JPH1015331A

JPH1015331A - 加熱再生式圧力スイング吸着方法

Info

Publication number: JPH1015331A
Application number: JP8190020A
Authority: JP
Inventors: Toshinaga Kawai; 井利長川; Kenichiro Suzuki; 木謙一郎鈴
Original assignee: KAWAI GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: KAWAI GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧空気を圧力スイング吸着方法により吸着
するに際し、効率よくしかもパ−ジ用の塔出口精製空気
を節減し、且つ吸着剤の再生時間を短縮できる加熱再生
式圧力スイング吸着方法を提供すること。【解決手段】加圧空気の圧力スイング吸着方法におい
て、加圧空気の水分の量に応じ増減させた水分吸着用の
吸湿剤からなる吸着剤と炭酸ガス吸着用の吸着剤とを複
合床として充填した吸着塔の２基又は複数基を使用し、
一つの吸着塔が加圧吸着工程にあるとき他の塔は減圧下
で吸着剤の脱離再生工程にあり、これらの工程を交互に
行うようにすると共に、吸着剤の脱離再生工程に際し、
間接加熱又は直接加熱により、吸着剤を50〜90℃の範囲
の中低温に昇温させることによって、パ−ジ用塔出口精
製空気を節減し、再生時間を短縮させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧空気を圧力ス
イング吸着方法により吸着するに際し、効率よくしかも
パ−ジ用の塔出口精製空気を節減し、且つ吸着剤の再生
時間を短縮できる吸着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液化酸素及び液化窒素は、近年、それの
用途が多様化してきているため、より経済性の高い製造
法に対する要望が高まっている。而して、酸素ガス及び
窒素ガスは、一般に深冷空気分離法による深冷分離装置
によって得られるが、分離性能を向上させるため、その
精留塔には微小孔径を持つ目皿板が使用されている。従
って、深冷分離装置にかける前段階で空気から水分及び
炭酸ガスを極限近くまで除去しておかないと、それらが
極低温で前記微小孔に凍結し、深冷分離装置の機能低下
を来す恐れがあるので、前処理として、より経済性の高
い吸着法により水分及び炭酸ガスを0.1ppmにまで吸着除
去する必要がある。

【０００３】従来、加圧空気中の油分（HnCm），水分
（H₂O），炭酸ガス（CO₂）は、加熱再生吸着法（ＴＳＡ
法）或いは圧力スイング法（ＰＳＡ法）により精製除去
されてきた。而して、上記油分は一般に空気圧縮機の潤
滑油などが微量混入したものであり、深冷分離装置に長
時間に亘り蓄積されている酸素と爆発的に反応し、極め
て危険であるため、従来は、深冷下でシリカゲルなどで
除去されていた。また、水分，炭酸ガスは深冷分離装置
に入る前処理として除去することが可能で、従来は、吸
着塔に充填する吸着剤として合成ゼオライト等を用い、
これを加熱して加圧空気を通過させることにより不純物
を吸着除去し、その後はそれを再生して繰返し使用する
ようにしており、パ−ジガスに塔出口空気が使用される
場合は、再生加熱温度は150℃で充分とされていた。こ
の理由は、塔出口の炭酸ガス濃度は再生ガスの炭酸ガス
分圧に比例し、加熱温度に反比例するためである。

【０００４】一方、深冷分離プロセスからの余剰ガス
（N₂ガス）は、一般に炭酸ガスも水分も含まれていない
ので、多量に発生するこのガスを吸着剤の再生に利用す
れば、塔出口空気を使用するのと全く同等の効果が得ら
れ、しかも一般に余剰ガスの利用は製品コストに影響し
ないと見做されるので、経済的である。而して、吸着剤
を再生するには、この余剰ガスを電気ヒ−タにより加熱
して吸着剤層を通過させ、温度を均一に150℃に昇温さ
せる一方、塔の冷却もこの排ガスを使用して常温までパ
−ジする。このようにして得られる吸着剤は、高純度
（CO₂濃度 0.1ppm）の加圧空気が製造できる。CO₂成分
が350ppmの大気空気をパ−ジする場合、加熱温度は350
℃の高温でなければ目的を達成できないので、製品ガス
をパ−ジする方式が再生温度を低くでき、省エネルギで
あるとして広く普及されている。

【０００５】然し乍ら、パ−ジ用のプロセス排ガス量は
需給バランスにより大幅に減少し、窒素需要が多いとき
は使用できない。最近はつとに窒素の需要が増大し、パ
−ジガスとして窒素ガスを多量に供給しにくい状況にあ
る。而して、プロセスガスを再生パ−ジに使用し、吸着
剤層を均一に加熱するには、一般に処理空気量の20〜30
％（パ−ジ／フィ−ド比＝30％）のガス量が必要である
といわれており、製品酸素と製品窒素の比率が１：２程
度になると、従来の加熱再生方式ではその適用が困難に
なる。従って、今後、更に製品窒素の需要比率が増加す
ると、パ−ジガス消費量を処理空気の５〜10％に減少さ
せる必要がある。

【０００６】従来のＴＳＡ法は、一方の塔で加圧空気の
吸着処理を行い、他塔は電熱ヒ−タにより出口製品空気
を加熱し、これを塔内に吹き込んで脱離再生を行ってい
るが、一般に再生熱量は成分脱離に必要とされる熱量と
吸着塔を形成する鋼材の昇温，放熱などにより、実際に
必要とされるより多い熱量が選定され、加熱時間は２〜
４時間の長時間に設定する場合が多い。従って、吸着塔
の大きさは加熱，冷却に要する時間により決定されるの
で、再生温度を低下させれば、加熱時間が短縮される。
一般に、塔全体を均一に加熱するには、再生風量は処理
空気量の最低10％以上で、しかも150℃の温度で４〜６
時間加熱しなければならないといわれている。従って、
従来のＴＳＡ法では50〜70℃の中低温に設定し、加熱時
間を減少させ、更にパ−ジ量を節減することは極めて困
難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術に鑑み、加圧空気を圧力スイング吸着方法に
より吸着するに際し、効率よくしかもパ−ジ用の塔出口
精製空気を節減し、且つ吸着剤の再生時間を短縮できる
加熱再生式圧力スイング吸着方法を提供することを、そ
の課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明加熱再生式圧力スイング吸
着方法の構成は、加圧空気の圧力スイング吸着方法にお
いて、加圧空気の水分の量に応じ増減させた水分吸着用
の吸湿剤からなる吸着剤と炭酸ガス吸着用の吸着剤とを
複合床として充填した吸着塔の２基又は複数基を使用
し、一つの吸着塔が加圧吸着工程にあるとき他の塔は減
圧下で吸着剤の脱離再生工程にあり、これらの工程を交
互に行うようにすると共に、吸着剤の脱離再生工程に際
し、間接加熱又は直接加熱により吸着剤を50〜90℃の範
囲の中低温に昇温させることによって、パ−ジ用塔出口
精製空気を節減し、再生時間を短縮させることを特徴と
するものである。

【０００９】以下に、本発明の詳細について説明する。
本発明は、加圧空気中に存在する油分，水分，炭酸ガス
の吸着除去に加熱再生を利用する方法に関するもので、
油分，水分の吸着に適した細孔径の比較的大きい活性ア
ルミナを使用し、次いで、合成ゼオライトが炭酸ガスな
どの強吸着成分が高温多量の再生パ−ジでないと脱離し
にくい欠点を克服することを技術的課題として鋭意研究
を重ねた結果、完成されたものである。

【００１０】本発明による活性アルミナの特性で特記す
べきは、水分の脱離特性に極めて優れる点であり、ミク
ロ孔のみの活性アルミナに比してマクロ孔の存在するア
ルミナは吸着成分の移動速度が早い。従って、吸着塔は
さほど巨大化せず、充分経済的な吸着システムを提供で
きる。一方、油分の吸着は一般に不可逆であり、容易に
脱離されない欠点を持つが、油分の量は0.1ppm〜３ppm
であり、これが吸着剤に永年蓄積されても、それは塔の
入口付近にすぎず、他の成分の吸着に殆ど影響を与えな
い。

【００１１】本発明の主要な特徴として、本発明による
加熱再生法を使用すれば、吸着剤層をパ−ジガスの量に
応じて50℃〜90℃の中低温範囲に設定しても充分極限精
製できることが挙げられる。また、より低温に加熱する
ことにより、加熱昇温時間を短縮でき、冷却時間も少な
くて済むので、結果的にサイクル時間を0.5〜１時間以
内に設定でき、吸着塔は従来の高温加熱法（２〜４時間
切換）の数分の１になる。これにより装置の小型化が可
能となり、極めて経済的である。

【００１２】本発明の具体的な加熱再生法として、プロ
セスガス或いは出口精製空気を空気出口から導入しなが
ら内部加熱器等により層の温度を50〜90℃に加熱し、吸
着剤を脱離再生する。数十分ないし30分間の加熱工程が
終了したら、パ−ジガスのみで層の冷却を20〜30分行
う。その後、塔を切り換えて吸着操作を連続的に（サイ
クル時間60分以内）で行うのである。

【００１３】また、本発明は、塔と独立した加熱器で製
品ガスの加熱を行い、吸着塔に吹き込んで再生する装置
を包含する。製品ガスは、一般には、プロセスガスを利
用するが、吸着塔出口から加熱したパ−ジガスを少量導
入し、更に塔中間部より空気をブロワ付き加熱器で加熱
し、アルミナ層の再生に導入できるように配慮される。
このような２段の直接加熱の使用においても、結果的に
本発明においては10％以下の再生パ−ジ量で操作され
る。

【００１４】本発明は、連続的に加圧空気を処理精製す
るため、各工程（吸着，圧抜き，パ−ジ加熱，パ−ジ冷
却，圧重充填）を自動操作で行うに際し、最適なサイク
ル時間をCO₂の破過を検出して自動的に決定することに
より、省エネルギ操作をすることができる。

【００１５】以上述べたとおり、従来のＴＳＡ（加熱再
生法）は多量のパ−ジガスを必要とし極めて不経済であ
ったのに対し、本発明による加熱圧力スイング吸着方法
では、操作は上記従来の方法に比し、装置規模，再生加
熱エネルギ−，再生パ−ジガス両刀いずれも１／３程度
で高度の精製度が得られる。また、従来なし得なかった
油分の除去が可能である等、著しい改善効果を期待でき
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】即ち、本発明方法は、加熱方法を
従来の再生ガスによる直接加熱法に代え、伝熱による間
接加熱を行うことにより、パ−ジガス量の節減を実現す
るものである。従来方法では、塔全体を１時間以内で加
熱するには処理空気量の30％以上をパ−ジに使用しなけ
ればならないので、従来の直接加熱ではパ−ジガスの消
費量を大幅に減少させることはできない。本発明は、50
及び1000オングストロ−ム付近に細孔が存在するアルミ
ナと、９オングストロ−ムの細孔を持つ（13X型）合成
ゼオライトを充填した２層吸着塔により加圧空気を処理
するので、再生熱量が減少した場合、除湿用のアルミナ
層まで熱が到達しない恐れがあり、アルミナの再生がで
きず、合成ゼオライト層に水分の負担が生じて、炭酸ガ
スの吸着量が大幅に減少する。

【００１７】本発明は、実験装置のような塔径が小さい
吸着塔を使用する場合には、全体の加熱に困難は伴わな
い。それは、内蔵ヒ−タ或いはジャケットを使用し、電
気或いは熱媒体により容易に塔全体を一定温度に昇温で
きるからである。

【００１８】然し乍ら、大型吸着装置を再生パ−ジガス
の節減可能な間接加熱に移行させる場合、塔が大型にな
るにつれて塔内の蛇管式熱交換器を半径方向にに重三重
に設置することが必要になり、装置のコストが極めて上
昇する恐れがある。

【００１９】一方、本発明においては、従来の直接加熱
を使用し、再生ガスにより供給熱量が不足する場合は、
塔の下部アルミナ層を別の間接加熱を加えて補充し、塔
全体を加熱する。本発明の主要点である効果的な加熱法
の例を示すと、層内のフィン付き加熱管（電熱ヒ−タ内
蔵）に製品空気をパ−ジガスとして導入し加熱する。こ
のフィン伝熱により吸着層は間接加熱されるが、同時に
電熱ヒ−タで加熱されたパ−ジガスは吸着層を逆方向か
ら直接加熱する。これにより少量の加熱パ−ジガスでは
熱の伝わらない塔入口付近のアルミナ系吸着層は伝熱に
より加熱され、加熱パ−ジガスは合成ゼオライト層全体
を短時間で均一に加熱できるのである。

【００２０】また、本発明によれば、従来の直接加熱を
使用し、再生ガス節減により供給熱量が不足する塔下部
アルミナ層を再度空気加熱を行って補充し、塔全体に熱
を補給できる。ヒ−タ等により加熱した供給空気の10％
程度の精製空気により層を直接加熱すれば、合成ゼオラ
イト層の再生に止まる。これではアルミナが再生されな
いので、除湿ができないため、炭酸ガスを極限まで除去
できない。然し乍ら、アルミナ層は外気空気により容易
に加熱再生できる。即ち、塔中間部から塔内に加熱した
空気を導入してアルミナ層を直接加熱することにより、
塔全体に熱を供給でき、冷却工程のみ精製空気を使用し
て脱離を完成させるのである。

【００２１】一般に、吸着装置の前段には無給油コンプ
レッサからの熱を除去するための冷却器が設置されてい
る。本発明においては、前記コンプレッサからの排熱は
上記装置において加熱エネルギ−として有効に回収利用
される。コンプレッサの排熱は60〜120℃あり、これを
熱交換してパ−ジガスの加熱及び空気の加熱に利用すれ
ば、省エネルギ効果を得られる。

【００２２】更に、本発明においては、アルミナ層の高
さを増減させ、合成ゼオライト層へ導入する水分を一定
のレベルに保持させることができる。即ち、10℃露点の
空気であれば、空気入口より吸着等高さの１／３がアル
ミナ層、２／３は合成ゼオライト層となる。30℃であれ
ば、１／２がアルミナ層である。これにより、アルミナ
の再加熱位置は中央位置が適切であり、再度の加熱によ
り充分アルミナ層に熱を供給できる。

【００２３】従来、合成ゼオライトの再生は、パ−ジガ
スに外気空気を使用すれば、300℃以上の高温が必要で
あり、出口精製空気が使用されれば、150℃の温度でも
よいとされている。本発明によれば、出口精製空気を使
用することにより、60〜90℃の範囲でも充分極限の精製
度を得られることが判明した。従来のＴＳＡ法の再生に
150℃の高温が使用される理由は、再生法に欠陥があ
り、層下方のアルミナに充分な温度が供給できないため
であり、本発明による加熱方法によれば、中低温でも充
分塔末端にまで熱を供給できる。

【００２４】本発明は、プロセスのパ−ジガス量がパ−
ジ／フィ−ド比で10〜20％の場合は大気圧で60℃が最適
であり、パ−ジ／フィ−ド比で10％以下５％以上なら
ば、80℃の温度で操作される。つまり、再生ガス量に応
じて温度が異なるので、最適な加熱再生パ−ジを行え
ば、150℃以下でも充分高度に再生された吸着剤層を得
られるのである（図５の図表参照）。

【００２５】本発明は、上記技術を採用することによ
り、これまで実現困難であった再生パ−ジを供給量の10
％以下の消費量を実現し、加熱温度も従来の１／２とし
不純成分を極限除去することを可能にした。しかも、中
低温加熱冷却のため、極めて短時間の切換が可能にな
り、充分小型の吸着層により実施できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、加熱圧
力再生吸着法を使用し、加圧空気の油分，水分，炭酸ガ
スの除去に最適なマクロ細孔改善賦活アルミナの採用と
従来の合成ゼオライトを入口水分量に従って組合せ比率
を変化させ、連続的に加圧空気中の水分と炭酸ガスを同
時に吸着除去精製するに当たり、ＰＳＡ法のパ−ジシス
テムと中低温再生とを組み合わせることにより、従来な
し得なかったパ−ジ量の低減と高精製度の加圧空気を得
るもので、深冷分離装置の前処理に適応した吸着精製法
を提供できるものである。

【００２７】

【実施例】次に、本発明方法の実施例を図により説明す
る。図１は本発明を実施するための吸着塔の一例を示す
もので、(a)は縦断正面図、(b)は(a)の横断平面図、図
２は本発明を実施する間接式加熱再生システムを含む２
塔式吸着装置の系統図、図３は同じく直接式加熱再生シ
ステムを含む２塔式吸着装置の系統図、図４は本発明を
実施する排熱回収式再生システムを含む２塔式吸着装置
の系統図、図５は本発明の性能を従来のＴＳＡ方式と比
較した図表、図６は本発明における温度と再生係数と炭
酸ガス濃度の関係を示す図表、図７は本発明における入
口水分量と再生係数と炭酸ガスの関係を示す図表であ
る。

【００２８】図１に示すものは、本発明方法を間接加熱
により実施するための吸着塔の一例で、Ａは吸着塔、１
は該吸着塔Ａの上蓋で、この上蓋１を取り外して吸着塔
Ａ内に活性アルミナ及び合成ゼオライトを充填した後、
閉蓋する。２は加圧空気を吸着塔Ａ内に導入するための
ノズル、３は吸着塔Ａ内で吸着剤により油分，水分及び
炭酸ガスを吸着されて製品となった加圧空気を取り出す
出口ノズル、４は吸着塔Ａ内の吸着剤を媒体加熱するた
めのコイル状熱交換器、５は該コイル状熱交換器４に加
熱空気を送り込むための入口、６は前記熱交換器４と同
じく吸着剤を加熱するためのフィン付き熱交換器、７は
該熱交換器６に加熱空気を送り込むための入口、８は前
記両熱交換器４，６に送り込まれた加熱空気の出口、９
は吸着剤の再生パ−ジ用ガスの導入部、10は同じく導出
部、11は吸着塔Ａの吸着剤取り出し用のフランジであ
る。

【００２９】上記吸着塔Ａは、吸着工程においては、ノ
ズル２から塔内に加圧空気を導入し、吸着材層を上方へ
向け移動させながら加圧空気に含まれている油分，水分
及び炭酸ガスを吸着させて出口ノズル３から製品空気と
して排出されるようになっており、また、吸着剤の再生
工程においては、再生パ−ジ用のガスをその導入部９か
ら塔内に導入する一方、加熱空気を熱交換器４，６送り
込んで塔内の吸着剤を加熱することにより、再生パ−ジ
用のガスは、吸着工程において吸着剤に吸着された油
分，水分及び炭酸ガスを吸着剤から脱離させて導出部10
から排出されるようになっている。なお、上記において
は、前記熱交換器４，６はそれらの双方を同時に使用す
るようにしたが、これら熱交換器は必要に応じいずれか
一方のみを用いるようにしてもよい。

【００３０】図２は本発明方法を直接加熱により実施す
るための二塔式吸着装置の系統図であって、コンプレッ
サＰにより加圧された空気は、冷却器Ｃにおいて冷却さ
れると共にその水分を調整されて導管22，四方切換弁23
を経て吸着塔21の頂部に導入され、該吸着塔21を下降し
ながら吸着塔内に充填された合成ゼオライト，活性アル
ミナにより油分，水分及び炭酸ガスを吸着除去され、導
管24，逆止弁26を経て導管25を通り、弁28，流量計29を
経て製品ガスとして排出される。また、製品ガスはその
一部が導管25から導管24'，ニ−ドル弁27'を通って吸着
塔21'の底部に導入され、該吸着塔21'内において温度調
整器TCにより制御されるシ−ズヒ−タH'により加熱され
た吸着剤中を上昇しながら該吸着剤が吸着している油
分，水分及び炭酸ガスを脱離させて、四方切換弁23を経
て導管30に送られ、弁31，流量計32を経て排出される。

【００３１】上記においては、吸着塔21において吸着工
程が行われ、吸着塔21'においては脱離再生工程が行わ
れている状態を説明したが、これらの工程は順次切り換
えられて連続的に行われ、脱離再生工程においてのみ吸
着剤をシ−ズヒ−タにより加熱し、脱離効果を高めてい
る。この状態が終了したら、今度は吸着塔21'において
吸着工程が、また、吸着塔21においては脱離再生工程が
行われる。即ち、加圧空気は導管22，四方切換弁23を経
て吸着塔21'の頂部に導入され、該吸着塔21'において油
分，水分及び炭酸ガスを吸着除去された製品空気の一部
は導管24，ニ−ドル弁27を通って吸着塔21の底部に導入
され、該吸着塔21の吸着剤を脱離再生して、導管30を通
り上記と同様に排出されるのである。なお、吸着剤の脱
離再生工程における吸着剤層の加熱温度は温度調整器TC
により50〜90℃に調整される。また、図中、33は製品ガ
ス中の炭酸ガス量を分析する炭酸ガス分析器、34は同じ
く水分量を分析する水分分析器である。

【００３２】図３は、吸着層を、水分吸着用のアルミナ
層と炭酸ガス吸着用のゼオライト層の２層に分けて、下
側のアルミナ層ALを未精製空気による直接加熱、上側の
ゼオライト層ZEを精製空気による直接加熱により加熱し
て、塔全体を均一に加熱する方法を実施する吸着装置の
系統図であって、図の例では、吸着塔51では吸着工程が
吸着塔51'では脱離再生工程が行われている。

【００３３】即ち、原料の加圧空気は導管52，弁53，導
管55を通って吸着塔51にその底部から導入され、アルミ
ナ層ALにおいて水分を、ゼオライト層ZEにおいて炭酸ガ
スをそれぞれ吸着されて塔頂から導管56，逆止弁57を
経、導管59からその大部分が排出され、その一部が導管
60を通り加熱器61に導入されて加熱された後、導管62，
逆止弁58'，導管56'を経て吸着塔51'にその頂部から導
入され、塔内のゼオライト層ZEを直接加熱してその吸着
した炭酸ガスを脱離する。一方、原料の加圧空気は、上
記のように、吸着塔51に導入されると共に、その一部が
弁54，導管63を通ってブロワＢから加熱器64に導入され
加熱されて導管65，弁66'を経て吸着塔51'の中間部に導
入され、塔内のアルミナ層ALを直接加熱してその吸着し
ている水分を脱離する。而して、ゼオライト層ZEの脱離
に使用された加熱製品ガスとアルミナ層ALの脱離に使用
された加熱原料ガスは、帯同してその一部が導管55'，
弁54'，導管55を通って吸着塔51にその底部から導入さ
れて吸着工程に入れられ、残部は弁53'を通って系外に
排出されるのであって、適当なサイクルにより吸着塔5
1，51'の工程が切り換えられるようになっている。

【００３４】また、図４は、図３の装置における製品ガ
スの加熱にコンプレッサＰの排熱を利用する場合の系統
図で、コンプレッサＰにより加圧されると共に加熱され
た原料空気は、導管67を通り排熱回収器68に導入された
後、更に導管68を通り加熱器64を加熱してから冷却器Ｃ
通って冷却され、導管71，弁53を経て吸着塔51にその底
部から導入され、吸着工程に入る。一方、吸着塔51'に
おける脱離再生工程は、吸着塔51の頂部から出される製
品ガスの一部が導管59，60を経て加熱器61に導入され加
熱されて吸着塔51'にその頂部から導入され、ゼオライ
ト層ZEの吸着している炭酸ガスを脱離し、また、冷却器
Ｃを通った原料加圧空気の一部が導管63，ブロワＢを経
て加熱器70に導入されて加熱され、導管65，逆止弁66'
を通り吸着塔51'の中間部に導入されてアルミナ層ALの
吸着している水分を脱離するようになっており、その他
は図３の場合と同様である。

【００３５】実施例５図５は、本発明方法を、実際に７気圧の加圧空気中の水
分30℃飽和、炭酸ガス360ppmを吸着除去させた時の結果
を示すもので、流速を５cm/secに設定した場合、出口空
気を水分−80℃露点温度、炭酸ガスを0.1ppmにまで精製
できる。再生条件は塔温度80℃であった。これを従来の
各吸着装置（ＴＳＡ法）では30％の再生パ−ジガスが必
要となり、本発明によれば、パ−ジ・フィ−ド比＝５％
のパ−ジ量でも水分は−80℃露点温度以下、炭酸ガスは
0.1ppmを得ることができた。

【００３６】なお、図６に示す図表は、本発明における
供給空気の露点温度と炭酸ガス濃度の関係を示すもので
あり、また、図７に示す図表は、本発明におけるパ−ジ
係数と炭酸ガスの関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための吸着塔の一例を示すも
ので、(a)はその縦断正面図、(b)は(a)の横断平面図。

【図２】本発明を実施する間接式加熱再生システムを含
む２塔式吸着装置の系統図。

【図３】本発明を実施する直接式加熱再生システムを含
む２塔式吸着装置の系統図。

【図４】本発明を実施する排熱回収式再生システムを含
む２塔式吸着装置の系統図。

【図５】本発明の性能を従来のＴＳＡ方式と比較した図
表。

【図６】本発明における供給空気の露点温度と炭酸ガス
濃度の関係を示す図表。

【図７】本発明におけるパ−ジ係数と炭酸ガスの関係を
示す図表。

【符号の説明】Ａ吸着塔１吸着塔の上蓋２ノズル（ガス入口）３ノズル（ガス出口）４コイル状熱交換器５コイル状加熱器への加熱空気の入口６フィン付き熱交換器７フィン付き熱交換器への加熱空気の入口８加熱空気の出口９再生パ−ジ用ガスの導入部 10 再生パ−ジ用ガスの導出部 11 吸着剤取り出し用フランジＰコンプレッサＣ冷却器Ｈ，H' シ−ズヒ−タ TC 温度調整器Ｂブロワ 21，21' 吸着塔 51，51' 吸着塔 ZE ゼオライト層 AL アルミナ層 61，64 加熱器 68 排熱回収器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧空気の圧力スイング吸着方法におい
て、加圧空気の水分の量に応じ増減させた水分吸着用の
吸湿剤からなる吸着剤と炭酸ガス吸着用の吸着剤とを複
合床として充填した吸着塔の２基又は複数基を使用し、
一つの吸着塔が加圧吸着工程にあるとき他の塔は減圧下
で吸着剤の脱離再生工程にあり、これらの工程を交互に
行うようにすると共に、吸着剤の脱離再生工程に際し、
間接加熱又は直接加熱により、吸着剤を50〜90℃の範囲
の中低温に昇温させることによって、パ−ジ用塔出口精
製空気を節減し、再生時間を短縮させることを特徴とす
る加熱再生式圧力スイング吸着方法。
【請求項２】吸着層を、水分吸着用のアルミナ層と炭
酸ガス吸着用のゼオライト層の２層に分けて、アルミナ
層を伝熱による間接加熱、ゼオライト層を熱風による直
接加熱により加熱して、塔全体を均一に加熱する請求項
１に記載の加熱再生式圧力スイング吸着方法。
【請求項３】吸着層を、水分吸着用のアルミナ層と炭
酸ガス吸着用のゼオライト層の２層に分けて、アルミナ
層を未精製空気による直接加熱、ゼオライト層を精製空
気による直接加熱により加熱して、塔全体を均一に加熱
する請求項１に記載の加熱再生式圧力スイング吸着方
法。