JPH04257688A - 吸着塔の再生方法 - Google Patents
吸着塔の再生方法Info
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- JPH04257688A JPH04257688A JP3017468A JP1746891A JPH04257688A JP H04257688 A JPH04257688 A JP H04257688A JP 3017468 A JP3017468 A JP 3017468A JP 1746891 A JP1746891 A JP 1746891A JP H04257688 A JPH04257688 A JP H04257688A
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼、化学及び半導体
関連工場に酸素や窒素などを供給する空気分離装置の原
料空気前処理としての吸着塔の再生方法に関するもので
ある。
関連工場に酸素や窒素などを供給する空気分離装置の原
料空気前処理としての吸着塔の再生方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】空気分離装置の前処理として使用される
温度スイング吸着法（以後ＴＳＡと称す）の吸着塔は、
原料空気中の水分や二酸化炭素（以後ＣＯ２と称す）を
吸着除去して、寒冷部にこれらを持ち込まないために設
けられている。
温度スイング吸着法（以後ＴＳＡと称す）の吸着塔は、
原料空気中の水分や二酸化炭素（以後ＣＯ２と称す）を
吸着除去して、寒冷部にこれらを持ち込まないために設
けられている。
【０００３】吸着塔は２塔で構成され、１塔が吸着工程
時にもう１塔は再生工程（脱圧、再生冷却、加圧）下に
あり、これを一定間隔で交互に繰り返して連続的に使用
され、原料空気を処理するようになっている。
時にもう１塔は再生工程（脱圧、再生冷却、加圧）下に
あり、これを一定間隔で交互に繰り返して連続的に使用
され、原料空気を処理するようになっている。
【０００４】吸着塔内には水分吸着用とＣＯ２吸着用の
２種類の吸着剤が充填されており、初めに水分、次にＣ
Ｏ２が吸着されるように充填されている。一般に、吸着
塔の下塔部より原料空気が供給されるので、下層が水分
吸着用、上層がＣＯ２吸着用となる。
２種類の吸着剤が充填されており、初めに水分、次にＣ
Ｏ２が吸着されるように充填されている。一般に、吸着
塔の下塔部より原料空気が供給されるので、下層が水分
吸着用、上層がＣＯ２吸着用となる。
【０００５】以後、一般的な空気分離装置の前処理ＴＳ
Ａ吸着塔で従来の技術を説明する。
Ａ吸着塔で従来の技術を説明する。
【０００６】従来、吸着剤の初期再生や単独再生は、ま
ず、吸着塔で吸着処理した原料空気を加熱器で所定の温
度に加熱し、脱圧を終えた被再生吸着塔の上塔より供給
して吸着剤の再生を行い、次に、原料空気の加熱を止め
、そのまま冷却用ガスとして同様に上塔より供給し、吸
着剤の冷却を行なうものである。このようにして、吸着
、再生工程を２塔交互に２回ずつ以上行ない、初期再生
や単独再生を完了させるが、吸着、再生工程の時間が数
時間単位であるため、これらに１日近く費やしていた。
ず、吸着塔で吸着処理した原料空気を加熱器で所定の温
度に加熱し、脱圧を終えた被再生吸着塔の上塔より供給
して吸着剤の再生を行い、次に、原料空気の加熱を止め
、そのまま冷却用ガスとして同様に上塔より供給し、吸
着剤の冷却を行なうものである。このようにして、吸着
、再生工程を２塔交互に２回ずつ以上行ない、初期再生
や単独再生を完了させるが、吸着、再生工程の時間が数
時間単位であるため、これらに１日近く費やしていた。
【０００７】吸着、再生工程を２回以上実施するのは、
吸着剤を充分再生させるためで、特に、ＣＯ２吸着用の
吸着剤に吸着している水分を完全に除去するためである
。初期再生や単独再生では、吸着剤が未再生のため、処
理した原料空気中に水分やＣＯ２が残存しており、本法
のように、冷却ガスを上塔から供給する場合、残存水分
がＣＯ２吸着用の吸着剤に再吸着するので再生しにくく
なり、よって再生に時間を要するようになっている。
吸着剤を充分再生させるためで、特に、ＣＯ２吸着用の
吸着剤に吸着している水分を完全に除去するためである
。初期再生や単独再生では、吸着剤が未再生のため、処
理した原料空気中に水分やＣＯ２が残存しており、本法
のように、冷却ガスを上塔から供給する場合、残存水分
がＣＯ２吸着用の吸着剤に再吸着するので再生しにくく
なり、よって再生に時間を要するようになっている。
【０００８】なお、この種の装置として関連するものに
は、例えば実開昭５４−１６７１３０号公報が挙げられ
る。
は、例えば実開昭５４−１６７１３０号公報が挙げられ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、加熱
再生後水分が残存している冷却ガスでＣＯ２吸着用の吸
着剤から冷却していくため、この吸着剤に水分が再吸着
し、初期再生や単独再生に多くの時間を要すると言う欠
点があった。
再生後水分が残存している冷却ガスでＣＯ２吸着用の吸
着剤から冷却していくため、この吸着剤に水分が再吸着
し、初期再生や単独再生に多くの時間を要すると言う欠
点があった。
【００１０】本発明の目的は、吸着剤の初期再生や単独
再生に要する時間を短縮させる吸着塔の再生方法を提供
することにある。
再生に要する時間を短縮させる吸着塔の再生方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、加熱した再生ガスを吸着塔の上部より供給して吸着
剤を再生後、冷却ガスを吸着塔の下部より供給して水分
吸着用の吸着剤から冷却を始めるようにしたものである
。
に、加熱した再生ガスを吸着塔の上部より供給して吸着
剤を再生後、冷却ガスを吸着塔の下部より供給して水分
吸着用の吸着剤から冷却を始めるようにしたものである
。
【００１２】
【作用】吸着塔下層に設けられた水分吸着用の吸着剤か
ら冷却を始めることにより、冷却ガス中の残存水分は極
力水分吸着用の吸着剤に再吸着させることができ、残存
水分をＣＯ２吸着用の吸着剤層へ持ち込むのを防止でき
るので再生時間が短縮される。この一連の初期再生や単
独再生は、総て自動切替弁により自動的に進行する。吸
着塔切替装置（シーケンサー又はマイコン）を初期（単
独）再生モードに合わせスタートさせることにより、誤
動作無く吸着剤の初期再生や単独再生を実施できる。
ら冷却を始めることにより、冷却ガス中の残存水分は極
力水分吸着用の吸着剤に再吸着させることができ、残存
水分をＣＯ２吸着用の吸着剤層へ持ち込むのを防止でき
るので再生時間が短縮される。この一連の初期再生や単
独再生は、総て自動切替弁により自動的に進行する。吸
着塔切替装置（シーケンサー又はマイコン）を初期（単
独）再生モードに合わせスタートさせることにより、誤
動作無く吸着剤の初期再生や単独再生を実施できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【００１４】図１は、本発明による吸着塔の初期再生プ
ロセスのフローを示す説明図である。
ロセスのフローを示す説明図である。
【００１５】図１において、除塵後、圧縮機で５〜６ｋ
ｇ／ｃｍ２・Ｇに昇圧された原料空気は、冷却システム
で１０℃前後にまで冷却され、管路１、自動切替弁２を
通って、吸着工程にある吸着塔３に供給される。吸着塔
３及び再生工程にある吸着塔４には、水分吸着用とＣＯ
２吸着用の２種類の吸着剤５、６が内蔵されており、水
分吸着用の吸着剤（アルミナ系）５が下層に５００〜１
０００ｍｍ程度、ＣＯ２吸着用の吸着剤（ゼオライト系
）６が上層に１０００〜１５００ｍｍ程度充填されてい
る。
ｇ／ｃｍ２・Ｇに昇圧された原料空気は、冷却システム
で１０℃前後にまで冷却され、管路１、自動切替弁２を
通って、吸着工程にある吸着塔３に供給される。吸着塔
３及び再生工程にある吸着塔４には、水分吸着用とＣＯ
２吸着用の２種類の吸着剤５、６が内蔵されており、水
分吸着用の吸着剤（アルミナ系）５が下層に５００〜１
０００ｍｍ程度、ＣＯ２吸着用の吸着剤（ゼオライト系
）６が上層に１０００〜１５００ｍｍ程度充填されてい
る。
【００１６】原料空気は、管路１を介してまず水分吸着
用の吸着剤５層を通過して水分が吸着除去され、続いて
、ＣＯ２吸着用の吸着剤６層を通過してＣＯ２が吸着除
去され、吸着塔３から送出される。原料空気の温度は吸
着熱により多少上昇するが、およそ１０℃前後である。 定常運転時では、この操作により水分が露点で−７０℃
以下、ＣＯ２が０．１ ｐｐｍ以下となるが、ここで
は、吸着剤５、６が未再生のため、水分やＣＯ２が吸着
塔３から送出された原料空気中にかなり含まれている。 特に、ＣＯ２吸着用の吸着剤６の性能低下をもたらす水
分は、露点で−４０℃以上になる。
用の吸着剤５層を通過して水分が吸着除去され、続いて
、ＣＯ２吸着用の吸着剤６層を通過してＣＯ２が吸着除
去され、吸着塔３から送出される。原料空気の温度は吸
着熱により多少上昇するが、およそ１０℃前後である。 定常運転時では、この操作により水分が露点で−７０℃
以下、ＣＯ２が０．１ ｐｐｍ以下となるが、ここで
は、吸着剤５、６が未再生のため、水分やＣＯ２が吸着
塔３から送出された原料空気中にかなり含まれている。 特に、ＣＯ２吸着用の吸着剤６の性能低下をもたらす水
分は、露点で−４０℃以上になる。
【００１７】吸着塔３から送出された原料空気は、管路
に設けられた自動切替弁７及び初期（単独）再生用バイ
パスライン８の自動切替弁９を通る。そして、まず加熱
ライン１０の自動切替弁１１を通り再生加熱器１２へ送
られる。再生加熱器１２は電気ヒーター又はスチーム１
３が熱源で、原料空気はここで１５０℃〜１８０℃にま
で昇温され、管路に設けられた自動切替弁１４を通って
再生工程に入る吸着塔４（ほぼ大気圧）へ供給される。 そして、始めに ＣＯ２吸着用の吸着剤６を加熱して
、吸着されているＣＯ２及び水分を脱着させた後、水分
吸着用の吸着剤５へ移動し、同様に吸着剤５を加熱して
、吸着されている水分を脱着させる。脱着した水分及び
ＣＯ２を含んだ原料空気は吸着塔４を出て、管路に設け
られた自動切替弁１５を通って排出ライン２５より系外
へ排出される。
に設けられた自動切替弁７及び初期（単独）再生用バイ
パスライン８の自動切替弁９を通る。そして、まず加熱
ライン１０の自動切替弁１１を通り再生加熱器１２へ送
られる。再生加熱器１２は電気ヒーター又はスチーム１
３が熱源で、原料空気はここで１５０℃〜１８０℃にま
で昇温され、管路に設けられた自動切替弁１４を通って
再生工程に入る吸着塔４（ほぼ大気圧）へ供給される。 そして、始めに ＣＯ２吸着用の吸着剤６を加熱して
、吸着されているＣＯ２及び水分を脱着させた後、水分
吸着用の吸着剤５へ移動し、同様に吸着剤５を加熱して
、吸着されている水分を脱着させる。脱着した水分及び
ＣＯ２を含んだ原料空気は吸着塔４を出て、管路に設け
られた自動切替弁１５を通って排出ライン２５より系外
へ排出される。
【００１８】再生工程にある吸着塔４の加熱が終了する
と、原料空気は自動切替弁９から冷却ライン１６へ切り
替わり、自動切替弁１７及び自動切替弁１５を通って吸
着塔４へ供給される。この原料空気の温度は１０℃前後
で、始めに前段階で加熱されていた水分吸着用の吸着剤
５を冷却する。この際、原料空気中に残存している水分
は、吸着剤５に再吸着されるためＣＯ２吸着用の吸着剤
６にまで及ぶことはない。このようにして水分の無くな
った原料空気は、更にＣＯ２吸着用の吸着剤６を冷却し
た後、吸着塔４を出て自動切替弁１４を通り、自動切替
弁１８を通過して冷却ガス放出ライン１９から放出され
る。
と、原料空気は自動切替弁９から冷却ライン１６へ切り
替わり、自動切替弁１７及び自動切替弁１５を通って吸
着塔４へ供給される。この原料空気の温度は１０℃前後
で、始めに前段階で加熱されていた水分吸着用の吸着剤
５を冷却する。この際、原料空気中に残存している水分
は、吸着剤５に再吸着されるためＣＯ２吸着用の吸着剤
６にまで及ぶことはない。このようにして水分の無くな
った原料空気は、更にＣＯ２吸着用の吸着剤６を冷却し
た後、吸着塔４を出て自動切替弁１４を通り、自動切替
弁１８を通過して冷却ガス放出ライン１９から放出され
る。
【００１９】なお、冷却が終了した吸着塔４は、次に、
自動切替弁２０を通して原料空気の１部が供給され（こ
の時自動切替弁１５、自動切替弁１８は閉となる）５〜
６ｋｇ／ｃｍ２・Ｇに昇圧されて一連の再生工程を終了
する。
自動切替弁２０を通して原料空気の１部が供給され（こ
の時自動切替弁１５、自動切替弁１８は閉となる）５〜
６ｋｇ／ｃｍ２・Ｇに昇圧されて一連の再生工程を終了
する。
【００２０】次に、吸着塔３の再生工程に移る。吸着塔
３は前ステップで吸着工程にあったので５〜６ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇに昇圧された状態にある（この時自動切替弁７
、自動切替弁２０は閉となる）。そこで、自動切替弁２
１を開にして脱圧ライン２２から脱圧を行ない、大気圧
付近にまで降圧する。これと同時に水分やＣＯ２がリッ
チなガスの排出を行なう。この時、吸着塔４は吸着工程
に入っているが、処理された原料空気は、自動切替弁９
から再生ガス放出ライン２３に入り、自動切替弁２４を
通って系外に放出される。
３は前ステップで吸着工程にあったので５〜６ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇに昇圧された状態にある（この時自動切替弁７
、自動切替弁２０は閉となる）。そこで、自動切替弁２
１を開にして脱圧ライン２２から脱圧を行ない、大気圧
付近にまで降圧する。これと同時に水分やＣＯ２がリッ
チなガスの排出を行なう。この時、吸着塔４は吸着工程
に入っているが、処理された原料空気は、自動切替弁９
から再生ガス放出ライン２３に入り、自動切替弁２４を
通って系外に放出される。
【００２１】以降、吸着塔３は吸着塔４と同様に再生工
程が進められ、吸着剤の再生を終了する。
程が進められ、吸着剤の再生を終了する。
【００２２】ちなみに、再生工程で加熱に要する時間は
およそ８０分、冷却に要する時間はおよそ１４０分、そ
して、脱圧及び加圧に要する時間がおよそ２０分となり
、１工程の要する所要時間はおよそ４時間である。
およそ８０分、冷却に要する時間はおよそ１４０分、そ
して、脱圧及び加圧に要する時間がおよそ２０分となり
、１工程の要する所要時間はおよそ４時間である。
【００２３】本実施例と従来技術との相違点は、従来技
術が冷却をＣＯ２吸着用の吸着剤６から行なうのに対し
、本発明では水分吸着用の吸着剤５から行なう点にある
。
術が冷却をＣＯ２吸着用の吸着剤６から行なうのに対し
、本発明では水分吸着用の吸着剤５から行なう点にある
。
【００２４】初期再生や単独再生では、定常運転時と異
なり、低温装置部（保冷槽）からの水分やＣＯ２を含ま
ない再生ガスが供給されないので、吸着塔３、４で処理
した原料空気を加熱ガスや冷却ガスとして使用する。と
ころが、もともと吸着塔３、４内の吸着剤５、６は未再
生であるため、処理された原料空気には水分やＣＯ２が
残存している。特に、水分はゼオライト系吸着剤に吸着
されやすく、且つ脱着しにくい性質があるため、従来技
術では、加熱再生されたＣＯ２吸着用の吸着剤６を冷却
していくうちに、原料空気中の残存水分が吸着剤６に再
吸着されてしまう。このため、吸着剤５、６の再生には
吸着、再生工程を２回以上繰返し実施する必要があった
。
なり、低温装置部（保冷槽）からの水分やＣＯ２を含ま
ない再生ガスが供給されないので、吸着塔３、４で処理
した原料空気を加熱ガスや冷却ガスとして使用する。と
ころが、もともと吸着塔３、４内の吸着剤５、６は未再
生であるため、処理された原料空気には水分やＣＯ２が
残存している。特に、水分はゼオライト系吸着剤に吸着
されやすく、且つ脱着しにくい性質があるため、従来技
術では、加熱再生されたＣＯ２吸着用の吸着剤６を冷却
していくうちに、原料空気中の残存水分が吸着剤６に再
吸着されてしまう。このため、吸着剤５、６の再生には
吸着、再生工程を２回以上繰返し実施する必要があった
。
【００２５】一方、本実施例では、始めに水分吸着用の
吸着剤５から冷却を行なうので、残存水分はアルミナ系
の吸着剤５に再吸着されるため、ＣＯ２吸着用の吸着剤
６は、水分を含まない原料空気で冷却される。アルミナ
系の吸着剤５は、もともと水分吸着に適した吸着剤であ
るので、ここでの再吸着は能力的に全く問題ないため、
吸着塔４、５とも吸着、再生工程は、それぞれ１回で充
分となる。
吸着剤５から冷却を行なうので、残存水分はアルミナ系
の吸着剤５に再吸着されるため、ＣＯ２吸着用の吸着剤
６は、水分を含まない原料空気で冷却される。アルミナ
系の吸着剤５は、もともと水分吸着に適した吸着剤であ
るので、ここでの再吸着は能力的に全く問題ないため、
吸着塔４、５とも吸着、再生工程は、それぞれ１回で充
分となる。
【００２６】以上より、本実施例によれば、従来技術で
吸着剤５、６の初期再生や単独再生に１日前後要してい
たものを８時間程度の再生時間に短縮できるようになっ
た。
吸着剤５、６の初期再生や単独再生に１日前後要してい
たものを８時間程度の再生時間に短縮できるようになっ
た。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、吸着塔の初期再生にお
いて、特に、ＣＯ２吸着用の吸着剤に冷却ガス中の残存
水分を再吸着させることがないので、初期再生に要する
時間を短縮させる効果がある。
いて、特に、ＣＯ２吸着用の吸着剤に冷却ガス中の残存
水分を再吸着させることがないので、初期再生に要する
時間を短縮させる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のフローを示す説明図で、吸
着塔４が冷却過程にある。
着塔４が冷却過程にある。
１…原料空気、２，２’，７，７’，９，１１，１４，
１４’，１５，１５’，１７，１８，２０，２０’，２
１，２１’，２４…自動切替弁、３，４…吸着塔、５…
水分吸着用の吸着剤、６…ＣＯ２吸着用の吸着剤、８…
初期（単独）再生用バイパスライン、１０…加熱ライン
、１２…再生加熱器、１３…電気ヒーター又はスチーム
、１６…冷却ライン、１９…冷却ガス放出ライン、２２
…脱圧ライン、２３…再生ガス放出ライン、２５…排出
ライン。
１４’，１５，１５’，１７，１８，２０，２０’，２
１，２１’，２４…自動切替弁、３，４…吸着塔、５…
水分吸着用の吸着剤、６…ＣＯ２吸着用の吸着剤、８…
初期（単独）再生用バイパスライン、１０…加熱ライン
、１２…再生加熱器、１３…電気ヒーター又はスチーム
、１６…冷却ライン、１９…冷却ガス放出ライン、２２
…脱圧ライン、２３…再生ガス放出ライン、２５…排出
ライン。
Claims (1)
- 【請求項１】空気分離装置の前処理などで使用される温
度スイング吸着法の吸着塔に関し、運転開始時の吸着剤
初期再生や吸着剤単独再生を行なう吸着塔の再生方法に
おいて、処理ガスを所定温度にまで加熱した再生ガスを
処理ガス出口より吸着塔へ供給して吸着剤の再生を行い
、次に、処理ガスを加熱せずに冷却ガスとして未処理ガ
ス入口より吸着塔へ供給し、吸着剤の冷却を行い吸着剤
を再生することを特徴とする吸着塔の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017468A JPH04257688A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 吸着塔の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017468A JPH04257688A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 吸着塔の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257688A true JPH04257688A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=11944854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017468A Pending JPH04257688A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 吸着塔の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04257688A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094970A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | 原料空気精製装置の再起動方法 |
| JP2011194398A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-10-06 | Toyobo Co Ltd | 有機溶剤回収装置 |
| CN103002970A (zh) * | 2010-05-05 | 2013-03-27 | 鲁姆斯科技公司 | 吸附剂床的分级泄料 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017468A patent/JPH04257688A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094970A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | 原料空気精製装置の再起動方法 |
| KR100771002B1 (ko) * | 2004-03-31 | 2007-10-30 | 타이요 닛폰 산소 가부시키가이샤 | 원료 공기 정제 장치의 재기동 방법 |
| US7749306B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-07-06 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Method of restarting feed air purifier |
| JP2011194398A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-10-06 | Toyobo Co Ltd | 有機溶剤回収装置 |
| CN103002970A (zh) * | 2010-05-05 | 2013-03-27 | 鲁姆斯科技公司 | 吸附剂床的分级泄料 |
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