to improve the yield of recovered argon,
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-239309, it is stated that a desorption gas containing argon at a higher concentration than the raw material gas is introduced into the adsorption tower in the adsorption process. It does not produce high concentrations of deoxidized gas, and even if it does,
Due to the pressure change in the adsorption tower during desorption and the characteristics of the vacuum pump used for desorption, when such a highly concentrated gas is introduced into the adsorption tower in the adsorption process, the pressure and flow rate inside the adsorption tower in the adsorption process will increase. The balance of temperature etc. may be disrupted, causing confusion in the adsorption front and deteriorating the adsorption efficiency.

また、吸着工程を加圧下のPSAで行うと、排ガスを加
圧するための圧縮機とともに、該圧縮機の動力費も必要
となり、回収の原単位を悪化させる元にもなる。
Furthermore, when the adsorption step is performed in a pressurized PSA, a compressor for pressurizing the exhaust gas and the power cost for the compressor are required, which also causes a deterioration of the recovery unit.

一方、前述のごとく、不純物成分の吸着にあたり、異な
る種類の吸着剤を使用して吸着能を向上させることが行
われているが、未だ十分な効果を発揮しているとは言え
ない状態にある。
On the other hand, as mentioned above, different types of adsorbents have been used to improve the adsorption capacity for adsorbing impurity components, but it cannot be said that they are still sufficiently effective. .

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、
高効率で、かつ高純度のアルゴンを回収することのでき
るアルゴンの回収方法を提供することを目r白としてい
る。
Therefore, the present invention solves the problems of the prior art described above, and
Our goal is to provide an argon recovery method that can recover argon with high efficiency and high purity.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記した「1的を達成するために、本発明は、第1の構
成として、アルゴンを主成分とするガス組成物からアル
ゴンを回収する方法において、前記ガス組成物中の極微
細な塵埃を集塵機により除去する除塵工程、除塵後のガ
ス組成物を触媒に接触させてガス組成物中の水素及び/
又は一酸化炭素とガス組成物中の酸素及び/又は外部か
ら供給される酸素とを反応させて燃焼させる燃焼工程、
及びガス組成物中のアルゴン以外の成分を切換え使用さ
れる複数の吸着器により吸着除去する吸着工程を含むこ
とを特徴とするアルゴンの回収方法、第2の構成として
、前記ガス組成物中の極微細な塵埃を集塵機により除去
する除塵工程、除塵後のガス組成物中の水素、一酸化炭
素及び酸素の含有量を測定し、測定結果を演算してガス
組成物中の水素及び/又は一酸化炭素を燃焼させるのに
必要な酸素量を算出し、ガス組成物中に含まれる酸素量
と比較して必要に応じて不足する所定量の酸素を外部か
ら供給する濃度調整工程、濃度調整後のガス組成物を触
媒に接触させてガス組成物中の水素及び/又は一酸化炭
素とガス組成物中の酸素及び/又は外部から供給される
酸素とを反応させて燃焼させるにあたり、前記水素及び
/又は一酸化炭素濃度に応じて多段に分割して設けられ
た触媒の各段の直前で前記外部から供給する酸素を分割
して供給した後に触媒と接触させて、あるいは燃焼後の
ガス組成物を循環させて原ガス組成物を希釈して触媒と
接触させて燃焼させる燃焼工程、及びガス組成物中のア
ルゴン以外の成分を切換え使用される複数の吸着器によ
り吸着除去する吸着工程を含むことを特徴とするアルゴ
ンの回収方法を提供するもので、さらに、前記除塵工程
の前段及び吸着工程の前段に、前記ガス組成物を貯留す
る貯槽を配設し、除塵工程及び吸着工程に導入するガス
組成物の量を調節すること、前記吸着工程から排出され
る排ガスの一部を、前記吸着工程の前段に配設された貯
(aに戻してガス組成物に合流させ、再び吸着工程に導
入すること、前記吸着工程の眼前処理を大気圧乃至減圧
下のプレッシャースイング方式で行うこと、及び前記除
塵工程の切換え使用される集塵機が電気集塵機であるこ
とを特徴とするアルゴンの回収方法を提供するものであ
る。
In order to achieve the above-mentioned object 1, the present invention provides a method for recovering argon from a gas composition containing argon as a main component, in which very fine dust in the gas composition is collected using a dust collector. In the dust removal step, the gas composition after dust removal is brought into contact with a catalyst to remove hydrogen and/or
or a combustion process in which carbon monoxide and oxygen in the gas composition and/or oxygen supplied from the outside are reacted and burned;
and an adsorption step in which components other than argon in the gas composition are adsorbed and removed by a plurality of adsorbers that are selectively used. A dust removal process in which fine dust is removed by a dust collector, the content of hydrogen, carbon monoxide, and oxygen in the gas composition after dust removal is measured, and the measurement results are calculated to determine the content of hydrogen and/or monoxide in the gas composition. A concentration adjustment process in which the amount of oxygen required to burn carbon is calculated, the amount of oxygen is compared with the amount of oxygen contained in the gas composition, and if necessary, a predetermined amount of oxygen is supplied from outside, after the concentration is adjusted. When bringing the gas composition into contact with a catalyst to cause hydrogen and/or carbon monoxide in the gas composition to react with oxygen in the gas composition and/or oxygen supplied from the outside to cause combustion, the hydrogen and/or Alternatively, the oxygen supplied from the outside is divided and supplied immediately before each stage of a catalyst that is divided into multiple stages according to the carbon monoxide concentration, and then brought into contact with the catalyst, or the gas composition after combustion is A combustion step in which the raw gas composition is circulated to dilute it and brought into contact with a catalyst to be combusted, and an adsorption step in which components other than argon in the gas composition are adsorbed and removed by a plurality of adsorbers that are selectively used. The present invention provides a method for recovering argon characterized in that a storage tank for storing the gas composition is provided before the dust removal process and before the adsorption process, and the gas composition introduced into the dust removal process and the adsorption process is A part of the exhaust gas discharged from the adsorption step is returned to the storage (a) disposed before the adsorption step to join the gas composition, and is introduced into the adsorption step again. To provide a method for recovering argon, characterized in that the pre-eye treatment in the adsorption step is performed by a pressure swing method under atmospheric pressure or reduced pressure, and the dust collector used for switching the dust removal step is an electric precipitator. It is.

〔作 用〕[For production]

上述のごとく、ガス組成物中に含有される0゜01〜1
 amの極微細な塵埃を除去することにより、触媒を用
いる工程での目詰りや触媒毒として作用することを防止
できる。また集塵機を切換え使用するように構成するこ
とにより、集塵機の清掃。
As mentioned above, 0°01-1 contained in the gas composition
By removing the ultrafine dust of am, it is possible to prevent clogging in the process using the catalyst and preventing it from acting as catalyst poison. In addition, the dust collector can be cleaned by configuring it so that it can be used interchangeably.

再生、保守等を容易に行うことができる。特に、上記集
塵機を静電気を利用した電気集塵機とすることにより、
極微細な塵埃も高効率で除去することができる。
Reproduction, maintenance, etc. can be easily performed. In particular, by using the above dust collector as an electric dust collector that uses static electricity,
Even extremely fine dust can be removed with high efficiency.

さらに、ガス組成物中の水素、一酸化炭素、酸素の量を
測定し、不足分の酸素の補給を行うとともに、その量に
応じて接触させる触媒の段数や、循環させるガス量を調
整することにより、必要な触媒作用を得ながら、過度の
昇温による触媒の劣化を防止することができる。
Furthermore, the amount of hydrogen, carbon monoxide, and oxygen in the gas composition is measured, and the insufficient amount of oxygen is replenished, and the number of catalyst stages to be contacted and the amount of gas to be circulated are adjusted according to the amount. Accordingly, deterioration of the catalyst due to excessive temperature rise can be prevented while obtaining the necessary catalytic action.

また、除塵工程及び吸着工程の前段に貯槽を配設してガ
ス組成物の導入量を81M節することにより、常に安定
した状態で各工程を行うことかできる。
Moreover, by arranging a storage tank before the dust removal process and the adsorption process and reducing the amount of gas composition introduced to 81M, each process can be performed in a stable state at all times.

特に、吸着工程の前段の貯槽に吸着工程からυl:出さ
れる排ガスの一部を戻すことにより、該排ガス中のアル
ゴンも効率良く回収できる。加えて、この吸着工程を大
気圧乃至減圧下で行うことにより、圧縮機等の設備や動
力費が不要となる。
In particular, by returning a portion of the exhaust gas discharged from the adsorption step to the storage tank preceding the adsorption step, argon in the exhaust gas can also be efficiently recovered. In addition, by performing this adsorption step under atmospheric pressure or reduced pressure, equipment such as a compressor and power costs are unnecessary.

〔実施例〕〔Example〕

以ド、本発明を第1図に示す一実施例に基づいてさらに
詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on an embodiment shown in FIG.

ます、前述のごときアルゴンを使用する各種の炉等の排
ガス発生源1a、、b、・・・から排出される排ガスは
、それぞれ冷却器2a、2b、・・・で冷却されたのち
に除塵機3a、3b、・・・を経てブロワ−4a、4b
、・・・あるいは真空ポンプ等に吸引される。このブロ
ワ−4a、4b、・・・の吐出側には、アルゴン回収系
統から分岐する大気放出系統5a、5b、・・・が分岐
している。このように、人気放出系統5a、5b、・・
・を設けることにより、各炉等の排ガス発生源1a、l
b、・・・の(・に業状態。
First, the exhaust gas discharged from the exhaust gas generation sources 1a, 2b, . Blower 4a, 4b via 3a, 3b, ...
,... or sucked into a vacuum pump, etc. Atmospheric discharge systems 5a, 5b, . . . branch from the argon recovery system on the discharge side of the blowers 4a, 4b, . In this way, popular release systems 5a, 5b,...
・By providing exhaust gas generation sources 1a, l of each furnace etc.
b,...'s (・ni karma state).

アルゴンの使用状、聾に応じて切換え弁6a  6b・
・・を操作し、回収操作の必要のない排ガスを人気に放
出することかでき、アルゴン回収系統に導入されるアル
ゴンを含む排ガス(以下、このガスを回収ガスと゛いう
)を希釈することがないので、アルゴン回収系統の負担
を軽減するとともに、アルゴンの回収率を向上させるこ
とができる。
Switching valve 6a, 6b, depending on argon usage and deafness.
... can be operated to release exhaust gas that does not require recovery operations, without diluting the exhaust gas containing argon (hereinafter referred to as recovery gas) introduced into the argon recovery system. Therefore, the burden on the argon recovery system can be reduced and the argon recovery rate can be improved.

ブロワ−4a、4b、・・・から吐出された回収ガスは
、ガスホルダー(貯槽)7に一時貯留される。
The recovered gas discharged from the blowers 4a, 4b, . . . is temporarily stored in a gas holder (storage tank) 7.

このガスホルダー7は、排ガス発生源、a、、b。This gas holder 7 is a source of exhaust gas, a, b.

・・の操業方法や排出するガス量により適当な容量に設
定されるもので、一定量の回収ガスか継続して発生する
ような場合には、省略することもてきる。
It is set to an appropriate capacity depending on the operating method and amount of gas discharged, and may be omitted if a certain amount of recovered gas is continuously generated.

ガスホルダ〜フ内の回収ガスは、所定の流量で除塵工程
8の第一除塵機9を介してブロワ−10に吸引される。
The recovered gas in the gas holders is sucked into the blower 10 via the first dust remover 9 of the dust removal step 8 at a predetermined flow rate.

この第一除塵機9は、回収ガス中の塵埃を数mg/Tr
I′程度に低減させるもので、従来と同様のロール巻取
式、水洗塔 ベンチュリスクラバー等が用いられている
。尚、回収ガスがあらかしめ前記排ガス発生R1a、l
b、・・・に付設した除塵[3a、3b、・・・でこの
程度まで除塵されている場合には、この第一除塵機9を
省略することができる。
This first dust remover 9 removes several mg/Tr of dust from the recovered gas.
The conventional equipment such as a roll winding type, water washing tower, venturi scrubber, etc. is used to reduce the amount of water to about I'. It should be noted that the recovered gas becomes clear and the exhaust gas generation R1a, l
If the dust removers [3a, 3b, . . . attached to the dust removers 3a, 3b, .

上記ブロワ−10から吐出された回収ガスは、切換え弁
IIa、ilb、  11c、1、dの開閉により切換
え使用される第二集塵機12a、12bに導入され、除
塵r程か実施される。この第二集塵機、2a12bには
、回収ガス中の0.01〜1即程度の極微細な塵埃を除
去する機能をaするものか用いられている。この種の集
塵機としては、例えば、中空糸膜等のミクロンフィルタ
ーあるいは電気集塵機等を用いることができる。特に静
電気を利用して極微細な塵埃を除去する1嘔気集塵機を
使用することにより、圧力損失を低減さけることができ
る。また第二集塵機、2a、12bを複数基設け、切換
え弁11a  11b、11c、lidを介して切換え
使用することにより、捕集された塵埃の除去再生や保守
作業も回収ラインの運転を+、=めずに行うことかでき
、長期連続運転か可能になる。この集塵機は、その内部
構造によっては、集塵極板部のみを切換え使用するもの
であってもよい。
The recovered gas discharged from the blower 10 is introduced into the second dust collectors 12a, 12b, which are selectively used by opening and closing the switching valves IIa, ilb, 11c, 1, d, and dust removal is carried out. This second dust collector 2a12b is used to have the function of removing very fine dust of about 0.01 to 1 in the recovered gas. As this type of dust collector, for example, a micron filter such as a hollow fiber membrane or an electric dust collector can be used. In particular, pressure loss can be reduced by using a vomiting dust collector that uses static electricity to remove extremely fine dust. In addition, by providing a plurality of second dust collectors 2a, 12b and using them selectively via the switching valves 11a, 11b, 11c, and lid, removal and regeneration of collected dust and maintenance work can be performed while operating the recovery line. This can be done rarely and enables long-term continuous operation. Depending on the internal structure of this dust collector, only the dust collecting electrode plate portion may be switched for use.

除塵後の回収ガスは、次の濃度1χJ整工程13及び燃
焼工程14に導入され、回収ガス中に含まれる水素及び
一酸化炭素か、吸着除去の容易な水及び二酸化炭素に変
換される。まず、濃度、’l、’j整上程13は、酸素
分析計13a、水素分析計、31−+一酸化炭素分析旧
13cでそれぞれの濃度をAll+定するとともに・、
流Qil’13dで回収ガスの流量を測定することによ
って回収ガスr11の酸素、水素一酸化炭素のそれぞれ
の量を算出する。この算出結果は、マイコン等の演算手
段13eにより演県され、水素及び/又は一酸化炭素を
燃焼させるのに必要な酸素量が算出される。そして、回
収ガス中の酸素量と比較して、これか不足する場合には
、供給酸素流量調節計13 f及び供給酸素流m +i
u1節弁13gからなる酸素供給装置13hから所定量
の酸素又は空気を回収ガスに導入する。
The recovered gas after dust removal is introduced into the next concentration 1χJ adjustment step 13 and combustion step 14, where it is converted into hydrogen and carbon monoxide contained in the recovered gas, or into water and carbon dioxide, which are easily adsorbed and removed. First, in the concentration, 'l,'j adjustment process 13, each concentration is determined by the oxygen analyzer 13a, hydrogen analyzer 31-+carbon monoxide analyzer 13c, and...
By measuring the flow rate of the recovered gas with the flow Qil'13d, the respective amounts of oxygen and hydrogen carbon monoxide in the recovered gas r11 are calculated. This calculation result is calculated by a calculation means 13e such as a microcomputer, and the amount of oxygen required to burn hydrogen and/or carbon monoxide is calculated. Then, when compared with the amount of oxygen in the recovered gas, if this is insufficient, the supply oxygen flow rate controller 13 f and the supply oxygen flow m + i
A predetermined amount of oxygen or air is introduced into the recovered gas from an oxygen supply device 13h consisting of a u1 control valve 13g.

尚、1%給する酸素量は、水素及び/又は一酸化炭素の
完全燃焼を図るために僅かに多く供給することか好まし
く、後の吸着工程の負担を考慮して、燃焼工程14終了
後の酸素残分が、数百乃至数千pl)ffl程度になる
ように加えることが望ましい。
It is preferable to supply a slightly larger amount of 1% oxygen in order to achieve complete combustion of hydrogen and/or carbon monoxide. It is desirable to add so that the residual amount of oxygen is on the order of several hundred to several thousand pl)ffl.

一方、燃焼工程14は、熱交換器14a及び加熱器14
bで所定温度に昇温し、上記濃度調整工程13で酸素量
を調整された回収ガスを触媒筒14C内に充填した触媒
に接触させて燃焼させ、水素や一酸化炭素を酸化して水
や二酸化炭素とする。
On the other hand, the combustion process 14 includes a heat exchanger 14a and a heater 14.
The recovered gas, whose temperature has been raised to a predetermined temperature in step b and whose oxygen content has been adjusted in the concentration adjustment step 13, is brought into contact with the catalyst filled in the catalyst cylinder 14C and burned, oxidizing hydrogen and carbon monoxide to form water and Carbon dioxide.

この燃焼工程14は、回収ガス中の水素や一酸化炭素の
量が少ない場合は、−段の触媒筒で行うことができるが
、その量が多い場合には、第2図及び第3図に示す燃焼
工程30.40を用いることが好ましい。
This combustion step 14 can be carried out in the -stage catalyst cylinder if the amount of hydrogen or carbon monoxide in the recovered gas is small, but if the amount is large, It is preferred to use the combustion process shown in 30.40.

第2図に示す燃焼工程30は、回収ガス中の水素及び/
又は一酸化炭素が多くて酸素量が少ない場合に適用され
るもので、多段に触媒筒31a。
The combustion step 30 shown in FIG.
Alternatively, it is applied when the amount of carbon monoxide is large and the amount of oxygen is small, and the catalyst cylinders 31a are arranged in multiple stages.

31b、・・・を連設するとともに、各触媒筒31a3
1b、・・・の前後に、それぞれ前記同様の酸素供給量
R32a、32b、−・・、冷却器33a、33b、・
・・、バイパス経路34a、34b、・・・を設けたも
のである。この燃焼工程30では、前述の濃度調整工程
13で算出された酸素供給量を、触媒筒の段数に応じて
分割し、各段の触媒筒31a。
31b, . . . and each catalyst cylinder 31a3.
Before and after 1b, . . . , the same oxygen supply amounts R32a, 32b, . . . , coolers 33a, 33b, .
. . , bypass paths 34a, 34b, . . . are provided. In this combustion step 30, the amount of oxygen supplied calculated in the concentration adjustment step 13 described above is divided according to the number of stages of catalyst cylinders, and the amount of oxygen supplied in the above-described concentration adjustment process 13 is divided according to the number of stages of catalyst cylinders 31a.

31b、・・・の直前で回収ガスに供給することにより
、各触媒筒3、a、31b、・・・内の燃焼量を低減さ
せて発熱を抑制するものである。また、冷却器33a、
33b、・・・及びバイパス経路34a。
By supplying the recovered gas immediately before 31b, . . . , the amount of combustion in each catalyst cylinder 3, a, 31b, . . . is reduced and heat generation is suppressed. In addition, the cooler 33a,
33b,... and the bypass path 34a.

34b、・・・は、前段の触媒筒31a、31b、・・
・で昇温した回収ガスの温度を調節して次段の触媒筒に
送るためのものである。尚、この構成で、回収ガス中の
水素及び/又は一酸化炭素の量が変動して水素及び/又
は一酸化炭素が少なくなり、前方の数段の触媒筒のみて
も十分に燃焼させることが可能な場合には、酸素供給を
これらの触媒筒部分のみとして、燃焼完了後の回収ガス
を上記バイパス経路34a、34b、・・・等から次工
程に導出するようにすることもできる。
34b, . . . are the front catalyst cylinders 31a, 31b, .
・This is to adjust the temperature of the recovered gas heated in step 1 and send it to the next stage catalyst cylinder. In addition, with this configuration, the amount of hydrogen and/or carbon monoxide in the recovered gas fluctuates and the amount of hydrogen and/or carbon monoxide decreases, making it difficult to combust sufficiently even with only the front several stages of catalyst cylinders. If possible, oxygen may be supplied only to these catalyst cylinder portions, and the recovered gas after completion of combustion may be led out to the next step through the bypass paths 34a, 34b, . . . .

第3図に示す燃焼工程40は、回収ガス中の水素及び/
又は一酸化炭素の含有量が多く、しかも酸素含有量が多
い場合に適用されるもので、−段あるいは複数段の触媒
筒41a、41b、・・・とともに、上記同様の冷却器
42a、42b、・・・及びバイパス経路43a、43
b、・・・を有する燃焼系統44に、水分離器4つ、循
環ブロワ−45,ブロワ−吐出圧力制御機構46.循環
流量制御機構47等を有する循環系統48を設けたもの
である。
The combustion process 40 shown in FIG.
Or, it is applied when the content of carbon monoxide is high and the content of oxygen is high, and the same coolers 42a, 42b, ... and bypass paths 43a, 43
A combustion system 44 having four water separators, a circulation blower 45, a blower discharge pressure control mechanism 46, etc. A circulation system 48 having a circulation flow rate control mechanism 47 and the like is provided.

この循檀系統48は、前記濃度調整工程13の演算結果
を受けて作動するもので、触媒筒41a。
This circulation system 48 is operated in response to the calculation result of the concentration adjustment step 13, and is operated in response to the calculation result of the concentration adjustment step 13, and the catalytic cylinder 41a.

41b、・・・て燃焼を終えた後の回収ガスを循環ブロ
ワ−45で吸引し、ブロワ−吐出圧力制御機構46及び
循環流量制御機構47で、その圧力及び流量を制御した
循環ガスを前記回収ラインの熱交換器14aの直前に導
入している。これにより、触媒筒41a、 41b、・
・・に導入される回収ガスを希釈して水素及び/又は一
酸化炭素濃度を所定値以下に落し、触媒の過熱を防止す
ることができる。尚、濃度調整工程13の演算結果が水
素及び/又は一酸化炭素量が少ないことを示した場合に
は、この循環系統48を停止させることができ、また酸
素量が少ないことを示した場合には、前記同様の酸素の
供給を行って水素及び/又は一酸化炭素の燃焼を行うこ
とができる。
41b, . . . , the recovered gas after combustion is sucked by the circulation blower 45, and the circulating gas whose pressure and flow rate are controlled by the blower discharge pressure control mechanism 46 and the circulation flow rate control mechanism 47 is recovered. It is introduced in the line immediately before the heat exchanger 14a. As a result, the catalyst cylinders 41a, 41b,
It is possible to dilute the recovered gas introduced into the reactor to reduce the concentration of hydrogen and/or carbon monoxide to a predetermined value or less, thereby preventing overheating of the catalyst. Note that if the calculation result of the concentration adjustment step 13 shows that the amount of hydrogen and/or carbon monoxide is small, this circulation system 48 can be stopped, and if the calculation result of the concentration adjustment step 13 shows that the amount of oxygen is small, can perform the combustion of hydrogen and/or carbon monoxide by supplying oxygen in the same manner as described above.

第1図に戻って、上述のごとく構成された燃焼工程14
を終えた回収ガスは、冷却器15.バイパス経路16を
有する温度調整経路17を経て熱交換器14Hに導入さ
れ、燃焼工程14導入前の回収ガスを加熱するとともに
、自身は降温して吸着工程の前段に配置されたガスホル
ダー18に導入される。このガスホルダー18は、前述
の除塵工程8の前段に配置されたガスホルダー7と同様
に、後段の吸着工程に導入する回収ガスの流量等を調整
する機能を果すもので、バルーンあるいは水封式ホルダ
ーを用いることができ、その内圧は、数十乃至数百mm
Aqに保たれている。この内圧を高くすると前記ブロワ
−10や後述の吸着工程の真空ポンプの負担が増し、消
費動力が増加するのでできるだけ低くしておくことが望
ましい。
Returning to FIG. 1, the combustion process 14 configured as described above
The recovered gas is sent to the cooler 15. The recovered gas is introduced into the heat exchanger 14H via a temperature adjustment path 17 having a bypass path 16, and heats the recovered gas before being introduced into the combustion step 14, and the temperature of the recovered gas is lowered before being introduced into the gas holder 18 arranged before the adsorption step. be done. This gas holder 18, similar to the gas holder 7 placed before the dust removal process 8 described above, has the function of adjusting the flow rate of the recovered gas introduced into the latter adsorption process, and is a balloon or water seal type. A holder can be used, and its internal pressure is several tens to hundreds of mm.
It is kept at Aq. If this internal pressure is increased, the burden on the blower 10 and the vacuum pump for the adsorption process described later will increase, and the power consumption will increase, so it is desirable to keep it as low as possible.

ガスホルダー18に貯留された回収ガス中の不純物成分
、即ち窒素、酸素、水、二酸化炭素等を吸着除去する吸
着工程1つは、3基の吸着塔20a 、  20 b 
、  20 cを備えた圧力変動(ブレッンヤースイン
グ)式吸着装置(PSA)であって、δ吸着塔20a、
20b、20cは、隅間する各切換え弁群21,2、・
・・の切換え開閉及び真空ポンプ22の作動により、吸
n =−次再生一真空画生一バージ再生−−次充圧一二
次充圧の各段階を各塔交互に順次繰返して吸着を実施す
る。即ち、第1塔20aか吸着段階にある時には、第2
塔20 bは一次充圧一二次充圧の段階にあり、第3塔
20cは一次再生→真空再生→パージ1町生の段階にあ
り、第2塔20bが吸着段階に移ると、第1塔20aは
一次再生一真空再生一パージ再生の段階に移り、第3塔
20cは一次充圧=二次充圧の段階に移る。
One adsorption process for adsorbing and removing impurity components, ie, nitrogen, oxygen, water, carbon dioxide, etc. in the recovered gas stored in the gas holder 18, involves the use of three adsorption towers 20a and 20b.
, 20c;
20b, 20c are respective switching valve groups 21, 2, . . .
By switching on and off and operating the vacuum pump 22, adsorption is carried out by alternately repeating each stage of suction n = - next regeneration - vacuum drawing - barge regeneration - next charging pressure - secondary charging in each tower. do. That is, when the first column 20a is in the adsorption stage, the second column 20a is in the adsorption stage.
The column 20b is in the stage of primary charging and secondary charging, the third column 20c is in the stage of primary regeneration → vacuum regeneration → purge 1, and when the second column 20b moves to the adsorption stage, the first The column 20a moves to the stage of primary regeneration, vacuum regeneration, and purge regeneration, and the third column 20c moves to the stage of primary charging=secondary charging.

尚、吸着工程1つは、他の吸着方法、例えば2基式のP
SA等を用いたり、加圧状態で吸着を実施することもで
きるが、上記のごとく3基式として真空ポンプ22によ
る真空再生に加え、不純物を吸着により除去した後の回
収ガス(以下、製品ガスという)を吸着塔の出口端から
吸着塔に導入して吸着剤を再生するパージ再生を行うこ
とにより、吸着剤の再生をより確実に行うことができる
Note that one adsorption step may be performed using another adsorption method, such as a two-unit P
Although adsorption can be carried out using SA or the like or under pressure, in addition to vacuum regeneration using the vacuum pump 22 as described above, in addition to the vacuum regeneration using the vacuum pump 22, the recovered gas (hereinafter referred to as product gas) after impurities have been removed by adsorption is By performing purge regeneration in which the adsorbent is introduced into the adsorption tower from the outlet end of the adsorption tower to regenerate the adsorbent, the adsorbent can be regenerated more reliably.

また吸′rJ操作を大気圧乃至減圧下(後述の製品ガス
ブロワ−の吸引による)で行うことにより、吸着塔に導
入する回収ガスを加圧するための圧縮機を省略でき、そ
の動力費も削減できるのてコストダウンを図れる。
In addition, by performing the suction operation at atmospheric pressure or reduced pressure (by suction by the product gas blower described later), the compressor for pressurizing the recovered gas introduced into the adsorption tower can be omitted, and its power cost can also be reduced. This will help reduce costs.

また、上記吸着塔20a、20b、2Oc内に充填する
吸着剤としては、主として水分を吸着する乾燥剤、主と
して二酸化炭素を吸着するX系合成ゼオライト、主とし
て酸素を吸着するカーボンモレキュラーシーブス、及び
主として窒素を吸着する5A系ゼオライトを適当量層状
に積層して使用することが好ましい。尚、上記吸着剤の
使用量及びその割合は、排ガス発生源からの排ガス組成
に従って最適な状態に決めることができる。
The adsorbents filled in the adsorption towers 20a, 20b, and 2Oc include a desiccant that mainly adsorbs water, an X-based synthetic zeolite that mainly adsorbs carbon dioxide, carbon molecular sieves that mainly adsorb oxygen, and a desiccant that mainly adsorbs carbon dioxide. It is preferable to use an appropriate amount of 5A-based zeolite that adsorbs 5A-type zeolite in a layered manner. The amount and proportion of the adsorbent used can be optimally determined according to the exhaust gas composition from the exhaust gas generation source.

吸着塔20 a 、  20 b 、  20 cの再
生により生じた排ガス(以ド、脱着ガスという)は、真
空ポンプ22により吸引されて排出される。この真空ポ
ンプ22には、後述の戻しガスの関係から、水封式真空
ポンプあるいは注水ルーツ式真空ポンプを用いることが
好ましい。真空ポンプ22からの脱着ガスは、水分離器
23に導入され、水を分離した後に導出される。尚、分
離した水は、ポンプ24により上記真空ポンプ22に循
環使用することができる。
Exhaust gas (hereinafter referred to as desorption gas) generated by regeneration of the adsorption towers 20 a , 20 b , and 20 c is sucked and discharged by the vacuum pump 22 . As the vacuum pump 22, it is preferable to use a water ring type vacuum pump or a water injection Roots type vacuum pump in view of the return gas, which will be described later. The desorption gas from the vacuum pump 22 is introduced into the water separator 23 and is discharged after separating the water. The separated water can be circulated to the vacuum pump 22 by the pump 24.

さらに、この吸着]−程1つには、上記真空及びパージ
再生段階にある吸着塔から排出される脱着ガスを、前記
ガスホルダー18に戻すガス戻し回路25が設けられて
いる。即ち、水分離器23を導出した脱着ガスは2分さ
れ、一方は排気弁26を介して消音器27から大気中に
排出され、他方が戻し弁25aを経て戻し管25bから
ガスホルダー18に戻される。
Further, in this adsorption step, a gas return circuit 25 is provided for returning the desorption gas discharged from the adsorption tower in the vacuum and purge regeneration stage to the gas holder 18. That is, the desorption gas led out of the water separator 23 is divided into two parts, one of which is discharged into the atmosphere from the muffler 27 via the exhaust valve 26, and the other is returned to the gas holder 18 from the return pipe 25b via the return valve 25a. It will be done.

この戻しガス量は、回収ガス中のアルゴン濃度。The amount of returned gas is the argon concentration in the recovered gas.

全系におけるアルゴン回収率、所望する製品ガス純度等
により適宜設定されるものである。例えば、回収ガス〕
00に対して脱着ガス112゜8を戻しガスとして戻し
、循環させることにより、全系のアルゴンの回収率を8
0%以上に向」ニさせることかできる。
It is appropriately set depending on the argon recovery rate in the entire system, desired product gas purity, etc. For example, recovered gas]
By returning and circulating the desorption gas 112°8 as a return gas, the argon recovery rate of the entire system was increased to 8.
It is possible to increase the rate to 0% or higher.

このようにして回収された高純度のアルゴンは、製品ガ
スブロワ−28により適当な圧力て需要先に送られる゛
The high-purity argon thus recovered is sent to a consumer at an appropriate pressure by a product gas blower 28.

尚、上記戻しガス量の調節ぼ、前記排気弁26と戻し弁
25aの開度の調節や開閉時間の1コM整で行うことが
できる。また、脱着ガスの一部を戻すことにより吸着塔
の容量を増加させる必要があるか、アルゴンの回収率の
向上効果が設備コス]・の増大を大きく上回るので問題
とはならない。
The amount of return gas can be adjusted by adjusting the opening degrees of the exhaust valve 26 and the return valve 25a and adjusting the opening/closing time. Also, whether it is necessary to increase the capacity of the adsorption tower by returning a portion of the desorbed gas is not a problem because the effect of improving the argon recovery rate greatly exceeds the increase in equipment cost.

さらに、上記戻しガスを吸着塔入口に戻すこともできる
が、PSAからυ導出される脱着ガスは、前述のごとく
真空ポンプの特性から、その圧力や流量に変動かあると
ともに、吸着塔のvf生段階の状態により脱着ガスの組
成も異なるので、上記のごとく戻しガスをガスホルダー
に戻すことにより、PSAに導入するガスを安定した状
態とすることかでき、吸着前線の混乱を発生させずに効
率の良い吸着除去を行うことが可能となる。
Furthermore, the above-mentioned return gas can be returned to the adsorption tower inlet, but the desorption gas derived from the PSA has fluctuations in pressure and flow rate due to the characteristics of the vacuum pump as described above, and the vf of the adsorption tower Since the composition of the desorption gas differs depending on the state of the stage, by returning the return gas to the gas holder as described above, the gas introduced into the PSA can be kept in a stable state, and the efficiency can be increased without causing confusion in the adsorption front. This makes it possible to perform good adsorption removal.

以上の構成よりなる本発明方法を適用した第1図に示す
装置により、製鉄所内ホルダーより供給されたアルゴン
35.8%を含有する原料排ガス36NTff’/hを
処理した結果、99.9%のアルゴン、0. 33  
N−m’/hを得られ、全系の回収率として80%を達
成した。この時の各ガスの流量及び組成等を第1図に符
号A−Mで示すfl11定点で測、定した結果を次表に
示す。
As a result of processing 36NTff'/h of raw material exhaust gas containing 35.8% argon supplied from a holder in a steelworks using the apparatus shown in FIG. Argon, 0. 33
N-m'/h was obtained, and the recovery rate of the entire system was 80%. The flow rate and composition of each gas at this time were measured at fixed points fl11 indicated by symbols A-M in FIG. 1, and the results are shown in the following table.

この結果に示されるごと<、PSA入口(G)における
アルゴン濃度は18.7%、ガスLM、量は110.6
Nm/hであり、原料排ガス量35゜4Nm’/hに対
し、約3.1倍であった。また排ガス(J)中のアルゴ
ン濃度は、平均10.3%。
As shown in this result, the argon concentration at the PSA inlet (G) is 18.7%, and the gas LM amount is 110.6%.
Nm/h, which was approximately 3.1 times the raw material exhaust gas amount of 35°4 Nm'/h. Furthermore, the average concentration of argon in the exhaust gas (J) is 10.3%.

その量は100.27  Nゴ/hであり、その内75
.2  Nm/hをPSAに戻し、25. 7  Nm
’/11を人気に放出した。
The amount is 100.27 Ngo/h, of which 75
.. Return 2 Nm/h to PSA, 25. 7Nm
'/11 became popular.

また製品アルゴン中の不純物としての窒素は800p凹
又はそれ以下、酸素は200 ppm又はそれ以下であ
った。即ち、PSA−段で窒素、酸素。
Further, nitrogen as an impurity in the product argon was 800 ppm or less, and oxygen was 200 ppm or less. i.e. nitrogen, oxygen in the PSA stage.

二酸化炭素、水分を除去でき、このPSA部の電力原単
位は、約0. 6kwII/ Nrr?A rであった
Carbon dioxide and moisture can be removed, and the power consumption of this PSA section is approximately 0. 6kwII/Nrr? It was Ar.

尚、本発明方法は、上記のごとき製鉄所排ガスよりのア
ルゴンの回収に限らず、溶接用アルゴンの排ガスよりの
アルゴンの回収や、アルゴン以外の不活性ガスの回収に
も利用し得ることは勿論である。
It should be noted that the method of the present invention is not limited to the recovery of argon from steelwork exhaust gas as described above, but can of course also be used for recovery of argon from welding argon exhaust gas and recovery of inert gases other than argon. It is.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように、ガス組成物中に含有さ
れる0、01〜1 umの極微細な塵埃を除去すること
により、触媒を用いる工程での目詰りや触媒毒として作
用することを防止でき、長期間の連続運転を可能とする
。また集塵機を切換え使用するようにしたから集塵機の
清帰、再生、保守等を容易に行うことができ、常に最適
な状態で連続して運転を行うことができる。特に、上記
集塵機を静電気を利用した電気集塵機とすることにより
、極微細な塵埃も圧損を低く抑えながら高効率で除去す
ることができる。
As explained above, the present invention removes ultrafine dust of 0.01 to 1 um contained in a gas composition, thereby preventing clogging in a process using a catalyst or acting as a catalyst poison. This enables long-term continuous operation. In addition, since the dust collectors are switched and used, cleaning, regeneration, maintenance, etc. of the dust collectors can be easily performed, and continuous operation can be performed under optimal conditions at all times. In particular, by using an electric dust collector that uses static electricity as the dust collector, even extremely fine dust can be removed with high efficiency while keeping pressure loss low.

さらに、ガス組成物中の水素、一酸化炭素、酸素の量を
δp1定し、不足分の酸素の補給を行うとともに、その
量に応じて接触させる触媒の段数や、循環させるガス量
を調整することにより、必要な触媒作用を得ながら、過
度の昇温による触媒の劣化を防止し、触媒の交換量の低
減も図ることができる。
Furthermore, the amount of hydrogen, carbon monoxide, and oxygen in the gas composition is determined by δp1, and the insufficient amount of oxygen is replenished, and the number of catalyst stages to be contacted and the amount of gas to be circulated are adjusted according to the amount. By doing so, it is possible to prevent deterioration of the catalyst due to excessive temperature rise while obtaining the necessary catalytic action, and also to reduce the amount of catalyst replacement.

また、除塵工程及び吸着工程の前段に貯槽を配設してガ
ス組成物の導入量を調節することにより、常に安定した
状態で各工程を行うことができ、効率のよい回収を行う
ことができる。特に、吸着工程の前段の貯槽に吸着工程
から排出される排ガスの一部を戻すことにより、該排ガ
ス中のアルゴンを回収できるとともに、貯槽内で均一な
濃度としたガスを吸着り程に導入できるので安定した状
態で吸着処理を行うことができる。加えて、この吸i?
−L程を大気圧乃至減圧Fで行うことにより、圧縮機等
の設備や動力費が不要となり、原11位の向1−を図れ
る。
In addition, by arranging a storage tank before the dust removal process and the adsorption process and adjusting the amount of gas composition introduced, each process can be performed in a stable state at all times, allowing efficient recovery. . In particular, by returning a portion of the exhaust gas discharged from the adsorption process to the storage tank before the adsorption process, the argon in the exhaust gas can be recovered, and the gas can be introduced at a uniform concentration within the storage tank to the extent that it is adsorbed. Therefore, the adsorption process can be performed in a stable state. In addition, this sucking i?
By performing the -L step at atmospheric pressure or reduced pressure F, equipment such as a compressor and power costs are not required, and the original 11th position can be improved.

また、吸着処理における吸着剤を上記のごとく組合せる
ことにより、各不純物成分を効率よく吸着除去すること
ができ、アルゴンの回収l農度を向上できる。
Further, by combining adsorbents in the adsorption treatment as described above, each impurity component can be efficiently adsorbed and removed, and the recovery rate of argon can be improved.

従って、製鉄所等におけるアルゴンの回収効率を大幅に
向上させることができ、アルゴンにかかるコストを低減
させ、製鉄全体のコストダウンにまで寄与することがで
きる。
Therefore, the recovery efficiency of argon in a steelworks or the like can be greatly improved, the cost of argon can be reduced, and it can even contribute to the cost reduction of the entire steelmaking industry.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す系統図、第2図及び第
3図はそれぞれ燃焼」二程の他の実施例を示す系統図で
ある。 la、lb・・・排ガス発生源  7,18・ガスホル
ダー  8・・・除塵工程  13・・・濃度調整工程
  14.30.40・・・燃焼工程  1−4C・・
触媒筒  19・・・吸着工程  20a、20b20
c・・・吸着塔  25・・・ガス戻し回路時 許 出
 願 人 日木酸素株式会社代理人  弁理士  木 
 戸  傳一部間 木    戸    − 彦7/ (1,。 同 小 眞
FIG. 1 is a system diagram showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are system diagrams showing other embodiments of combustion. la, lb...Exhaust gas generation source 7,18・Gas holder 8...Dust removal process 13...Concentration adjustment process 14.30.40...Combustion process 1-4C...
Catalyst cylinder 19...Adsorption process 20a, 20b20
c...Adsorption tower 25...At the time of gas return circuit Applicant: Hiki Sanso Co., Ltd. Agent Patent attorney Thu
Part of the door - Hiko 7/ (1,. Koshin)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アルゴンを主成分とするガス組成物からアルゴンを
回収する方法において、前記ガス組成物中の極微細な塵
埃を集塵機により除去する除塵工程、除塵後のガス組成
物を触媒に接触させてガス組成物中の水素及び/又は一
酸化炭素とガス組成物中の酸素及び/又は外部から供給
される酸素とを反応させて燃焼させる燃焼工程、及びガ
ス組成物中のアルゴン以外の成分を切換え使用される複
数の吸着器により吸着除去する吸着工程を含むことを特
徴とするアルゴンの回収方法。 2、アルゴンを主成分とするガス組成物からアルゴンを
回収する方法において、前記ガス組成物中の極微細な塵
埃を集塵機により除去する除塵工程、除塵後のガス組成
物中の水素、一酸化炭素及び酸素の含有量を測定し、測
定結果を演算してガス組成物中の水素及び/又は一酸化
炭素を燃焼させるのに必要な酸素量を算出し、ガス組成
物中に含まれる酸素量と比較して必要に応じて不足する
所定量の酸素を外部から供給する濃度調整工程、濃度調
整後のガス組成物を触媒に接触させてガス組成物中の水
素及び/又は一酸化炭素とガス組成物中の酸素及び/又
は外部から供給される酸素とを反応させて燃焼させるに
あたり、前記水素及び/又は一酸化炭素濃度に応じて多
段に分割して設けられた触媒の各段の直前で前記外部か
ら供給する酸素を分割して供給した後に触媒と接触させ
て、あるいは燃焼後のガス組成物を循環させて原ガス組
成物を希釈して触媒と接触させて燃焼させる燃焼工程、
及びガス組成物中のアルゴン以外の成分を切換え使用さ
れる複数の吸着器により吸着除去する吸着工程を含むこ
とを特徴とするアルゴンの回収方法。 3、前記除塵工程の前段及び吸着工程の前段に、前記ガ
ス組成物を貯留する貯槽を配設し、除塵工程及び吸着工
程に導入するガス組成物の量を調節することを特徴とす
る請求項1又は2記載のアルゴンの回収方法。 4、前記吸着工程から排出される排ガスの一部を、前記
吸着工程の前段に配設された貯槽に戻してガス組成物に
合流させ、再び吸着工程に導入することを特徴とする請
求項3記載のアルゴンの回収方法。 5、前記吸着工程の吸着処理を大気圧乃至減圧下のプレ
ッシャースイング方式で行うことを特徴とする請求項1
又は2記載のアルゴンの回収方法。 6、前記除塵工程の切換え使用される集塵機が電気集塵
機であることを特徴とする請求項1又は2記載のアルゴ
ンの回収方法。
[Claims] 1. A method for recovering argon from a gas composition containing argon as a main component, including a dust removal step of removing ultrafine dust in the gas composition with a dust collector, and a step of removing the gas composition after dust removal. A combustion process in which hydrogen and/or carbon monoxide in the gas composition are reacted with oxygen in the gas composition and/or oxygen supplied from the outside by being brought into contact with a catalyst, and argon in the gas composition is reacted with the oxygen supplied from the outside. A method for recovering argon, comprising an adsorption step of adsorbing and removing other components using a plurality of adsorbers that are selectively used. 2. In a method for recovering argon from a gas composition containing argon as a main component, a dust removal step of removing ultrafine dust in the gas composition using a dust collector, hydrogen and carbon monoxide in the gas composition after dust removal. The amount of oxygen contained in the gas composition and the amount of oxygen contained in the gas composition are calculated by calculating the measurement results and calculating the amount of oxygen necessary to burn hydrogen and/or carbon monoxide in the gas composition. A concentration adjustment step in which a predetermined amount of oxygen is supplied externally if necessary, and the gas composition after the concentration adjustment is brought into contact with a catalyst to adjust the gas composition with hydrogen and/or carbon monoxide in the gas composition. In order to cause the oxygen in the substance and/or the oxygen supplied from the outside to react and burn, the catalyst is divided into multiple stages depending on the concentration of hydrogen and/or carbon monoxide, and the catalyst is heated immediately before each stage of the catalyst. A combustion process in which oxygen supplied from the outside is supplied in parts and then brought into contact with a catalyst, or the gas composition after combustion is circulated to dilute the raw gas composition and brought into contact with a catalyst to be combusted;
and an adsorption step of adsorbing and removing components other than argon in the gas composition using a plurality of adsorbers that are selectively used. 3. A storage tank for storing the gas composition is provided before the dust removal step and before the adsorption step, and the amount of the gas composition introduced into the dust removal step and the adsorption step is adjusted. The method for recovering argon according to 1 or 2. 4. A part of the exhaust gas discharged from the adsorption step is returned to a storage tank disposed before the adsorption step to join the gas composition, and is introduced into the adsorption step again. Argon recovery method described. 5. Claim 1, wherein the adsorption treatment in the adsorption step is performed by a pressure swing method under atmospheric pressure or reduced pressure.
Or the argon recovery method described in 2. 6. The argon recovery method according to claim 1 or 2, wherein the dust collector used for switching the dust removal step is an electric dust collector.
JP1095997A 1989-04-15 1989-04-15 Argon recovery method Expired - Fee Related JP2761917B2 (en)

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