JPH0584418A - 空気分離装置の前処理方法及び装置 - Google Patents
空気分離装置の前処理方法及び装置Info
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- JPH0584418A JPH0584418A JP3216887A JP21688791A JPH0584418A JP H0584418 A JPH0584418 A JP H0584418A JP 3216887 A JP3216887 A JP 3216887A JP 21688791 A JP21688791 A JP 21688791A JP H0584418 A JPH0584418 A JP H0584418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】吸着塔の吸着切替時間又は吸着及び再生温度を
可変にし、原料空気量に応じた空気分離装置の最適運転
ができる空気分離装置の前処理方法及び装置を提供す
る。 【構成】空気分離装置から採取される製品量により必要
な原料空気量を求め、該原料空気量に応じて吸着塔の吸
着切替時間、又は吸着及び再生温度を制御する。
可変にし、原料空気量に応じた空気分離装置の最適運転
ができる空気分離装置の前処理方法及び装置を提供す
る。 【構成】空気分離装置から採取される製品量により必要
な原料空気量を求め、該原料空気量に応じて吸着塔の吸
着切替時間、又は吸着及び再生温度を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸着塔を用いた空気分
離装置の前処理方法及び装置に関する。
離装置の前処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気分離装置の前処理技術におい
ては，原料空気量の変動に係わらず，吸着塔の吸着切替
時間又は吸着及び再生温度等は一定の運転を実施してい
た。
ては，原料空気量の変動に係わらず，吸着塔の吸着切替
時間又は吸着及び再生温度等は一定の運転を実施してい
た。
【０００３】なお、この種の装置として関連するものに
は例えば、特開平２−１５７０１１号公報、特開昭５４
−１５２６６７号公報等が挙げられる。
は例えば、特開平２−１５７０１１号公報、特開昭５４
−１５２６６７号公報等が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、吸着
塔の吸着切替時間又は吸着及び再生温度等は一定であっ
たために下記の不具合があった。
塔の吸着切替時間又は吸着及び再生温度等は一定であっ
たために下記の不具合があった。
【０００５】１．吸着方式の前処理装置にとっては負荷
の少ない空気分離装置の減量運転において，吸着塔が定
格時と同一の切替時間又は吸着及び再生温度のため、必
要以上のパワ−を要していた。
の少ない空気分離装置の減量運転において，吸着塔が定
格時と同一の切替時間又は吸着及び再生温度のため、必
要以上のパワ−を要していた。
【０００６】２．吸着方式の前処理装置にとっては負荷
の大きい空気分離装置の増量運転において，吸着塔が定
格時と同一の切替時間又は吸着及び再生温度のため、能
力以上の運転となり、二酸化炭素の破過により、空気分
離装置の運転を困難にしていた。
の大きい空気分離装置の増量運転において，吸着塔が定
格時と同一の切替時間又は吸着及び再生温度のため、能
力以上の運転となり、二酸化炭素の破過により、空気分
離装置の運転を困難にしていた。
【０００７】本発明の目的は，吸着塔の吸着切替時間又
は吸着及び再生温度を可変し、原料空気量に応じた空気
分離装置の最適運転ができる空気分離装置の前処理方法
及び装置を提供することにある。
は吸着及び再生温度を可変し、原料空気量に応じた空気
分離装置の最適運転ができる空気分離装置の前処理方法
及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、空気分離装
置から採取される製品量により必要な原料空気量を求
め、該原料空気量に応じて吸着塔の吸着切替時間又は吸
着及び再生温度を制御することにより、達成される。
置から採取される製品量により必要な原料空気量を求
め、該原料空気量に応じて吸着塔の吸着切替時間又は吸
着及び再生温度を制御することにより、達成される。
【０００９】
【作用】装置に必要な原料空気量は装置から採取される
製品量から算出され、原料空気圧縮機の入口ベ−ンを制
御することにより、調整される。吸着塔の吸着切替時間
又は吸着及び再生温度は、装置から採取される製品量か
ら算出された原料空気量によって決定される。
製品量から算出され、原料空気圧縮機の入口ベ−ンを制
御することにより、調整される。吸着塔の吸着切替時間
又は吸着及び再生温度は、装置から採取される製品量か
ら算出された原料空気量によって決定される。
【００１０】吸着塔の加圧は、加圧時間内に均一に圧力
が上昇するように、圧力調節計（ＰＩＣ）によってカス
ケ−ド制御される。
が上昇するように、圧力調節計（ＰＩＣ）によってカス
ケ−ド制御される。
【００１１】吸着塔の再生風量は、原料空気量によって
決定され、再生時その風量となるよう圧力調節計（ＰＩ
Ｃ）によって制御される。
決定され、再生時その風量となるよう圧力調節計（ＰＩ
Ｃ）によって制御される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【００１３】図１は、原料空気量によって吸着切替時間
を可変にするＰＳＡタイプ（圧力差を利用する方式）の
吸着塔での一実施例である。
を可変にするＰＳＡタイプ（圧力差を利用する方式）の
吸着塔での一実施例である。
【００１４】図１において、原料空気圧縮機１，２によ
って所定の圧力まで昇圧された原料空気は、吸着塔３又
は４によって原料空気中の水分及び二酸化炭素を吸着除
去された後、保冷槽５に送入される。保冷槽５にて深冷
分離され製品として取り出された残りのガスは、保冷槽
５内にて常温まで温度回復された後、配管４１に送られ
る。このガスは、一度深冷分離する温度まで冷されたあ
と常温まで温度回復された水分及び二酸化炭素をほとん
ど含有しないガスであり、吸着塔３及び４の再生ガスと
して使用される。
って所定の圧力まで昇圧された原料空気は、吸着塔３又
は４によって原料空気中の水分及び二酸化炭素を吸着除
去された後、保冷槽５に送入される。保冷槽５にて深冷
分離され製品として取り出された残りのガスは、保冷槽
５内にて常温まで温度回復された後、配管４１に送られ
る。このガスは、一度深冷分離する温度まで冷されたあ
と常温まで温度回復された水分及び二酸化炭素をほとん
ど含有しないガスであり、吸着塔３及び４の再生ガスと
して使用される。
【００１５】配管４１に送られたガスは、流量計２６、
及び圧力調節計２７によって、吸着塔３及び４の再生ガ
スに必要なガスと、それ以外のガス（大気放出）とに分
けられる。ここで吸着塔３及び４の再生ガスに必要な量
は、原料空気量によってよって一次的に決定され各々流
量計２６、流量調節計２５によって監視され制御され
る。吸着塔３又は４に再生ガスとして送られたガスは、
吸着時吸着された原料空気中の水分及び二酸化炭素を脱
着させ、弁１４又は１６を通り大気へ放出される。
及び圧力調節計２７によって、吸着塔３及び４の再生ガ
スに必要なガスと、それ以外のガス（大気放出）とに分
けられる。ここで吸着塔３及び４の再生ガスに必要な量
は、原料空気量によってよって一次的に決定され各々流
量計２６、流量調節計２５によって監視され制御され
る。吸着塔３又は４に再生ガスとして送られたガスは、
吸着時吸着された原料空気中の水分及び二酸化炭素を脱
着させ、弁１４又は１６を通り大気へ放出される。
【００１６】最近空気分離装置を必要とする業界の多様
なニ−ズにより、空気分離装置の広範囲な運転が要求さ
れるケ−スが多い。
なニ−ズにより、空気分離装置の広範囲な運転が要求さ
れるケ−スが多い。
【００１７】図１は、その一実施例であるが、圧縮機を
２台設け、空気分離装置の半量運転から全量運転までの
広範囲な運転が可能なようにしているものである。
２台設け、空気分離装置の半量運転から全量運転までの
広範囲な運転が可能なようにしているものである。
【００１８】このような空気分離装置の広範囲な運転の
場合、前処理装置の吸着切替時間が一定であると、吸着
塔の加圧時のパ−ジロスが全量／半量にかかわらず一定
となるため、半量運転等の減量運転時においては余分な
空気量を必要とし電力原単位の悪い運転が強いられてい
た。そこで、本発明においては減量運転時においても電
力原単位の良い運転が行なえるよう原料空気量を最適に
制御し、パージロスを低減するよう考慮している。
場合、前処理装置の吸着切替時間が一定であると、吸着
塔の加圧時のパ−ジロスが全量／半量にかかわらず一定
となるため、半量運転等の減量運転時においては余分な
空気量を必要とし電力原単位の悪い運転が強いられてい
た。そこで、本発明においては減量運転時においても電
力原単位の良い運転が行なえるよう原料空気量を最適に
制御し、パージロスを低減するよう考慮している。
【００１９】すなわち、プラントに必要な原料空気は、
製品量からコンピユ−タ−によって自動的に演算される
が、その演算値を、流量調節計２５に取り込み、その必
要な原料空気量となる様原料空気圧縮機１入口ベ−ンを
制御し、又吸着塔３、又は４の切替時間はその原料空気
量の最適時間となるよう演算機３４により同時にセット
され制御される。又吸着塔３、又は４の切替時間に応じ
て次の通り吸着塔廻りの制御が自動追従する。
製品量からコンピユ−タ−によって自動的に演算される
が、その演算値を、流量調節計２５に取り込み、その必
要な原料空気量となる様原料空気圧縮機１入口ベ−ンを
制御し、又吸着塔３、又は４の切替時間はその原料空気
量の最適時間となるよう演算機３４により同時にセット
され制御される。又吸着塔３、又は４の切替時間に応じ
て次の通り吸着塔廻りの制御が自動追従する。
【００２０】すなわち、例えば吸着塔３、又は４の切替
時間が２倍となれば、吸着塔の加圧時間も２倍程度取る
ことができるため、その際の加圧は、圧力及び流量変動
を押える目的で、加圧流量を下げ時間をかけ昇圧するこ
とができる。
時間が２倍となれば、吸着塔の加圧時間も２倍程度取る
ことができるため、その際の加圧は、圧力及び流量変動
を押える目的で、加圧流量を下げ時間をかけ昇圧するこ
とができる。
【００２１】具体的には、加圧時間中圧力調整器３０又
は３１の圧力変化が一定となるように設定値を除々に上
げ（カスケード制御）その設定値に追従するように弁１
７を自動調整することによって自動制御される。
は３１の圧力変化が一定となるように設定値を除々に上
げ（カスケード制御）その設定値に追従するように弁１
７を自動調整することによって自動制御される。
【００２２】次に、吸着塔の再生風量は、原料空気によ
って一次的に算出されるが、その算出風量を流量計２６
に取り込み、その値となるように圧力調整器２７の設定
値を自動演算により決定するようになっている。
って一次的に算出されるが、その算出風量を流量計２６
に取り込み、その値となるように圧力調整器２７の設定
値を自動演算により決定するようになっている。
【００２３】以上により必要空気量に応じた最適な吸着
塔の切替時間変動運転が行えるように考慮されている。
塔の切替時間変動運転が行えるように考慮されている。
【００２４】本実施例によれば、この方法により例えば
空気分離装置の半量運転においては、吸着塔の切替時間
を２倍以上長くすることが可能となる。このため、パ−
ジロスを１／２以下とすることができ定格運転以上の電
力原単位の良い運転が可能となる。
空気分離装置の半量運転においては、吸着塔の切替時間
を２倍以上長くすることが可能となる。このため、パ−
ジロスを１／２以下とすることができ定格運転以上の電
力原単位の良い運転が可能となる。
【００２５】次に本発明の他の実施例を図２により説明
する。図２は、原料空気量によって吸着／再生温度を可
変にするＴＳＡタイプ（温度差を利用する方式）の吸着
塔での一実施例である。
する。図２は、原料空気量によって吸着／再生温度を可
変にするＴＳＡタイプ（温度差を利用する方式）の吸着
塔での一実施例である。
【００２６】図１と相違する箇所は、原料空気を冷却す
るための空気冷却器６及び冷凍器７、並びに再生ガスを
加熱するための再生加熱器８が設置されている箇所であ
る。
るための空気冷却器６及び冷凍器７、並びに再生ガスを
加熱するための再生加熱器８が設置されている箇所であ
る。
【００２７】ＴＳＡタイプの吸着塔の場合、図１と同様
の方法も可能であるが、それに加え吸着／再生温度を可
変にすることによって更に効率の良い空気分離装置の運
転が可能となる。
の方法も可能であるが、それに加え吸着／再生温度を可
変にすることによって更に効率の良い空気分離装置の運
転が可能となる。
【００２８】図２において、定格時、原料空気の空気冷
却器６の出口温度は、温度調節器３２によって５〜１０
℃に制御され、又再生温度は温度調節器３３によって１
５０〜２００℃の一定値にそれぞれ制御されているが、
例えば半量運転においては、原料空気の空気冷却器６の
出口温度を１０〜１５℃に上げ、再生温度は１００〜１
５０℃まで下げる事が可能なる。本実施例によれば、こ
の方法により図１と同様定格運転以上の電力原単位の良
い運転を可能にすることができる。その他の制御方法
は、図１にて説明した内容と同様である。
却器６の出口温度は、温度調節器３２によって５〜１０
℃に制御され、又再生温度は温度調節器３３によって１
５０〜２００℃の一定値にそれぞれ制御されているが、
例えば半量運転においては、原料空気の空気冷却器６の
出口温度を１０〜１５℃に上げ、再生温度は１００〜１
５０℃まで下げる事が可能なる。本実施例によれば、こ
の方法により図１と同様定格運転以上の電力原単位の良
い運転を可能にすることができる。その他の制御方法
は、図１にて説明した内容と同様である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば，空気分離装置から採取
される製品量により必要な原料空気量を求め、該原料空
気量に応じて、吸着塔の吸着切替時間又は吸着及び再生
温度を可変にすることにより、ＰＳＡ方式の吸着塔にと
っては負荷の少ない減量運転において，定格時より長い
切替時間となり、又ＴＳＡ方式の吸着塔においてはさら
に、高い吸着温度及び低い再生温度とすることができる
ため、電力原単位の良い運転が可能となる。
される製品量により必要な原料空気量を求め、該原料空
気量に応じて、吸着塔の吸着切替時間又は吸着及び再生
温度を可変にすることにより、ＰＳＡ方式の吸着塔にと
っては負荷の少ない減量運転において，定格時より長い
切替時間となり、又ＴＳＡ方式の吸着塔においてはさら
に、高い吸着温度及び低い再生温度とすることができる
ため、電力原単位の良い運転が可能となる。
【００３０】また、ＰＳＡ方式の吸着塔にとっては負荷
の大きい増量運転において，定格時より短い切替時間と
なり、又ＴＳＡタイプの吸着塔においてはさらに、低い
吸着温度及び高い再生温度とすることができるため、二
酸化炭素の破過等の欠点は解消されり、安定した空気分
離装置の運転が可能となる。
の大きい増量運転において，定格時より短い切替時間と
なり、又ＴＳＡタイプの吸着塔においてはさらに、低い
吸着温度及び高い再生温度とすることができるため、二
酸化炭素の破過等の欠点は解消されり、安定した空気分
離装置の運転が可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示す空気分離装置の概略系
統図である。
統図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す空気分離装置の概略
系統図である。
系統図である。
１，２…原料空気圧縮機、３，４…吸着塔、５…保冷
槽、６…空気冷却器、７…冷凍器、８…再生加熱器、１
１，１２…原空入口ベ−ン、１３〜２２…弁、２５…流
量調節器、２６…流量計、２７…圧力調節器、２８…切
替装置、２９…演算器、３０〜３１…圧力調節器、３
２，３３…温度調節器、３４…演算機、４１…配管。
槽、６…空気冷却器、７…冷凍器、８…再生加熱器、１
１，１２…原空入口ベ−ン、１３〜２２…弁、２５…流
量調節器、２６…流量計、２７…圧力調節器、２８…切
替装置、２９…演算器、３０〜３１…圧力調節器、３
２，３３…温度調節器、３４…演算機、４１…配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 祥二 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 山崎 正博 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (4)
- 【請求項１】複数の吸着塔を用いて二酸化炭素、水分を
吸着除去する空気分離装置の前処理方法において、 前記空気分離装置から採取される製品量から演算された
演算値により装置に必要な原料空気量を設定し、該設定
値に基づいて吸着塔に供給する原料空気量を制御すると
共に、吸着塔の切替時間を該原料空気量の最適時間とな
るよう制御することを特徴とする空気分離装置の前処理
方法。 - 【請求項２】前記制御は、装置に必要な原料空気量に応
じて吸着温度及び再生温度を最適値に制御することを特
徴とする請求項１記載の空気分離装置の前処理方法。 - 【請求項３】二酸化炭素、水分を吸着除去する複数の吸
着塔からなる空気分離装置の前処理装置において、 前記空気分離装置から採取される製品量から装置に必要
な原料空気量を演算し制御する制御器と、該制御器から
の指令により吸着塔に供給する原料空気量を調節する流
量調節器と、さらに、制御器からの指令により吸着塔の
吸着及び再生を切替える切替装置とを具備したことを特
徴とする空気分離装置の前処理装置。 - 【請求項４】前記制御器は、装置に必要な原料空気量に
応じて吸着温度を調節する冷却手段と再生ガス温度を調
節する加熱手段とを設けたことを特徴とする請求項３記
載の空気分離装置の前処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216887A JPH0584418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 空気分離装置の前処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216887A JPH0584418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 空気分離装置の前処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584418A true JPH0584418A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=16695471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216887A Pending JPH0584418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 空気分離装置の前処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0584418A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593478A (en) * | 1994-09-28 | 1997-01-14 | Sequal Technologies, Inc. | Fluid fractionator |
| EP0992275A1 (fr) * | 1998-10-09 | 2000-04-12 | L'air Liquide S.A. | Procede et installation de production d'un debit gazeux variable |
| JP2006258302A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 空気液化分離装置における原料空気の精製方法 |
| WO2010014295A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Praxair Technology, Inc. | Adsorbent bed repressurization control method |
| JP2014188508A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Jfe Steel Corp | ガス分離方法 |
| KR20190034348A (ko) | 2016-10-04 | 2019-04-01 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 열간 프레스법 및 열간 프레스 시스템 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3216887A patent/JPH0584418A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5593478A (en) * | 1994-09-28 | 1997-01-14 | Sequal Technologies, Inc. | Fluid fractionator |
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| FR2784308A1 (fr) * | 1998-10-09 | 2000-04-14 | Air Liquide | Procede et installation de separation de gaz avec production d'un debit gazeux variable |
| US6273936B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-08-14 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process and plant for producing a variable gas output |
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