JPH05123525A - Gas purifying method and apparatus therefor - Google Patents

Gas purifying method and apparatus therefor

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JPH05123525A
JPH05123525A JP3288871A JP28887191A JPH05123525A JP H05123525 A JPH05123525 A JP H05123525A JP 3288871 A JP3288871 A JP 3288871A JP 28887191 A JP28887191 A JP 28887191A JP H05123525 A JPH05123525 A JP H05123525A
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JP
Japan
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adsorbent
gas
space
air
adsorption
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JP3288871A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Horii
雄二 堀井
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

PURPOSE:To adsorb and remove the component to be removed in a gaseous mixture with high efficiency without generating trouble. CONSTITUTION:First and third water adsorbent beds 11, 13 are arranged before and behind a second adsorbent bed 12 for adsorbing carbon dioxide. In an adsorbing process, air in space is introduced into an adsorbing tower 10 from the first adsorbent bed 11 and purified air is discharged to the space from the third adsorbent bed 13. In a regeneration process, air outside the space is introduced into the adsorbing tower 10 from the third adsorbent bed 13 to be discharged to the outside of the space from the first adsorbent bed 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、混合気体中の除去目的
成分を吸着剤を用いて吸着除去する気体精製方法及び装
置に関し、特に、ビルや車両等のような人の密集する半
密閉空間の環境の保全に際し、二酸化炭素等の濃度の上
昇を防ぐことによって快適性を維持するのに適した方法
及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas purification method and apparatus for adsorbing and removing a removal target component in a mixed gas by using an adsorbent, and particularly to a semi-enclosed space in which a person such as a building or a vehicle is densely packed. The present invention relates to a method and device suitable for maintaining comfort by preventing an increase in the concentration of carbon dioxide and the like when the environment is protected.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ビルや車両等の人の密集する空
間においては、この空間を密閉すると、二酸化炭素をは
じめとする好ましくない成分の濃度が上昇し、タバコ臭
を始めとする異臭が蓄積するため、これを避けるために
大規模な換気を行うことが必要とされている。しかしな
がら、このような換気を行うと、それまで空調設備によ
って適温に保たれていた空間内の気体が空間外の気体と
置換されるため、換気後、空間内温度を再び適温に戻す
ために多大の空調エネルギが消費され、これによって空
調エネルギの必要量が増大する不都合が生じる。また、
このような不都合を避けるべく、熱交換機能をもった換
気装置も実用化されるに至っているが、この装置で行わ
れる熱交換は温度差の少ないものであるため、非効率で
ある。
2. Description of the Related Art Generally, in a space crowded with people such as a building or a vehicle, if this space is closed, the concentration of undesirable components such as carbon dioxide will increase, and unpleasant odors such as cigarette odor will accumulate. Therefore, large-scale ventilation is required to avoid this. However, when such ventilation is performed, the gas in the space, which had been kept at an appropriate temperature by the air conditioning equipment, is replaced with the gas outside the space, so it is very difficult to return the temperature in the space to the appropriate temperature after ventilation. Of the air conditioning energy is consumed, which causes a disadvantage that the required amount of air conditioning energy increases. Also,
In order to avoid such inconvenience, a ventilation device having a heat exchange function has been put into practical use, but the heat exchange performed by this device is inefficient because the temperature difference is small.

【0003】そこで、このような空間内の気体の清浄を
行う手段として、従来から知られている気体精製法を利
用することが考えられる。例えば、混合気体中の異臭
は、活性炭等のフィルタを用いて除去することが可能で
あり、一酸化炭素については、この一酸化炭素を酸化銅
/酸化マンガン系触媒や貴金属系触媒を用いて常温で二
酸化炭素に酸化することにより、除去することが可能で
ある。また、二酸化炭素についても、これをアミン等の
アルカリへ吸収させたり、ゼオライト等に吸着させるこ
とにより、除去が可能である。
Therefore, it is conceivable to use a conventionally known gas purification method as means for cleaning the gas in such a space. For example, an offensive odor in a mixed gas can be removed by using a filter such as activated carbon. Regarding carbon monoxide, this carbon monoxide is heated at room temperature using a copper oxide / manganese oxide catalyst or a noble metal catalyst. It can be removed by oxidizing it to carbon dioxide at. Also, carbon dioxide can be removed by absorbing it in an alkali such as amine or adsorbing it in zeolite or the like.

【0004】このうち、吸着法は、システムの簡易性、
良好な操作性、小規模化を行った場合の経済性等、種々
の利点があり、他の方法と組み合わせる場合も含め、主
要な方法とされている。
Of these, the adsorption method is simple in system,
It has various advantages such as good operability and economical efficiency when downsizing, and it is considered to be the main method including the combination with other methods.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】空間の環境を考える場
合に最も問題になる点の一つは、二酸化炭素濃度の上昇
であり、その除去に吸着法を適用する際、問題となるの
は水蒸気の共吸着である。すなわち、ppmオーダの二
酸化炭素を有効に吸着する吸着剤の代表はゼオライトで
あるが、このゼオライトは水蒸気の吸着性に富むため、
このゼオライトに単純に混合ガスを通すと吸着剤充填層
の入口部には水が吸着する。この水を再生時に十分除去
しておかないと、水が次第に二酸化炭素吸着部に侵入
し、二酸化炭素吸着活性を失わせることになる。このよ
うな吸着剤の十分な再生を行うには、加熱再生法が有効
であるが、加熱再生法では、吸着・再生を数時間のサイ
クルで行わせる必要があるため、多量の吸着剤を充填し
なければならず、装置が大型化し、非経済的である不都
合がある。
One of the most problematic points when considering the space environment is the increase in carbon dioxide concentration, and when applying the adsorption method to remove carbon dioxide, the problem is water vapor. Co-adsorption of. That is, a typical adsorbent that effectively adsorbs carbon dioxide of the order of ppm is zeolite, but since this zeolite is rich in water vapor adsorption,
When a mixed gas is simply passed through this zeolite, water is adsorbed at the inlet of the adsorbent packed bed. If this water is not sufficiently removed at the time of regeneration, water will gradually enter the carbon dioxide adsorbing portion and lose the carbon dioxide adsorbing activity. The heating regeneration method is effective for performing such sufficient regeneration of the adsorbent, but in the heating regeneration method, since adsorption / regeneration must be performed in a cycle of several hours, a large amount of adsorbent is filled. However, there is a disadvantage that the device becomes large and uneconomical.

【0006】そこで、図3(a)に示すように、上記二
酸化炭素を吸着剤充填層Aで吸着する前に、再生の比較
的容易なアルミナ充填層Bで予め水を吸着しておく積層
構造方式を適用し、さらにはこれにPSA法を適用する
ことが有効な手段となる。この方法は、深冷式空気分離
装置の前処理工程で既に実用化されている(例えば日本
酸素技報No.7,p.p.3-10(1988)参照)。しかし、この方
法では、吸着剤充填層Aを再生する際、図3(b)に示
すように、吸着時のガス導入方向とは逆の方向(すなわ
ちアルミナBのない側から吸着剤充填層Aに向かう方
向)に多量の乾燥ガスを導入する必要があるので、空間
内空気の浄化に適用するのは困難である。すなわち、こ
の方法を例えば空気分離装置に用いる場合には、上記乾
燥ガスとして空気分離装置から発生する排ガスを有効利
用することが可能であるが、空間内空気の浄化に適用す
る場合には、上記乾燥ガスとして、一旦吸着処理して得
られた製品ガスを使用しなければならず、これにより有
効製品ガス量が減るとともに、再生に伴い、空間内空気
から精製された製品ガスが空間外へ排出されることによ
り、実質上換気が行われることになり、空調エネルギの
増大を招く不都合がある。しかも、吸着時にアルミナ充
填層Bで吸着された空間内の水分が、再生時に空間内に
還元されず、空間外へ逃がされてしまうため、これによ
り空間内が次第に乾燥し、空間内を快適な湿度に保つこ
とが困難になる。
Therefore, as shown in FIG. 3A, before adsorbing the carbon dioxide in the adsorbent-packed layer A, water is pre-adsorbed in the alumina-packed layer B, which is relatively easy to regenerate. Applying the method, and further applying the PSA method thereto is an effective means. This method has already been put to practical use in the pretreatment step of a deep-cooling air separation device (see, for example, Japan Oxygen Technical Report No. 7, pp3-10 (1988)). However, according to this method, when the adsorbent-packed bed A is regenerated, as shown in FIG. 3B, the direction opposite to the gas introduction direction at the time of adsorption (that is, from the side without the alumina B to the adsorbent-packed bed A). Since it is necessary to introduce a large amount of dry gas in the direction (toward), it is difficult to apply it to the purification of air in the space. That is, when this method is used, for example, in an air separation device, it is possible to effectively use the exhaust gas generated from the air separation device as the dry gas, but when applied to the purification of air in the space, As the dry gas, the product gas once obtained by the adsorption treatment must be used, which reduces the amount of effective product gas, and the product gas purified from the air in the space is discharged to the outside of the space due to regeneration. As a result, ventilation is substantially performed, which causes an inconvenience of increasing air conditioning energy. Moreover, the moisture in the space adsorbed by the alumina-filled bed B during adsorption is not reduced into the space during regeneration and is released to the outside of the space, so that the space gradually dries out and the space becomes comfortable. It will be difficult to maintain a proper humidity.

【0007】なお、上記のようなゼオライトと異なり、
水の吸着性が低い吸着剤(すなわち疎水性吸着剤)とし
て活性炭があるが、この活性炭は低分圧下における二酸
化炭素吸着量が非常に少なく、二酸化炭素の除去には不
適当である。
Incidentally, unlike the above zeolite,
Activated carbon is an adsorbent having low water adsorption (that is, a hydrophobic adsorbent), but this activated carbon has an extremely small amount of carbon dioxide adsorbed under a low partial pressure and is not suitable for removing carbon dioxide.

【0008】本発明は、このような事情に鑑み、混合気
体内の除去目的成分を不都合なく高効率で吸着除去する
ことができる気体精製方法及び装置を提供することを目
的とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a gas purification method and apparatus capable of adsorbing and removing a removal target component in a mixed gas with high efficiency without inconvenience.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、混合気体を吸
着剤に通し、その除去目的成分を吸着除去する気体精製
方法において、上記混合気体を、上記除去目的成分の吸
着を妨害する妨害成分を選択的に吸着除去する第1の吸
着剤、上記除去目的成分を選択的に吸着除去する第2の
吸着剤、上記妨害成分を選択的に吸着除去する第3の吸
着剤の順に通す吸着工程と、再生用気体を上記吸着工程
時における混合気体の圧力以下の圧力で上記第3の吸着
剤、第2の吸着剤、第1の吸着剤の順に通す再生工程と
を繰り返すものである(請求項1)。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a gas purification method in which a mixed gas is passed through an adsorbent to adsorb and remove the removal target component, and the mixed gas interferes with the adsorption of the removal target component. Adsorbing step for passing through a first adsorbent for selectively adsorbing and removing the adsorbent, a second adsorbent for selectively adsorbing and removing the removal target component, and a third adsorbent for selectively adsorbing and removing the interfering component And the regeneration step of passing the regeneration gas through the third adsorbent, the second adsorbent, and the first adsorbent in this order at a pressure equal to or lower than the pressure of the mixed gas in the adsorption step (claim) Item 1).

【0010】また本発明は、上記方法を利用した気体精
製装置であって、上記除去目的成分の吸着を妨害する妨
害成分を選択的に吸着除去する第1の吸着剤と上記除去
目的成分を選択的に吸着除去する第2の吸着剤と上記妨
害成分を選択的に吸着除去する第3の吸着剤とが順に並
べられた吸着手段と、上記空間内の混合気体を上記第1
の吸着剤側から上記吸着手段に導入し、第3の吸着剤側
から上記空間内へ導出するための吸着用通路と、上記空
間外の気体を上記第3の吸着剤側から吸着手段に導入
し、第1の吸着剤側から上記空間外へ導出するための再
生用通路とを備えたものである(請求項3)。
The present invention is also a gas purifying apparatus using the above method, wherein a first adsorbent for selectively adsorbing and removing an interfering component that interferes with the adsorption of the removal target component and the removal target component are selected. The adsorbing means in which a second adsorbent for selectively adsorbing and removing and a third adsorbent for selectively adsorbing and removing the interfering component are arranged in order, and a mixed gas in the space for the first adsorbent.
Adsorbent passage for introducing the adsorbent from the adsorbent side to the third adsorbent side and introducing the gas outside the space into the adsorbent means from the third adsorbent side. However, a regeneration passage for leading out from the first adsorbent side to the outside of the space is provided (Claim 3).

【0011】なお、上記除去目的成分及び妨害成分は任
意であるが、上記除去目的成分が少なくとも二酸化炭素
を含み、妨害成分が少なくとも水を含む場合、とくに有
効である(請求項2,4)。
Although the removal target component and the interfering component are optional, it is particularly effective when the removal target component contains at least carbon dioxide and the interfering component contains at least water (claims 2 and 4).

【0012】[0012]

【作用】請求項1記載の方法において、吸着工程では、
まず、混合気体を第1の吸着剤に通すことにより、除去
目的成分の吸着除去を妨害する成分(妨害成分)を選択
的に吸着除去することができ、この状態で上記気体を第
2の吸着剤に通すことにより、除去目的成分を良好に吸
着除去することができる。そして、この気体を、前再生
工程で妨害成分を吸着した第3の吸着剤に通すことによ
り、この第3の吸着剤から妨害成分を脱着するととも
に、この気体に再び妨害成分を含ませることができ、こ
れにより、妨害成分の濃度を処理前とほぼ同等の濃度に
した状態で精製気体を取出すことができる。従って、こ
の吸着工程では、第1の吸着剤における妨害成分の吸着
量が次第に増大し、逆に第3の吸着剤における妨害成分
の吸着量が次第に減少していくことになる。
In the method according to claim 1, in the adsorption step,
First, by passing the mixed gas through the first adsorbent, it is possible to selectively adsorb and remove a component (interfering component) that interferes with the adsorption removal of the removal target component. In this state, the above gas is subjected to the second adsorption. By passing through the agent, the component to be removed can be favorably adsorbed and removed. Then, by passing this gas through the third adsorbent that has adsorbed the interfering components in the pre-regeneration step, the interfering components can be desorbed from the third adsorbent and the interfering components can be contained again in this gas. As a result, the purified gas can be taken out in a state where the concentration of the interfering component is almost the same as that before the treatment. Therefore, in this adsorption step, the adsorption amount of the interfering component in the first adsorbent gradually increases, and conversely, the adsorption amount of the interfering component in the third adsorbent gradually decreases.

【0013】このような吸着工程を進めるうちに、第2
の吸着剤は飽和状態に近づいていき、第3の吸着剤の出
口における目的除去成分の濃度が次第に上昇する。そこ
で、この濃度が所定値に達した時点で、あるいは所定値
に達する前に、再生工程に切換える。
During the adsorption process, the second
The adsorbent of No. 3 approaches a saturated state, and the concentration of the target removal component at the outlet of the third adsorbent gradually increases. Therefore, when the concentration reaches a predetermined value, or before reaching the predetermined value, the regeneration process is switched to.

【0014】この再生工程では、まず、再生用気体を第
3の吸着剤に通すことにより、この再生用気体中の妨害
成分を吸着除去することができる。従って、この再生用
気体としては、予め妨害成分を取り除いた製品ガスを用
いる必要がなく、この再生用気体を第3の吸着剤に通し
た後、そのまま第2の吸着剤に通すことが可能であり、
この再生用気体の通過によって、第2の吸着剤から除去
目的成分を脱着する(すなわち第2の吸着剤を再生す
る)ことができる。そして、この第2の吸着剤を通した
気体を第1の吸着剤に通すことにより、この第1の吸着
剤から妨害成分を脱着することができる。
In this regenerating step, first, the regenerating gas is passed through the third adsorbent, whereby the interfering components in the regenerating gas can be adsorbed and removed. Therefore, it is not necessary to use the product gas from which the interfering components have been removed in advance as the regeneration gas, and it is possible to pass the regeneration gas through the third adsorbent and then directly through the second adsorbent. Yes,
By passing the regeneration gas, the removal target component can be desorbed from the second adsorbent (that is, the second adsorbent is regenerated). Then, by passing the gas that has passed through the second adsorbent through the first adsorbent, the interfering components can be desorbed from the first adsorbent.

【0015】具体的に、請求項3記載の装置では、吸着
工程において、空間内の混合気体が吸着用通路を通じて
第1の吸着剤、第2の吸着剤、第3の吸着剤を順に通過
することにより、上記と同様の作用で目的除去成分が除
去され、かつ妨害成分濃度が処理前の濃度とほぼ同等に
保たれた精製気体が、空間内に戻される。また、再生工
程では、空間外の混合気体が再生用通路を通じて第3の
吸着剤、第2の吸着剤、第1の吸着剤を順に通過するこ
とにより、上記と同様の作用で第2の吸着剤及び第1の
吸着剤が再生され、吸着除去成分及び妨害成分を多分に
含んだ再生用気体が空間外へ排出される。
Specifically, in the apparatus according to the third aspect, in the adsorption step, the mixed gas in the space passes through the adsorption passage and sequentially passes through the first adsorbent, the second adsorbent, and the third adsorbent. As a result, the purified gas in which the target removal component is removed by the same action as described above and the interfering component concentration is kept substantially equal to the concentration before the treatment is returned to the space. Further, in the regeneration step, the mixed gas outside the space passes through the regeneration passage through the third adsorbent, the second adsorbent, and the first adsorbent in this order, so that the second adsorption is performed by the same action as above. The agent and the first adsorbent are regenerated, and the regeneration gas containing a large amount of the adsorption removal component and the interference component is discharged to the outside of the space.

【0016】このような方法及び装置において、請求項
2,4記載のように、上記吸着除去成分が二酸化炭素、
妨害成分が水である場合には、上記吸着工程において、
第1の吸着剤で混合気体内の水が吸着され、第2の吸着
剤で二酸化炭素が吸着され、第3の吸着剤から水が脱着
されることになり、逆に再生工程では、第3の吸着剤で
再生用空気中の水が吸着され、第2の吸着剤から二酸化
炭素が脱着され、第1の吸着剤から水が脱着されること
となる。
In such a method and apparatus, the adsorption removal component is carbon dioxide,
When the interfering component is water, in the adsorption step,
Water in the mixed gas is adsorbed by the first adsorbent, carbon dioxide is adsorbed by the second adsorbent, and water is desorbed from the third adsorbent. Conversely, in the regeneration step, the third adsorbent is used. The water in the regeneration air is adsorbed by the adsorbent, the carbon dioxide is desorbed from the second adsorbent, and the water is desorbed from the first adsorbent.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の第1実施例を図1(a)(b)に基
づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0018】図において、Wは仕切り壁であり、この仕
切り壁Wによって空間内が半密閉状態に保たれている。
空間内には吸着塔10が設けられ、この吸着塔10内に
は、第1の吸着剤層11、第2の吸着剤層12、第3の
吸着剤層13がこれらの順に並べられている。
In the figure, W is a partition wall, and the partition wall W keeps the space in a semi-sealed state.
An adsorption tower 10 is provided in the space, and in the adsorption tower 10, a first adsorbent layer 11, a second adsorbent layer 12, and a third adsorbent layer 13 are arranged in this order. ..

【0019】第2の吸着剤層12は、空気中の二酸化炭
素(除去目的成分)を選択的に吸着するものであり、具
体的にはゼオライトからなるものが好適である。このゼ
オライトは、親水性、疎水性を問わないが、後に記す吸
着時や再生時に吸着剤に水が侵入すると吸着容量が低下
するので、これを防ぐためには、疎水性を高めたゼオラ
イト、例えばY型ゼオライトやモルデナイト型ゼオライ
トを用いるのが好ましい。
The second adsorbent layer 12 selectively adsorbs carbon dioxide (a component to be removed) in the air, and specifically, it is preferably made of zeolite. This zeolite may be hydrophilic or hydrophobic, but the adsorption capacity decreases when water enters the adsorbent at the time of adsorption or regeneration, which will be described later. It is preferable to use type zeolite or mordenite type zeolite.

【0020】これに対して第1の吸着剤層11及び第3
の吸着剤層13は、空気中の水分(妨害成分)を選択的
に吸着するものであればよい。ただし、上記第2の吸着
剤12でも使用される親水性ゼオライトは、相対湿度が
低い状態でも平衡吸湿容量が大きく、水蒸気分圧の差に
よる脱着がほとんど期待できないため、上記吸着剤層1
1,13に用いるのには不適当であり、具体的には、活
性アルミナやシリカゲルのように、相対湿度の大小によ
って平衡吸湿容量が大きく異なる吸着剤が両吸着剤層1
1,13に好適である。
On the other hand, the first adsorbent layer 11 and the third adsorbent layer 11
The adsorbent layer 13 may be any layer that selectively adsorbs moisture (interfering components) in the air. However, the hydrophilic zeolite that is also used as the second adsorbent 12 has a large equilibrium moisture absorption capacity even when the relative humidity is low, and desorption due to a difference in water vapor partial pressure can hardly be expected.
It is unsuitable for use in Nos. 1 and 13, and specifically, an adsorbent such as activated alumina or silica gel whose equilibrium moisture absorption capacity greatly differs depending on the relative humidity is used for both adsorbent layers 1.
1 and 13 are suitable.

【0021】なお、各吸着剤層11〜13は、互いに接
触した状態で充填されていてもよいし、互いに離間した
状態で充填されていてもよい。
The adsorbent layers 11 to 13 may be filled in a state of being in contact with each other or may be filled in a state of being separated from each other.

【0022】この吸着塔10における上記第1の吸着剤
層11の入口側部分は、導入通路(吸着用通路及び再生
用通路を構成)14を介して空間内空気導入口15に接
続されており、上記導入通路14の途中には、上記混合
空気導入口15側から順に、弁16、送風機18、及び
弁20が配設されている。また、上記吸着塔10におけ
る上記第3の吸着剤層13の出口側部分は、排出通路
(吸着用通路を構成)19を介して空間内の精製空気排
出口21に接続されており、上記排出通路19の途中に
は弁23が設けられている。
The inlet side portion of the first adsorbent layer 11 in the adsorption tower 10 is connected to the space air introduction port 15 via an introduction passage (which constitutes an adsorption passage and a regeneration passage) 14. A valve 16, a blower 18, and a valve 20 are provided in the middle of the introduction passage 14 in order from the mixed air introduction port 15 side. Further, the outlet side portion of the third adsorbent layer 13 in the adsorption tower 10 is connected to a purified air exhaust port 21 in the space via an exhaust passage (constituting an adsorption passage) 19, and the exhaust is performed. A valve 23 is provided in the middle of the passage 19.

【0023】上記仕切り壁Wには、空間外へ開口する再
生用空気導入口22が設けられている。この空間外空気
取り込み口22は導入通路(再生用通路を構成)24を
介して上記送風機18の入口側に接続されており、上記
導入通路24には弁26が設けられている。また、送風
機14の出口側はバイパス通路(再生用通路を構成)2
8を介して吸着塔10における第3の吸着剤層13の出
口側に接続されており、上記バイパス通路28の途中に
は弁30が設けられている。さらに、吸着塔10におけ
る第1の吸着剤層11の入口側は排出通路(再生用通路
を構成)34を介して仕切り壁Wにおける空気排出口3
2に接続されており、上記排出通路34の途中には弁3
6が設けられている。
The partition wall W is provided with a regeneration air introduction port 22 opening to the outside of the space. The outside air intake port 22 is connected to the inlet side of the blower 18 via an introduction passage (which constitutes a regeneration passage) 24, and the introduction passage 24 is provided with a valve 26. The outlet side of the blower 14 is a bypass passage (which constitutes a regeneration passage) 2
It is connected to the outlet side of the third adsorbent layer 13 in the adsorption tower 10 via 8 and a valve 30 is provided in the middle of the bypass passage 28. Further, the inlet side of the first adsorbent layer 11 in the adsorption tower 10 is provided with an air discharge port 3 in the partition wall W via a discharge passage (which constitutes a regeneration passage) 34.
2 and is connected to the valve 3 in the middle of the discharge passage 34.
6 is provided.

【0024】次に、この装置において行われる空気精製
方法、すなわち空間内空気の浄化方法を説明する。この
方法は、図1(a)に示す吸着工程と、同図(b)に示
す再生工程とを繰り返すことにより実行される。
Next, an air purification method performed in this apparatus, that is, a method for purifying air in the space will be described. This method is carried out by repeating the adsorption step shown in FIG. 1A and the regeneration step shown in FIG.

【0025】(a) 吸着工程 まず、弁16,20,23のみを開き、かつ他の弁を閉
じて送風機18を作動させることにより、空間内の空気
を空間内空気導入口15から導入通路14を通じて吸着
塔10における第1の吸着剤層11の入口側に導入す
る。これにより、上記空気は第1の吸着剤層11、第2
の吸着剤層12、第3の吸着剤層13を順に通過するこ
ととなる。
(A) Adsorption Step First, by opening only the valves 16, 20, 23 and closing the other valves to operate the blower 18, the air in the space is introduced from the air introduction port 15 in the space to the introduction passage 14. Through the inlet of the first adsorbent layer 11 in the adsorption tower 10. As a result, the above-mentioned air is transferred to the first adsorbent layer 11 and the second adsorbent layer 11.
The adsorbent layer 12 and the third adsorbent layer 13 are sequentially passed.

【0026】ここで、上記空気が第1の吸着剤層11を
通過する際、この第1の吸着剤層11で空気中の水蒸気
(すなわち二酸化炭素の吸着除去を妨害する成分)が吸
着除去され、空気は乾燥状態となる。従って、この乾燥
空気を第2の吸着剤層12に通すことにより、この第2
の吸着剤層12で空気中の二酸化炭素を良好に除去する
(すなわち空気を良好に浄化する)ことができる。
Here, when the air passes through the first adsorbent layer 11, the water vapor in the air (that is, the component that interferes with the adsorption removal of carbon dioxide) is adsorbed and removed by the first adsorbent layer 11. , The air becomes dry. Therefore, by passing this dry air through the second adsorbent layer 12,
The carbon dioxide in the air can be satisfactorily removed (that is, the air can be satisfactorily purified) by the adsorbent layer 12 of.

【0027】この吸着工程において、第3の吸着剤層1
3は、吸着工程前に実施された再生工程(詳細後述)で
多分に水蒸気を吸着した状態にある。従って、上記第2
の吸着剤層12を通過した空気がさらに第3の吸着剤層
13を通過することにより、この第3の吸着剤層13か
ら水分が脱着されるとともに空気が加湿され、この精製
空気が排出通路19を通じて精製空気排出口21から空
間内に放出されることになる。これにより、空間内の空
気は、湿度をほぼ一定に保ったまま乾燥することなく浄
化されることとなる。
In this adsorption step, the third adsorbent layer 1
No. 3 is in a state in which water vapor is probably adsorbed in the regeneration process (details will be described later) performed before the adsorption process. Therefore, the second
When the air that has passed through the third adsorbent layer 12 further passes through the third adsorbent layer 13, moisture is desorbed from the third adsorbent layer 13 and the air is humidified, and the purified air is discharged through the exhaust passage. The purified air is discharged into the space from the purified air discharge port 21 through 19. As a result, the air in the space is purified without being dried while keeping the humidity substantially constant.

【0028】このような吸着工程を続けると、第2の吸
着剤層12における二酸化炭素の吸着量が増え、第2の
吸着剤層12が飽和状態に近づくとともに、精製空気排
出口21から放出される空気の二酸化炭素濃度が上昇す
る。そこで、この濃度が予め定められた一定値に近づい
た時点で、あるいは一定値に達する前に、図1(b)に
示す再生工程へ移る。
When such an adsorption step is continued, the amount of carbon dioxide adsorbed in the second adsorbent layer 12 increases, the second adsorbent layer 12 approaches the saturated state, and the carbon dioxide is discharged from the purified air outlet 21. The carbon dioxide concentration in the air increases. Therefore, when the concentration approaches a predetermined constant value or before reaching the constant value, the regeneration process shown in FIG. 1B is performed.

【0029】なお、この再生工程への切換時期の判断に
ついては、上記二酸化炭素濃度を直接分析した結果に基
づいて行うようにしてもよいし、経過時間あるいは処理
空気量が一定値に達した時点で切換を行うようにしても
よい。
The timing of switching to the regeneration process may be determined based on the result of direct analysis of the carbon dioxide concentration, or when the elapsed time or the amount of treated air reaches a certain value. You may make it switch by.

【0030】(b) 再生工程 この再生工程では、弁26,30,36のみを開き、か
つ他の弁を閉じて送風機18を作動させることにより、
空間外の空気を再生用空気導入口22から導入通路2
4,14及びバイパス通路28を通じて吸着塔10にお
ける第3の吸着剤層13の入口側に導入する。これによ
り、上記空気は第3の吸着剤層13、第2の吸着剤層1
2、第1の吸着剤層11を順に通過することとなる。こ
こで、空間外空気の圧力は上記吸着工程時における導入
空気の圧力以下に設定しておく。
(B) Regeneration Step In this regeneration step, only the valves 26, 30, 36 are opened and the other valves are closed to operate the blower 18,
The air outside the space is introduced from the regeneration air introduction port 22 to the introduction passage 2
It is introduced to the inlet side of the third adsorbent layer 13 in the adsorption tower 10 through 4, 14 and the bypass passage 28. As a result, the above-mentioned air is transferred to the third adsorbent layer 13 and the second adsorbent layer 1
2. It will pass through the first adsorbent layer 11 in order. Here, the pressure of the air outside the space is set to be equal to or lower than the pressure of the introduced air during the adsorption process.

【0031】このような再生工程において、上記第3の
吸着剤層13は、上記吸着工程における水の脱着で乾い
た状態にあるので、この第3の吸着剤層13を上記空間
外空気(すなわち再生用空気)が通過する際、この第3
の吸着剤層13で空気中の水蒸気が吸着除去され、空気
は乾燥状態となる。しかも、この空間外空気中の二酸化
炭素濃度は上記吸着工程における空間内空気の二酸化炭
素濃度よりも低く、また、上記空間外空気の圧力は吸着
工程時の空間内空気の圧力以下に設定されているので、
両空気の二酸化炭素の分圧に差が生じることとなり、こ
の差により、上記乾燥空気を第2の吸着剤層12に通す
とこの第2の吸着剤層12から二酸化炭素を良好に脱着
する(すなわち第2の吸着剤層12を良好に再生する)
ことができる。
In such a regeneration step, the third adsorbent layer 13 is in a dry state due to the desorption of water in the adsorption step, so that the third adsorbent layer 13 is separated from the outside air (that is, the space). When the regeneration air) passes through, this third
The water vapor in the air is adsorbed and removed by the adsorbent layer 13 and the air becomes dry. Moreover, the carbon dioxide concentration in the air outside the space is lower than the carbon dioxide concentration in the air in the adsorption process, and the pressure of the air outside the space is set to be equal to or lower than the pressure of the air in the space during the adsorption process. Because
A difference occurs between the partial pressures of carbon dioxide in both air, and due to this difference, when the dry air is passed through the second adsorbent layer 12, carbon dioxide is favorably desorbed from the second adsorbent layer 12 ( That is, the second adsorbent layer 12 is satisfactorily regenerated)
be able to.

【0032】また、第1の吸着剤層11は、上記吸着工
程での吸着操作により、多分に水蒸気を含んだ状態にあ
る。従って、上記第2の吸着剤層12を通過した空気が
さらに第1の吸着剤層11を通過することにより、この
第1の吸着剤層11から水分が脱着されるとともに再生
用空気が加湿され、この再生用空気が排出通路34を通
じて再生用空気排出口32から空間外へ放出されること
になる。このような再生工程により、第1及び第2の吸
着剤層11,12がそれぞれ再生され、再び吸着工程を
実行できる状態となる。
Further, the first adsorbent layer 11 is in a state of containing a large amount of water vapor by the adsorption operation in the adsorption step. Therefore, when the air that has passed through the second adsorbent layer 12 further passes through the first adsorbent layer 11, moisture is desorbed from the first adsorbent layer 11 and the regeneration air is humidified. This regeneration air is discharged from the regeneration air discharge port 32 to the outside of the space through the discharge passage 34. By such a regeneration step, the first and second adsorbent layers 11 and 12 are respectively regenerated, and the adsorption step can be performed again.

【0033】以上のように、この方法及び装置によれ
ば、二酸化炭素吸着用の第2の吸着剤層12の前後に水
吸着用の第1の吸着剤層11及び第3の吸着剤層13を
配し、吸着工程では第1の吸着剤層11から、再生工程
では第3の吸着剤層13からそれぞれ混合気体及び再生
用気体を導入するようにしたものであるので、非製品ガ
ス(すなわち十分に乾燥していない空間外空気)を再生
用気体として用いることが可能であり、これにより製品
ガス回収率(すなわち浄化効率)を向上させることがで
きる。また、吸着工程では空間内空気を空間内に戻し、
再生工程では空間外空気を空間外へ戻すようにしている
ので、空間内外で換気は行われず、よって空調エネルギ
の損失を抑えることができる。しかも、吸着工程におい
て第2の吸着剤層12を通過したガスには、第3の吸着
剤層13で吸着されている水分が与えられるので、空間
内が次第に乾燥するおそれもない。
As described above, according to this method and apparatus, the first adsorbent layer 11 for adsorbing water and the third adsorbent layer 13 for adsorbing water are provided before and after the second adsorbent layer 12 for adsorbing carbon dioxide. And the mixed gas and the regenerating gas are introduced from the first adsorbent layer 11 in the adsorption step and from the third adsorbent layer 13 in the regeneration step, respectively. It is possible to use the air that is not sufficiently dried outside the space) as the regeneration gas, which can improve the product gas recovery rate (that is, the purification efficiency). Also, in the adsorption process, the air in the space is returned to the space,
In the regeneration process, the air outside the space is returned to the outside of the space, so ventilation is not performed inside or outside the space, so that the loss of air conditioning energy can be suppressed. Moreover, since the gas that has passed through the second adsorbent layer 12 in the adsorption step is given the moisture adsorbed in the third adsorbent layer 13, there is no possibility that the space will gradually dry.

【0034】次に、第2実施例を図2(a)(b)に基
づいて説明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).

【0035】ここでは、2塔の吸着塔10A,10Bを
備え、これらを用いて連続運転を行うようにしている。
具体的には、導入通路14が吸着用送風機18aの下流
側で2つの通路14A,14Bに分岐し、それぞれが吸
着塔10A,10Bに接続されており、各通路14A,
14Bに弁20A,20Bが設けられている。そして、
各通路14A,14Bがそれぞれ通路34A,34Bを
介して共通の排出通路34に接続され、各通路34A,
34Bに弁36A,36Bが設けられている。
Here, two adsorption towers 10A and 10B are provided, and these are used to perform continuous operation.
Specifically, the introduction passage 14 branches into two passages 14A and 14B on the downstream side of the adsorption blower 18a, and the passages 14A and 14B are respectively connected to the adsorption towers 10A and 10B.
14B is provided with valves 20A and 20B. And
The respective passages 14A, 14B are connected to the common discharge passage 34 via the passages 34A, 34B, respectively.
34B is provided with valves 36A and 36B.

【0036】また、排出通路19も2つの通路19A,
19Bに分岐し、それぞれが吸着塔10A,10Bに接
続されており、各通路19A,19Bに弁23A,23
Bが設けられている。そして、各通路19A,19Bが
それぞれ通路28A,28Bを介して共通の導入通路2
4に接続され、各通路24A,24Bに弁30A,30
Bが設けられている。上記導入通路24には、上記吸着
用送風機18aとは別に再生用送風機18bが設けられ
ている。
The discharge passage 19 also has two passages 19A,
19B, each of which is connected to the adsorption towers 10A and 10B, and valves 23A and 23 are provided in the passages 19A and 19B.
B is provided. Then, the passages 19A and 19B are connected to the common introduction passage 2 via the passages 28A and 28B, respectively.
4 and the valves 30A, 30 are provided in the passages 24A, 24B, respectively.
B is provided. In the introduction passage 24, a regeneration blower 18b is provided separately from the adsorption blower 18a.

【0037】このような装置によれば、図2(a)に示
すように、弁20A,23A,30B,36Bを開いて
両送風機18a,18bを作動させることにより、空間
内空気を通路14,14Aから吸着塔10Aに通して吸
着工程を行うと同時に、空間外空気を通路24,28B
から吸着塔10Bに通して再生工程を行うことができ、
逆に、同図(b)に示すように、弁20B,23B,3
0A,36Aを開いて両送風機18a,18bを作動さ
せることにより、空間内空気を通路14,14Bから吸
着塔10Bに通して吸着工程を行うと同時に、空間外空
気を通路24,28Aから吸着塔10Aに通して再生工
程を行うことができる。これにより、空間内空気を連続
的に処理することが可能となる。この効果は、2塔式の
ものに限らず、3塔以上の吸着塔をもつ装置を含めた複
数塔式のものについて得られるものである。
According to such a device, as shown in FIG. 2 (a), by opening the valves 20A, 23A, 30B, 36B and operating both the blowers 18a, 18b, the air in the space 14 At the same time as performing the adsorption step from 14A through the adsorption tower 10A, the air outside the space is passed through the passages 24 and 28B.
From the adsorption column 10B to the regeneration step,
On the contrary, as shown in FIG. 2B, the valves 20B, 23B, 3
By opening both 0A and 36A and operating both blowers 18a and 18b, the air in the space is passed from the passages 14 and 14B to the adsorption tower 10B to perform the adsorption step, and at the same time, the air outside the space is passed from the passages 24 and 28A to the adsorption tower. A regeneration process can be performed through 10A. This makes it possible to continuously process the air in the space. This effect is not limited to the two-column type, but can be obtained for a multi-column type including an apparatus having three or more adsorption columns.

【0038】なお、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。
The present invention is not limited to such an embodiment, and the following modes can be taken as an example.

【0039】(1) 上記実施例では、除去目的成分として
二酸化炭素を取り除く例を示したが、本発明はこれに限
らず、混合気体に除去目的成分とこの除去目的成分の吸
着除去を妨害する妨害成分とが含まれる場合に広く適用
できるものである。例えば、空気中からアンモニアやメ
ルカプタン等の悪臭成分を取り除きたい場合には、第2
の吸着剤として活性炭等を用い、第1及び第3の吸着剤
に上記悪臭成分を吸着除去するのに弊害となる水分を除
去する活性アルミナ等を用いればよい。
(1) In the above embodiment, an example of removing carbon dioxide as a removal target component was shown, but the present invention is not limited to this, and interferes with the removal target component and the adsorption removal of the removal target component in the mixed gas. It is widely applicable when an interfering component is included. For example, if you want to remove offensive odor components such as ammonia and mercaptan from the air,
Activated carbon or the like may be used as the adsorbent, and activated alumina or the like may be used for the first and third adsorbents, which removes water that is harmful to the adsorption and removal of the malodorous components.

【0040】(2) 上記吸着工程及び再生工程における圧
力については、一般的なPSA法のように、大気圧以上
の高圧で吸着を行い、大気圧以下の低圧で再生を行うよ
うにしてもよいが、両工程を同一圧力で実施するように
してもよい。このように圧力を一定にしても、吸着工程
で導入される空間内空気の二酸化炭素濃度が、再生工程
で導入される空間外空気の二酸化炭素濃度より上昇して
いるため、二酸化炭素分圧には差が生じることになり、
この分圧の差によってPSA法と同一原理に基づく再生
が可能である。この場合、一般大気中の二酸化炭素濃度
以下の濃度まで精製ガスの二酸化炭素濃度を下げること
はできないが、環境保持を目的とする場合には支障はな
い。また、このように全操作を大気圧で行うことによ
り、圧縮機や真空ポンプの代わりに送風機の使用で済ま
せることが可能になる。
(2) Regarding the pressure in the adsorption step and the regeneration step, as in the general PSA method, the adsorption may be performed at a high pressure above atmospheric pressure and the regeneration may be performed at a low pressure below atmospheric pressure. However, both steps may be performed at the same pressure. Even if the pressure is fixed in this way, the carbon dioxide concentration of the air in the space introduced in the adsorption process is higher than the carbon dioxide concentration of the air in the space introduced in the regeneration process. Will make a difference,
This partial pressure difference enables reproduction based on the same principle as the PSA method. In this case, the carbon dioxide concentration of the purified gas cannot be reduced to a concentration equal to or lower than the concentration of carbon dioxide in the general atmosphere, but there is no problem in the case of environmental preservation. Further, by performing all the operations at atmospheric pressure in this manner, it becomes possible to use a blower instead of the compressor or the vacuum pump.

【0041】さらに、上記空間が常時静止したものでは
なく、例えば輸送機械内の空間のように一定以上の速度
で移動する空間である場合には、再生工程における再生
用空気の導入、すなわち空間外空気の導入を進行方向前
方から行うことにより、この空気を無動力で吸着塔10
内に導入することが可能である。この場合、図1に示す
ような単塔式の装置では、再生工程において送風機18
を作動させないため、その運転時間は総運転時間の1/
2となるが、図2に示すような2塔式の装置では、両送
風機18a,18bを常時運転することになり、その
分、稼働率が向上する。
Furthermore, when the space is not always stationary but is a space that moves at a certain speed or more, such as a space in a transportation machine, the air for regeneration is introduced in the regeneration process, that is, outside the space. By introducing air from the front in the traveling direction, the air is adsorbed in the adsorption tower 10 without power.
It is possible to introduce in. In this case, in the single tower type device as shown in FIG. 1, the blower 18 is used in the regeneration process.
The operating time is 1 / of the total operating time
However, in the two-tower type apparatus as shown in FIG. 2, both blowers 18a and 18b are always operated, and the operating rate is improved accordingly.

【0042】(3) 上記各実施例において、第1の吸着剤
層11と第2の吸着剤層12との間に脱臭用活性炭フィ
ルタを介在させれば、このフィルタを常時乾燥状態で使
用することが可能となり、効果的である。また、両吸着
剤層11,12の間に一酸化炭素除去触媒を介在させれ
ば、この触媒を乾燥状態で使用することができ、さらに
次の第2の吸着剤層12で二酸化炭素を除去することが
できるので効果的である。また、上記脱臭用活性炭フィ
ルタと一酸化炭素除去触媒の双方を用いる場合、これら
の順序は特に問わないが、一酸化炭素除去触媒を脱臭用
活性炭フィルタと第2の吸着剤層12との間に配置すれ
ば、上記フィルタで、触媒毒となるおそれのある成分を
空気中から予め除去しておくことができるので、より効
果的となる。
(3) In each of the above embodiments, if an active carbon filter for deodorization is interposed between the first adsorbent layer 11 and the second adsorbent layer 12, this filter is always used in a dry state. It is possible and effective. Further, if a carbon monoxide removing catalyst is interposed between both adsorbent layers 11 and 12, this catalyst can be used in a dry state, and further carbon dioxide is removed in the next second adsorbent layer 12. It is effective because it can be done. When both the deodorizing activated carbon filter and the carbon monoxide removing catalyst are used, the order of them is not particularly limited, but the carbon monoxide removing catalyst may be provided between the deodorizing activated carbon filter and the second adsorbent layer 12. If it is arranged, the above-mentioned filter can remove the components that may become catalyst poisons from the air in advance, which is more effective.

【0043】*実験例 本発明者等は、図1と同様の概念に基づく実験装置で、
二酸化炭素の除去実験を行った。ただし、送風機18を
用いる代わりにガスボンベを導入し、導入通路24は省
略した。すなわち、上記図1に示す空間内空気導入口1
5に、O220%/N2標準ガスの入った1本のボンベ
と、純二酸化炭素ガスの入った2本のボンベを接続し、
それぞれに質量流量制御計を接続した後、上記標準ガス
と純二酸化炭素ガスとを混合するようにした。ここで、
2本の純ガスボンベのうち、一方のボンベ(第1のボン
ベ)については、上記標準ガスとの混合により二酸化炭
素濃度が2000ppmの混合ガスが得られるように流量を調
整し、他方のボンベ(第2のボンベ)については、上記標
準ガスとの混合により二酸化炭素濃度が400ppmの混合ガ
スが得られるように流量を調整し、吸着工程では標準ガ
スボンベと第1のボンベとを用い、再生工程では標準ガ
スボンベと第2のボンベとを用いるようにした。また、
混合ガスに適当な湿度を与えるため、標準ガスボンベか
らのガスを17℃に保った水槽中でバブリングさせてか
ら純二酸化炭素ガスに混合するようにした。
Experimental Example The inventors of the present invention used an experimental device based on the same concept as in FIG.
A carbon dioxide removal experiment was conducted. However, instead of using the blower 18, a gas cylinder was introduced and the introduction passage 24 was omitted. That is, the air introduction port 1 in the space shown in FIG.
Connect one cylinder containing O 2 20% / N 2 standard gas and two cylinders containing pure carbon dioxide gas to 5,
After connecting a mass flow controller to each, the standard gas and the pure carbon dioxide gas were mixed. here,
Regarding one of the two pure gas cylinders (first cylinder), the flow rate was adjusted so as to obtain a mixed gas with a carbon dioxide concentration of 2000 ppm by mixing with the standard gas, and the other cylinder (first cylinder) (2 cylinder), the flow rate is adjusted so as to obtain a mixed gas having a carbon dioxide concentration of 400 ppm by mixing with the standard gas described above, a standard gas cylinder and a first cylinder are used in the adsorption step, and a standard gas is used in the regeneration step. A gas cylinder and a second cylinder were used. Also,
In order to provide the mixed gas with appropriate humidity, the gas from the standard gas cylinder was bubbled in a water tank kept at 17 ° C. and then mixed with pure carbon dioxide gas.

【0044】なお、その他の試験条件は以下の通りであ
る。 吸着温度:25℃ 吸着塔入口の相対湿度:両工程とも約60% 吸着塔内径:23.9mm 第1の吸着剤及び第3の吸着剤:活性アルミナ(ローヌ
プーラン社製) 第1の吸着剤層及び第3の吸着剤層の厚さ:6cm 第2の吸着剤:Y型ゼオライト(株式会社神戸製鋼所
製、Si/Alモル比6.0) 第2の吸着剤層の厚さ:8cm 1回の吸着工程及び再生工程の工程時間:両工程とも3
分 ガス流量:両工程とも15Nl/min このような条件下で、ガスクロマトグラフィーにより精
製空気排出口21における空気中の二酸化炭素濃度を測
定したところ、実験期間内の出口濃度は平均約700ppmで
あり、その間、濃度に著しい変動がないことが確認され
た。これに対し、作業環境基準で要望されている二酸化
炭素濃度は1000ppm以下である。従って、本方法及び装
置により、作業環境基準の条件を満たした好適な環境の
保持が可能であるということができる。
Other test conditions are as follows. Adsorption temperature: 25 ° C. Relative humidity at the inlet of the adsorption tower: about 60% in both steps Adsorption tower inner diameter: 23.9 mm First adsorbent and third adsorbent: Activated alumina (Rhone Poulenc) First adsorbent Thickness of layer and third adsorbent layer: 6 cm Second adsorbent: Y-type zeolite (Kobe Steel Co., Ltd., Si / Al molar ratio 6.0) Thickness of second adsorbent layer: 8 cm Process time for one adsorption process and regeneration process: 3 for both processes
Minute gas flow rate: 15 Nl / min in both steps Under such conditions, the concentration of carbon dioxide in the air at the purified air outlet 21 was measured by gas chromatography, and the average outlet concentration during the experimental period was about 700 ppm. During that time, it was confirmed that the concentration did not change significantly. On the other hand, the carbon dioxide concentration required by the working environment standards is 1000 ppm or less. Therefore, it can be said that the present method and apparatus can maintain a suitable environment satisfying the conditions of the working environment standard.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0046】まず、請求項1記載の方法によれば、除去
目的成分を吸着するための第2の吸着剤の前後に妨害成
分吸着用の第1の吸着剤及び第3の吸着剤を配し、吸着
工程では上記第1の吸着剤から、再生工程では第3の吸
着剤から気体を導入するようにしたものであるので、上
記再生工程において、非製品ガス、すなわち、妨害成分
が十分に除去されていない気体を再生用気体として用い
ることが可能であり、これにより、製品ガス回収率を向
上させることができる効果がある。さらに、この方法を
利用した請求項3記載の装置によれば、吸着工程では空
間内空気を空間内に戻し、再生工程では空間外空気を空
間外へ戻すことにより、空間内外で換気を行うことなく
気体精製を行うことができ、これによって空調エネルギ
の損失を抑えることができる効果がある。しかも、吸着
工程において第2の吸着剤を通過した気体には、第3の
吸着剤で吸着されている妨害成分が与えられるので、空
間内の妨害成分濃度が次第に低減するおそれもない。
First, according to the method of claim 1, the first adsorbent and the third adsorbent for adsorbing the interfering components are arranged before and after the second adsorbent for adsorbing the component to be removed. Since the gas is introduced from the first adsorbent in the adsorption step and from the third adsorbent in the regeneration step, the non-product gas, that is, the interfering component is sufficiently removed in the regeneration step. It is possible to use a gas that has not been treated as a regenerating gas, which has the effect of improving the product gas recovery rate. Further, according to the apparatus of claim 3 using this method, the air in the space is returned to the space in the adsorption step, and the air in the space is returned to the outside in the regeneration step, thereby performing ventilation inside and outside the space. It is possible to perform gas purification without using air, which has the effect of suppressing the loss of air conditioning energy. Moreover, since the interfering components adsorbed by the third adsorbent are given to the gas that has passed through the second adsorbent in the adsorption step, there is no fear that the interfering component concentration in the space will gradually decrease.

【0047】具体的に、請求項2,4記載の方法及び装
置によれば、混合気体の湿度を下げることなく、この気
体中の二酸化炭素濃度を効率よく確実に吸着除去するこ
とができ、環境保全に大きく貢献することができる。
Specifically, according to the method and apparatus of claims 2 and 4, the carbon dioxide concentration in the gas mixture can be adsorbed and removed efficiently and reliably without lowering the humidity of the gas mixture. It can greatly contribute to conservation.

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

【図1】(a)は本発明の第1実施例における気体精製
装置で吸着工程を実行した状態を示すフローシート、
(b)は上記装置で再生工程を実行した状態を示すフロ
ーシートである。
FIG. 1 (a) is a flow sheet showing a state in which an adsorption step is executed in a gas purification apparatus according to a first embodiment of the present invention,
(B) is a flow sheet showing a state in which the regeneration process is executed by the above apparatus.

【図2】(a)(b)は本発明の第2実施例における気
体精製装置で吸着工程及び再生工程を交互に実行した状
態を示すフローシートである。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are flow sheets showing a state in which an adsorption step and a regeneration step are alternately executed in a gas purification apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(a)は従来の気体精製方法を空間内空気の浄
化に適用した場合の吸着工程における状態を示すフロー
シート、(b)は再生工程における状態を示すフローシ
ートである。
3A is a flow sheet showing a state in an adsorption step when a conventional gas purification method is applied to purification of air in a space, and FIG. 3B is a flow sheet showing a state in a regeneration step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 吸着塔 11 第1の吸着剤層 12 第2の吸着剤層 13 第3の吸着剤層 14 導入通路(吸着用通路及び再生用通路を構成) 19 排出通路(吸着用通路を構成) 24 導入通路(再生用通路を構成) 28 バイパス通路(再生用通路を構成) 34 排出通路(再生用通路を構成) 10 Adsorption Tower 11 First Adsorbent Layer 12 Second Adsorbent Layer 13 Third Adsorbent Layer 14 Introduction Passage (Adsorption Passage and Regeneration Passage) 19 Discharge Passage (Adsorption Passage) 24 Passage (regeneration passage) 28 Bypass passage (regeneration passage) 34 Discharge passage (regeneration passage)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 混合気体を吸着剤に通し、その除去目的
成分を吸着除去する気体精製方法において、上記混合気
体を、上記除去目的成分の吸着を妨害する妨害成分を選
択的に吸着除去する第1の吸着剤、上記除去目的成分を
選択的に吸着除去する第2の吸着剤、上記妨害成分を選
択的に吸着除去する第3の吸着剤の順に通す吸着工程
と、再生用気体を上記吸着工程時における混合気体の圧
力以下の圧力で上記第3の吸着剤、第2の吸着剤、第1
の吸着剤の順に通す再生工程とを繰り返すことを特徴と
する気体精製方法。
1. A gas purification method of passing a mixed gas through an adsorbent to adsorb and remove the removal target component, wherein the mixed gas selectively removes an interfering component that interferes with the adsorption of the removal target component. An adsorbing step of passing through one adsorbent, a second adsorbent that selectively adsorbs and removes the removal target component, and a third adsorbent that selectively adsorbs and removes the interfering component, and an adsorbing regeneration gas. The third adsorbent, the second adsorbent, the first adsorbent at a pressure equal to or lower than the pressure of the mixed gas during the process
And a regeneration step of passing the adsorbent in order, and a gas purification method.
【請求項2】 上記除去目的成分が少なくとも二酸化炭
素を含み、妨害成分が少なくとも水を含むことを特徴と
する請求項1記載の気体精製方法。
2. The gas purification method according to claim 1, wherein the removal target component contains at least carbon dioxide, and the interfering component contains at least water.
【請求項3】 所定空間内の混合気体からその除去目的
成分を吸着除去するための気体精製装置であって、上記
除去目的成分の吸着を妨害する妨害成分を選択的に吸着
除去する第1の吸着剤と上記除去目的成分を選択的に吸
着除去する第2の吸着剤と上記妨害成分を選択的に吸着
除去する第3の吸着剤とが順に並べられた吸着手段と、
上記空間内の混合気体を上記第1の吸着剤側から上記吸
着手段に導入し、第3の吸着剤側から上記空間内へ導出
するための吸着用通路と、上記空間外の気体を上記第3
の吸着剤側から吸着手段に導入し、第1の吸着剤側から
上記空間外へ導出するための再生用通路とを備えたこと
を特徴とする気体精製装置。
3. A gas purifying apparatus for adsorbing and removing a removal target component from a mixed gas in a predetermined space, the first purifying device selectively adsorbing and removing an interfering component that interferes with the adsorption of the removal target component. An adsorbing means in which an adsorbent and a second adsorbent that selectively adsorbs and removes the removal target component and a third adsorbent that selectively adsorbs and removes the interfering component are arranged in order;
An adsorbing passage for introducing the mixed gas in the space into the adsorbing means from the first adsorbent side and introducing it into the space from the third adsorbent side, and a gas outside the space for adsorbing gas Three
And a regeneration passage for introducing the adsorbent from the adsorbent side to the outside of the space from the first adsorbent side.
【請求項4】 上記除去目的成分が少なくとも二酸化炭
素を含み、妨害成分が少なくとも水を含むことを特徴と
する請求項3記載の気体精製装置。
4. The gas purifying apparatus according to claim 3, wherein the removal target component contains at least carbon dioxide, and the interfering component contains at least water.
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