JPH0675672B2 - Oxygen selective adsorbent - Google Patents

Oxygen selective adsorbent

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JPH0675672B2
JPH0675672B2 JP60086565A JP8656585A JPH0675672B2 JP H0675672 B2 JPH0675672 B2 JP H0675672B2 JP 60086565 A JP60086565 A JP 60086565A JP 8656585 A JP8656585 A JP 8656585A JP H0675672 B2 JPH0675672 B2 JP H0675672B2
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adsorption
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nitrogen
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一剛 森
成男 横山
一成 井川
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Tosoh Corp
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Tosoh Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気中の酸素を分離、除去又は濃縮するため
の酸素選択型吸着剤に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oxygen-selective adsorbent for separating, removing or concentrating oxygen in air.

(従来の技術) 空気からの酸素の分離、除去又は濃縮において、まず考
慮に入れる必要があるのは、通常原料を空気に求めるた
め原料コストは存せず、酸素に付加させる価格が、 (a) 分離、濃縮に設けられる設備費、 (b) 装置を稼動させるに必要に諸動力費、 (c) 分離媒体が必要な場合、その価格及び補充費用 等に依存することである。
(Prior Art) When separating, removing or concentrating oxygen from air, it is necessary to take into consideration that there is usually no raw material cost because the raw material is air, and the price to be added to oxygen is (a) ) Equipment costs for separation and concentration, (b) Power costs necessary to operate the equipment, and (c) If a separation medium is required, it depends on the price and replenishment cost.

又、分離、濃縮のプロセスは原料を空気に求める限り、
酸素の分離、窒素の分離の二つの方法のいずれをとつて
もかまわない。
Also, as long as the raw material is air, the separation and concentration process
Either of the two methods of separating oxygen and nitrogen may be used.

これらの点から経済的に有利なものとしては、従来実施
されてきた酸素、窒素分離プロセスの代表的なものとし
ての、空気を極低温に冷却し酸素、窒素の沸点の違いに
より分離する深冷分離装置が挙げられる。この装置は、
大容量の酸素製造に適しており、国内の酸素、窒素製造
の大半が深冷分離プロセスに依存しているが、大電力、
大設備を要するという欠点がある。
From these points, it is economically advantageous that deep cooling, which is a typical one of the conventional oxygen and nitrogen separation processes, cools air to an extremely low temperature and separates it by the difference in boiling points of oxygen and nitrogen. A separation device may be mentioned. This device
Suitable for large capacity oxygen production, most domestic oxygen and nitrogen production depends on the cryogenic separation process, but large power,
It has the drawback of requiring large equipment.

他には、近年ユニオンカーバイド社等により開発され実
用化されている方法で、ゼオライト吸着剤を使用したも
のがある。このうち、モレキユラーシープス5A、13X
(ユニオンカーバイド社製、商品名)と称されるもの
は、窒素に対して極めて大きな吸着能(1.2g N2/100g a
tNTP)を有し、これらにより空気中から窒素の選択的除
去を行ない酸素を分離、濃縮するプロセスが実用化され
ている。実際には、5A、13X型モレキユラーシープスは
その吸着能が、ラングミユア(Langmuir)型吸着等温線
に従い圧力が1.5ataに達すると、圧力の増加に比しあま
り吸着能が伸びないこと、又、空気中N2/O2モル比が4
のため極めて多量の窒素の除去が必要となる。そのた
め、装置の大容量化にともなうスケールメリツトが小さ
く、小容量設備に限定されているのが実状である。
In addition, there is a method that uses a zeolite adsorbent by a method that has been recently developed and put into practical use by Union Carbide Co., Ltd. Of these, Morequiller Sheeps 5A, 13X
(Union Carbide Corporation, trade name) what are called is extremely large adsorption capacity for nitrogen (1.2g N 2 / 100g a
tNTP), and a process for separating and concentrating oxygen by selectively removing nitrogen from the air by these has been put to practical use. Actually, the adsorption capacity of 5A, 13X type molecular sieves is that when the pressure reaches 1.5ata according to the Langmuir type adsorption isotherm, the adsorption capacity does not increase so much as the pressure increases. Also, the N 2 / O 2 molar ratio in air is 4
Therefore, it is necessary to remove an extremely large amount of nitrogen. Therefore, the scale merit due to the increase in the capacity of the device is small, and in reality, it is limited to small capacity equipment.

又、他には、酸素を選択的に吸収する遷移金属系の有機
錯体の利用も考えられる。例えば、サルコミンと呼ばれ
る環状コバルト錯体は、2モルのサルコミンで1モルの
酸素を吸収する。この吸収は、温度、圧力の変動に対し
て可逆的であるので、空気の昇温−降温サイクル、昇圧
−降圧サイクルにより原理的には酸素の分離、濃縮が達
成される。実際には、吸収、放出にともない劣化が甚だ
しく、又高価なため適用は極めて特殊な酸素キヤリアー
としての使用に限定されよう。これらの他、未だ実用化
に至らないが、原理的にも充分に可能なものとして、酸
素選択透過フイルター、酸化ジルコニウムによる酸素ポ
ンプ等が挙げられよう。
In addition, use of a transition metal-based organic complex that selectively absorbs oxygen can be considered. For example, a cyclic cobalt complex called salcomine absorbs 1 mole of oxygen with 2 moles of salcomine. Since this absorption is reversible with respect to changes in temperature and pressure, separation and concentration of oxygen can be achieved in principle by the temperature rising-temperature falling cycle and the pressure rising-down pressure cycle. In practice, it will be severely deteriorated by absorption and release, and its cost will be limited, so that its application will be limited to the use as a very special oxygen carrier. In addition to these, oxygen selective permeation filters, oxygen pumps using zirconium oxide, etc. may be cited as those that can be practically used but have not yet been put to practical use.

以上のように、酸素の分離、濃縮、除去に関しては、実
用上小容量酸素製造プロセスでは、モレキユラーシープ
スによる空気中の窒素除去による圧力スイングプロセス
が採用されている。又、大容量型では、空気の極低温冷
却による深冷分離プロセスが採用されているが、いずれ
も動力費、設備費の低減に関しては、ほとんど限界に到
達したと考えられる。
As described above, with respect to the separation, concentration, and removal of oxygen, the pressure swing process by removing nitrogen in the air by the molecular sieve is practically used in the small capacity oxygen production process. Further, in the large capacity type, a deep-separation separation process by cryogenic cooling of air is adopted, but it is considered that both of them have almost reached the limit regarding reduction of power cost and equipment cost.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記の酸素製造プロセスの欠点を改善するた
め、大幅な酸素製造価格の低減および酸素製造装置の大
幅な設備の小型化を達成させるため、酸素の優先的な吸
着剤を提供することを目的とするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) In order to improve the above-mentioned drawbacks of the oxygen production process, the present invention achieves a large reduction in oxygen production cost and a large downsizing of oxygen production equipment. It is intended to provide a preferential adsorbent of

(問題点を解決するための手段) 本発明は、SiO2/Al2O3(モル比)12以下である結晶種フ
エリエライトであることを特徴とする酸素選択型吸着剤
に関する。
(Means for Solving Problems) The present invention relates to an oxygen-selective adsorbent characterized by being a crystal seed ferrierite having a SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) of 12 or less.

本発明者らは、通常のモレキユラーシープス、例えば、
リンデモキユラーシープス4A、5A、13Xなどは、吸着塔
に充填し、高圧で空気を流過しても、殆んど酸素は選択
的に吸着せず、窒素選択型吸着剤として挙動するのに対
し、本発明のフエリエライト型ゼオライトは、通常のゼ
オライトと異なり、酸素選択吸着性が上昇し、かつ酸素
1成分系での酸素吸着量が、前記リンデモレキユラーシ
ープス類に比し増大することを見出した。
The present inventors have found that normal molecular sieves, for example,
Rindemoquiller sheep 4A, 5A, 13X, etc., behave as nitrogen-selective adsorbents, even if they are packed in an adsorption tower and almost no oxygen is adsorbed selectively even when air is passed under high pressure. On the other hand, unlike the ordinary zeolite, the ferrierite-type zeolite of the present invention has an increased oxygen selective adsorption property, and the oxygen adsorption amount in the oxygen one-component system is higher than that of the above-mentioned Rinderdemeilleur sheeps. I found that

このようなフエリエライト型ゼオライトの酸素選択吸着
性については、従来の酸素、窒素に対する吸着の研究に
おいては何ら明示されておらず、全く新規な発明という
べきである。
The oxygen selective adsorption property of such a ferrierite-type zeolite has not been clarified at all in the conventional studies of adsorption on oxygen and nitrogen, and should be regarded as a completely new invention.

本発明者等は、本発明に係るゼオライトを得るため、下
記のような処理を行つた。
The present inventors have performed the following treatments in order to obtain the zeolite according to the present invention.

SiO2源としてけい酸ソーダ、Al2O3源として硫酸アルミ
ニウム、アルカリ源として水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムを使用し、原料混合物のSiO2/Al2O3変化させ、18
0℃において72時間水熱処理することによりSiO2/Al2O3
モル比が10,12,14,17,20のFerrierite(フエリエライ
ト)型ゼオライトを合成した。
Using sodium silicate as a SiO 2 source, aluminum sulfate as an Al 2 O 3 source, sodium hydroxide and potassium hydroxide as an alkali source, and changing SiO 2 / Al 2 O 3 of the raw material mixture,
SiO 2 / Al 2 O 3 by hydrothermal treatment at 0 ℃ for 72 hours
Ferrierite type zeolites with molar ratios of 10, 12, 14, 17, 20 were synthesized.

合成により得られた結晶は、X線回折の結果、全てフエ
リエライトであつた。
As a result of X-ray diffraction, all the crystals obtained by the synthesis were ferrierite.

このゼオライトを洗浄の後、脱水し、第1図に示すよう
な吸着塔へ充填し、空気からの酸素吸着特性を確認し
た。
After washing this zeolite, it was dehydrated and packed in an adsorption tower as shown in FIG. 1 to confirm the oxygen adsorption property from air.

第1図は、ゼオライトの空気分離特性を計測するため
に、本発明者等が試作した装置の概略説明図である。図
中、1は高圧の空気ボンベである。ボンベ1を出た高圧
空気は減圧器2を経てバルブ3に至る。減圧器2とバル
ブ3の間にブルドン管式圧力計4が設置されていて、圧
力の測定が可能であり、本試験では、減圧器2とブルド
ン管式圧力計4により入口圧力を5ataに設定した。内径
10mmφ、長さ300mmのステンレス製の吸着塔6に挿入さ
れた吸着剤7は、何らの吸着能も示さない。このため、
本試験では−70℃〜700℃迄の温度調整可能な温度調節
浴8に吸着塔6を設置し、吸着剤前処理のためバルブ3,
5を閉じ、バルブ9を開にし真空ポンプ10で吸着塔内を
0.1torrに減圧し、温度調節浴8を450℃に設定して脱水
を兼ねて熱処理を1時間行つた。その後再び室温に冷却
した後、バルブ3及び5を開にして高圧空気を流過さ
せ、フロート式流量計11で流量を測定した後、酸素濃度
計12に全量流入させて出口酸素濃度を計測し、更にデー
タは、自記式記録計13で記録した。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus prototyped by the present inventors for measuring the air separation characteristic of zeolite. In the figure, 1 is a high-pressure air cylinder. The high-pressure air exiting the cylinder 1 reaches the valve 3 via the pressure reducer 2. A Bourdon tube pressure gauge 4 is installed between the pressure reducer 2 and the valve 3 to measure pressure. In this test, the inlet pressure was set to 5ata by the pressure reducer 2 and the Bourdon tube pressure gauge 4. did. Inner diameter
The adsorbent 7 inserted in the adsorption tower 6 made of stainless steel having a diameter of 10 mm and a length of 300 mm does not show any adsorption capacity. For this reason,
In this test, the adsorption tower 6 was installed in the temperature control bath 8 capable of adjusting the temperature from -70 ° C to 700 ° C, and the valve 3,
5 is closed, valve 9 is opened, and the inside of the adsorption tower is vacuum pump 10
The pressure was reduced to 0.1 torr, the temperature control bath 8 was set to 450 ° C., and heat treatment was performed for 1 hour also for dehydration. After cooling to room temperature again, open valves 3 and 5 to allow high-pressure air to flow through, measure the flow rate with a float type flow meter 11, and then let all flow into the oxygen concentration meter 12 to measure the outlet oxygen concentration. Further, the data was recorded by a self-recording recorder 13.

第1図に示すような実験装置で吸着塔6に、(1′)Si
O2/Al2O3=10、(1)SiO2/Al2O3=12、(2)SiO2/Al2
O3=14、(3)SiO2/Al2O3=17、(4)SiO2/Al2O3=20
の各々を15g充填し、入口ガス流量100N ml/分、入口空
気圧力を5ataに設定して出口酸素濃度の経時変化を測定
した。室温(25℃)における出口酸素濃度の経時変化の
例を、第2図に示す。
Using the experimental apparatus as shown in FIG.
O 2 / Al 2 O 3 = 10, (1) SiO 2 / Al 2 O 3 = 12, (2) SiO 2 / Al 2
O 3 = 14, (3) SiO 2 / Al 2 O 3 = 17, (4) SiO 2 / Al 2 O 3 = 20
Each of them was charged with 15 g, the inlet gas flow rate was set to 100 N ml / min, the inlet air pressure was set to 5ata, and the change with time in the outlet oxygen concentration was measured. FIG. 2 shows an example of changes over time in the outlet oxygen concentration at room temperature (25 ° C.).

第2図において、横軸は経過時間であり、1目盛は1分
である。縦軸は出口O2濃度であり、単位は容量%であ
る。なお、入口側酸素濃度を示すため、空気中酸素濃度
20.8%のところに基準線αを記した。
In FIG. 2, the horizontal axis represents elapsed time and one scale represents 1 minute. The vertical axis is the outlet O 2 concentration, and the unit is% by volume. The oxygen concentration in the air is shown to indicate the oxygen concentration on the inlet side.
A reference line α is marked at 20.8%.

第2図において、SiO2/Al2O3=12のゼオライトの出口酸
素濃度の変化データ(1)から説明する。本試料では、
出口酸素濃度7%まで下がつた後、徐々に上昇し、空気
流通後、約4分30秒で破過した。SiO2/Al2O3=14,17,20
のゼオライトのデータ(2),(3),(4),では、
出口酸素濃度は20.8%以上であり、窒素選択吸着性を示
すことがわかる。これらのゼオライトは、酸素、窒素を
同時吸着しており、その差がデータとして得られている
わけであるが、窒素選択吸着性を示す場合にも、SiO2/A
l2O3は小さい方が、その差は小さいことがわかる。一
方、SiO2/Al2O3が12よりも小さいデータ(1′)(SiO2
/Al2O3=10)では、出口酸素濃度が20.8%より高くなる
ことはなく、従つて、酸素選択性を示す。すなわち、Si
O2/Al2O3が12より大の場合、見掛け上は窒素選択型吸着
剤となり、酸素吸着量と窒素吸着量の差が小さいほど、
低いピークとして観測される。
In FIG. 2, the change data (1) of the outlet oxygen concentration of the zeolite of SiO 2 / Al 2 O 3 = 12 will be described. In this sample,
After the oxygen concentration at the outlet dropped to 7%, it gradually rose, and after passing air, it passed through in about 4 minutes and 30 seconds. SiO 2 / Al 2 O 3 = 14,17,20
Data for zeolites (2), (3), (4),
The outlet oxygen concentration is 20.8% or more, which shows that it exhibits nitrogen selective adsorption. These zeolites are adsorbing oxygen and nitrogen at the same time, and the difference is obtained as data, but even when they show nitrogen selective adsorption, SiO 2 / A
It can be seen that the smaller the l 2 O 3 is, the smaller the difference is. On the other hand, the data (1 ') (SiO 2 / SiO 2 / Al 2 O 3 smaller than 12)
In / Al 2 O 3 = 10), the outlet oxygen concentration does not exceed 20.8%, thus showing oxygen selectivity. That is, Si
When O 2 / Al 2 O 3 is larger than 12, it apparently becomes a nitrogen-selective adsorbent, and the smaller the difference between the oxygen adsorption amount and the nitrogen adsorption amount,
Observed as a low peak.

次に、SiO2/Al2O3=12について吸着塔温度を変化させた
場合の吸着試験データを第3図に示す。
Next, FIG. 3 shows adsorption test data when the adsorption tower temperature was changed for SiO 2 / Al 2 O 3 = 12.

第3図において、(1)は25℃のデータであり、第2図
の(1)と同一である。(5)は0℃で吸着操作を行つ
たもので、出口酸素濃度の最低値は8%と上昇するが、
窒素を全く吸着しない。また、(6)は、−20℃におい
て吸着操作を行つたもので、出口酸素濃度の最低値は12
%と更に上昇して、空気分離性能は低下するが、酸素の
完全な選択性は充分存在している。
In FIG. 3, (1) is the data at 25 ° C., which is the same as (1) in FIG. In (5), the adsorption operation was performed at 0 ° C, and the minimum outlet oxygen concentration increased to 8%.
Does not adsorb nitrogen at all. In addition, (6) is an adsorption operation performed at -20 ° C, and the minimum outlet oxygen concentration is 12
%, The air separation performance deteriorates, but the complete selectivity of oxygen is sufficiently present.

また、本発明において、吸着剤を、粘着剤を用いて造粒
し、ビード状、ペレツト状、格子状にすることができ
る。例えば、SiO2/Al2O3=12のゼオライトに、粘土、シ
リカゾル等の無機バインダーを20%混合、撹拌し、造粒
装置により2mmφのビード状に造粒し、450℃において1
時間真空度を変えて焼成した。ビード又はペレツト状に
成形することにより、流通ガスの圧損を減少させること
ができる。焼成したペレツトを粉砕し、パウダーとして
第1図に示す試験装置を使用し、−10℃において試験を
行つた。結果を第4図に示す。
Further, in the present invention, the adsorbent may be granulated using an adhesive to form a bead shape, a pellet shape, or a lattice shape. For example, SiO 2 / Al 2 O 3 = 12 zeolite is mixed with 20% of an inorganic binder such as clay and silica sol, stirred, and granulated into a bead shape of 2 mmφ by a granulating device, and at 1 ° C at 450 ° C.
The degree of vacuum was changed and baking was performed. By forming the beads or pellets, the pressure loss of the flowing gas can be reduced. The fired pellets were crushed and used as powder in the test apparatus shown in FIG. Results are shown in FIG.

第4図においては、吸着剤の前処理条件として、(1)
は真空度を0.1torr、(7)は1torr、(8)は100torr
とした場合のデータである。真空度が100torrと下がつ
ていくと、酸素吸着量は極くわずかであり、吸着剤とし
ての使用には不向きである。
In FIG. 4, the pretreatment conditions for the adsorbent are (1)
Is 0.1 torr, (7) is 1 torr, (8) is 100 torr
Is the data when. When the vacuum level is lowered to 100 torr, the amount of oxygen adsorbed is extremely small, which makes it unsuitable for use as an adsorbent.

以上、説明したように、本発明酸素吸着剤は、既知の文
献にはいかなる示唆もされていない酸素選択型の全く新
しい吸着剤である。
As described above, the oxygen adsorbent of the present invention is a completely new oxygen-selective adsorbent that has not been suggested in any known literature.

(発明の効果) 本発明酸素吸着剤は、その適用する範囲が極めて広く、
例えば、モレキユラーシープスを利用した酸素濃縮装置
に適用する場合、温度スイング、圧力スイング方式のい
ずれにも適用可能であり、従来のN2吸着型モレキユラー
シープスの吸着性能をはるかに凌駕し、装置の小型化、
酸素濃縮の低廉化への道を開くものである。
(Effect of the invention) The oxygen adsorbent of the present invention has a very wide range of application,
For example, when it is applied to an oxygen concentrator using a molecular sieve, it can be applied to both temperature swing and pressure swing methods, and the adsorption performance of the conventional N 2 adsorption type molecular sheep is far improved. Surpassing, downsizing of equipment,
It will open the way to cheaper oxygen enrichment.

又本発明酸素吸着剤を多成分ガスからの酸素除去に利用
するならば極めて安価な酸素吸着除去剤を提供すること
となる。
Further, if the oxygen adsorbent of the present invention is used for removing oxygen from a multi-component gas, an extremely inexpensive oxygen adsorbent / remover will be provided.

(実施例) 以下、本発明の酸素の選択的吸着分離方法を圧力スイン
グ式酸素製造装置に適用した実施例について説明する。
(Example) Hereinafter, an example in which the oxygen selective adsorption separation method of the present invention is applied to a pressure swing type oxygen production apparatus will be described.

第5図は、圧力スイング式酸素製造装置の概略説明図で
ある。この図において、17〜24は自動切換弁、25,26は
本発明酸素吸着剤を充填した吸着塔、27は低温冷却用熱
交換器、28は脱湿、脱炭酸ガス用吸着塔、29はプレクー
ラ、30は空気圧縮機、31は空気ストレーナ、32は絞り弁
であり、自動切換弁等を制御するための制御装置等は図
示を省略した。
FIG. 5 is a schematic explanatory view of a pressure swing type oxygen producing apparatus. In this figure, 17 to 24 are automatic switching valves, 25 and 26 are adsorption towers filled with the oxygen adsorbent of the present invention, 27 is a heat exchanger for low temperature cooling, 28 is dehumidification, decarbonation adsorption tower, and 29 is A precooler, 30 is an air compressor, 31 is an air strainer, 32 is a throttle valve, and a control device for controlling the automatic switching valve and the like are omitted in the drawing.

いま仮に、吸着塔25が吸着工程にあり、吸着塔26が再生
工程にあるとする。空気ストレーナ31を通つて除塵され
た空気は、空気圧縮機30により加圧されてから、プレク
ーラ29で粗脱水及び室温迄冷却されて、更に吸着塔28で
脱湿、脱炭酸されて、低温冷却熱交換器27で−30℃に冷
却されて弁20を通つて吸着塔25に送入されて同塔内の吸
着剤に加圧空気中の酸素が選択的に吸着され、窒素富化
空気が弁17を通つて同塔から送出される。この時、吸着
塔25に付設された弁17、20は開、弁18,19は閉となつて
いる。
Now, suppose that the adsorption tower 25 is in the adsorption step and the adsorption tower 26 is in the regeneration step. The air that has been dedusted through the air strainer 31 is pressurized by the air compressor 30, then roughly dehydrated and cooled to room temperature by the precooler 29, further dehumidified and decarbonated by the adsorption tower 28, and cooled at low temperature. It is cooled to −30 ° C. in the heat exchanger 27, is fed into the adsorption tower 25 through the valve 20, and the oxygen in the pressurized air is selectively adsorbed by the adsorbent in the tower, and the nitrogen-enriched air is generated. Delivered from the tower through valve 17. At this time, the valves 17 and 20 attached to the adsorption tower 25 are open and the valves 18 and 19 are closed.

他方、吸着塔26は吸着塔25において吸着操作を行つてい
る間に、まず吸着塔26内の吸着剤の減圧再生を行なう。
即ち、この時吸着塔26に付設された弁21〜24のうち、弁
21,22,24は閉、弁23は開とし、吸着塔26内を大気圧(ま
たは負圧)になるまで減圧して吸着工程において吸着し
ていた吸着成分の一部を脱着し、酸素富化空気が弁23を
通つて同塔から送出される。
On the other hand, while the adsorption tower 26 is performing the adsorption operation in the adsorption tower 25, first, the adsorbent in the adsorption tower 26 is regenerated under reduced pressure.
That is, among the valves 21 to 24 attached to the adsorption tower 26 at this time, the valve
21, 22 and 24 are closed and the valve 23 is opened, and the pressure inside the adsorption tower 26 is reduced to atmospheric pressure (or negative pressure) to desorb a part of the adsorbed components adsorbed in the adsorption process and to increase oxygen content. Bubbling air is delivered from the tower through valve 23.

減圧工程が終了すると同時に、弁22が開となり、大気を
送風手段(図示省略)により絞り弁32および弁22を通し
て吸着塔26内に送入し、酸素に富んだ同塔内の空隙ガス
および残吸着成分を弁23を通じて同塔外に送出する掃気
工程を行なう。
Simultaneously with the completion of the depressurization step, the valve 22 is opened, and the air is blown into the adsorption tower 26 through the throttle valve 32 and the valve 22 by the blowing means (not shown), and the oxygen-rich void gas and residual gas in the tower are discharged. A scavenging step of sending the adsorbed component to the outside of the tower through the valve 23 is performed.

上記の工程が終了すると同時に、吸着塔26は吸着工程に
移り、同時に吸着塔25は再生工程に移る。
At the same time when the above steps are completed, the adsorption tower 26 moves to the adsorption step, and at the same time, the adsorption tower 25 moves to the regeneration step.

上記のように吸着工程と再生工程を連続的に繰返すこと
により酸素富化空気および(又は)窒素富化空気を取り
出すものである。
Oxygen-enriched air and / or nitrogen-enriched air is taken out by continuously repeating the adsorption step and the regeneration step as described above.

本実施例では、内径50mm、長さ600mmの吸着塔にSiO2/Al
2O3=12のフエリエライトをエキストルーダーにより直
径1.6mmのペレツトに成形したものを1kg充填し、供給空
気圧力を1ata〜5ata間でスイングし、入口空気流量を2.
8Nl/分、温度25℃の室温条件で吸着分離した。
In this embodiment, an inner diameter of 50 mm, SiO 2 / Al adsorption tower length 600mm
Filling 1 kg of 2 O 3 = 12 ferrierite molded into pellets with a diameter of 1.6 mm by an extruder, swing the supply air pressure between 1ata and 5ata, and set the inlet air flow to 2.
Adsorption separation was carried out at room temperature of 8 Nl / min and a temperature of 25 ° C.

この時の第5図におけるバルブ17、21後方の製品窒素濃
度、同窒素分離量、バルブ19、23後方の製品酸素濃度、
同酸素回収量を第1表に記す。
At this time, the product nitrogen concentration behind the valves 17 and 21 in FIG. 5, the nitrogen separation amount, the product oxygen concentration behind the valves 19 and 23,
The oxygen recovery amount is shown in Table 1.

なお、純粋なNa−A型ゼオライトの場合、25℃において
は、バルブ17、21の後方からは製品窒素は得られず、45
%の酸素が流過した。
In the case of pure Na-A type zeolite, product nitrogen cannot be obtained from the rear of valves 17 and 21 at 25 ° C.
% Oxygen has flowed through.

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

第1図は本発明吸着剤の効果を確認するために使用した
実験装置のフロー図である。 第2図、3図、4図は、本発明ゼオライトの動的吸着量
を示すグラフである。 第5図は、本発明吸着剤を用いて空気を処理する際の一
実施態様のフローを示す。
FIG. 1 is a flow chart of an experimental apparatus used to confirm the effect of the adsorbent of the present invention. 2, 3 and 4 are graphs showing the dynamic adsorption amount of the zeolite of the present invention. FIG. 5 shows a flow chart of one embodiment when treating air using the adsorbent of the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】SiO2/Al2O3(モル比)12以下である結晶種
フエリエライトであることを特徴とする酸素選択型吸着
剤。
1. An oxygen-selective adsorbent which is a crystal seed ferrierite having a SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) of 12 or less.
【請求項2】粘結剤を添加し、造粒してなることを特徴
とする特許請求の範囲(1)の酸素選択型吸着剤。
2. The oxygen-selective adsorbent according to claim 1, which is obtained by adding a binder and granulating.
【請求項3】形状がビード状、ペレツト状、あるいは格
子状であることを特徴とする特許請求の範囲(1)また
は(2)の酸素選択型吸着剤。
3. The oxygen-selective adsorbent according to claim 1, which has a bead shape, a pellet shape, or a lattice shape.
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