JPH0248287B2 - - Google Patents
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- JPH0248287B2 JPH0248287B2 JP59010111A JP1011184A JPH0248287B2 JP H0248287 B2 JPH0248287 B2 JP H0248287B2 JP 59010111 A JP59010111 A JP 59010111A JP 1011184 A JP1011184 A JP 1011184A JP H0248287 B2 JPH0248287 B2 JP H0248287B2
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、原料ガス中の炭酸ガス、水分等の不
純物を吸着除去するために設けられる吸着塔の吸
着および再生方法に関する。
純物を吸着除去するために設けられる吸着塔の吸
着および再生方法に関する。
ガスの深冷分離を行なう設備においては、深冷
分離装置内で凝固、閉塞の原因となる炭酸ガス、
水分等の不純物を除去するために吸着塔が設けら
れている。吸着塔は、通常、２基以上設けられて
おり、１基の吸着塔が不純物の吸着を行なつてい
る間に、他の吸着塔は吸着された不純物を吸着剤
から除去する再生が行なわれる。つまり、複数の
吸着塔を交互に切換えて、吸着、再生工程を繰り
返す。このような技術は、例えば、特開昭47−
38577号公報、特開昭48−18163号公報、特開昭48
−59082号公報、特開昭49−27483号公報、特開昭
49−27484号公報、特開昭49−78679号公報、特開
昭49−88782号公報、特開昭52−62177号公報、特
開昭54−8173号公報に開示されている。
分離装置内で凝固、閉塞の原因となる炭酸ガス、
水分等の不純物を除去するために吸着塔が設けら
れている。吸着塔は、通常、２基以上設けられて
おり、１基の吸着塔が不純物の吸着を行なつてい
る間に、他の吸着塔は吸着された不純物を吸着剤
から除去する再生が行なわれる。つまり、複数の
吸着塔を交互に切換えて、吸着、再生工程を繰り
返す。このような技術は、例えば、特開昭47−
38577号公報、特開昭48−18163号公報、特開昭48
−59082号公報、特開昭49−27483号公報、特開昭
49−27484号公報、特開昭49−78679号公報、特開
昭49−88782号公報、特開昭52−62177号公報、特
開昭54−8173号公報に開示されている。
吸着塔の再生には、上述した公報に示す如き
種々の方法が知られているが、この中には窒素な
どの再生ガスを用いるものが含まれている。再生
ガスを利用する吸着塔の再生は、第１図に示すよ
うに、加熱昇温工程−保温再生工程−冷却工程で
行なわれる。つまり、再生工程の終期は、吸着工
程に適した温度まで冷却する。吸着塔の再生は、
他方の吸着塔が吸着工程にある時間内に行なわれ
る必要があるが、短時間での再生を行なうにはい
かにして早期に加熱昇温するか、いかにして早期
に冷却するかが重要である。再生ガス量を多量に
供給することにより再生工程に要する時間を短縮
可能であるが、好ましい方法とは言えない。
種々の方法が知られているが、この中には窒素な
どの再生ガスを用いるものが含まれている。再生
ガスを利用する吸着塔の再生は、第１図に示すよ
うに、加熱昇温工程−保温再生工程−冷却工程で
行なわれる。つまり、再生工程の終期は、吸着工
程に適した温度まで冷却する。吸着塔の再生は、
他方の吸着塔が吸着工程にある時間内に行なわれ
る必要があるが、短時間での再生を行なうにはい
かにして早期に加熱昇温するか、いかにして早期
に冷却するかが重要である。再生ガス量を多量に
供給することにより再生工程に要する時間を短縮
可能であるが、好ましい方法とは言えない。
一方、吸着工程において、十分な吸着をさせる
には吸着剤を多量に充填することも一つの方法で
あるが、吸着剤は高価であり、好ましい方法とは
言えない。吸着剤の吸着特性は、第２図に示すよ
うに、吸着温度が低く、被吸着物の分圧が高いほ
ど吸着されやすい。したがつて、十分な吸着性能
を長時間得るためには、出来るだけ低い温度で運
転されることが望ましい。しかし、吸着時に発生
する吸着熱などのため、長時間吸着塔内を最適な
温度に保つことは難しく、必ずしも十分な吸着性
能が得られていない。つまり、その分だけ多くの
吸着剤を使用しなければならないということであ
る。
には吸着剤を多量に充填することも一つの方法で
あるが、吸着剤は高価であり、好ましい方法とは
言えない。吸着剤の吸着特性は、第２図に示すよ
うに、吸着温度が低く、被吸着物の分圧が高いほ
ど吸着されやすい。したがつて、十分な吸着性能
を長時間得るためには、出来るだけ低い温度で運
転されることが望ましい。しかし、吸着時に発生
する吸着熱などのため、長時間吸着塔内を最適な
温度に保つことは難しく、必ずしも十分な吸着性
能が得られていない。つまり、その分だけ多くの
吸着剤を使用しなければならないということであ
る。
本発明の目的は、経済的な吸着および再生を可
能とする吸着塔の吸着および再生方法を提供する
ものである。
能とする吸着塔の吸着および再生方法を提供する
ものである。
本発明は、吸着塔内に伝熱管を配し、再生工程
の冷却時およびそれに続く吸着工程において、該
伝熱管に冷却流体を通し、該冷却流体によつて吸
着塔の冷却を行なうことを特徴とする。
の冷却時およびそれに続く吸着工程において、該
伝熱管に冷却流体を通し、該冷却流体によつて吸
着塔の冷却を行なうことを特徴とする。
これによつて、再生ガスの消費を増加させるこ
となく短時間再生を行ない、また吸着剤の使用が
少なくとも十分な吸着性能を得ることができ、経
済的な運転が実現できる。
となく短時間再生を行ない、また吸着剤の使用が
少なくとも十分な吸着性能を得ることができ、経
済的な運転が実現できる。
以下、本発明を具体的実施例に基づき詳細に説
明する。第３図は本発明の一実施例を示す図面で
ある。この図において、１は原料ガス供給のため
に設けられた管、２と４は切替弁、３は吸着塔で
ある。５は原料ガスを深冷分離装置に供給するた
めの管、６は原料ガスの供給を受けて製品ガスと
廃ガスとに分離する深冷分離装置、７は製品ガス
を輪送するための管、８は廃ガスを輸送するため
の管である。９は再生ガスを吸着塔に供給するた
めの管、１０は再生ガスを加熱するための再生加
熱器、１１は吸着塔に供給された再生ガスを排気
するための管、１２は吸着塔３内に配された伝熱
管（熱交換器）、１３は伝熱管に加熱流体を供給
するための管、１４は伝熱管に供給された加熱流
体を排出するための管、１５は伝熱管に冷却流体
を供給するための管、１６は伝熱管に供給された
冷却流体を排出するための管である。
明する。第３図は本発明の一実施例を示す図面で
ある。この図において、１は原料ガス供給のため
に設けられた管、２と４は切替弁、３は吸着塔で
ある。５は原料ガスを深冷分離装置に供給するた
めの管、６は原料ガスの供給を受けて製品ガスと
廃ガスとに分離する深冷分離装置、７は製品ガス
を輪送するための管、８は廃ガスを輸送するため
の管である。９は再生ガスを吸着塔に供給するた
めの管、１０は再生ガスを加熱するための再生加
熱器、１１は吸着塔に供給された再生ガスを排気
するための管、１２は吸着塔３内に配された伝熱
管（熱交換器）、１３は伝熱管に加熱流体を供給
するための管、１４は伝熱管に供給された加熱流
体を排出するための管、１５は伝熱管に冷却流体
を供給するための管、１６は伝熱管に供給された
冷却流体を排出するための管である。
原料ガスは、管１を通り、切替弁２を経ていず
れかの吸着塔３に供給される。吸着塔３内では、
原料ガス中の炭酸ガス、水分等の不純物が除去さ
れ、原料ガスは切替弁４、管７を経て深冷分離装
置６に送られる。この深冷分離装置６において、
原料ガスは製品ガスと廃ガスに分離され、夫々管
７，８により輸送される。一方、吸着を行なつて
いない方の吸着塔３では、再生工程が実施される
が、これは次のように行なわれる。すなわち、再
生工程のうちの加熱昇温工程では、再生ガスを再
生加熱器１０によつて280℃程度まで加熱昇温さ
せた後、管９、弁４を経由して吸着塔３に送気さ
れ、吸着剤を加熱昇温する。この加熱昇温の期間
において、蒸気または加熱器により昇温された加
温空気等の加熱流体を吸着塔内に配された伝熱管
１２内に送気する。この加熱流体の送気により、
吸着塔３の内部の加熱昇温を助勢する。これによ
つて、加熱昇温工程を短時間に縮めることができ
ると共に、加熱昇温に要する再生ガスの消費を少
なくできる。吸着塔３内部の温度が所定温度、例
えば200℃程度に到達した時点において、加熱流
体の伝熱管１２への送気を停止し、吸着塔内部を
一定時間所定温度に保持するよう再生ガス温度を
調節する。これによつて、吸着塔３の被吸着物の
脱着が行なわれる。この期間が保温再生工程であ
る。脱着完了あるいはほぼ脱着が完了すると、再
生ガスの加熱を停止して吸着剤の冷却を開始す
る。このとき、伝熱管１２内へ水または寒冷ガス
（例えば液体窒素）などの冷却流体を送入開始す
る。この冷却流体の供給により、吸着塔３内の温
度は急冷され、冷却工程の時間が短縮される。こ
の時間短縮により、再生ガスの消費は減少すると
共に、再生工程全体の時間が短縮される。吸着塔
３内の温度が次の吸着工程に適する温度まで低下
すると、再生ガスの送気を停止し、次の吸着工程
に備える。弁の切替により吸着工程になると、原
料ガスをその吸着塔３内に送気し、不純物の吸着
を行なう。この吸着工程においても、引き続き伝
熱管１２内には冷却流体を送入する。これによつ
て、吸着剤に不純物が吸着する際の吸着熱によつ
て吸着塔内の温度上昇を防止する。したがつて、
吸着塔内の吸着剤は、常に吸着に最適の温度を維
持することができ、その吸着能力を最大限に活用
できる。
れかの吸着塔３に供給される。吸着塔３内では、
原料ガス中の炭酸ガス、水分等の不純物が除去さ
れ、原料ガスは切替弁４、管７を経て深冷分離装
置６に送られる。この深冷分離装置６において、
原料ガスは製品ガスと廃ガスに分離され、夫々管
７，８により輸送される。一方、吸着を行なつて
いない方の吸着塔３では、再生工程が実施される
が、これは次のように行なわれる。すなわち、再
生工程のうちの加熱昇温工程では、再生ガスを再
生加熱器１０によつて280℃程度まで加熱昇温さ
せた後、管９、弁４を経由して吸着塔３に送気さ
れ、吸着剤を加熱昇温する。この加熱昇温の期間
において、蒸気または加熱器により昇温された加
温空気等の加熱流体を吸着塔内に配された伝熱管
１２内に送気する。この加熱流体の送気により、
吸着塔３の内部の加熱昇温を助勢する。これによ
つて、加熱昇温工程を短時間に縮めることができ
ると共に、加熱昇温に要する再生ガスの消費を少
なくできる。吸着塔３内部の温度が所定温度、例
えば200℃程度に到達した時点において、加熱流
体の伝熱管１２への送気を停止し、吸着塔内部を
一定時間所定温度に保持するよう再生ガス温度を
調節する。これによつて、吸着塔３の被吸着物の
脱着が行なわれる。この期間が保温再生工程であ
る。脱着完了あるいはほぼ脱着が完了すると、再
生ガスの加熱を停止して吸着剤の冷却を開始す
る。このとき、伝熱管１２内へ水または寒冷ガス
（例えば液体窒素）などの冷却流体を送入開始す
る。この冷却流体の供給により、吸着塔３内の温
度は急冷され、冷却工程の時間が短縮される。こ
の時間短縮により、再生ガスの消費は減少すると
共に、再生工程全体の時間が短縮される。吸着塔
３内の温度が次の吸着工程に適する温度まで低下
すると、再生ガスの送気を停止し、次の吸着工程
に備える。弁の切替により吸着工程になると、原
料ガスをその吸着塔３内に送気し、不純物の吸着
を行なう。この吸着工程においても、引き続き伝
熱管１２内には冷却流体を送入する。これによつ
て、吸着剤に不純物が吸着する際の吸着熱によつ
て吸着塔内の温度上昇を防止する。したがつて、
吸着塔内の吸着剤は、常に吸着に最適の温度を維
持することができ、その吸着能力を最大限に活用
できる。
次に、この発明の適用例を説明する。
原料ガス条件
空気量1000Nm3／Ｈ、圧力５Kg／cm2，
温度30℃、炭酸ガス350PPM，
水分飽和
この条件において、炭酸ガス、水分を共に
IPPM以下に除去する吸着装置の仕様は次の通り
となる。ただし、吸着塔の再生切替時間は４時間
とし、原料空気の予冷は実施しないものとする。
IPPM以下に除去する吸着装置の仕様は次の通り
となる。ただし、吸着塔の再生切替時間は４時間
とし、原料空気の予冷は実施しないものとする。
（従来技術における吸着装置の仕様）
吸着塔寸法：直径…600mm
高さ…2200mm
再生条件：再生ガス量…750Nm3／Ｈ
再生ガス温度…280℃
吸着条件：吸着剤 合成ゼオライト…310Kg
平均吸着温度…35℃
（本発明適用例での吸着装置の仕様）
加熱流体は圧力10Kg／cm2Ｇの飽和蒸気を使用
し、冷却流体としては温度20℃の冷却水を使用し
た場合の仕様である。
し、冷却流体としては温度20℃の冷却水を使用し
た場合の仕様である。
吸着塔寸法：直径…500mm
高さ…2200mm
再生条件：再生ガス量…250Nm3／Ｈ
再生ガス温度…280℃
飽和蒸気量…30Kg／Ｈ
冷却水量…5Ton／Ｈ
吸着条件：吸着剤 合成ゼオライト…230Kg
平均吸着温度…25℃
冷却水量…5Ton／Ｈ
この発明の適用例によれば、次のようなことが
判る。
判る。
１ 従来のものに較べ、吸着温度が低下したこと
により吸着剤使用量を20％以上低減できる。
により吸着剤使用量を20％以上低減できる。
２ 吸着剤の再生に要する再生ガス量は、吸着剤
の量を低減したこと、再生加熱昇温工程と冷却
工程において加熱流体と冷却流体を使用したこ
とによつて、従来の半分以下に削減ができる。
したがつて、加熱流体、冷却流体にかかるコス
トの増加を考慮してもコスト低減の効果は大き
い。
の量を低減したこと、再生加熱昇温工程と冷却
工程において加熱流体と冷却流体を使用したこ
とによつて、従来の半分以下に削減ができる。
したがつて、加熱流体、冷却流体にかかるコス
トの増加を考慮してもコスト低減の効果は大き
い。
３ 再生ガス量が低減することに伴ない、再生ガ
スを加熱する再生加熱器の容量の低減が可能で
ある。
スを加熱する再生加熱器の容量の低減が可能で
ある。
なお、上述の適用例では、冷却流体として水を
利用したが、さらに低温の流体を利用すれば、更
に吸着剤の使用量の低減が可能である。また、上
述の実施例においては、空気の深冷分離装置の前
処理設備としての吸着装置について述べたが、本
発明はこれに限定されるものではない。本発明は
原料ガス中の炭酸ガスや水分等を吸着除去する吸
着装置全般に有効なものである。
利用したが、さらに低温の流体を利用すれば、更
に吸着剤の使用量の低減が可能である。また、上
述の実施例においては、空気の深冷分離装置の前
処理設備としての吸着装置について述べたが、本
発明はこれに限定されるものではない。本発明は
原料ガス中の炭酸ガスや水分等を吸着除去する吸
着装置全般に有効なものである。
以上詳細に説明したように本発明によれば、吸
着塔の吸着および再生を経済的に行なうことがで
きる。
着塔の吸着および再生を経済的に行なうことがで
きる。
第１図は吸着塔の吸着および再生を説明するた
めの図、第２図は吸着剤の吸着特性を説明するた
めの図、第３図は本発明の一実施例図面である。 １……管、２……切替弁、３……吸着塔、４…
…切替弁、５……管、６……深冷分離装置、７…
…管、８……管、９……管、１０……再生加熱
器、１１……管、１２……伝熱管、１３……管、
１４……管、１５……管、１６……管。
めの図、第２図は吸着剤の吸着特性を説明するた
めの図、第３図は本発明の一実施例図面である。 １……管、２……切替弁、３……吸着塔、４…
…切替弁、５……管、６……深冷分離装置、７…
…管、８……管、９……管、１０……再生加熱
器、１１……管、１２……伝熱管、１３……管、
１４……管、１５……管、１６……管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料ガス中の不純物を吸着除去する複数の吸
着塔内にそれぞれ伝熱管を有し、該伝熱管に伝熱
流体を供給して、一方の吸着塔で吸着を行ない、
他方の吸着塔で再生を行ない、これを切替えて使
用する吸着塔の吸着および再生方法において、 前記吸着時、吸着塔内の伝熱管に冷却流体を供
給して吸着塔内の温度上昇を防止すると共に、吸
着塔内を所定の吸着温度に維持し、他方、前記再
生時、加熱昇温させた再生ガスを再生側の吸着塔
に供給すると共に、該吸着塔内の伝熱管に加熱流
体を供給し、吸着塔内が所定温度に到達時加熱流
体の供給を停止し、再生ガスの温度調節により吸
着塔内を所定温度に維持して脱着を行ない、脱着
完了後加熱しない再生ガスにより吸着剤を冷却す
ると共に、伝熱管に冷却流体を供給して吸着塔内
を吸着温度まで冷却後、冷却用再生ガスと冷却流
体との供給を停止することを特徴とする吸着塔の
吸着および再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010111A JPS60153919A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 吸着塔の吸着および再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59010111A JPS60153919A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 吸着塔の吸着および再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153919A JPS60153919A (ja) | 1985-08-13 |
| JPH0248287B2 true JPH0248287B2 (ja) | 1990-10-24 |
Family
ID=11741200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59010111A Granted JPS60153919A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | 吸着塔の吸着および再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60153919A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634351Y2 (ja) * | 1988-09-19 | 1994-09-07 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム技術研究組合 | 再生型脱硫装置 |
| JPH088972B2 (ja) * | 1989-03-28 | 1996-01-31 | 森川産業株式会社 | ガスの回収装置 |
| FR2843705B1 (fr) * | 2002-08-21 | 2005-07-22 | Conservatoire Nat Arts | Procede et dispositif pour regenerer un adsorbant |
| JP5579630B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-08-27 | 株式会社日立製作所 | 二酸化炭素回収システム |
| JP5864281B2 (ja) * | 2012-01-20 | 2016-02-17 | 株式会社日立製作所 | Ｃｏ２分離回収装置 |
| JP5829168B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-12-09 | 株式会社日立製作所 | 二酸化炭素回収システム及びこれを用いた二酸化炭素回収方法 |
| WO2014091590A1 (ja) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | 株式会社日立製作所 | Ｃｏ２回収装置及びその運転方法 |
| DE102020215687A1 (de) * | 2020-12-11 | 2022-06-15 | Thyssenkrupp Ag | CO2-Absorber |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5490073A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Mixed gas concentrator |
| JPS54152667A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-01 | Hitachi Ltd | Pretreating method for air separation plant |
| JPS5551611A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Lucas Industries Ltd | Suspension system for car |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP59010111A patent/JPS60153919A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5490073A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Mixed gas concentrator |
| JPS54152667A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-01 | Hitachi Ltd | Pretreating method for air separation plant |
| JPS5551611A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Lucas Industries Ltd | Suspension system for car |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60153919A (ja) | 1985-08-13 |
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