JPH04284814A - ガス分離装置 - Google Patents
ガス分離装置Info
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- JPH04284814A JPH04284814A JP7418191A JP7418191A JPH04284814A JP H04284814 A JPH04284814 A JP H04284814A JP 7418191 A JP7418191 A JP 7418191A JP 7418191 A JP7418191 A JP 7418191A JP H04284814 A JPH04284814 A JP H04284814A
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Landscapes
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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。
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、気体分離膜を用いた混
合ガスの分離装置に係り、特に気体分離膜を用いて気体
と例えば有機溶剤のような有機化合物の蒸気の混合ガス
から有機化合物蒸気を選択的に濃縮分離するガス分離装
置に関する。
合ガスの分離装置に係り、特に気体分離膜を用いて気体
と例えば有機溶剤のような有機化合物の蒸気の混合ガス
から有機化合物蒸気を選択的に濃縮分離するガス分離装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機溶剤は、各種の工業プロセスで大量
に使用されて、その蒸気を含む混合ガスが環境に放出さ
れている。また、有機溶剤にとどまらず、それ以外の有
機化合物も使用後に蒸気として環境に放出されることも
多い。一般にこれらの有機化合物の蒸気は、それ自体が
有害であることが多いだけではなく、大気中に放出され
れば光スモッグ等の大気汚染の原因ともなり、またその
まま排出することは資源・エネルギーの浪費である。従
来、有機溶剤蒸気の捕集、回収には主として活性炭を用
いる吸着法が使用されているが、最近このような有機化
合物蒸気の放出を阻止、抑制する方法として、有機高分
子膜を使ったガス分離膜に気体、例えば空気と有機溶剤
蒸気の混合ガスを供給し、透過側を吸引減圧することに
より膜を通して有機溶剤蒸気を選択的に透過させて、透
過側に有機溶剤蒸気に富む濃縮ガスを得、次いでこの濃
縮ガスを圧縮、吸収又は凝縮等の手段により有機溶剤蒸
気を液体として回収するという方法（特開平１−２３６
９１８号）が提案されている。
に使用されて、その蒸気を含む混合ガスが環境に放出さ
れている。また、有機溶剤にとどまらず、それ以外の有
機化合物も使用後に蒸気として環境に放出されることも
多い。一般にこれらの有機化合物の蒸気は、それ自体が
有害であることが多いだけではなく、大気中に放出され
れば光スモッグ等の大気汚染の原因ともなり、またその
まま排出することは資源・エネルギーの浪費である。従
来、有機溶剤蒸気の捕集、回収には主として活性炭を用
いる吸着法が使用されているが、最近このような有機化
合物蒸気の放出を阻止、抑制する方法として、有機高分
子膜を使ったガス分離膜に気体、例えば空気と有機溶剤
蒸気の混合ガスを供給し、透過側を吸引減圧することに
より膜を通して有機溶剤蒸気を選択的に透過させて、透
過側に有機溶剤蒸気に富む濃縮ガスを得、次いでこの濃
縮ガスを圧縮、吸収又は凝縮等の手段により有機溶剤蒸
気を液体として回収するという方法（特開平１−２３６
９１８号）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、有機化合物蒸
気、特に有機溶剤蒸気は可燃性のものが多く、その蒸気
の分離濃縮は安全性を最優先として考えられなければな
らないが、上記の先行技術においてはその点についての
配慮がほとんどなされておらず、分離条件も専ら分離効
率の点から決定されている。このため、先行技術におい
ては安全性が不十分であって、事故を起こす危険性があ
った。そこで、本発明では、分離効率を損うことなく、
分離に係る全工程の安全性を確保し得る、気体と有機化
合物蒸気との混合ガスから有機化合物蒸気を分離するガ
ス分離装置を提供することを目的とする。
気、特に有機溶剤蒸気は可燃性のものが多く、その蒸気
の分離濃縮は安全性を最優先として考えられなければな
らないが、上記の先行技術においてはその点についての
配慮がほとんどなされておらず、分離条件も専ら分離効
率の点から決定されている。このため、先行技術におい
ては安全性が不十分であって、事故を起こす危険性があ
った。そこで、本発明では、分離効率を損うことなく、
分離に係る全工程の安全性を確保し得る、気体と有機化
合物蒸気との混合ガスから有機化合物蒸気を分離するガ
ス分離装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段に
より、上記の目的を達成することができた。気体と有機
化合物蒸気との混合ガスから有機化合物蒸気を選択的に
透過する気体分離膜ユニットと、この気体分離ユニット
に吸引圧力を与える吸引ポンプと、前記混合ガスを冷却
する手段と、前記気体分離膜ユニットを冷却する手段と
、前記気体分離膜ユニットで分離された有機化合物濃縮
ガスを冷却する手段とを具備したことを特徴とするガス
分離装置。
より、上記の目的を達成することができた。気体と有機
化合物蒸気との混合ガスから有機化合物蒸気を選択的に
透過する気体分離膜ユニットと、この気体分離ユニット
に吸引圧力を与える吸引ポンプと、前記混合ガスを冷却
する手段と、前記気体分離膜ユニットを冷却する手段と
、前記気体分離膜ユニットで分離された有機化合物濃縮
ガスを冷却する手段とを具備したことを特徴とするガス
分離装置。
【０００５】また、本発明は、前記ガス分離装置を前記
混合ガス、気体分離膜ユニットと有機化合物濃縮ガスの
温度をいずれも濃縮分離する有機化合物の引火点以下に
制御して、その安全性を高めるものである。すなわち、
本発明では有機化合物蒸気と気体との混合ガスからガス
分離膜により有機化合物蒸気を濃縮分離するにあたって
、混合ガス、分離膜、濃縮ガスのいずれについても冷却
できるように冷却手段を配し、分離工程において有機化
合物蒸気を含むガスを終始低い温度に、好ましくは引火
点以下の温度に保持し得るようにし、燃焼の危険を根本
的に回避し、かつ最大限の分離効果を得るようにしたも
のである。
混合ガス、気体分離膜ユニットと有機化合物濃縮ガスの
温度をいずれも濃縮分離する有機化合物の引火点以下に
制御して、その安全性を高めるものである。すなわち、
本発明では有機化合物蒸気と気体との混合ガスからガス
分離膜により有機化合物蒸気を濃縮分離するにあたって
、混合ガス、分離膜、濃縮ガスのいずれについても冷却
できるように冷却手段を配し、分離工程において有機化
合物蒸気を含むガスを終始低い温度に、好ましくは引火
点以下の温度に保持し得るようにし、燃焼の危険を根本
的に回避し、かつ最大限の分離効果を得るようにしたも
のである。
【０００６】本発明で分離しようとする有機化合物蒸気
としては、ブタン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭
化水素、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、エ
ーテル類、ケトン類、アルコール類などが挙げられるが
、これらの中、特に引火点が比較的低いもの、例えばヘ
プタン、オクタンやエーテル類などについて好ましく適
用できる。
としては、ブタン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭
化水素、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素、エ
ーテル類、ケトン類、アルコール類などが挙げられるが
、これらの中、特に引火点が比較的低いもの、例えばヘ
プタン、オクタンやエーテル類などについて好ましく適
用できる。
【０００７】本発明の装置における気体分離膜ユニット
は、気体、例えば空気を通しにくいが有機化合物蒸気を
選択的に透過する気体分離膜を用いる。この気体分離膜
としては合成樹脂製の膜を用いるのが好ましく、合成樹
脂としてはシリコン樹脂が好ましい。膜厚は薄い方が効
率がよいが、吸引したときに耐えられる程度の厚さを有
することが好ましい。また、この気体分離膜は気体分離
膜ユニット全体を冷却する関係で、冷却されたときの温
度でその選択性が悪化しないような材質のものを用いる
ことが好ましい。
は、気体、例えば空気を通しにくいが有機化合物蒸気を
選択的に透過する気体分離膜を用いる。この気体分離膜
としては合成樹脂製の膜を用いるのが好ましく、合成樹
脂としてはシリコン樹脂が好ましい。膜厚は薄い方が効
率がよいが、吸引したときに耐えられる程度の厚さを有
することが好ましい。また、この気体分離膜は気体分離
膜ユニット全体を冷却する関係で、冷却されたときの温
度でその選択性が悪化しないような材質のものを用いる
ことが好ましい。
【０００８】本発明における冷却には、一般に使用され
ている冷却手段をそのまま用いることができる。冷却す
る温度は、その分離すべき有機化合物の種類に応じてそ
れに適した温度を設定する。その混合ガスを気体分離膜
においてその選択的透過により分離するので、その気体
分離膜ユニットにおいて有機化合物蒸気が凝縮するよう
に冷却してしまっては、分離が行われなくなってしまう
。
ている冷却手段をそのまま用いることができる。冷却す
る温度は、その分離すべき有機化合物の種類に応じてそ
れに適した温度を設定する。その混合ガスを気体分離膜
においてその選択的透過により分離するので、その気体
分離膜ユニットにおいて有機化合物蒸気が凝縮するよう
に冷却してしまっては、分離が行われなくなってしまう
。
【０００９】
【作 用】本発明では、有機化合物蒸気と気体との混
合ガスからガス分離膜により有機化合物蒸気を濃縮分離
するにあたって、混合ガス、分離膜、濃縮ガスのいずれ
をも冷却することにより、分離工程において有機化合物
蒸気を含むガスを終始低温、好ましくは引火点以下の温
度に保持し得るようにし、燃焼の危険を根本的に回避し
、かつ最大限の分離効果を得るようにしている。
合ガスからガス分離膜により有機化合物蒸気を濃縮分離
するにあたって、混合ガス、分離膜、濃縮ガスのいずれ
をも冷却することにより、分離工程において有機化合物
蒸気を含むガスを終始低温、好ましくは引火点以下の温
度に保持し得るようにし、燃焼の危険を根本的に回避し
、かつ最大限の分離効果を得るようにしている。
【００１０】特開昭５６−４０４１７号公報には、使用
する高分子膜と混合ガスの種類に応じて当該混合ガスの
温度ならびに分離膜の温度を制御することにより常温で
得られる以上の分離性能を発揮させるという分離方法が
示されているが、これはあくまでもＮ２ ， Ｏ２ の
ような分子が小さく、ガスの分子運動の理論が良く適用
できる場合のガス分離技術で、そのために混合ガスを加
圧状態で分離している。
する高分子膜と混合ガスの種類に応じて当該混合ガスの
温度ならびに分離膜の温度を制御することにより常温で
得られる以上の分離性能を発揮させるという分離方法が
示されているが、これはあくまでもＮ２ ， Ｏ２ の
ような分子が小さく、ガスの分子運動の理論が良く適用
できる場合のガス分離技術で、そのために混合ガスを加
圧状態で分離している。
【００１１】本発明は、上記のような分子が小さいガス
の混合体である空気のような気体と分子がかなり大きい
有機化合物の蒸気とを分離するもので、その分離の作用
機構がかなり異なるものである。その違いは理論的には
まだ解明されていないが、両者における物質の挙動は異
なるものである。
の混合体である空気のような気体と分子がかなり大きい
有機化合物の蒸気とを分離するもので、その分離の作用
機構がかなり異なるものである。その違いは理論的には
まだ解明されていないが、両者における物質の挙動は異
なるものである。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。
る。ただし本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。
【００１３】実施例１
図１は、本発明の一例であるガス分離装置の概略説明図
であり、このガス分離装置は、混合ガス供給管２、混合
ガス冷却手段３、気体分離膜ユニット４、気体分離膜ユ
ニット冷却手段５、吸引ポンプ６、濃縮ガス冷却手段７
、濃縮ガス導出管８、未透過ガス排出管９から構成され
る。空気と有機化合物蒸気との混合ガス１は混合ガス供
給管２を経て流入し、混合ガス冷却手段３により引火点
以下の温度に冷却されたうえで、気体分離膜ユニット４
に供給される。気体分離膜ユニット４は気体分離膜ユニ
ット冷却手段５によって引火点以下の温度に冷却されて
いるので、分離操作が低温で行なわれる。気体分離膜と
してはシリコン樹脂系の膜を使用しており、このため温
度が低下すると空気成分の透過速度が低下する一方で、
有機化合物蒸気の透過速度が上昇するので、安全性の点
だけでなく、分離性能の点からみても分離操作をより低
温で行なうのが良い。
であり、このガス分離装置は、混合ガス供給管２、混合
ガス冷却手段３、気体分離膜ユニット４、気体分離膜ユ
ニット冷却手段５、吸引ポンプ６、濃縮ガス冷却手段７
、濃縮ガス導出管８、未透過ガス排出管９から構成され
る。空気と有機化合物蒸気との混合ガス１は混合ガス供
給管２を経て流入し、混合ガス冷却手段３により引火点
以下の温度に冷却されたうえで、気体分離膜ユニット４
に供給される。気体分離膜ユニット４は気体分離膜ユニ
ット冷却手段５によって引火点以下の温度に冷却されて
いるので、分離操作が低温で行なわれる。気体分離膜と
してはシリコン樹脂系の膜を使用しており、このため温
度が低下すると空気成分の透過速度が低下する一方で、
有機化合物蒸気の透過速度が上昇するので、安全性の点
だけでなく、分離性能の点からみても分離操作をより低
温で行なうのが良い。
【００１４】気体分離膜ユニット４の透過側は吸引ポン
プ６により減圧されており、有機化合物蒸気は同ユニッ
ト４の供給側と透過側との圧力差により選択的に膜を透
過し濃縮される。濃縮ガス１０は吸引ポンプ６により濃
縮ガス導出管８へ排気され、濃縮ガス冷却手段７により
引火点以下の温度としたうえで後段の気液分離装置（図
示せず）へ送られる。なお、濃縮ガス冷却手段７による
濃縮ガスの冷却温度を当該濃縮ガス中の有機化合物の引
火点か、凝縮温度のいずれか低い方よりも低く設定すれ
ば、この位置で有機化合物蒸気を液体として回収できる
ので、後段の気液分離装置が不要となる。
プ６により減圧されており、有機化合物蒸気は同ユニッ
ト４の供給側と透過側との圧力差により選択的に膜を透
過し濃縮される。濃縮ガス１０は吸引ポンプ６により濃
縮ガス導出管８へ排気され、濃縮ガス冷却手段７により
引火点以下の温度としたうえで後段の気液分離装置（図
示せず）へ送られる。なお、濃縮ガス冷却手段７による
濃縮ガスの冷却温度を当該濃縮ガス中の有機化合物の引
火点か、凝縮温度のいずれか低い方よりも低く設定すれ
ば、この位置で有機化合物蒸気を液体として回収できる
ので、後段の気液分離装置が不要となる。
【００１５】実施例２
図２に、エーテル類のように常圧での引火点がきわめて
低い有機化合物蒸気を含む混合ガスからガス分離を行う
に適したガス分離装置の概略説明図を示す。この装置で
は気体分離膜ユニットの直後の濃縮ガス導出管８に濃縮
ガス冷却手段を設置し、濃縮ガスを引火点以下に冷却し
ている。その際、あるいは吸引ポンプ６の後に設けた濃
縮ガス冷却手段における冷却温度を引火点か凝縮温度の
いずれか低い方以下に設定すれば、この位置で有機化合
物蒸気を液体として回収することが可能となるだけでな
く、有機化合物蒸気が凝縮することにより透過側の圧力
が低下し気体分離膜による分離性能が向上する。その他
の構成は図１と同じであるので、説明は省略する。
低い有機化合物蒸気を含む混合ガスからガス分離を行う
に適したガス分離装置の概略説明図を示す。この装置で
は気体分離膜ユニットの直後の濃縮ガス導出管８に濃縮
ガス冷却手段を設置し、濃縮ガスを引火点以下に冷却し
ている。その際、あるいは吸引ポンプ６の後に設けた濃
縮ガス冷却手段における冷却温度を引火点か凝縮温度の
いずれか低い方以下に設定すれば、この位置で有機化合
物蒸気を液体として回収することが可能となるだけでな
く、有機化合物蒸気が凝縮することにより透過側の圧力
が低下し気体分離膜による分離性能が向上する。その他
の構成は図１と同じであるので、説明は省略する。
【００１６】なお、図１のガス分離装置では、気体分離
膜ユニット４と吸引ポンプとの間は減圧状態にあるため
、常圧時に比べて引火点が高くなる条件となっているた
め、通常の有機化合物蒸気の場合には必ずしもこの間を
冷却する必要はないが、エーテル類のような有機化合物
の蒸気を含む場合にはその引火点がきわめて低いため、
この図２の装置が適している。また、図２の装置は図１
の装置と同様に比較的大型のガス分離装置とするのに適
している。
膜ユニット４と吸引ポンプとの間は減圧状態にあるため
、常圧時に比べて引火点が高くなる条件となっているた
め、通常の有機化合物蒸気の場合には必ずしもこの間を
冷却する必要はないが、エーテル類のような有機化合物
の蒸気を含む場合にはその引火点がきわめて低いため、
この図２の装置が適している。また、図２の装置は図１
の装置と同様に比較的大型のガス分離装置とするのに適
している。
【００１７】実施例３
図３に、本発明により比較的小型のガス分離装置を形成
した例を示す。この装置では、混合ガス供給管２、気体
分離膜ユニット、吸引ポンプ及び濃縮ガス導出管８を一
括して冷却手段１１内に収納して一緒に冷却する。この
装置は構成が非常に簡単化される。
した例を示す。この装置では、混合ガス供給管２、気体
分離膜ユニット、吸引ポンプ及び濃縮ガス導出管８を一
括して冷却手段１１内に収納して一緒に冷却する。この
装置は構成が非常に簡単化される。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、有機化合物蒸気を含む混合ガ
スから気体分離膜を用いて有機化合物を分離濃縮するに
さいして安全に、しかも分離効率を損うことなく分離す
ることができる。特に、有機溶剤のような引火性の高い
ものを分離するさいに、燃焼の危険性を十分回避するこ
とができる。また、冷却条件下で選択性のよい気体分離
膜を用いてきわめて効率よく分離を行うことができる。
スから気体分離膜を用いて有機化合物を分離濃縮するに
さいして安全に、しかも分離効率を損うことなく分離す
ることができる。特に、有機溶剤のような引火性の高い
ものを分離するさいに、燃焼の危険性を十分回避するこ
とができる。また、冷却条件下で選択性のよい気体分離
膜を用いてきわめて効率よく分離を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例であるガス分離装置の模式図
を示す。
を示す。
【図２】本発明の他の実施例であるガス分離装置の模式
図を示す。
図を示す。
【図３】本発明の他の実施例である、全体を一括して一
つの冷却手段内に収容したガス分離装置の模式図を示す
。
つの冷却手段内に収容したガス分離装置の模式図を示す
。
１ 混合ガス
２ 混合ガス供給管
３ 混合ガス冷却手段
４ 気体分離膜ユニット
５ 気体分離膜ユニット冷却手段６ 吸引
ポンプ ７ 濃縮ガス冷却手段 ８ 濃縮ガス導出管 ９ 未透過ガス排出管 １０ 濃縮ガス １１ 冷却手段
ポンプ ７ 濃縮ガス冷却手段 ８ 濃縮ガス導出管 ９ 未透過ガス排出管 １０ 濃縮ガス １１ 冷却手段
Claims (2)
- 【請求項１】 気体と有機化合物蒸気との混合ガスか
ら有機化合物蒸気を選択的に透過する気体分離膜ユニッ
トと、この気体分離ユニットに吸引圧力を与える吸引ポ
ンプと、前記混合ガスを冷却する手段と、前記気体分離
膜ユニットを冷却する手段と、前記気体分離膜ユニット
で分離された有機化合物濃縮ガスを冷却する手段とを具
備したことを特徴とするガス分離装置。 - 【請求項２】 混合ガスと、気体分離膜ユニットと、
有機化合物濃縮ガスの温度をいずれも濃縮分離する有機
化合物の引火点以下に制御することを特徴とする請求項
１記載のガス分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7418191A JPH04284814A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ガス分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7418191A JPH04284814A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ガス分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04284814A true JPH04284814A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=13539747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7418191A Pending JPH04284814A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | ガス分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04284814A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5709733A (en) * | 1995-05-29 | 1998-01-20 | Nitto Denko Corporation | Gas separation method |
| US6190436B1 (en) * | 1999-03-05 | 2001-02-20 | The Boc Group, Inc. | Ozone purification process |
| US6197091B1 (en) * | 1999-03-05 | 2001-03-06 | The Boc Group, Inc. | Ozone purification process |
| JP2009508713A (ja) * | 2005-09-16 | 2009-03-05 | カーベーアー−ジオリ ソシエテ アノニム | 特には、凹版印刷プレスのワイピングシリンダ等のシリンダを被覆するための装置 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP7418191A patent/JPH04284814A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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