JPH078736A - 圧力スイング法における動力回収装置 - Google Patents
圧力スイング法における動力回収装置Info
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- JPH078736A JPH078736A JP5153324A JP15332493A JPH078736A JP H078736 A JPH078736 A JP H078736A JP 5153324 A JP5153324 A JP 5153324A JP 15332493 A JP15332493 A JP 15332493A JP H078736 A JPH078736 A JP H078736A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＳＡ法によるガス吸着分離装置における膨
張エネルギー回収装置を提供しようとするものである。 【構成】 複数の吸着塔への流路を切り換える圧力スイ
ング法で混合ガスを吸着分離する装置における動力回収
装置において、吸着工程の吸着塔出口と脱着工程の吸着
塔入口を膨張タービンを介して連通したことを特徴とす
る膨張タービンによる動力回収装置である。
張エネルギー回収装置を提供しようとするものである。 【構成】 複数の吸着塔への流路を切り換える圧力スイ
ング法で混合ガスを吸着分離する装置における動力回収
装置において、吸着工程の吸着塔出口と脱着工程の吸着
塔入口を膨張タービンを介して連通したことを特徴とす
る膨張タービンによる動力回収装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力スイング法による
混合ガス吸着分離装置における動力回収装置に関し、例
えば、ボイラプラント排ガスから二酸化炭素を回収する
装置やトンネル換気用脱硝装置等の吸着分離装置に付設
するのに適した動力回収装置である。
混合ガス吸着分離装置における動力回収装置に関し、例
えば、ボイラプラント排ガスから二酸化炭素を回収する
装置やトンネル換気用脱硝装置等の吸着分離装置に付設
するのに適した動力回収装置である。
【０００２】
【従来の技術】圧力スイングサイクル法（ＰＳＡ法）で
混合ガスを吸着分離する方法は、混合ガス中の特定成分
を吸着する吸着剤を吸着塔内に充填し、比較的高圧で上
記特定成分を吸着し、非吸着成分を排出する吸着工程
と、真空ポンプで塔内を排気して比較的低圧で特定成分
を脱着する工程とを交互に切り換える吸着サイクルで混
合ガスの成分分離を行うものである。
混合ガスを吸着分離する方法は、混合ガス中の特定成分
を吸着する吸着剤を吸着塔内に充填し、比較的高圧で上
記特定成分を吸着し、非吸着成分を排出する吸着工程
と、真空ポンプで塔内を排気して比較的低圧で特定成分
を脱着する工程とを交互に切り換える吸着サイクルで混
合ガスの成分分離を行うものである。
【０００３】図２は従来のＰＳＡ法による吸着分離装置
の系統図である。この装置は、吸着剤を充填する吸着塔
１及び２、混合ガス３を供給するためのブロア４、混合
ガス３の流れを切り換えるための自動弁５及び６、非吸
着成分ガス７の流れを切り換えるための自動弁８及び
９、吸着成分ガス１０を脱着するための真空ポンプ１
１、真空ポンプ１１への流れを切り換えるための自動弁
１５及び１６、上記非吸着成分ガス７の一部を微開の弁
１４を介して脱着工程の吸着塔１又は２に流すための自
動弁１２又は１３を有している。
の系統図である。この装置は、吸着剤を充填する吸着塔
１及び２、混合ガス３を供給するためのブロア４、混合
ガス３の流れを切り換えるための自動弁５及び６、非吸
着成分ガス７の流れを切り換えるための自動弁８及び
９、吸着成分ガス１０を脱着するための真空ポンプ１
１、真空ポンプ１１への流れを切り換えるための自動弁
１５及び１６、上記非吸着成分ガス７の一部を微開の弁
１４を介して脱着工程の吸着塔１又は２に流すための自
動弁１２又は１３を有している。
【０００４】以下、図２の装置を用いて二酸化炭素を回
収する例を説明する。 （工程Ｉ） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁５、８、１２、１５ 閉鎖：自動弁６、９、１３、１６ 微開：弁１４ 二酸化炭素を含有する混合ガス３はブロア４で加圧し、
吸着塔１の下部から供給し、吸着剤に二酸化炭素を吸着
し、非吸着成分ガス７を系外に排出する。他方、二酸化
炭素を吸着している吸着塔２を真空ポンプ１１で減圧し
て二酸化炭素１７を脱着回収し、吸着剤を再生する。そ
の際に、系外に排出される非吸着成分ガスの一部を微開
の弁１４から脱着工程の吸着塔２に上部から流すことに
より、二酸化炭素の脱着を促進する。次いで、吸着塔１
内の吸着剤が二酸化炭素で飽和する前に、自動弁を下記
のとおり切り換えて、吸着塔１を脱着工程へ、吸着塔２
を吸着工程に移行する。
収する例を説明する。 （工程Ｉ） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁５、８、１２、１５ 閉鎖：自動弁６、９、１３、１６ 微開：弁１４ 二酸化炭素を含有する混合ガス３はブロア４で加圧し、
吸着塔１の下部から供給し、吸着剤に二酸化炭素を吸着
し、非吸着成分ガス７を系外に排出する。他方、二酸化
炭素を吸着している吸着塔２を真空ポンプ１１で減圧し
て二酸化炭素１７を脱着回収し、吸着剤を再生する。そ
の際に、系外に排出される非吸着成分ガスの一部を微開
の弁１４から脱着工程の吸着塔２に上部から流すことに
より、二酸化炭素の脱着を促進する。次いで、吸着塔１
内の吸着剤が二酸化炭素で飽和する前に、自動弁を下記
のとおり切り換えて、吸着塔１を脱着工程へ、吸着塔２
を吸着工程に移行する。
【０００５】（工程II） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁６、９、１３、１６ 閉鎖：自動弁５、８、１２、１５ 微開：弁１４ 吸着塔２には、ブロア４により混合ガス３が供給され、
工程Ｉで再生された吸着剤に二酸化炭素を吸着し、非吸
着成分ガス７を系外に排気するとともに、吸着塔１は真
空ポンプ１１で減圧して吸着剤から二酸化炭素を脱着
し、同時に吸着塔２から系外に排出される非吸着成分ガ
ス７の一部を微開の弁１４から吸着塔１に上部から流す
ことにより、二酸化炭素の脱着を促進する。次いで、吸
着塔２内の吸着剤が二酸化炭素で飽和する前に、自動弁
を切り換えて、吸着塔２を脱着工程へ、吸着塔１を吸着
工程に移行させる。このようにして、工程Ｉと工程IIを
交互に切り換えて混合ガスから二酸化炭素を吸着、脱着
回収する。
工程Ｉで再生された吸着剤に二酸化炭素を吸着し、非吸
着成分ガス７を系外に排気するとともに、吸着塔１は真
空ポンプ１１で減圧して吸着剤から二酸化炭素を脱着
し、同時に吸着塔２から系外に排出される非吸着成分ガ
ス７の一部を微開の弁１４から吸着塔１に上部から流す
ことにより、二酸化炭素の脱着を促進する。次いで、吸
着塔２内の吸着剤が二酸化炭素で飽和する前に、自動弁
を切り換えて、吸着塔２を脱着工程へ、吸着塔１を吸着
工程に移行させる。このようにして、工程Ｉと工程IIを
交互に切り換えて混合ガスから二酸化炭素を吸着、脱着
回収する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＰＳＡ法で二酸
化炭素を回収する場合は、吸着工程及び脱着工程の吸着
塔はいずれも常温で実施するため、脱着工程の吸着塔は
真空ポンプ１１で０．２〜０．５ａｔａの真空にする必
要がある。そして、吸着工程の吸着塔から排出される非
吸着成分ガスの一部は、微開の弁を介して減圧し、脱着
工程の吸着塔に上部から流すときに、非吸着成分ガスの
流れで発生した運動エネルギーは、弁の後流側で熱エネ
ルギーに変換されて放冷されるため、エネルギーとして
回収されることはなかった。
化炭素を回収する場合は、吸着工程及び脱着工程の吸着
塔はいずれも常温で実施するため、脱着工程の吸着塔は
真空ポンプ１１で０．２〜０．５ａｔａの真空にする必
要がある。そして、吸着工程の吸着塔から排出される非
吸着成分ガスの一部は、微開の弁を介して減圧し、脱着
工程の吸着塔に上部から流すときに、非吸着成分ガスの
流れで発生した運動エネルギーは、弁の後流側で熱エネ
ルギーに変換されて放冷されるため、エネルギーとして
回収されることはなかった。
【０００７】そこで、本願発明では、上記の欠点を解消
し、微開の弁で放散されていた膨張エネルギーを回収し
て省エネを可能にする、ＰＳＡ法によるガス吸着分離装
置における膨張エネルギー回収装置を提供しようとする
ものである。
し、微開の弁で放散されていた膨張エネルギーを回収し
て省エネを可能にする、ＰＳＡ法によるガス吸着分離装
置における膨張エネルギー回収装置を提供しようとする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の吸着塔
への流路を切り換える圧力スイング法で混合ガスを吸着
分離する装置で、吸着工程の吸着塔出口と脱着工程の吸
着塔入口を膨張タービンを介して連通したことを特徴と
する膨張タービンによる動力回収装置である。
への流路を切り換える圧力スイング法で混合ガスを吸着
分離する装置で、吸着工程の吸着塔出口と脱着工程の吸
着塔入口を膨張タービンを介して連通したことを特徴と
する膨張タービンによる動力回収装置である。
【０００９】
【作用】本発明は、ＰＳＡ吸着分離装置の吸着工程から
排出される非吸着成分ガスを、真空ポンプで減圧状態に
保持された脱着工程の吸着塔に流すときに、微開の弁の
代わりに膨張タービンを配置することにより、吸着塔間
の圧力差で流れる非吸着成分ガスの運動エネルギーを膨
張タービンで回収することができ、例えば発電機を回転
して電力に変換し、省エネを可能にした。
排出される非吸着成分ガスを、真空ポンプで減圧状態に
保持された脱着工程の吸着塔に流すときに、微開の弁の
代わりに膨張タービンを配置することにより、吸着塔間
の圧力差で流れる非吸着成分ガスの運動エネルギーを膨
張タービンで回収することができ、例えば発電機を回転
して電力に変換し、省エネを可能にした。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の１実施例である動力回収装置
を備えたＰＳＡ吸着分離装置の系統図であり、図２の微
開の弁１４の代わりに膨張タービン１８を用い、発電機
１９を駆動させたもので、その他の装置構成は図２と差
異がないので装置の説明は省略する。なお、発電機の代
わりに上記の真空ポンプ１１に直結してポンプ駆動エネ
ルギーの一部として使用することもできる。
を備えたＰＳＡ吸着分離装置の系統図であり、図２の微
開の弁１４の代わりに膨張タービン１８を用い、発電機
１９を駆動させたもので、その他の装置構成は図２と差
異がないので装置の説明は省略する。なお、発電機の代
わりに上記の真空ポンプ１１に直結してポンプ駆動エネ
ルギーの一部として使用することもできる。
【００１１】以下、図１の装置を用い、二酸化炭素を回
収するときの、エネルギーの回収について説明する。 （工程Ｉ） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁５、８、１２、１５ 閉鎖：自動弁６、９、１３、１６ 二酸化炭素を含有する混合ガス３はブロア４で加圧さ
れ、吸着塔１の下部から供給し、吸着剤に二酸化炭素を
吸着し、非吸着成分ガス７を系外に排気する。他方、二
酸化炭素を吸着している吸着塔２を真空ポンプ１１で減
圧して二酸化炭素を脱着し、吸着剤を再生する。吸着塔
１から系外に排出される非吸着成分ガス７は概略大気圧
であり、真空ポンプ１１で排気されている吸着塔２内は
０．２〜０．５ａｔａの減圧状態にあるため、この圧力
差で膨張タービン１８を回転させ、発電機１９を駆動し
て電気エネルギーとして回収し、ブロア４及び真空ポン
プ１１を駆動するエネルギーの一部として活用する。
収するときの、エネルギーの回収について説明する。 （工程Ｉ） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁５、８、１２、１５ 閉鎖：自動弁６、９、１３、１６ 二酸化炭素を含有する混合ガス３はブロア４で加圧さ
れ、吸着塔１の下部から供給し、吸着剤に二酸化炭素を
吸着し、非吸着成分ガス７を系外に排気する。他方、二
酸化炭素を吸着している吸着塔２を真空ポンプ１１で減
圧して二酸化炭素を脱着し、吸着剤を再生する。吸着塔
１から系外に排出される非吸着成分ガス７は概略大気圧
であり、真空ポンプ１１で排気されている吸着塔２内は
０．２〜０．５ａｔａの減圧状態にあるため、この圧力
差で膨張タービン１８を回転させ、発電機１９を駆動し
て電気エネルギーとして回収し、ブロア４及び真空ポン
プ１１を駆動するエネルギーの一部として活用する。
【００１２】（工程II） 自動弁の開閉状況 開放：自動弁６、９、１３、１６ 閉鎖：自動弁５、８、１２、１５ 次いで自動弁を上記のように切り換えることにより、吸
着塔２には、ブロア４により混合ガス３が供給され、工
程Ｉで再生された吸着剤に二酸化炭素を吸着し、非吸着
成分ガス７を系外に排気するとともに、吸着塔１は真空
ポンプ１１で０．２〜０．５ａｔａまで減圧し、吸着剤
から二酸化炭素を脱着し、同時に吸着塔２から系外に排
出される非吸着成分ガス７の一部を膨張タービン１８を
介して吸着塔１に流すことにより、膨張タービン１８を
回転させ、工程Ｉと同様に運動エネルギーを電気エネル
ギーに変換して動力の回収を行う。
着塔２には、ブロア４により混合ガス３が供給され、工
程Ｉで再生された吸着剤に二酸化炭素を吸着し、非吸着
成分ガス７を系外に排気するとともに、吸着塔１は真空
ポンプ１１で０．２〜０．５ａｔａまで減圧し、吸着剤
から二酸化炭素を脱着し、同時に吸着塔２から系外に排
出される非吸着成分ガス７の一部を膨張タービン１８を
介して吸着塔１に流すことにより、膨張タービン１８を
回転させ、工程Ｉと同様に運動エネルギーを電気エネル
ギーに変換して動力の回収を行う。
【００１３】そして、吸着塔２内の吸着剤が二酸化炭素
で飽和する前に、工程Ｉの状態に自動弁を切り換えて、
吸着塔２を脱着工程へ、吸着塔１を吸着工程に移行させ
る。このようにして、工程Ｉと工程IIを交互に切り換え
て混合ガスから二酸化炭素を吸着、脱着回収する間に、
膨張タービンを回転してエネルギーの回収を計るもので
ある。
で飽和する前に、工程Ｉの状態に自動弁を切り換えて、
吸着塔２を脱着工程へ、吸着塔１を吸着工程に移行させ
る。このようにして、工程Ｉと工程IIを交互に切り換え
て混合ガスから二酸化炭素を吸着、脱着回収する間に、
膨張タービンを回転してエネルギーの回収を計るもので
ある。
【００１４】なお、ボイラプラントの排ガスから二酸化
炭素を回収するために、図１の装置を用いるときには、
ボイラプラントから排出される排ガスを上記の混合ガス
として供給し、非吸着成分ガスはボイラプラントの煙突
から大気に放出する。そして、濃縮された二酸化炭素を
回収することができる。また、トンネル換気用脱硝装置
に適用するときには、図１の装置でトンネル内の空気か
らＮＯX 成分を濃縮して回収し、アンモニア脱硝反応装
置等で浄化した後、換気塔から大気中に排出することが
できる。
炭素を回収するために、図１の装置を用いるときには、
ボイラプラントから排出される排ガスを上記の混合ガス
として供給し、非吸着成分ガスはボイラプラントの煙突
から大気に放出する。そして、濃縮された二酸化炭素を
回収することができる。また、トンネル換気用脱硝装置
に適用するときには、図１の装置でトンネル内の空気か
らＮＯX 成分を濃縮して回収し、アンモニア脱硝反応装
置等で浄化した後、換気塔から大気中に排出することが
できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、混合ガスを吸着分離するときの非吸着成分ガスを
再生ガスとして脱着工程の吸着塔に供給するときに膨張
タービンを回転させることにより、上記の吸着塔間の圧
力差を動力として回収することができ、省エネに大きく
寄与することができる。
より、混合ガスを吸着分離するときの非吸着成分ガスを
再生ガスとして脱着工程の吸着塔に供給するときに膨張
タービンを回転させることにより、上記の吸着塔間の圧
力差を動力として回収することができ、省エネに大きく
寄与することができる。
【図１】本発明の１実施例である動力回収装置を備えた
ＰＳＡ吸着装置の系統図である。
ＰＳＡ吸着装置の系統図である。
【図２】従来のＰＳＡ吸着装置の系統図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の吸着塔への流路を切り換える圧力
スイング法で混合ガスを吸着分離する装置における動力
回収装置において、吸着工程の吸着塔出口と脱着工程の
吸着塔入口を膨張タービンを介して連通したことを特徴
とする膨張タービンによる動力回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153324A JPH078736A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 圧力スイング法における動力回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153324A JPH078736A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 圧力スイング法における動力回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078736A true JPH078736A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15560010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5153324A Withdrawn JPH078736A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 圧力スイング法における動力回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212285B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-05-01 | Fujitsu Limited | Optical measurement device |
| JP2014075994A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | The Wakasa Wan Energy Research Center | Ｃｏ２ガス濃縮装置、及びｃｏ２ガス濃縮方法 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP5153324A patent/JPH078736A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7212285B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-05-01 | Fujitsu Limited | Optical measurement device |
| JP2014075994A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | The Wakasa Wan Energy Research Center | Ｃｏ２ガス濃縮装置、及びｃｏ２ガス濃縮方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |