JPH0733403A - 熱処理炉用雰囲気ガス製造装置 - Google Patents
熱処理炉用雰囲気ガス製造装置Info
- Publication number
- JPH0733403A JPH0733403A JP5204655A JP20465593A JPH0733403A JP H0733403 A JPH0733403 A JP H0733403A JP 5204655 A JP5204655 A JP 5204655A JP 20465593 A JP20465593 A JP 20465593A JP H0733403 A JPH0733403 A JP H0733403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- psa
- heat treatment
- endothermic
- adsorbent
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡潔な装置により水素ガスを低コストで自家
製造できる雰囲気ガス製造装置を提供する。 【構成】 炭化水素を原料として吸熱形ガスを製造する
吸熱形ガス発生装置２の発生ガス出口に、コンプレッサ
３の吸込口を接続し、コンプレッサ３の吐出口を、Ｎ2
およびＣＯガスを吸着する吸着剤を内蔵するＰＳＡガス
分離装置４のガス入口に接続し、このＰＳＡガス分離装
置４の精製ガス出口を、光輝焼鈍炉４０用の水素ガス貯
槽５に接続するとともに、ＰＳＡガス分離装置４におけ
る吸着剤再生時に脱着されるガスを排出するガス排出口
を、別個の焼鈍炉４１に接続する。
製造できる雰囲気ガス製造装置を提供する。 【構成】 炭化水素を原料として吸熱形ガスを製造する
吸熱形ガス発生装置２の発生ガス出口に、コンプレッサ
３の吸込口を接続し、コンプレッサ３の吐出口を、Ｎ2
およびＣＯガスを吸着する吸着剤を内蔵するＰＳＡガス
分離装置４のガス入口に接続し、このＰＳＡガス分離装
置４の精製ガス出口を、光輝焼鈍炉４０用の水素ガス貯
槽５に接続するとともに、ＰＳＡガス分離装置４におけ
る吸着剤再生時に脱着されるガスを排出するガス排出口
を、別個の焼鈍炉４１に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、焼鈍等の熱処理炉に
用いる雰囲気ガスを製造する装置に関する。
用いる雰囲気ガスを製造する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にステンレス鋼板の光輝焼鈍炉にお
いては、雰囲気ガスとして水素ガスを用いるが、従来は
この水素ガスは、水素ガス製造工場からタンクローリー
により輸送されたものを貯蔵タンクに受入れて使用して
いた。このため輸送費を含むコストがかさみ、またタン
クローリーの到着が遅れて貯蔵タンクが空になりやす
く、円滑な炉の操業の支障となるという問題があつた。
いては、雰囲気ガスとして水素ガスを用いるが、従来は
この水素ガスは、水素ガス製造工場からタンクローリー
により輸送されたものを貯蔵タンクに受入れて使用して
いた。このため輸送費を含むコストがかさみ、またタン
クローリーの到着が遅れて貯蔵タンクが空になりやす
く、円滑な炉の操業の支障となるという問題があつた。
【０００３】一方従来の水素ガス製造工場の水素製造設
備は、炭化水素のリフオーミング炉形式のものであつ
て、スチーム発生用のボイラを必要とするなど、大型で
複雑な大規模装置であり、設備費および維持費もかさ
み、中小規模の水素自家製造には不適当なものであつ
た。
備は、炭化水素のリフオーミング炉形式のものであつ
て、スチーム発生用のボイラを必要とするなど、大型で
複雑な大規模装置であり、設備費および維持費もかさ
み、中小規模の水素自家製造には不適当なものであつ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決するもので、簡潔な装置により水素ガスを
低コストで自家製造でき、水素ガスを確実に供給して焼
鈍等の熱処理炉の円滑な操業を可能とする熱処理炉用雰
囲気ガス製造装置を提供しようとするものである。
問題点を解決するもので、簡潔な装置により水素ガスを
低コストで自家製造でき、水素ガスを確実に供給して焼
鈍等の熱処理炉の円滑な操業を可能とする熱処理炉用雰
囲気ガス製造装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかしてこの発明の熱処
理炉用雰囲気ガス製造装置は、炭化水素を原料として吸
熱形ガスを生成する吸熱形ガス発生装置の発生ガス出口
に、コンプレツサの吸込口を接続し、このコンプレツサ
の吐出口を、前記吸熱形ガス中のＨ2 以外のガスを優先
的に吸着する（一部Ｈ2 ガスも吸着される）吸着剤を内
蔵するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｎｇ ａｄｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ）ガス分離装置のガス入口に接続し、こ
のＰＳＡガス分離装置の精製ガス出口を、熱処理炉用の
水素ガス貯槽に接続するとともに、前記ＰＳＡガス分離
装置における吸着剤再生時に該吸着剤から脱着されるガ
スを排出するガス排出口を、前記熱処理炉とは別個の熱
処理炉に接続したことを特徴とする。
理炉用雰囲気ガス製造装置は、炭化水素を原料として吸
熱形ガスを生成する吸熱形ガス発生装置の発生ガス出口
に、コンプレツサの吸込口を接続し、このコンプレツサ
の吐出口を、前記吸熱形ガス中のＨ2 以外のガスを優先
的に吸着する（一部Ｈ2 ガスも吸着される）吸着剤を内
蔵するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｗｉｎｇ ａｄｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ）ガス分離装置のガス入口に接続し、こ
のＰＳＡガス分離装置の精製ガス出口を、熱処理炉用の
水素ガス貯槽に接続するとともに、前記ＰＳＡガス分離
装置における吸着剤再生時に該吸着剤から脱着されるガ
スを排出するガス排出口を、前記熱処理炉とは別個の熱
処理炉に接続したことを特徴とする。
【０００６】この発明において炭化水素としては、プロ
パン、ブタン、天然ガス等を用いることができる。
パン、ブタン、天然ガス等を用いることができる。
【０００７】
【作用】この発明の熱処理炉用雰囲気ガス製造装置にお
いては、吸熱形ガス発生装置において炭化水素を原料と
して生成された吸熱形ガスは、コンプレツサによりＰＳ
Ａガス分離装置に供給され、この吸熱形ガス中のＨ2 以
外のガスは、ＰＳＡガス分離装置において吸着剤により
優先的に吸着され、吸着しにくい水素ガスが精製ガス出
口から水素ガス貯槽に供給され、光輝焼鈍等の熱処理用
の雰囲気ガスとして使用される。
いては、吸熱形ガス発生装置において炭化水素を原料と
して生成された吸熱形ガスは、コンプレツサによりＰＳ
Ａガス分離装置に供給され、この吸熱形ガス中のＨ2 以
外のガスは、ＰＳＡガス分離装置において吸着剤により
優先的に吸着され、吸着しにくい水素ガスが精製ガス出
口から水素ガス貯槽に供給され、光輝焼鈍等の熱処理用
の雰囲気ガスとして使用される。
【０００８】またＰＳＡガス分離装置における吸着剤再
生時には、吸着剤から脱着されたＮ2 およびＣＯガス等
と吸着剤再生時にパージ用として使用されるＨ2 ガスが
ガス排出口から排出され、前記熱処理炉とは別個の熱処
理炉に供給され、雰囲気ガスとして使用される。
生時には、吸着剤から脱着されたＮ2 およびＣＯガス等
と吸着剤再生時にパージ用として使用されるＨ2 ガスが
ガス排出口から排出され、前記熱処理炉とは別個の熱処
理炉に供給され、雰囲気ガスとして使用される。
【０００９】
【実施例】以下図１および図２によりこの発明の一実施
例を説明する。図１において、１は雰囲気ガス製造装
置、４０はこの装置から水素ガスの供給を受けてステン
レス鋼板Ｓの連続光輝焼鈍をおこなう光輝焼鈍炉、４１
は同じく雰囲気ガス製造装置１からＮ2 、ＣＯおよびＨ
2 ガス等の混合ガスの供給を受けて線材コイルＷの連続
焼鈍をおこなう焼鈍炉である。
例を説明する。図１において、１は雰囲気ガス製造装
置、４０はこの装置から水素ガスの供給を受けてステン
レス鋼板Ｓの連続光輝焼鈍をおこなう光輝焼鈍炉、４１
は同じく雰囲気ガス製造装置１からＮ2 、ＣＯおよびＨ
2 ガス等の混合ガスの供給を受けて線材コイルＷの連続
焼鈍をおこなう焼鈍炉である。
【００１０】雰囲気ガス製造装置１は、図２にも示すよ
うに、吸熱形ガス発生装置２の発生ガス出口２ａに、コ
ンプレツサ３の吸込口を接続し、このコンプレツサ３の
吐出口を、ＰＳＡガス分離装置４のガス入口４ａに接続
し、このＰＳＡガス分離装置４の精製ガス出口４ｂを水
素ガス貯槽５に接続して成る。５ａは光輝焼鈍炉４０に
至る管路６に接続された水素ガス供給口、４ｃは焼鈍炉
４１に至る管路７に接続されたＰＳＡガス分離装置４の
排ガス出口である。なお管路７にも、雰囲気ガス貯槽を
設けるとよい。
うに、吸熱形ガス発生装置２の発生ガス出口２ａに、コ
ンプレツサ３の吸込口を接続し、このコンプレツサ３の
吐出口を、ＰＳＡガス分離装置４のガス入口４ａに接続
し、このＰＳＡガス分離装置４の精製ガス出口４ｂを水
素ガス貯槽５に接続して成る。５ａは光輝焼鈍炉４０に
至る管路６に接続された水素ガス供給口、４ｃは焼鈍炉
４１に至る管路７に接続されたＰＳＡガス分離装置４の
排ガス出口である。なお管路７にも、雰囲気ガス貯槽を
設けるとよい。
【００１１】吸熱形ガス発生装置２は、炭化水素供給口
１１に供給される炭化水素ＣＨと、フイルタ１２を経て
吸気される空気とを所定の比率で混合してブロワ１３に
より炉殻１４内のレトルト１５内に送入し、ヒータ１６
により加熱後、熱交換器１７により冷却してＮ2 、
Ｈ2 、ＣＯ各ガスを主成分とし僅少量のＣＯ2 ガスを含
む吸熱形ガスを生成するものであり、原料ガスおよび空
気の流量調整用のレギユレータ、流量計、放出弁その他
の公知の機器をそなえているが、その図示は省略してあ
る。またレトルト１５、熱交換器１７等は複数組設けて
あるが、１組のみを図示してある。
１１に供給される炭化水素ＣＨと、フイルタ１２を経て
吸気される空気とを所定の比率で混合してブロワ１３に
より炉殻１４内のレトルト１５内に送入し、ヒータ１６
により加熱後、熱交換器１７により冷却してＮ2 、
Ｈ2 、ＣＯ各ガスを主成分とし僅少量のＣＯ2 ガスを含
む吸熱形ガスを生成するものであり、原料ガスおよび空
気の流量調整用のレギユレータ、流量計、放出弁その他
の公知の機器をそなえているが、その図示は省略してあ
る。またレトルト１５、熱交換器１７等は複数組設けて
あるが、１組のみを図示してある。
【００１２】またＰＳＡガス分離装置４は、２基の吸着
塔２１，２２内にＨ2 以外のガスを優先的に吸着するゼ
オライトを吸着剤２３として充填し、吸着および再生塔
切換用の電磁開閉弁２４〜３１をそなえ、これら開閉弁
の開閉により一方の吸着塔（たとえば２１）でＮ2 およ
びＣＯガスの吸着を、他方の吸着塔（たとえば２２）で
減圧によりＮ2 およびＣＯガスの脱着をおこなうもので
ある。なお３２はガス溜めであり、この中には吸着剤２
３の再生時に用いられるパージガス（Ｈ2 ガス）が貯え
られている。
塔２１，２２内にＨ2 以外のガスを優先的に吸着するゼ
オライトを吸着剤２３として充填し、吸着および再生塔
切換用の電磁開閉弁２４〜３１をそなえ、これら開閉弁
の開閉により一方の吸着塔（たとえば２１）でＮ2 およ
びＣＯガスの吸着を、他方の吸着塔（たとえば２２）で
減圧によりＮ2 およびＣＯガスの脱着をおこなうもので
ある。なお３２はガス溜めであり、この中には吸着剤２
３の再生時に用いられるパージガス（Ｈ2 ガス）が貯え
られている。
【００１３】次に上記構成の装置を用いたガス生成例に
ついて説明すると、先ず炭化水素ＣＨとして液化天然ガ
ス（１３Ａタイプ）を炭化水素供給口１１内に供給し、
吸熱形ガス発生装置２により、ＣＯ＝２１％、Ｈ2 ＝４
０％、ＣＯ2 ＝０．２％、Ｎ2 ＝残部（但し％：容積
％）の組成を有する吸熱形ガスを得、これをコンプレツ
サ３により４〜９Kg/cm2に加圧してＰＳＡガス分離装置
４に供給した。吸着塔２１（または２２）においてＮ2
およびＣＯガスを吸着し、得られた純度９９．９９％の
水素ガスを水素ガス貯槽５に貯蔵し、光輝焼鈍炉４０の
雰囲気ガスとして使用した。
ついて説明すると、先ず炭化水素ＣＨとして液化天然ガ
ス（１３Ａタイプ）を炭化水素供給口１１内に供給し、
吸熱形ガス発生装置２により、ＣＯ＝２１％、Ｈ2 ＝４
０％、ＣＯ2 ＝０．２％、Ｎ2 ＝残部（但し％：容積
％）の組成を有する吸熱形ガスを得、これをコンプレツ
サ３により４〜９Kg/cm2に加圧してＰＳＡガス分離装置
４に供給した。吸着塔２１（または２２）においてＮ2
およびＣＯガスを吸着し、得られた純度９９．９９％の
水素ガスを水素ガス貯槽５に貯蔵し、光輝焼鈍炉４０の
雰囲気ガスとして使用した。
【００１４】これによつて、従来のタンクローリーによ
る輸送費は不要となり、また雰囲気ガス製造装置１の自
家運転により、確実に水素ガスを貯槽５に貯えて、光輝
焼鈍炉４０の円滑な操業をおこなうことができた。
る輸送費は不要となり、また雰囲気ガス製造装置１の自
家運転により、確実に水素ガスを貯槽５に貯えて、光輝
焼鈍炉４０の円滑な操業をおこなうことができた。
【００１５】また吸着塔２２（または２１）において吸
着剤２３の再生をおこない、減圧脱着によりＣＯ＝２
８．７％，Ｈ2 ＝１６．２％，Ｈ2 Ｏ＝０．８４％，Ｃ
Ｏ2 ＝０．２４％，Ｎ2 ＝残の組成を有する雰囲気ガス
を得、排ガス出口４ｃから焼鈍炉４１に供給して雰囲気
ガスとして使用した。
着剤２３の再生をおこない、減圧脱着によりＣＯ＝２
８．７％，Ｈ2 ＝１６．２％，Ｈ2 Ｏ＝０．８４％，Ｃ
Ｏ2 ＝０．２４％，Ｎ2 ＝残の組成を有する雰囲気ガス
を得、排ガス出口４ｃから焼鈍炉４１に供給して雰囲気
ガスとして使用した。
【００１６】この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、たとえば炭化水素ＣＨや吸着剤２３の種類、吸
熱形ガス発生装置２およびＰＳＡガス分離装置４の具体
的構成などは、上記以外のものとしてもよい。また光輝
焼鈍炉４０および焼鈍炉４１は、上記以外の処理材を対
象とする他形式の熱処理炉としてもよい。
はなく、たとえば炭化水素ＣＨや吸着剤２３の種類、吸
熱形ガス発生装置２およびＰＳＡガス分離装置４の具体
的構成などは、上記以外のものとしてもよい。また光輝
焼鈍炉４０および焼鈍炉４１は、上記以外の処理材を対
象とする他形式の熱処理炉としてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
吸熱形ガス発生装置とＰＳＡガス分離装置を主体とする
簡潔な構成の装置により、水素ガスを低コストで自家製
造でき、水素ガスを確実に供給して光輝焼鈍等の熱処理
炉の円滑な操業をおこなうことができるとともに、吸着
剤再生時に水素ガスとは別に得られる排ガスを、他の熱
処理炉に供給して雰囲気ガスとして使用でき、一層のコ
スト低減化をはかることができる。
吸熱形ガス発生装置とＰＳＡガス分離装置を主体とする
簡潔な構成の装置により、水素ガスを低コストで自家製
造でき、水素ガスを確実に供給して光輝焼鈍等の熱処理
炉の円滑な操業をおこなうことができるとともに、吸着
剤再生時に水素ガスとは別に得られる排ガスを、他の熱
処理炉に供給して雰囲気ガスとして使用でき、一層のコ
スト低減化をはかることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す装置全体の機器接続
系統図である。
系統図である。
【図２】図１における雰囲気ガス製造装置の機器接続系
統図である。
統図である。
１…雰囲気ガス製造装置、２…吸熱形ガス発生装置、２
ａ…発生ガス出口、３…コンプレツサ、４…ＰＳＡガス
分離装置、４ａ…ガス入口、４ｂ…精製ガス出口、４ｃ
…排ガス出口、５…水素ガス貯槽、２１…吸着塔、２２
…吸着塔、２３…吸着剤、４０…光輝焼鈍炉、４１…焼
鈍炉。
ａ…発生ガス出口、３…コンプレツサ、４…ＰＳＡガス
分離装置、４ａ…ガス入口、４ｂ…精製ガス出口、４ｃ
…排ガス出口、５…水素ガス貯槽、２１…吸着塔、２２
…吸着塔、２３…吸着剤、４０…光輝焼鈍炉、４１…焼
鈍炉。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化水素を原料として吸熱形ガスを生成
する吸熱形ガス発生装置の発生ガス出口に、コンプレツ
サの吸込口を接続し、このコンプレツサの吐出口を、前
記吸熱形ガス中のＨ2 以外のガスを優先的に吸着する吸
着剤を内蔵するＰＳＡガス分離装置のガス入口に接続
し、このＰＳＡガス分離装置の精製ガス出口を、熱処理
炉用の水素ガス貯槽に接続するとともに、前記ＰＳＡガ
ス分離装置における吸着剤再生時に該吸着剤から脱着さ
れるガスを排出するガス排出口を、前記熱処理炉とは別
個の熱処理炉に接続したことを特徴とする熱処理炉用雰
囲気ガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5204655A JPH0733403A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 熱処理炉用雰囲気ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5204655A JPH0733403A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 熱処理炉用雰囲気ガス製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733403A true JPH0733403A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16494099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5204655A Pending JPH0733403A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 熱処理炉用雰囲気ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733403A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000072404A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Osaka Gas Co Ltd | 水素−窒素混合ガスの製造方法およびその装置 |
| JP2009299135A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Koyo Thermo System Kk | 浸炭ガス生成装置及び浸炭ガスの生成方法 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP5204655A patent/JPH0733403A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000072404A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Osaka Gas Co Ltd | 水素−窒素混合ガスの製造方法およびその装置 |
| JP2009299135A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Koyo Thermo System Kk | 浸炭ガス生成装置及び浸炭ガスの生成方法 |
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