JPH08108030A - 圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削減方法 - Google Patents
圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削減方法Info
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- JPH08108030A JPH08108030A JP6275792A JP27579294A JPH08108030A JP H08108030 A JPH08108030 A JP H08108030A JP 6275792 A JP6275792 A JP 6275792A JP 27579294 A JP27579294 A JP 27579294A JP H08108030 A JPH08108030 A JP H08108030A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 必要以上に真空ポンプの吸入圧力を下げるこ
となく、均圧工程の効果を維持して、圧力変動吸着法に
おける真空ポンプの消費電力量を削減する方法を提供す
る。 【構成】 圧力変動吸着法によるガス分離方法の均圧工
程において、吸着工程を終了した第１の吸着塔と、脱着
工程を終了した第２の吸着塔のそれぞれの上部を連結せ
しめ、さらに第２の吸着塔の下部と真空ポンプ１０とを
脱着工程に引き続き連結せしめて、第２の吸着塔を排気
した後、第１の吸着塔と第２の吸着塔の上部を連結せし
めたままで、真空ポンプ１０を第２の吸着塔の下部から
第１の吸着塔の下部に連結を変更して第１の吸着塔を排
気する。
となく、均圧工程の効果を維持して、圧力変動吸着法に
おける真空ポンプの消費電力量を削減する方法を提供す
る。 【構成】 圧力変動吸着法によるガス分離方法の均圧工
程において、吸着工程を終了した第１の吸着塔と、脱着
工程を終了した第２の吸着塔のそれぞれの上部を連結せ
しめ、さらに第２の吸着塔の下部と真空ポンプ１０とを
脱着工程に引き続き連結せしめて、第２の吸着塔を排気
した後、第１の吸着塔と第２の吸着塔の上部を連結せし
めたままで、真空ポンプ１０を第２の吸着塔の下部から
第１の吸着塔の下部に連結を変更して第１の吸着塔を排
気する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力変動吸着法（ＰＳ
Ａ）によるガス分離装置に使用する真空ポンプの消費電
力削減方法に関する。
Ａ）によるガス分離装置に使用する真空ポンプの消費電
力削減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸素等の目的とするガスを大気等
の混合ガス中から分離回収するためのガス分離技術とし
て、圧力変動吸着によるガス分離方法が知られている。
これは高圧下で特定のガスを吸着剤に選択的に吸着させ
た後、低圧下で吸着された該ガスの脱着を行うガス分離
方法であって、大量のガスを処理するのに適した生産性
の高い方法である。この圧力変動吸着法を適用したガス
分離装置においては、特に常圧〜減圧にて運転を行う場
合において、該装置の主たる駆動源となるのは、吸着剤
の充填された吸着塔（以下吸着塔という）を減圧してガ
スの脱着を行わせるための真空ポンプである。この真空
ポンプを駆動するのに要する動力が、前記ガス分離法に
おける生産原単位の大きな割合を占めている。
の混合ガス中から分離回収するためのガス分離技術とし
て、圧力変動吸着によるガス分離方法が知られている。
これは高圧下で特定のガスを吸着剤に選択的に吸着させ
た後、低圧下で吸着された該ガスの脱着を行うガス分離
方法であって、大量のガスを処理するのに適した生産性
の高い方法である。この圧力変動吸着法を適用したガス
分離装置においては、特に常圧〜減圧にて運転を行う場
合において、該装置の主たる駆動源となるのは、吸着剤
の充填された吸着塔（以下吸着塔という）を減圧してガ
スの脱着を行わせるための真空ポンプである。この真空
ポンプを駆動するのに要する動力が、前記ガス分離法に
おける生産原単位の大きな割合を占めている。
【０００３】このため、前記真空ポンプを効率的かつ経
済的に運用駆動させる目的で、例えば、特開平３−２３
８０１７号公報では、真空ポンプの過負荷運転を防止す
るために、該真空ポンプの吸い込み側を大気側に開放さ
せて真空ポンプの連続運転を行う技術が記載されてい
る。しかし通常は複数の吸着塔を用いて、さらに各吸着
塔における吸着〜脱着までの各工程を相互にずらして運
転することにより、真空ポンプの稼働時間に空きがない
ようにガス分離装置を運用するような技術が用いられて
いる。
済的に運用駆動させる目的で、例えば、特開平３−２３
８０１７号公報では、真空ポンプの過負荷運転を防止す
るために、該真空ポンプの吸い込み側を大気側に開放さ
せて真空ポンプの連続運転を行う技術が記載されてい
る。しかし通常は複数の吸着塔を用いて、さらに各吸着
塔における吸着〜脱着までの各工程を相互にずらして運
転することにより、真空ポンプの稼働時間に空きがない
ようにガス分離装置を運用するような技術が用いられて
いる。
【０００４】さらに圧力変動吸着法における生産性向
上、並びに回収率を向上させる操作として、特開昭５３
−９６９８７号公報には、吸着を終了した高圧下にある
吸着塔と脱着を終了し減圧状態にある吸着塔の各上部を
パイプ配管１３等で接続して、両者の圧力を均圧にする
技術が知られている。これを図１（ａ）に示す概略説明
図により説明すると、この均圧操作により、吸着の終了
した吸着塔Ａの上部に滞留している酸素濃度の高いガス
が圧力差によって脱着を終了した吸着塔Ｂの上部に供給
される。この際、吸着塔Ｂの下部から真空ポンプ１０に
より排気されていることから、吸着終了吸着塔Ａの上
部に滞留した酸素を回収する、回収した酸素によって
減圧終了後の吸収塔Ｂを洗浄する、吸着を終了し減圧
を開始する吸着塔Ａの圧力を引き下げて到達真空度を下
げる等の効果が得られる。
上、並びに回収率を向上させる操作として、特開昭５３
−９６９８７号公報には、吸着を終了した高圧下にある
吸着塔と脱着を終了し減圧状態にある吸着塔の各上部を
パイプ配管１３等で接続して、両者の圧力を均圧にする
技術が知られている。これを図１（ａ）に示す概略説明
図により説明すると、この均圧操作により、吸着の終了
した吸着塔Ａの上部に滞留している酸素濃度の高いガス
が圧力差によって脱着を終了した吸着塔Ｂの上部に供給
される。この際、吸着塔Ｂの下部から真空ポンプ１０に
より排気されていることから、吸着終了吸着塔Ａの上
部に滞留した酸素を回収する、回収した酸素によって
減圧終了後の吸収塔Ｂを洗浄する、吸着を終了し減圧
を開始する吸着塔Ａの圧力を引き下げて到達真空度を下
げる等の効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平３−２３８０１
７号公報に記載された、真空ポンプの過負荷運転を防止
するために該真空ポンプに大気を吸入する方法は、無駄
に電力を浪費する時間が増えるため全体としての効率が
悪く、また、複数の吸着塔での脱着工程を行う時間を調
整するようにして真空ポンプを連続的に稼働させるよう
な方法のみでは、真空ポンプの稼働における電力原単位
の極限的な削減を図ることは困難である。一方、特開昭
５３−９６９８７号公報に記載された均圧化技術では、
酸素回収率の向上に関しては有効であるが、均圧工程時
の真空ポンプの吸入圧力が低くなるために軸動力が大き
くかかり、従って真空ポンプの消費電力量が大きくなっ
てしまう欠点があった。本発明は、このような事情に鑑
みてなされたもので、必要以上に真空ポンプの吸入圧力
を下げることなく、前記した均圧工程の効果〜を維
持して、圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力
量を削減する方法を提供することを目的とする。
７号公報に記載された、真空ポンプの過負荷運転を防止
するために該真空ポンプに大気を吸入する方法は、無駄
に電力を浪費する時間が増えるため全体としての効率が
悪く、また、複数の吸着塔での脱着工程を行う時間を調
整するようにして真空ポンプを連続的に稼働させるよう
な方法のみでは、真空ポンプの稼働における電力原単位
の極限的な削減を図ることは困難である。一方、特開昭
５３−９６９８７号公報に記載された均圧化技術では、
酸素回収率の向上に関しては有効であるが、均圧工程時
の真空ポンプの吸入圧力が低くなるために軸動力が大き
くかかり、従って真空ポンプの消費電力量が大きくなっ
てしまう欠点があった。本発明は、このような事情に鑑
みてなされたもので、必要以上に真空ポンプの吸入圧力
を下げることなく、前記した均圧工程の効果〜を維
持して、圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力
量を削減する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削
減方法は、圧力変動吸着法によるガス分離方法の均圧工
程において、吸着工程を終了した第１の吸着塔と、脱着
工程を終了した第２の吸着塔のそれぞれの上部を連結せ
しめ、さらに第２の吸着塔の下部と真空ポンプとを前記
脱着工程に引き続き連結せしめて、第２の吸着塔を排気
した後、第１の吸着塔と第２の吸着塔の上部を連結せし
めたままで、前記真空ポンプを第２の吸着塔の下部から
第１の吸着塔の下部に連結を変更して第１の吸着塔を排
気するように構成されている。
記載の圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削
減方法は、圧力変動吸着法によるガス分離方法の均圧工
程において、吸着工程を終了した第１の吸着塔と、脱着
工程を終了した第２の吸着塔のそれぞれの上部を連結せ
しめ、さらに第２の吸着塔の下部と真空ポンプとを前記
脱着工程に引き続き連結せしめて、第２の吸着塔を排気
した後、第１の吸着塔と第２の吸着塔の上部を連結せし
めたままで、前記真空ポンプを第２の吸着塔の下部から
第１の吸着塔の下部に連結を変更して第１の吸着塔を排
気するように構成されている。
【０００７】
【作用】請求項１記載の圧力変動吸着法における真空ポ
ンプの消費電力削減方法においては、圧力変動吸着法に
よるガス分離方法の均圧工程において、吸着工程を終了
した第１の吸着塔と、脱着工程を終了した第２の吸着塔
のそれぞれの上部を連結せしめ、さらに第２の吸着塔の
下部と真空ポンプとを前記脱着工程に引き続き連結せし
めて、第２の吸着塔を排気した後、第１の吸着塔と第２
の吸着塔の上部を連結せしめたままで、前記真空ポンプ
を第２の吸着塔の下部から第１の吸着塔の下部に連結を
変更して第１の吸着塔を排気するように構成されている
ので、均圧工程での真空ポンプの吸入圧力を必要以上に
低下させることがなく、また同時に過負荷運転を防止し
て、吸入圧力に依存する真空ポンプの消費電力量を削減
することができる。ここで、真空ポンプの吸入圧力は、
接続連通している吸着塔内の圧力から配管圧損を差し引
いた値になる。均圧工程の開始時点においては、脱着工
程終了後の最も低い圧力状態にある吸着塔から排気する
が、吸着工程を終了した吸着塔からの回収酸素によって
脱着工程を終了した吸着塔内の圧力は上昇するものの、
なお低い圧力レベルにあり、真空ポンプを駆動するため
の軸動力が大きい。そこで、均圧工程の途中にて真空ポ
ンプに接続する吸着塔を、脱着工程を終了した吸着塔の
下部から、吸着工程を終了し未だ高圧下にある吸着塔の
下部に切り替えることにより、吸入圧力を上昇させて真
空ポンプにかかる負荷を軽減し、消費電力量を削減する
ことが可能である。
ンプの消費電力削減方法においては、圧力変動吸着法に
よるガス分離方法の均圧工程において、吸着工程を終了
した第１の吸着塔と、脱着工程を終了した第２の吸着塔
のそれぞれの上部を連結せしめ、さらに第２の吸着塔の
下部と真空ポンプとを前記脱着工程に引き続き連結せし
めて、第２の吸着塔を排気した後、第１の吸着塔と第２
の吸着塔の上部を連結せしめたままで、前記真空ポンプ
を第２の吸着塔の下部から第１の吸着塔の下部に連結を
変更して第１の吸着塔を排気するように構成されている
ので、均圧工程での真空ポンプの吸入圧力を必要以上に
低下させることがなく、また同時に過負荷運転を防止し
て、吸入圧力に依存する真空ポンプの消費電力量を削減
することができる。ここで、真空ポンプの吸入圧力は、
接続連通している吸着塔内の圧力から配管圧損を差し引
いた値になる。均圧工程の開始時点においては、脱着工
程終了後の最も低い圧力状態にある吸着塔から排気する
が、吸着工程を終了した吸着塔からの回収酸素によって
脱着工程を終了した吸着塔内の圧力は上昇するものの、
なお低い圧力レベルにあり、真空ポンプを駆動するため
の軸動力が大きい。そこで、均圧工程の途中にて真空ポ
ンプに接続する吸着塔を、脱着工程を終了した吸着塔の
下部から、吸着工程を終了し未だ高圧下にある吸着塔の
下部に切り替えることにより、吸入圧力を上昇させて真
空ポンプにかかる負荷を軽減し、消費電力量を削減する
ことが可能である。
【０００８】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに図１は本発明の一実施例に係る圧力変動吸着
法における真空ポンプの消費電力削減方法の概略説明
図、図２は同方法を適用した装置の全体構成図、図３は
真空ポンプ吸入圧力の時間変化を示す図である。
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに図１は本発明の一実施例に係る圧力変動吸着
法における真空ポンプの消費電力削減方法の概略説明
図、図２は同方法を適用した装置の全体構成図、図３は
真空ポンプ吸入圧力の時間変化を示す図である。
【０００９】まず、図２に示した本発明の一実施例に係
る圧力変動吸着法における真空ポンプ１０の消費電力削
減方法を適用した装置の仕様を表１に示す。ここで前記
装置は、窒素、炭酸ガス（二酸化炭素）等のガスを選択
的に吸着するように調整されたゼオライト等の吸着剤を
充填した３基の吸着塔、原料ブロワー１１、真空ポンプ
１０、製品圧縮機１２から構成されており、純度９３％
の酸素を１０００Ｎｍ3 ／Ｈ（１００％換算）の割合で
生産する能力を有している。そして、吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃ
の上下にはパイプ配管１３が取り付けられており、それ
ぞれのパイプ配管１３を連通または閉止するための自動
開閉弁１４Ａ〜１８Ａ、１４Ｂ〜１８Ｂ、１４Ｃ〜１８
Ｃが設けられている。原料空気の供給ラインには自動開
閉弁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがパイプ配管１３を介して
吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃの下部に配置されている。一方、吸着
塔Ａ、Ｂ、Ｃの上部に接続する自動開閉弁１６Ａ〜１８
Ａ、１６Ｂ〜１８Ｂ、１６Ｃ〜１８Ｃを経由して、原料
空気より不要ガスが除去分離された酸素濃度の高いガス
を製品圧縮機１２に導き入れられるように構成されてい
る。また吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃの下部に配置された自動開閉
弁１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを経由して、吸着塔Ａ、Ｂ、
Ｃで吸着された窒素、炭酸ガス等の不要ガスを真空ポン
プ１０により排気するように構成されている。ここで真
空ポンプ１０は定格電力４５０ＫＷの湿式のルーツ型真
空ポンプ１０である。
る圧力変動吸着法における真空ポンプ１０の消費電力削
減方法を適用した装置の仕様を表１に示す。ここで前記
装置は、窒素、炭酸ガス（二酸化炭素）等のガスを選択
的に吸着するように調整されたゼオライト等の吸着剤を
充填した３基の吸着塔、原料ブロワー１１、真空ポンプ
１０、製品圧縮機１２から構成されており、純度９３％
の酸素を１０００Ｎｍ3 ／Ｈ（１００％換算）の割合で
生産する能力を有している。そして、吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃ
の上下にはパイプ配管１３が取り付けられており、それ
ぞれのパイプ配管１３を連通または閉止するための自動
開閉弁１４Ａ〜１８Ａ、１４Ｂ〜１８Ｂ、１４Ｃ〜１８
Ｃが設けられている。原料空気の供給ラインには自動開
閉弁１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃがパイプ配管１３を介して
吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃの下部に配置されている。一方、吸着
塔Ａ、Ｂ、Ｃの上部に接続する自動開閉弁１６Ａ〜１８
Ａ、１６Ｂ〜１８Ｂ、１６Ｃ〜１８Ｃを経由して、原料
空気より不要ガスが除去分離された酸素濃度の高いガス
を製品圧縮機１２に導き入れられるように構成されてい
る。また吸着塔Ａ、Ｂ、Ｃの下部に配置された自動開閉
弁１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを経由して、吸着塔Ａ、Ｂ、
Ｃで吸着された窒素、炭酸ガス等の不要ガスを真空ポン
プ１０により排気するように構成されている。ここで真
空ポンプ１０は定格電力４５０ＫＷの湿式のルーツ型真
空ポンプ１０である。
【００１０】
【表１】
【００１１】次に、吸着・脱着・昇圧までの一連の工程
を、第１の吸着塔Ａの動作を中心として以下に説明す
る。吸着塔Ａにおいて下部は原料空気供給ラインに、上
部は製品酸素供給ラインにそれぞれ独立に連通する状態
に各自動開閉弁１４Ａ、１６Ａが設定されている。吸着
工程は、自動開閉弁１７Ａ、１８Ａ、１５Ａを閉じ、自
動開閉弁１４Ａ、１６Ａを開として、吸着塔Ａに原料ブ
ロワー１１により原料空気を送入して、吸着塔Ａ内に充
填した吸着剤によって不要ガスを吸着して、残余の高濃
度の酸素が、吸着塔Ａの上部から製品圧縮機１２を経由
して製品酸素供給ラインを通じて払い出される。この
間、吸着塔Ａの内圧は大気圧下の０ｍｍＡｑ〜１０００
ｍｍＡｑの範囲であり、製品酸素供給ラインに供給され
るガス中の酸素濃度が９３％以下に低下する以前に、自
動開閉弁１４Ａ、１６Ａを閉止して吸着工程を終了す
る。
を、第１の吸着塔Ａの動作を中心として以下に説明す
る。吸着塔Ａにおいて下部は原料空気供給ラインに、上
部は製品酸素供給ラインにそれぞれ独立に連通する状態
に各自動開閉弁１４Ａ、１６Ａが設定されている。吸着
工程は、自動開閉弁１７Ａ、１８Ａ、１５Ａを閉じ、自
動開閉弁１４Ａ、１６Ａを開として、吸着塔Ａに原料ブ
ロワー１１により原料空気を送入して、吸着塔Ａ内に充
填した吸着剤によって不要ガスを吸着して、残余の高濃
度の酸素が、吸着塔Ａの上部から製品圧縮機１２を経由
して製品酸素供給ラインを通じて払い出される。この
間、吸着塔Ａの内圧は大気圧下の０ｍｍＡｑ〜１０００
ｍｍＡｑの範囲であり、製品酸素供給ラインに供給され
るガス中の酸素濃度が９３％以下に低下する以前に、自
動開閉弁１４Ａ、１６Ａを閉止して吸着工程を終了す
る。
【００１２】以下、続く均圧工程については図１に示す
概略説明図を基にして詳細に説明する。図１（ａ）、及
び図２に示すように吸着塔Ａ下部の自動開閉弁１４Ａ、
１５Ａを全閉として、吸着塔Ａ上部は既に脱着を完了し
た第２の吸着塔Ｂの上部と連結してガスが通過できるよ
うに自動開閉弁１８Ａ、１６Ａ、１８Ｂ、１６Ｂを閉と
して、自動開閉弁１７Ａ及び１７Ｂを開とする。このと
き吸着塔Ｂの内圧は約２５０Ｔｏｒｒに達しており、
（吸着塔Ｂに接続する真空ポンプ１０の吸入圧力は管圧
損が小さいために約２５０Ｔｏｒｒである。）吸着塔Ａ
の上部に残留する高酸素濃度のガスが、圧力の低い吸着
塔Ｂに導かれて、これにより吸着塔Ｂの洗浄が行われ
る。
概略説明図を基にして詳細に説明する。図１（ａ）、及
び図２に示すように吸着塔Ａ下部の自動開閉弁１４Ａ、
１５Ａを全閉として、吸着塔Ａ上部は既に脱着を完了し
た第２の吸着塔Ｂの上部と連結してガスが通過できるよ
うに自動開閉弁１８Ａ、１６Ａ、１８Ｂ、１６Ｂを閉と
して、自動開閉弁１７Ａ及び１７Ｂを開とする。このと
き吸着塔Ｂの内圧は約２５０Ｔｏｒｒに達しており、
（吸着塔Ｂに接続する真空ポンプ１０の吸入圧力は管圧
損が小さいために約２５０Ｔｏｒｒである。）吸着塔Ａ
の上部に残留する高酸素濃度のガスが、圧力の低い吸着
塔Ｂに導かれて、これにより吸着塔Ｂの洗浄が行われ
る。
【００１３】吸着塔Ｂは吸着塔Ｂの下部に接続する真空
ポンプ１０により排気されており、減圧工程開始時点に
おける真空ポンプ１０の吸入圧力は約６００Ｔｏｒｒで
ある。真空ポンプ１０の吸入圧力は図３の破線に示すよ
うに吸着塔Ｂの減圧工程中に時間と共に減少推移してい
く。真空ポンプ１０の吸入圧力が約２５０Ｔｏｒｒとな
った時点で、吸着塔Ａと吸着塔Ｂの上部を連結して前記
の均圧工程が始まり、図１（ａ）に示す状態に維持され
る。その後、自動開閉弁の切り替え操作を行って図１
（ｂ）に示すような後半の均圧工程に移行する。この
際、図１（ａ）に示す均圧工程のみを継続した場合の従
来例における真空ポンプの吸入圧力の時間推移は、図３
に示す実線のようになり、低圧の状態がさらに長く継続
することによって、真空ポンプ１０への負荷が大きく、
消費電力量が大きい状態が継続するのに対し、図１
（ｂ）の状態を実施することにより真空ポンプ１０の負
荷が軽減し、しかる結果として真空ポンプ消費電力を低
減することが可能となる。
ポンプ１０により排気されており、減圧工程開始時点に
おける真空ポンプ１０の吸入圧力は約６００Ｔｏｒｒで
ある。真空ポンプ１０の吸入圧力は図３の破線に示すよ
うに吸着塔Ｂの減圧工程中に時間と共に減少推移してい
く。真空ポンプ１０の吸入圧力が約２５０Ｔｏｒｒとな
った時点で、吸着塔Ａと吸着塔Ｂの上部を連結して前記
の均圧工程が始まり、図１（ａ）に示す状態に維持され
る。その後、自動開閉弁の切り替え操作を行って図１
（ｂ）に示すような後半の均圧工程に移行する。この
際、図１（ａ）に示す均圧工程のみを継続した場合の従
来例における真空ポンプの吸入圧力の時間推移は、図３
に示す実線のようになり、低圧の状態がさらに長く継続
することによって、真空ポンプ１０への負荷が大きく、
消費電力量が大きい状態が継続するのに対し、図１
（ｂ）の状態を実施することにより真空ポンプ１０の負
荷が軽減し、しかる結果として真空ポンプ消費電力を低
減することが可能となる。
【００１４】前記均圧工程の後半においては、図１
（ｂ）に示すように吸着塔Ａ及び吸着塔Ｂの上部を連結
したままの状態で、真空ポンプ１０を吸着塔Ｂから吸着
塔Ａの下部に切り替える操作を行う。この切り替える前
の吸着塔Ａ及び吸着塔Ｂの下部の圧力はそれぞれ約６８
０Ｔｏｒｒ、約２８０Ｔｏｒｒであり、この切り替え操
作によって真空ポンプ１０の吸入圧力は、図３に示すよ
うに２５０Ｔｏｒｒから約６８０Ｔｏｒｒまで上昇した
後、下降する。そして真空ポンプ１０の吸入圧力が約６
００Ｔｏｒｒになるまで均圧工程が継続される。
（ｂ）に示すように吸着塔Ａ及び吸着塔Ｂの上部を連結
したままの状態で、真空ポンプ１０を吸着塔Ｂから吸着
塔Ａの下部に切り替える操作を行う。この切り替える前
の吸着塔Ａ及び吸着塔Ｂの下部の圧力はそれぞれ約６８
０Ｔｏｒｒ、約２８０Ｔｏｒｒであり、この切り替え操
作によって真空ポンプ１０の吸入圧力は、図３に示すよ
うに２５０Ｔｏｒｒから約６８０Ｔｏｒｒまで上昇した
後、下降する。そして真空ポンプ１０の吸入圧力が約６
００Ｔｏｒｒになるまで均圧工程が継続される。
【００１５】そして、吸着塔Ａの上部の自動開閉弁１６
Ａ、１７Ａ、１８Ａを全閉として、更に真空ポンプ１０
による減圧を継続して、吸着剤に吸着されたガスを放出
させて、これを排気することにより吸着ガスの脱着を約
５０秒間行い、吸着塔Ａの内圧が約２５０Ｔｏｒｒとな
るまで減圧工程が実施される。
Ａ、１７Ａ、１８Ａを全閉として、更に真空ポンプ１０
による減圧を継続して、吸着剤に吸着されたガスを放出
させて、これを排気することにより吸着ガスの脱着を約
５０秒間行い、吸着塔Ａの内圧が約２５０Ｔｏｒｒとな
るまで減圧工程が実施される。
【００１６】しかる後に、吸着塔Ａの上部と、吸着を終
了した吸着塔Ｃの上部とを連結して吸着塔Ｃの上部に残
留する高濃度の酸素を吸着塔Ａの上部に導入して、前述
したような手順で均圧工程の前半部を行い、同様の自動
開閉弁の切り替え操作で、続く均圧工程の後半部を実施
した。この均圧工程終了時点における吸着塔Ａの内圧は
約３３０Ｔｏｒｒであった。
了した吸着塔Ｃの上部とを連結して吸着塔Ｃの上部に残
留する高濃度の酸素を吸着塔Ａの上部に導入して、前述
したような手順で均圧工程の前半部を行い、同様の自動
開閉弁の切り替え操作で、続く均圧工程の後半部を実施
した。この均圧工程終了時点における吸着塔Ａの内圧は
約３３０Ｔｏｒｒであった。
【００１７】そして、続く昇圧工程においては、均圧工
程時から開となっている自動開閉弁１７Ａより製品酸素
を送入して昇圧が行われて、ほぼ大気圧になるまで昇圧
工程が実施される。
程時から開となっている自動開閉弁１７Ａより製品酸素
を送入して昇圧が行われて、ほぼ大気圧になるまで昇圧
工程が実施される。
【００１８】以上は特定の吸着塔Ａにおける各工程につ
いて述べたが、以下は真空ポンプ１０の稼働状態を中心
として詳述する。吸着塔の各工程の位相をずらせて稼働
させるガス分離操作の場合には、真空ポンプ１０の稼働
は減圧工程と均圧工程とに限定され、このような減圧工
程と均圧工程における真空ポンプ１０の吸入圧力の変化
は図３に示すようになる。即ち、３基ある吸着塔のうち
の１基の吸着塔において減圧工程が開始する時点では、
真空ポンプ１０が接続されており、真空ポンプの吸入圧
力は約５９０Ｔｏｒｒとなっており、真空ポンプよって
吸着塔内の吸着剤に吸着された吸着ガスの脱着を行っ
て、減圧開始後約５０秒で減圧終了圧力である約２５０
Ｔｏｒｒに達する。この時点で、前述したように吸着を
終了した他の吸着塔との間で吸着塔上部を接続すること
により均圧工程に入り、均圧工程の開始後約５秒で３０
０Ｔｏｒｒ近くに上昇させる。そして、さらに後段の均
圧操作によって約６８０Ｔｏｒｒに上昇するが、真空ポ
ンプを稼働させたまま、次の吸着塔の減圧開始圧力であ
る５９０Ｔｏｒｒに降下した時点で約１０秒間にわたる
均圧の全工程を終了する。従って、図３に示されるよう
な真空ポンプ吸入圧力のパターン（吸着〜減圧までのガ
ス分離工程の１／３の時間に相当する）の繰り返しによ
って真空ポンプを稼働した結果、均圧工程を前半、後半
それぞれ５秒間行う場合には、真空ポンプ１０の消費電
力量は３８８ｋｗｈとなり、均圧を図１（ａ）の工程の
み１０秒間行う従来の方法（消費電力量４０６ｋｗｈ）
に較べて約４．４％消費電力量を削減することができ
た。
いて述べたが、以下は真空ポンプ１０の稼働状態を中心
として詳述する。吸着塔の各工程の位相をずらせて稼働
させるガス分離操作の場合には、真空ポンプ１０の稼働
は減圧工程と均圧工程とに限定され、このような減圧工
程と均圧工程における真空ポンプ１０の吸入圧力の変化
は図３に示すようになる。即ち、３基ある吸着塔のうち
の１基の吸着塔において減圧工程が開始する時点では、
真空ポンプ１０が接続されており、真空ポンプの吸入圧
力は約５９０Ｔｏｒｒとなっており、真空ポンプよって
吸着塔内の吸着剤に吸着された吸着ガスの脱着を行っ
て、減圧開始後約５０秒で減圧終了圧力である約２５０
Ｔｏｒｒに達する。この時点で、前述したように吸着を
終了した他の吸着塔との間で吸着塔上部を接続すること
により均圧工程に入り、均圧工程の開始後約５秒で３０
０Ｔｏｒｒ近くに上昇させる。そして、さらに後段の均
圧操作によって約６８０Ｔｏｒｒに上昇するが、真空ポ
ンプを稼働させたまま、次の吸着塔の減圧開始圧力であ
る５９０Ｔｏｒｒに降下した時点で約１０秒間にわたる
均圧の全工程を終了する。従って、図３に示されるよう
な真空ポンプ吸入圧力のパターン（吸着〜減圧までのガ
ス分離工程の１／３の時間に相当する）の繰り返しによ
って真空ポンプを稼働した結果、均圧工程を前半、後半
それぞれ５秒間行う場合には、真空ポンプ１０の消費電
力量は３８８ｋｗｈとなり、均圧を図１（ａ）の工程の
み１０秒間行う従来の方法（消費電力量４０６ｋｗｈ）
に較べて約４．４％消費電力量を削減することができ
た。
【００１９】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、要旨を
逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば上記実施例においては、酸素を目的ガスとし
て原料空気から分離する場合について詳述したが、酸素
以外の窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素等の各
種のガスを混合ガス中から分離回収するに際しても、本
発明の適用が可能である。
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、要旨を
逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば上記実施例においては、酸素を目的ガスとし
て原料空気から分離する場合について詳述したが、酸素
以外の窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素等の各
種のガスを混合ガス中から分離回収するに際しても、本
発明の適用が可能である。
【００２０】
【発明の効果】請求項１記載の真空ポンプの消費電力削
減方法においては、真空ポンプによる減圧が、前半の均
圧工程では圧力の低い吸着塔の下部から行われ、後半の
均圧工程では比較的圧力の高い吸着工程を終了した吸着
塔の下部から行われるので、均圧工程での真空ポンプの
吸入圧力を必要以上に低下させることがなく、しかも該
吸着塔の減圧が効率的に行われる。従って、均圧によっ
て得られる効果を損なうことなく、真空ポンプの低圧下
での稼働時間を短縮することができるために、吸入圧力
に依存する真空ポンプの消費電力量を削減できる。
減方法においては、真空ポンプによる減圧が、前半の均
圧工程では圧力の低い吸着塔の下部から行われ、後半の
均圧工程では比較的圧力の高い吸着工程を終了した吸着
塔の下部から行われるので、均圧工程での真空ポンプの
吸入圧力を必要以上に低下させることがなく、しかも該
吸着塔の減圧が効率的に行われる。従って、均圧によっ
て得られる効果を損なうことなく、真空ポンプの低圧下
での稼働時間を短縮することができるために、吸入圧力
に依存する真空ポンプの消費電力量を削減できる。
【図１】本発明の一実施例に係る圧力変動吸着法におけ
る真空ポンプの消費電力削減方法の概略説明図である。
る真空ポンプの消費電力削減方法の概略説明図である。
【図２】同方法を適用する装置の全体構成図である。
【図３】真空ポンプ吸入圧力の時間変化を示す図であ
る。
る。
１０ 真空ポンプ １１ 原料ブロワー １２ 製品圧縮機 １３ パイプ配管 １４Ａ 自動開閉弁 １４Ｂ 自動開閉弁 １４Ｃ 自動開閉弁 １５Ａ 自動開閉弁 １５Ｂ 自動開閉弁 １５Ｃ 自動開閉弁 １６Ａ 自動開閉弁 １６Ｂ 自動開閉弁 １６Ｃ 自動開閉弁 １７Ａ 自動開閉弁 １７Ｂ 自動開閉弁 １７Ｃ 自動開閉弁 １８Ａ 自動開閉弁 １８Ｂ 自動開閉弁 １８Ｃ 自動開閉弁 Ａ 吸着塔 Ｂ 吸着塔 Ｃ 吸着塔
Claims (1)
- 【請求項１】 圧力変動吸着法によるガス分離方法の均
圧工程において、 吸着工程を終了した第１の吸着塔と、脱着工程を終了し
た第２の吸着塔のそれぞれの上部を連結せしめ、さらに
第２の吸着塔の下部と真空ポンプとを前記脱着工程に引
き続き連結せしめて、第２の吸着塔を排気した後、 第１の吸着塔と第２の吸着塔の上部を連結せしめたまま
で、前記真空ポンプを第２の吸着塔の下部から第１の吸
着塔の下部に連結を変更して第１の吸着塔を排気するこ
とを特徴とする圧力変動吸着法における真空ポンプの消
費電力削減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275792A JPH08108030A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275792A JPH08108030A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108030A true JPH08108030A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17560484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6275792A Withdrawn JPH08108030A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 圧力変動吸着法における真空ポンプの消費電力削減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08108030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102921271A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-13 | 四川天一科技股份有限公司 | 一种吸附法回收聚烯烃尾气中非甲烷烃的改进工艺 |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP6275792A patent/JPH08108030A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102921271A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-13 | 四川天一科技股份有限公司 | 一种吸附法回收聚烯烃尾气中非甲烷烃的改进工艺 |
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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: 20020115 |