JPH1192107A - Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density - Google Patents

Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density

Info

Publication number
JPH1192107A
JPH1192107A JP24818897A JP24818897A JPH1192107A JP H1192107 A JPH1192107 A JP H1192107A JP 24818897 A JP24818897 A JP 24818897A JP 24818897 A JP24818897 A JP 24818897A JP H1192107 A JPH1192107 A JP H1192107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ozone
concentration
pressure
desorption
temperature
Prior art date
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
Application number
JP24818897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takahashi
高橋  毅
Ryoji Takahashi
亮二 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP24818897A priority Critical patent/JPH1192107A/en
Publication of JPH1192107A publication Critical patent/JPH1192107A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ozone adsorbing and desorbing device in which an ozone gas of a specified concn. can be stably desorbed and supplied at a specified flow amt. without storing ozone of high concn. as it is and without using a diluent gas, and to provide a controlling method of the desorption concn. SOLUTION: This device is equipped with an ozone generator 10 to generate ozone from oxygen, an ozone adsorbing device 12 to adsorb the produced ozone to an adsorbent, an ozone discharging line 14 to supply a carrier gas to the ozone adsorbing device to discharge the desorbed ozone with the carrier gas, a temp. controller 18b to control the temp. of the ozone adsorbing device, a pressure controller 18c to control the pressure in the ozone adsorbing device, and an ozone concn. controller 19 to control the ozone concn. In this device, the temp. is increased and/or the pressure is decreased so as to maintain the desorbed ozone in a const. concn. and at a const. flow rate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン吸脱着装置
に係わり、更に詳しくは、オゾン吸脱着装置とその脱着
濃度制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ozone adsorbing / desorbing apparatus, and more particularly, to an ozone adsorbing / desorbing apparatus and a method for controlling the concentration of desorbed ozone.

【0002】[0002]

【従来の技術】パルプの漂白、水処理における殺菌や脱
臭、下水処理における有機物の分解等に、従来の塩素等
に代えて安全性の高いオゾンの利用が進められている。
しかし、オゾン導入のデメリットは、酸素製造とオゾン
製造のイニシャルコストとランニングコストが高いこと
にあり、この両方を一挙に解決する技術として、本願発
明者等は、先に特開平7−144903号(発明の名
称:「オゾン発生濃縮装置」)を提案した。
2. Description of the Related Art Ozone, which is safer than conventional chlorine, has been used for bleaching pulp, sterilizing and deodorizing in water treatment, and decomposing organic substances in sewage treatment.
However, the disadvantage of the introduction of ozone is that the initial cost and running cost of oxygen production and ozone production are high. As a technique for solving both of these at once, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-144903 ( Title of Invention: "Ozone generation and concentration device").

【0003】この装置は、図8に示すように酸素製造機
1、オゾン発生器2、オゾン濃縮装置3、及び反応塔4
からなり、酸素製造機1の窒素吸着塔5a,5bにより
圧縮空気中の窒素が吸着されて酸素が製造され、この酸
素がオゾン発生器2に供給され、そこで電離されてオゾ
ンが生成される。オゾン濃縮装置3はシリカゲル等を充
填した2つのオゾン吸着塔7a,7bからなり、生成し
たオゾンはその一方(例えば7a)に導入されて吸着さ
れ、残りの吸着されない酸素は、循環ライン8を介して
オゾン発生器2に再循環され再利用される。他方の吸着
塔(例えば7b)では、窒素吸着塔5a,5bから脱着
された窒素がキャリアガスライン9より導入され、吸着
された濃縮オゾンが脱着されて反応塔4に送られる。こ
の構成により、窒素吸着塔5a,5bとオゾン吸着塔7
a,7bをそれぞれ交互に切り換えることにより、吸着
と脱着を交互に行い、濃縮オゾンを反応塔4に連続的に
供給するようになっている。
[0003] As shown in FIG. 8, this apparatus comprises an oxygen generator 1, an ozone generator 2, an ozone concentrator 3, and a reaction tower 4.
The nitrogen in the compressed air is adsorbed by the nitrogen adsorption towers 5a and 5b of the oxygen production machine 1 to produce oxygen, and this oxygen is supplied to the ozone generator 2, where it is ionized to generate ozone. The ozone concentrator 3 comprises two ozone adsorption towers 7a and 7b filled with silica gel or the like, and the generated ozone is introduced into one of them (for example, 7a) to be adsorbed, and the remaining unadsorbed oxygen is passed through a circulation line 8. And is recycled to the ozone generator 2 and reused. In the other adsorption tower (for example, 7b), nitrogen desorbed from the nitrogen adsorption towers 5a and 5b is introduced from the carrier gas line 9, and the adsorbed concentrated ozone is desorbed and sent to the reaction tower 4. With this configuration, the nitrogen adsorption towers 5a and 5b and the ozone adsorption tower 7
By alternately switching a and 7b, adsorption and desorption are alternately performed, and the concentrated ozone is continuously supplied to the reaction tower 4.

【0004】しかし、上述した装置では、オゾン吸着塔
7a,7bで吸着したオゾンをキャリアガス(窒素)で
脱着して反応塔4に供給するが、脱着を完了して吸着に
切り換えた際、吸着塔7a,7bに残存する窒素が、循
環ライン8を介してオゾン発生器2に混入してしまう問
題点があった。すなわち、窒素がオゾン発生器2に混入
されると、オゾン発生と共にNOX が発生し、これが反
応塔4に供給される問題がある。
However, in the above-described apparatus, the ozone adsorbed by the ozone adsorption towers 7a and 7b is desorbed by the carrier gas (nitrogen) and supplied to the reaction tower 4. When the desorption is completed and the mode is switched to adsorption, the adsorption is performed. There is a problem that nitrogen remaining in the towers 7a and 7b is mixed into the ozone generator 2 through the circulation line 8. That is, when nitrogen is mixed into the ozone generator 2, there is a problem that NO x is generated together with ozone generation, and this is supplied to the reaction tower 4.

【0005】この問題を解決するために、本願発明者等
は、オゾン吸着塔で脱着から吸着に切り換える際に、反
応塔内のキャリアガスを反応塔側に流すパージ手段を設
け、吸着塔内の窒素を含む残存ガスを、オゾン発生器又
は吸着中の吸着塔からのガスで反応塔側にパージするオ
ゾン発生濃縮装置を提案した(特願平6−220491
号)。
[0005] In order to solve this problem, the present inventors have provided a purge means for flowing the carrier gas in the reaction tower to the reaction tower side when switching from desorption to adsorption in the ozone adsorption tower, and provided the purge means in the adsorption tower. An ozone generation / concentration apparatus has been proposed in which a residual gas containing nitrogen is purged toward the reaction tower with a gas from an ozone generator or an adsorption tower during adsorption (Japanese Patent Application No. Hei 6-220991).
issue).

【0006】この装置により、オゾン発生器又は吸着中
の吸着塔からのガス(主成分は酸素)で反応塔側にパー
ジするので、循環ライン8を介して窒素がオゾン発生器
2に混入するおそれがなく、オゾン発生器におけるNO
X の発生を本質的に解決することができた。
With this apparatus, gas is purged from the ozone generator or the adsorption tower during the adsorption to the reaction tower side (main component is oxygen), so that nitrogen may be mixed into the ozone generator 2 through the circulation line 8. NO, NO in ozone generator
The occurrence of X could be solved essentially.

【0007】しかし、この装置では、パージにより吸着
塔内の窒素を完全に排出するためには、パージ時間を十
分長くする必要があり、その間、吸着/脱着工程が停止
するため稼働率が低下し、かつその間に高価な酸素を大
量に消費する問題点があった。また、上述した装置で
は、脱着工程において、時間の経過と共にオゾン濃度が
低下してしまい、所望の濃度のオゾンガスを安定した流
量で供給できない問題点があった。
However, in this apparatus, in order to completely discharge nitrogen in the adsorption tower by purging, the purge time needs to be sufficiently long. During this time, the adsorption / desorption process is stopped, so that the operation rate decreases. In the meantime, there is a problem that expensive oxygen is consumed in large quantities. Further, in the above-described apparatus, in the desorption process, the ozone concentration decreases with the passage of time, and there is a problem that ozone gas having a desired concentration cannot be supplied at a stable flow rate.

【0008】かかる問題点を解決するために、本願発明
者等は、キャリアガスとしてオゾンの排出に必要な少量
の酸素を用い、オゾンをオゾン吸着器で脱着させ、脱着
したオゾンをキャリアガスと共にオゾンタンクに貯蔵
し、オゾンタンクに希釈ガスを供給して所望のオゾン濃
度に制御するオゾン発生装置の制御方法を提案した(特
開平9−142808号)。
In order to solve such a problem, the present inventors use a small amount of oxygen necessary for discharging ozone as a carrier gas, desorb ozone with an ozone adsorber, and remove the desorbed ozone together with the carrier gas. A method of controlling an ozone generator that stores the ozone in a tank and supplies a dilution gas to an ozone tank to control the ozone concentration to a desired value has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-142808).

【0009】この方法によれば、脱着時に少量のキャリ
アガス(酸素)により、まず高濃度のオゾンガスを放出
させ、次に希釈タンク(オゾンタンク)に導入し、希釈
ガスで所定濃度に希釈するので、オゾンタンク内のオゾ
ン濃度を常に所望の濃度にすることができる。また、脱
着時にキャリアガスとして少量の酸素を用いるため、オ
ゾン吸着器の内部に残存するガスは、吸着時と同じ酸素
であり脱着後のパージ工程が不要となり、ただちに吸着
工程に入ることができる。従って、吸着/脱着工程が停
止するパージ時間がゼロになり、装置の稼働率を高める
ことができる。また、脱着時にキャリアガスとして使用
する酸素の量を、オゾンの排出に必要な少量にすること
により、従来のパージ時間の間に消費した大量の酸素量
を大幅に低減することができる。なお、キャリアガスと
して使用した少量の酸素は、希釈ガス(窒素又は乾燥空
気)で希釈されて、反応器に供給されるので、乾燥空気
と同様にオゾンの効果を低下させるおそれがない。
According to this method, at the time of desorption, a small amount of carrier gas (oxygen) first releases high-concentration ozone gas, then introduces it into a dilution tank (ozone tank), and dilutes it with a dilution gas to a predetermined concentration. The ozone concentration in the ozone tank can always be kept at a desired concentration. Further, since a small amount of oxygen is used as a carrier gas at the time of desorption, the gas remaining inside the ozone adsorber is the same oxygen as at the time of adsorption, so that a purging step after desorption is not required, and the adsorption step can be started immediately. Therefore, the purge time during which the adsorption / desorption process is stopped becomes zero, and the operation rate of the apparatus can be increased. Further, by reducing the amount of oxygen used as a carrier gas at the time of desorption to a small amount necessary for discharging ozone, a large amount of oxygen consumed during the conventional purge time can be significantly reduced. Since a small amount of oxygen used as a carrier gas is diluted with a diluent gas (nitrogen or dry air) and supplied to the reactor, there is no possibility that the effect of ozone is reduced as in the case of dry air.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平9−142808号の制御方法では、高濃度で放出し
たオゾンガスをそのままオゾンタンク内に保管するた
め、タンク内で不安定な高濃度オゾンが分解して濃度が
低下しやすく、かつ高濃度オゾンにより装置の劣化を早
め寿命を短縮させる問題点があった。また、この方法で
は、希釈ガスで所定濃度に希釈するため、必要濃度が高
い場合には、安定供給ができない問題点があった。
However, according to the control method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-142808, since the ozone gas released at a high concentration is stored in the ozone tank as it is, unstable high-concentration ozone in the tank may be lost. There is a problem that the concentration is easily reduced due to decomposition, and the high concentration ozone accelerates the deterioration of the apparatus and shortens the service life. Further, in this method, since the concentration is diluted to a predetermined concentration with a diluting gas, there is a problem that stable supply cannot be performed when the required concentration is high.

【0011】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、高濃
度オゾンをそのまま保管することなく、かつ希釈ガスを
用いることなく、一定濃度のオゾンガスを一定流量で安
定して脱着・供給することができるオゾン吸脱着装置と
その脱着濃度制御方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem. That is, an object of the present invention is to provide an ozone adsorption / desorption apparatus capable of stably desorbing / supplying a constant concentration of ozone gas at a constant flow rate without storing high-concentration ozone as it is and without using a diluent gas, and An object of the present invention is to provide a desorption concentration control method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、酸素か
らオゾンを発生させるオゾン発生器と、発生したオゾン
を吸着剤に吸着させるオゾン吸着器と、オゾン吸着器に
キャリアガスを供給して脱着したオゾンをキャリアガス
と共に排出するオゾン排出ラインと、オゾン吸着器の温
度を制御する温度制御器と、オゾン吸着器の圧力を制御
する圧力制御器と、オゾン濃度を制御するオゾン濃度制
御装置と、を備え、オゾン濃度制御装置により、脱着オ
ゾンが一定濃度かつ一定流量になるように温度及び/又
は圧力を制御する、ことを特徴とするオゾン吸脱着装置
が提供される。
According to the present invention, an ozone generator for generating ozone from oxygen, an ozone adsorber for adsorbing the generated ozone on an adsorbent, and a carrier gas supplied to the ozone adsorber are provided. An ozone discharge line for discharging the desorbed ozone together with the carrier gas, a temperature controller for controlling the temperature of the ozone adsorber, a pressure controller for controlling the pressure of the ozone adsorber, and an ozone concentration control device for controlling the ozone concentration. , Wherein the temperature and / or pressure is controlled by the ozone concentration control device so that the desorbed ozone has a constant concentration and a constant flow rate.

【0013】また、脱着オゾンが一定濃度かつ一定流量
になるように、温度を上昇させ、及び/又は、圧力を低
下させる、ことを特徴とする脱着濃度制御方法が提供さ
れる。更に好ましい実施形態によれば、脱着オゾンが一
定濃度かつ一定流量になるように、更にキャリアガスの
流量を制御する。
[0013] Also, there is provided a desorption concentration control method characterized by raising the temperature and / or lowering the pressure so that the desorption ozone has a constant concentration and a constant flow rate. According to a further preferred embodiment, the flow rate of the carrier gas is further controlled so that the desorbed ozone has a constant concentration and a constant flow rate.

【0014】上記本発明の方法及び装置によれば、温度
及び/又は圧力を制御することにより、脱着オゾンを一
定濃度かつ一定流量に保持し、高濃度オゾンをそのまま
保管することなく、かつ希釈ガスを用いることなく、一
定濃度のオゾンガスを一定流量で安定して脱着・供給す
ることができる。なお、温度と圧力の制御は、温度を上
昇させ、及び/又は、圧力を低下させるのがよく、更に
キャリアガスの流量を制御するのがよい。
According to the method and apparatus of the present invention, by controlling the temperature and / or the pressure, the desorbed ozone is maintained at a constant concentration and a constant flow rate, without storing the high-concentration ozone as it is, and without diluting gas. Ozone gas of a constant concentration can be stably desorbed and supplied at a constant flow rate without using a gas. The temperature and the pressure are preferably controlled to increase the temperature and / or to reduce the pressure, and it is further preferable to control the flow rate of the carrier gas.

【0015】脱着オゾンを一定濃度かつ一定流量に保持
する温度と圧力の制御の具体例としては、一定温度
で、圧力のみを徐々に低下させる、一定圧力で、温度
のみを徐々に上昇させる、温度と圧力の両方を同時に
変化させる、の3通りが考えられ、更に、これらが混在
する調整例として、一定温度で、圧力のみを徐々に低
下させ、後半で温度も上昇させる、一定圧力で、温度
のみを徐々に上昇させ、後半で圧力も低下させる、温
度を中間温度に保持して、圧力のみを徐々に低下させ、
最後に温度を再度上昇させる、等が考えられる。更に、
脱着開始前に、圧力を若干下げ、或いは温度を若干上げ
る操作を行い、脱着を促進するようにしてもよい。
As a specific example of the control of the temperature and the pressure at which the desorbed ozone is maintained at a constant concentration and a constant flow rate, a specific temperature is gradually decreased at a constant temperature, only a temperature is gradually increased at a constant pressure, and a temperature is controlled. And simultaneously changing both the pressure and the pressure. Further, as an adjustment example in which these are mixed, furthermore, at a constant temperature, only the pressure is gradually decreased, and the temperature is also increased in the latter half. Only gradually increase the pressure in the second half, keep the temperature at the intermediate temperature, gradually reduce only the pressure,
Finally, the temperature may be increased again. Furthermore,
Before the start of desorption, an operation of slightly lowering the pressure or slightly raising the temperature may be performed to promote desorption.

【0016】本発明の好ましい実施形態によれば、互い
に並列に配置された複数のオゾン吸着器、オゾン排出ラ
イン、温度制御器及び圧力制御器を備え、オゾン濃度制
御装置により、脱着工程における脱着オゾンが同一濃度
かつ同一流量になるように各オゾン吸着器の温度及び/
又は圧力を制御し、かつ一定濃度かつ一定流量のオゾン
を連続的に脱着させるように、各オゾン吸着器を位相を
ずらして順次、吸着・脱着させるようになっている。
According to a preferred embodiment of the present invention, there are provided a plurality of ozone adsorbers, an ozone discharge line, a temperature controller and a pressure controller arranged in parallel with each other, and the desorbed ozone in the desorption step is controlled by the ozone concentration control device. Temperature and / or temperature of each ozone adsorber so that
Alternatively, the ozone adsorbers are successively adsorbed and desorbed with their phases shifted so that the pressure is controlled and ozone at a constant concentration and a constant flow rate is continuously desorbed.

【0017】この方法及び装置により、一定濃度かつ一
定流量のオゾンを連続的に脱着させることができる。
According to the method and the apparatus, ozone having a constant concentration and a constant flow rate can be continuously desorbed.

【0018】また、脱着されたオゾン濃度を検出するオ
ゾン濃度計を更に備え、検出されたオゾン濃度を用いて
フィードバック制御することが好ましい。この方法及び
装置により、所定の圧力及び温度で所望のオゾン濃度が
得られない場合でも、フィードバック制御により圧力又
は/及び温度を制御して所望のオゾン濃度を脱着させる
ことができる。
Preferably, the apparatus further comprises an ozone concentration meter for detecting the concentration of desorbed ozone, and performs feedback control using the detected ozone concentration. With this method and apparatus, even when a desired ozone concentration cannot be obtained at a predetermined pressure and temperature, the desired ozone concentration can be desorbed by controlling the pressure and / or temperature by feedback control.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図1は、本発
明によるオゾン吸脱着装置の全体構成図である。この図
において、オゾン吸脱着装置は、酸素からオゾンを発生
させるオゾン発生器10と、発生したオゾンを吸着剤に
吸着させるオゾン吸着器12と、オゾン吸着器12にキ
ャリアガスを供給して脱着したオゾンをキャリアガスと
共に排出するオゾン排出ライン14と、オゾン吸着器1
2の温度を制御する温度制御器18bと、オゾン吸着器
の圧力を制御する圧力制御器18cと、オゾン濃度を制
御するオゾン濃度制御装置19とを備えている。また、
オゾン発生器10の出口とオゾン吸着器12の入口を結
ぶ吸着ライン11aには、ポンプ13と切換弁15aが
設けられ、オゾン吸着器12の出口とオゾン発生器11
の入口を結ぶ再循環ライン11bには切換弁15bが設
けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, common parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ozone adsorption / desorption device according to the present invention. In this figure, the ozone adsorbing / desorbing device desorbs ozone by generating an ozone from oxygen, an ozone adsorber 12 for adsorbing the generated ozone to an adsorbent, and supplying a carrier gas to the ozone adsorber 12. An ozone discharge line 14 for discharging ozone together with a carrier gas, and an ozone adsorber 1
2 includes a temperature controller 18b for controlling the temperature, a pressure controller 18c for controlling the pressure of the ozone adsorber, and an ozone concentration controller 19 for controlling the ozone concentration. Also,
A pump 13 and a switching valve 15a are provided on an adsorption line 11a connecting the outlet of the ozone generator 10 and the inlet of the ozone adsorber 12, and the outlet of the ozone adsorber 12 and the ozone generator 11
A switching valve 15b is provided in the recirculation line 11b connecting the inlets of the valves.

【0020】オゾン排出ライン14は、オゾン吸着器1
2にキャリアガスを供給するキャリアガスライン14a
と、オゾン吸着器12からオゾンガスを次工程(図示せ
ず)に供給するオゾンガスライン14bとからなる。キ
ャリアガスライン14aには、切換弁16a、流量調節
弁17a、及び流量制御器18aが設けられ、流量制御
器18aによりキャリアガスラインの流量を検出し流量
調節弁17aを制御するようになっており、このキャリ
アガスライン14aに、キャリアガス供給装置20から
必要な圧力のキャリアガスが供給されている。キャリア
ガスとしては、酸素又は乾燥空気が好ましい。
The ozone discharge line 14 includes the ozone adsorber 1
Gas line 14a for supplying a carrier gas to the fuel cell 2
And an ozone gas line 14b for supplying ozone gas from the ozone adsorber 12 to the next step (not shown). The carrier gas line 14a is provided with a switching valve 16a, a flow control valve 17a, and a flow controller 18a. The flow controller 18a detects the flow rate of the carrier gas line and controls the flow control valve 17a. A carrier gas having a required pressure is supplied from the carrier gas supply device 20 to the carrier gas line 14a. Oxygen or dry air is preferred as the carrier gas.

【0021】オゾンガスライン14bには、切換弁16
b、オゾン吸着器12の温度を調節する温度調節器17
b、オゾン吸着器12の温度を検出して温度調節器17
bを制御する温度制御器18b、オゾン吸着器12の圧
力を調節する圧力調節器17c、オゾン吸着器12の圧
力を検出し圧力調節器17cを制御する圧力制御器18
c、及びオゾン吸着器12を出たオゾンガスの濃度を検
出するオゾン濃度計18d、が設けられている。
The switching valve 16 is connected to the ozone gas line 14b.
b, a temperature controller 17 for controlling the temperature of the ozone adsorber 12
b, the temperature of the ozone adsorber 12 is detected and
b, a pressure controller 17c for adjusting the pressure of the ozone adsorber 12, and a pressure controller 18 for detecting the pressure of the ozone adsorber 12 and controlling the pressure controller 17c.
and an ozone concentration meter 18d for detecting the concentration of the ozone gas exiting from the ozone adsorber 12 and the ozone concentration meter 18d.

【0022】上述した構成により、吸着工程において、
切換弁16a,16bを閉じ、切換弁15a,15bを
開いて、酸素供給源(図示せず)から供給された酸素に
よりオゾン発生器10でオゾンを発生させ、余剰酸素を
オゾン発生器10へ再循環させながら、オゾン吸着器1
2内の吸着剤にオゾンを吸着させることができる。
With the above configuration, in the adsorption step,
The switching valves 16a and 16b are closed, the switching valves 15a and 15b are opened, and ozone is generated by the ozone generator 10 using oxygen supplied from an oxygen supply source (not shown), and surplus oxygen is returned to the ozone generator 10. Ozone adsorber 1 while circulating
Ozone can be adsorbed on the adsorbent in the second embodiment.

【0023】図1において、オゾン濃度制御装置19に
より、脱着オゾンが一定濃度かつ一定流量になるように
温度及び/又は圧力を制御するようになっている。オゾ
ン吸着器12にはシリカゲル(好ましくは高純度シリカ
ゲル)が充填されており、オゾン吸着器12の圧力を上
げ、温度を下げることによりオゾンを吸着させ、逆に圧
力を下げ、温度を上げることによりオゾンを脱着させる
ことができる。また、この圧力と温度の制御によりオゾ
ンの脱着量を制御することができる。
In FIG. 1, the ozone concentration control device 19 controls the temperature and / or pressure so that the desorbed ozone has a constant concentration and a constant flow rate. The ozone adsorber 12 is filled with silica gel (preferably high-purity silica gel). Ozone is adsorbed by increasing the pressure of the ozone adsorber 12 and decreasing the temperature, and conversely by decreasing the pressure and increasing the temperature. Ozone can be desorbed. Further, the amount of ozone desorbed can be controlled by controlling the pressure and the temperature.

【0024】図2は、オゾン吸着器の圧力と温度の制御
例を示す図である。オゾンの吸着は圧力を上げ、温度を
下げることにより行われる。従って吸着完了時のオゾン
吸着器の圧力は高く、温度は低くなっている。図2に示
すように、この状態から、一定温度で、圧力のみを徐々
に低下させることによりオゾン濃度を一定に保持してオ
ゾンを脱着させることができる。更に圧力の低下のみで
はオゾンの脱着量が後半に不足する場合には、更に後半
で温度も上昇させることにより、オゾン濃度を一定に保
持したままた、吸着オゾンの大部分を完全に脱着させる
ことかできる。なお、オゾン吸着器が1つの場合には、
その後オゾン濃度が低下する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of controlling the pressure and temperature of the ozone adsorber. Ozone adsorption is performed by increasing the pressure and decreasing the temperature. Therefore, the pressure of the ozone adsorber at the time of completion of adsorption is high, and the temperature is low. As shown in FIG. 2, from this state, the ozone can be desorbed while maintaining the ozone concentration constant by gradually lowering only the pressure at a constant temperature. Furthermore, if the amount of desorption of ozone is insufficient in the latter half only by lowering the pressure, the temperature is further increased in the latter half to completely desorb most of the adsorbed ozone while keeping the ozone concentration constant. I can do it. In addition, when there is one ozone adsorber,
Thereafter, the ozone concentration decreases.

【0025】図3は、オゾン吸着器の圧力又は温度の制
御例を示す図であり、(A)は一定温度で、圧力のみを
徐々に低下させる場合、(B)は一定圧力で、温度のみ
を徐々に上昇させる場合を示している。このように、圧
力又は温度のいずれか一方のみを制御してオゾン濃度を
一定に保持することもできる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of controlling the pressure or temperature of the ozone adsorber. FIG. 3 (A) shows a constant temperature and only the pressure is gradually reduced. FIG. 3 (B) shows a constant pressure and only the temperature. Is gradually increased. Thus, the ozone concentration can be kept constant by controlling only one of the pressure and the temperature.

【0026】図4は、オゾン吸着器の圧力及び温度の制
御例を示す図であり、(A)は、一定圧力で、温度のみ
を徐々に上昇させ、後半で圧力も低下させる場合、
(B)は温度と圧力の両方を同時に変化させる場合、
(C)は温度を中間温度に保持して、圧力のみを徐々に
低下させ、最後に温度を再度上昇させる場合を示してい
る。このように、圧力と温度の両方を制御することによ
り、オゾン濃度を一定に保持することもできる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of controlling the pressure and temperature of the ozone adsorber. FIG. 4A shows a case where only the temperature is gradually increased at a constant pressure and the pressure is also decreased in the latter half.
(B) is to change both temperature and pressure simultaneously,
(C) shows a case where the temperature is maintained at the intermediate temperature, only the pressure is gradually reduced, and finally the temperature is raised again. Thus, by controlling both the pressure and the temperature, the ozone concentration can be kept constant.

【0027】更に、脱着開始前に、圧力を若干下げ、或
いは温度を若干上げる操作を行い、脱着を促進するよう
にしてもよい。また、図1の例では、オゾン濃度計18
dにより脱着されたオゾン濃度を検出し、検出されたオ
ゾン濃度を用いてフィードバック制御するようになって
いる。この構成により、所定の圧力及び温度で所望のオ
ゾン濃度が得られない場合でも、フィードバック制御に
より圧力又は/及び温度を制御して所望のオゾン濃度を
脱着させることができる。
Further, before starting the desorption, an operation of slightly lowering the pressure or slightly raising the temperature may be performed to promote the desorption. Also, in the example of FIG.
The concentration of desorbed ozone is detected by d, and feedback control is performed using the detected ozone concentration. With this configuration, even when a desired ozone concentration cannot be obtained at a predetermined pressure and temperature, the desired ozone concentration can be desorbed by controlling the pressure and / or temperature by feedback control.

【0028】図5は、本発明によるオゾン吸脱着装置の
別の全体構成図である。この図において、本発明のオゾ
ン吸脱着装置は、互いに並列に配置された複数(この図
で3台)のオゾン吸着器12、オゾン排出ライン14、
温度制御器18b及び圧力制御器18cを備えている。
また、オゾン濃度制御装置19は複数の各機器を制御
し、脱着工程における脱着オゾンが同一濃度かつ同一流
量になるように各オゾン吸着器の温度及び/又は圧力を
制御し、かつ一定濃度かつ一定流量のオゾンを連続的に
脱着させるように、各オゾン吸着器を位相をずらして順
次、冷却・吸着・昇温・脱着させるようになっている。
FIG. 5 is another overall configuration diagram of the ozone adsorbing / desorbing device according to the present invention. In this figure, the ozone adsorbing / desorbing device of the present invention comprises a plurality (three in this figure) of ozone adsorbers 12, an ozone discharge line 14,
It has a temperature controller 18b and a pressure controller 18c.
The ozone concentration control device 19 controls a plurality of devices, controls the temperature and / or pressure of each ozone adsorber so that the desorbed ozone in the desorption step has the same concentration and the same flow rate, and has a constant concentration and a constant value. Each ozone adsorber is sequentially cooled, adsorbed, heated, and desorbed by shifting the phase so that ozone at a flow rate is continuously desorbed.

【0029】図6は、図5の各吸着塔の圧力、温度及び
キャリアガス流量の制御例を示す図である。なお、この
例では、2台のオゾン吸着器12(吸着塔A,Bとす
る)を用いる場合を示している。図6に示すように、各
吸着塔A,Bは、それぞれ図2に示したように、一定温
度で、圧力のみを徐々に低下させることによりオゾン濃
度を一定に保持し、更に後半で温度も上昇させることに
より、オゾン濃度を一定に保持する場合を示している。
また、この例では、キャリアガス流量を一定に保持して
いる。この構成により、各吸着塔A,Bともキャリアガ
ス流量を流している間、オゾン濃度をほぼ一定に保持す
ることができる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of controlling the pressure, temperature and carrier gas flow rate of each adsorption tower in FIG. This example shows a case where two ozone adsorbers 12 (adsorption towers A and B) are used. As shown in FIG. 6, each of the adsorption towers A and B maintains the ozone concentration at a constant temperature by gradually lowering only the pressure, as shown in FIG. This shows a case where the ozone concentration is kept constant by increasing the ozone concentration.
In this example, the carrier gas flow rate is kept constant. With this configuration, the ozone concentration can be kept substantially constant while the flow rate of the carrier gas is flowing through each of the adsorption towers A and B.

【0030】更に、図6に示すように、各オゾン吸着器
を位相をずらして脱着させる、かつその一部を重複させ
ることにより、(C)に示すように、一定濃度かつ一定
流量のオゾンを連続的に脱着させることができる。
Further, as shown in FIG. 6, each ozone adsorber is desorbed with its phase shifted, and a part of the ozone adsorbers is overlapped with each other, so that ozone having a constant concentration and a constant flow rate can be supplied as shown in FIG. It can be continuously desorbed.

【0031】図7は、図5の各吸着塔のサイクルタイム
チャートを示す図である。この例では、図5と同様に、
3台のオゾン吸着器12(吸着塔A,B,Cとする)を
用いる場合を示している。この図に示すように、脱着工
程における脱着オゾンが同一濃度かつ同一流量になるよ
うに各オゾン吸着器(吸着塔A,B,C)の温度及び/
又は圧力を制御し、かつ各オゾン吸着器を位相をずらし
て順次、冷却・吸着・昇温・脱着させることにより、一
定濃度かつ一定流量のオゾンを連続的に脱着させること
ができる。
FIG. 7 is a diagram showing a cycle time chart of each adsorption tower of FIG. In this example, as in FIG.
The case where three ozone adsorbers 12 (adsorption towers A, B, and C) are used is shown. As shown in this figure, the temperature and / or temperature of each ozone adsorber (adsorption towers A, B, C) is adjusted so that the desorbed ozone in the desorption step has the same concentration and the same flow rate.
Alternatively, the ozone at a constant concentration and a constant flow rate can be continuously desorbed by controlling the pressure and sequentially cooling, adsorbing, raising the temperature, and desorbing each ozone adsorber while shifting the phase.

【0032】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】上述したように、本発明のオゾン吸脱着
装置とその脱着濃度制御方法は、温度及び/又は圧力を
制御することにより、高濃度オゾンをそのまま保管する
ことなく、かつ希釈ガスを用いることなく、一定濃度の
オゾンガスを一定流量で安定して脱着・供給することが
できる、等の優れた効果を有する。
As described above, the ozone adsorption / desorption apparatus and the desorption concentration control method of the present invention can control the temperature and / or the pressure so that the high-concentration ozone is not stored as it is and the dilution gas can be removed. It has excellent effects such as being able to stably desorb / supply a constant concentration of ozone gas at a constant flow rate without using it.

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

【図1】本発明によるオゾン吸脱着装置の全体構成図で
ある。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ozone adsorption / desorption device according to the present invention.

【図2】オゾン吸着器の圧力と温度の制御例を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a control example of pressure and temperature of an ozone adsorber.

【図3】オゾン吸着器の圧力又は温度の制御例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of controlling the pressure or temperature of an ozone adsorber.

【図4】オゾン吸着器の圧力及び温度の制御例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of controlling the pressure and temperature of the ozone adsorber.

【図5】本発明によるオゾン吸脱着装置の別の全体構成
図である。
FIG. 5 is another overall configuration diagram of the ozone adsorption / desorption device according to the present invention.

【図6】図5の各吸着塔の圧力、温度及びキャリアガス
流量の制御例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a control example of pressure, temperature and carrier gas flow rate of each adsorption tower of FIG.

【図7】図5の各吸着塔のサイクルタイムチャートを示
す図である。
7 is a diagram showing a cycle time chart of each adsorption tower of FIG.

【図8】本発明者等の先願にかかるオゾン発生装置の構
成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of an ozone generator according to the prior application of the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 酸素製造機 2 オゾン発生器 3 オゾン濃縮装置 4 反応塔 5a,5b 窒素吸着塔 7a,7b オゾン吸着塔 8 循環ライン 9 キャリアガスライン 10 オゾン発生器 12 オゾン吸着器 14 オゾン排出ライン 14a キャリアガスライン 14b オゾンガスライン 17b 温度調節器 17c 圧力調節器 18a 流量制御器 18b 温度制御器 18c 圧力制御器 18d オゾン濃度計 19 オゾン濃度制御装置 20 キャリアガス供給装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oxygen generator 2 Ozone generator 3 Ozone concentrator 4 Reaction tower 5a, 5b Nitrogen adsorption tower 7a, 7b Ozone adsorption tower 8 Circulation line 9 Carrier gas line 10 Ozone generator 12 Ozone adsorber 14 Ozone discharge line 14a Carrier gas line 14b Ozone gas line 17b Temperature controller 17c Pressure controller 18a Flow controller 18b Temperature controller 18c Pressure controller 18d Ozone concentration meter 19 Ozone concentration controller 20 Carrier gas supply device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素からオゾンを発生させるオゾン発生
器と、発生したオゾンを吸着剤に吸着させるオゾン吸着
器と、オゾン吸着器にキャリアガスを供給して脱着した
オゾンをキャリアガスと共に排出するオゾン排出ライン
と、オゾン吸着器の温度を制御する温度制御器と、オゾ
ン吸着器の圧力を制御する圧力制御器と、オゾン濃度を
制御するオゾン濃度制御装置と、を備え、 オゾン濃度制御装置により、脱着オゾンが一定濃度かつ
一定流量になるように温度及び/又は圧力を制御する、
ことを特徴とするオゾン吸脱着装置。
1. An ozone generator for generating ozone from oxygen, an ozone adsorber for adsorbing the generated ozone to an adsorbent, and an ozone for supplying a carrier gas to the ozone adsorber and discharging the desorbed ozone together with the carrier gas. A discharge line, a temperature controller for controlling the temperature of the ozone adsorber, a pressure controller for controlling the pressure of the ozone adsorber, and an ozone concentration controller for controlling the ozone concentration. Controlling the temperature and / or pressure so that the desorbed ozone has a constant concentration and a constant flow rate,
An ozone adsorption / desorption device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 互いに並列に配置された複数のオゾン吸
着器、オゾン排出ライン、温度制御器及び圧力制御器を
備え、オゾン濃度制御装置により、脱着工程における脱
着オゾンが同一濃度かつ同一流量になるように各オゾン
吸着器の温度及び/又は圧力を制御し、かつ一定濃度か
つ一定流量のオゾンを連続的に脱着させるように、各オ
ゾン吸着器を位相をずらして順次、吸着・脱着させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のオゾン吸脱着装置。
2. An ozone adsorber, an ozone discharge line, a temperature controller, and a pressure controller arranged in parallel with each other, and the ozone concentration control device makes the desorbed ozone in the desorption step have the same concentration and the same flow rate. Controlling the temperature and / or pressure of each ozone adsorber and sequentially adsorbing / desorbing each ozone adsorber with a phase shift so as to continuously desorb ozone at a constant concentration and flow rate.
The ozone adsorption / desorption device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 脱着されたオゾン濃度を検出するオゾン
濃度計を更に備え、検出されたオゾン濃度を用いてフィ
ードバック制御する、ことを特徴とする請求項1又は2
に記載のオゾン吸脱着装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising an ozone concentration meter for detecting the concentration of desorbed ozone, wherein feedback control is performed using the detected ozone concentration.
The ozone adsorbing / desorbing device according to the above.
【請求項4】 脱着オゾンが一定濃度かつ一定流量にな
るように、温度を上昇させ、及び/又は、圧力を低下さ
せる、ことを特徴とする脱着濃度制御方法。
4. A method for controlling the concentration of desorption, comprising raising the temperature and / or lowering the pressure so that the desorption ozone has a constant concentration and a constant flow rate.
【請求項5】 脱着オゾンが一定濃度かつ一定流量にな
るように、更にキャリアガスの流量を制御する、ことを
特徴とする請求項4に記載の脱着濃度制御方法。
5. The desorption concentration control method according to claim 4, wherein the flow rate of the carrier gas is further controlled so that the desorption ozone has a constant concentration and a constant flow rate.
【請求項6】 複数のオゾン吸着器とオゾン排出ライン
を互いに並列に配置し、脱着工程における脱着オゾンが
同一濃度かつ同一流量になるように各オゾン吸着器の温
度及び/又は圧力を制御し、かつ各オゾン吸着器を位相
をずらして順次、吸着・脱着させ、これにより一定濃度
かつ一定流量のオゾンを連続的に脱着させる、ことを特
徴とする請求項4又は5に記載の脱着濃度制御方法。
6. A plurality of ozone adsorbers and an ozone discharge line are arranged in parallel with each other, and the temperature and / or pressure of each ozone adsorber is controlled so that the desorbed ozone in the desorption step has the same concentration and the same flow rate. The desorption concentration control method according to claim 4 or 5, wherein the ozone adsorbers are sequentially desorbed and desorbed with a phase shift, thereby continuously desorbing ozone at a constant concentration and a constant flow rate. .
【請求項7】 脱着されたオゾン濃度を検出して、オゾ
ン濃度をフィードバック制御する、ことを特徴とする請
求項4又は5に記載の脱着濃度制御方法。
7. The desorption concentration control method according to claim 4, wherein the concentration of the desorbed ozone is detected and the ozone concentration is feedback-controlled.
JP24818897A 1997-09-12 1997-09-12 Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density Pending JPH1192107A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24818897A JPH1192107A (en) 1997-09-12 1997-09-12 Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24818897A JPH1192107A (en) 1997-09-12 1997-09-12 Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1192107A true JPH1192107A (en) 1999-04-06

Family

ID=17174521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24818897A Pending JPH1192107A (en) 1997-09-12 1997-09-12 Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1192107A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054102A (en) * 1997-07-24 2000-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ozone producing apparatus utilizing feedback control from ozone density measurement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054102A (en) * 1997-07-24 2000-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ozone producing apparatus utilizing feedback control from ozone density measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5612554B2 (en) Separation method of gas mixture
JP2008078140A (en) Dismissal (purging) method at stack stoppage
WO2020196822A1 (en) Method for operating hydrogen production apparatus and hydrogen production apparatus
JPH11335102A (en) Method and apparatus for continuously generating highly concentrated ozone
WO2008062534A1 (en) Method of concentrating ozone gas and apparatus therefor
WO2019234882A1 (en) Ozone supply device and ozone supply method
JP3769742B2 (en) Control method of ozone generator
JP2010180067A (en) Method and apparatus for refining argon
JPH1192107A (en) Ozone adsorbing and desorbing device and controlling method of desorption density
JP3766983B2 (en) Ozone generation concentrator
JP4126766B2 (en) Ozone adsorption / desorption device
JPH09142807A (en) Ozone concentration and storage apparatus and control thereof
JP2022097832A (en) Gas separation system, and hydrocarbon manufacturing system
WO2020196823A1 (en) Hydrogen production device operation method and hydrogen production device
TWI742056B (en) Ozone gas concentration method and ozone gas concentration device
JP2000290004A (en) Device and method for supplying ozone
JP6667730B1 (en) Ozone supply device and ozone supply method
JP2002355519A (en) Method of stably operating four tower-type pressure- swing adsorption equipment for hydrogen purification
JP2002355521A (en) Method of controlling flow rate of offgas in four tower- type pressure-swing adsorption equipment for purifying hydrogen
JP2005285626A (en) Fuel gas manufacturing power generation system
JPH1192110A (en) Ozone adsorbing-desorbing unit and method for controlling temperature of the same
JP2000203806A (en) Supply of high-concentration ozone and apparatus therefor
JP2000203807A (en) Supply of high-concentration ozone and apparatus therefor
JP6994331B2 (en) Heat utilization type gas refining system
JP2001180915A (en) Ozone generating facilities and its operating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070213

A521 Written amendment

Effective date: 20070409

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070502