JPH0317490A - 液化ｃｏ↓２の製造方法 - Google Patents

液化ｃｏ↓２の製造方法

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JPH0317490A
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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） 本発明は液化ＣＯ■の製造方法に関する。
（従来の技術及びその課題） 従来、メタンやメタノールの水蒸気改質によって得られ
たＣＯ，ガスとｈガスとの混合ガス或いはメタンの燃焼
によって得られたＣＯ２ガスと水蒸気とＮ２ガスとの混
合ガスを圧力スイング式吸着装置（ＰＳＡ　）に通すこ
とによりＣＯｔガスを分離し、これを精製していた。
この方法は圧力スイング式吸着装置を要するため、構造
が複雑で設備費が嵩むという問題があっ？。
これに対処するため、圧力スイング式吸着装置を用いな
いで、混合ガスをそのまま冷却することにより液化ＣＯ
！を製造する方法が提案された。
しかし、ＣＯ■ガスの液化のためにはこれをＣＯ■の三
重点（５．２８ａｔａ　）以上に昇圧しなければならな
いため、例えばメタンの燃焼によって得られた混合ガス
の場合、水蒸気除去後のＣＯ２ガスの分圧は約１１％で
小さいので、この混合ガスの全圧として ５．２８ａｔａ　　Ｘ　１００　　％ ＝　４８ａ　ｔａ ？の方法は装置が大型化するのみならずその運転経費が
嵩むという問題があった。
（ｉ！題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、ＣＯｔガスを含む混合
ガスを冷却することにより固化ＣＯ■を生成して非凝縮
ガスから分離し、次いで、この固化ＣＯ．をＣＯ■の三
重点以上の圧力の下で加熱す？こ　とにより液化ＣＯ■
を製造することを特徴とする液　化ＣＯｔの製造方法に
ある。
（実施例） 本発明のｌ実施例を第１図及び第２図を参照しながら具
体的に説明する。
第１図には系統図、第２図にはＣＯ２のｐ−ｉ線図が示
されている。
常温、常圧（ｌａｔａ）の原料混合ガス（ＣＯｔガスを
ｌｌｖｏｌ％含み他はＮ，ガス、０■ガスからなる）は
熱交換器１に供給され、ここでＲ−１２等の中間冷媒と
熱交換することによってＣＯ！の分圧相当の固一気平衡
温度−１０２℃（Ａ点）まで冷却される−。
すると、原料混合ガス中のＣＯ！ガスのみが固化ＣＯ３
となり、他のＮ２ガス及びＯｔガスは単に温度が低下し
て非凝縮ガスとなる．この非凝縮ガスは熱交換２３　１
にフィードバンクされ、原料混合ガスの冷却に用いられ
る。このようにして得られた固化ＣＯ２はＣＯ．の三重
点Ｂ（　５．２８ａｔａ　、−５６．６℃）以上の圧力
（１０ａｔａ　）に保持されている圧力容器２内に導入
され、ここでヒータ３によって加熱されること？より固
一気平衡線に沿ってこの保持圧力相当の固一液平衡温度
Ｃ点（−４０℃）まで昇温し、この平衡温度の下で液化
が進行して固一液平衡線に到達した点Ｄで完全に液化し
、液化ＣＯ■となる。この加熱に要する加熱量は６２．
２ｋｃａｌ／　ｋｇである。
圧力容器２内の液化ＣＯ■　（−５６℃）は一定レヘル
に達すると、ボンプ１０により抽出されて貯蔵タンク４
内に入りここに貯蔵される。そして、必要によりボンプ
１１により抽出されて需要先に供給される．貯蔵タンク
４内で発生したＣＯ■ガスはブロア６によって抽出され
て圧力容器２内に戻される。
熱交換器１で原料混合ガスと熱交換することにより昇温
した中間冷媒は熱交換器７に戻り、ここで液化Ｎ２、液
化■２と熱交換することにより冷却された後再び熱交換
器１に循環する。液化Ｎ！又は液化Ｈ２は熱交換器７で
中間冷媒と熱交換して気化することによりＮ！ガス又は
１１，ガスとなって排出される． ヒータ３内を循環するＲ−１２等の冷媒は固化ＣＯ．を
加熱することによって降温（９７℃）した後熱交換器８
に戻り、ここで加熱されることにより昇温（−５ｏ℃）
し、ポンプ９によって付勢されて再びヒータ３内を循環
する。
？お、５は圧縮機で、装置の運転開始時圧力容器２内を
所定の圧力に維持するためにのみ運転され、ＣＯ．ガス
を圧縮して圧力容器２内に圧送する。
また、圧力容器２及び貯蔵タンク４は断熱材ｌ２より被
覆されている。
圧力容器２内の液化ＣＯ．の温度は圧力容器２内の圧力
及び加熱量を調整することによって適宜選定することが
できる。
しかして、ＣＯ２ガスを含む常圧の原料混合ガスをその
まま冷却して固化ＣＯ■を生成しているので、ＣＯアを
他の混合ガスより完全に分離できるとともに冷却時の圧
力は圧力スイング式吸着装置のそれ（１０ａｔａ程度）
或いは原料混合ガスをそのまま冷却して液化ＣＯ■を製
造する場合のそれ（数十ａｔａ）に比し著しく低い。
また、固化ＣＯ．をＣＯ．の三重点以上圧力の下で圧力
容器２内で加熱することにより液化ＣＯ２を製造してい
るため、圧力容器２内の圧力もｌｏａＬａ程度に維持す
れば足り、また、加熱量も僅かで足りる． また、原料混合ガスの冷却熱源として液化Ｎ２、液化Ｉ
Ｉよの気化熱を利用すれば、−１１０℃以下の帝熱を容
易に得ることができ、冷却熱源と原料混合ガスとの間に
中間冷媒を介在させれば、冷熱を原料混合ガスに安全に
伝達できる。
圧力容器２内から所定量以上の液化ＣＯ２を抽出してこ
れを貯蔵タンク４内に貯溜すれば、圧力容器２内におけ
る固化ＣＯ２への熱伝達が効率良く行われ、また、液化
ＣＯ．の過熟による気化を防止できる． 非凝縮ガスの冷熱を熱交換器１にフィードバンクして原
料混合ガスの冷却に利用すれば、有効に冷熱を回収でき
、冷却負荷は１００％ＣＯ２ガスを冷却する場合に比し
約５％増加するのに過ぎない。
（発明の効果） 本発明においては、ＣＯ２ガスを含む混合ガスを冷却す
ることにより固化ＣＯ２を生戒して非凝縮ガ？から分離
し、次いで、この固化ＣＯ■をＣＯ、の三重点以上の圧
力下で加熱することにより液化ＣＯアを製造するため、
圧力スイング式吸着装置を要せず、また、混合ガスをそ
のまま冷却して液化ＣＯ．を製造する場合のように数十
気圧の高圧冷却器を要しないため、設備が簡素化され、
また、設備費及び運転経費を節減できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のｌ実施例の系統図、第２図はＣＯ！の
状態変化を示すｐ−ｉ線図である。 第１図 篤２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　ＣＯ＿２ガスを含む混合ガスを冷却することにより固
    化ＣＯ＿２を生成して非凝縮ガスから分離し、次いで、
    この固化ＣＯ＿２をＣＯ＿２の三重点以上の圧力の下で
    加熱することにより液化ＣＯ＿２を製造することを特徴
    とする液化ＣＯ＿２の製造方法
JP1150515A 1989-06-15 1989-06-15 液化ｃｏ▲下２▼の製造方法 Expired - Lifetime JP2686320B2 (ja)

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