JPS58167407A - プレツシヤ−スイング法による窒素製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カーボンシープスなどのｍａｔ選択的に吸
着する吸着剤を用いて９気から窒１ｇｔ−製造する方法
に関する。

従来より、カーボンシープスなどの＃！素を吸着する吸
着剤を用いて空気より音素ガスを製造する、いわゆるプ
レッシャースイング法による窒素ガス製造方法か知られ
ている。このような窒素ガス製造方法の１つとして、例
えば第１図に示した特公昭５６−９４４２号公報記載の
方法がある。原料９気は管１より圧縮機２に送られ、こ
こで４ｋｌ？／ｄｌｉ度に加圧されたのち、切快弁３．
３′・・・を経て、切替使用される２基の吸着塔４ａ、
４ｂの一方の吸着塔４１に送り込まれる。吸着塔４には
カーボンシープスなどの酸素を優先的に吸着する吸着剤
か充填されており、加圧状態で導入されたＪＩＬ科空気
中の酸素か吸着され、吸着塔４ａ出口には窒素を主成分
とする製品窒素ガスが得られる。この製品窒素ガスは管
５、弁６、流量調整弁７を経て、供給先に送られる。（
吸着工程） そして、所定量の酸素を吸着して飽和寸前となった吸着
塔４ｍは、切換弁３，３′・・・の切換によって原料空
気の導入か停止され、貴生工程を終え減圧下にある他の
吸着塔４ｂと管８、弁９を通して連通される。この操作
によって、吸着塔４ｍの上部に鵠っている窒素ガスか吸
着塔４ｂに流れ、２つの吸着塔４ａ、４ｂの内圧が等し
くなる。（均圧工程） ついで、原料空気線吸着塔４ｂに送られ、良品窒素ガス
か同様に製造される。また、吸着塔４ｍは真空ポンプｌ
Ｏに接続されて吸引減圧され、吸着剤Ｋｌｋ着された酸
素が脱着され、吸着剤か再生される。（再生工＠） 以下同様に、この一連操作を吸着塔４ａ　、　４ｂにつ
いて交互に繰り返えすことによって、製品窒素ガスか得
られる。以上の工程をまとめると第１表のようになる。

第１表 ところで、このような窒素製造方法においては次のよう
な欠点がある。

■均圧工程中は製品窒素ガスか得られない。連続して一
定圧の製品窒素ガスを供給するためには大容量の貯槽か
会費となり、設備費の増大をまね〈。

■均圧操作ｌｌＣｌ！われる配管系統は、製品窒素ガス
供給配管系統を一部共用しているので、均圧時ＫＩＩ留
した均圧ガスの不純成分によって製品吐出工場の初期に
製品窒素ガスの純度が低下する。

■製品窒素ガス純度をより＾純度とする場合には均圧に
用いる窒素ガス中の不純成分量を少なくする必豊かある
。これは均圧が吸着塔４ｍ、４ｂの塔上部で行われるた
め、製品吐出工程を終えた吸着塔４ａＫｌｋ着されてい
た不純成分か脱離して、他の吸着塔４ｂの上部に持ちこ
まれるためである。

この不純成分量の持ち込みを減らすには均圧時間ｔ−Ｗ
ｉ縮せねばならないが、均圧時間を短縮すると均圧が不
充分となり、次工程での吸着効率が低下し、製品収率が
低下してしまう。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プレッシ
ャースイング法によって窒素を製造するＫＩＩして、製
品窒素ガスが連続的に得られるとともに、製品窒素ガス
の純度の賀動が少なく、製品窒素ガスの収量を増加する
ことのできる窒素製造方法を提供することを目的とし、
吸着塔と製品窒素ガス貯槽との間に、窒素吸着剤を充填
した加圧ガス貯槽を設け、均圧工Ｉ！後の吸着塔にこの
加圧ガス貯槽から窒素ガスを送り込んで再加圧すること
を特徴とするものである。

以下、図面を参照してこの発明を靜しく説明する。＃Ｉ
２図紘ζ０発明の窒素製造方法を実施するに好適な装置
の一例を示すもので、第１図に示したものと同一構成部
分には同一符号を付して、その説明を省略する。吸着塔
４ｍに導入された加圧、原料空気は、酸素が吸着除去さ
れて、製品窒素ガスとなり、切換弁６、管５を経て、加
圧ガス貯槽１１に送られる。この加圧ガス貯槽１１に社
、窒素ガスを吸着するゼオライトなどの窒素１ｊｌｋＮ
剤が充填されており、製品窒素ガスの一部は、この吸着
剤に加圧状態で吸着される。残部の製品窒素ガスは弁１
２を経て製品ガス貯＠１３に一旦貯えられたのち、流量
調整弁１４を経て供給先に送られる。

原料空気中の酸素を吸着して飽和寸前となった吸着塔４
１は、ついで均圧工程に入り、再生工程の終了した吸着
塔４ｂに窒素ガスを管８、弁９を経て送り込む。吸着ｊ
１１４ｍは、ついで再生工程に入り、真空ポンプ１０で
減圧吸引されて吸着剤が再生される。一方、均圧工程を
終った吸着塔４ｂには、加圧ガス貯槽１１がら加圧状態
の窒素ガスが切換弁６を経て、送り込まれ、加圧される
。

（再加圧工程）ついで、この吸着塔４ｂには原料空気が
導入され、製品吐出工程に入り、製品窒素ガスが得られ
る。以下、交互にこの操作を繰り返えすことにより製品
窒素ガスが製造される。この一連の操作を表にすれば第
２表のようになる。

第２表 を 一般に、プレシャースイング法において！加圧１糧を設
けることは、製品ガスの収率およびその純度の向上に有
効であることか知られているか、再加圧を極めて短時間
で行わねば製ｄ１！ｌ窒素ガスの供給停止時間が淡くな
り、種々の不都合を４たらす。再加圧工程を短時間で行
うには大容量の製品ガス貯槽１３を設けて、大量の窒素
ガスを一時に吸着塔４に送り込まねばならないが、これ
によって製品窒素ガスの圧力装動が生じるとともに製品
ガス貯槽１３に多大の設備費用を要することになる。こ
の丸め本発明では、上述のように製品ガス貯槽１３とは
別に窒素を優先的に吸着する吸着剤を充填した加圧ガス
貯槽１１を設け、再加圧用窒素ガス貯権１１より加圧状
態の窒素ガスを送り込むことにより、短時間で再加圧が
光子するようにした。また、この時吸＊塔４に送られる
’ｍ素ガスは吸着剤によって一層純度が向上しており、
次の製品吐出時の窒素ガスの純度が向上し、しかも製品
吐出時の立上りか良くなる。さらに、再加圧用窒素ガス
は加圧ガス貯槽１１から供給されるので。

製品ガス貯槽１３の容量を大きくする公費かなく。

均圧時の製品窒素ガスの供給停止もなくなる。

以下、この発明の実施例を示す。

〔実施例〕

９２図に示し九この発明による窒素製造装置において、
吸着塔４畠、４ｂに１０ｋｌ？のカーボンシープスを充
填して運転し九。その運転状態を第３表に示した。なお
、比較のために、第１図に示した従来法、この従来法に
製品ガス貯槽１３を付設し丸ものおよび窒素吸着剤を充
填しない加圧ガス貯槽１１を設は丸ものについての運転
状態をも、併せて示した。

ＩＩ　３　表 第３表の結果から、この発明の窒素製造方法は、製品窒
素ガスの純度の変動がほとんどなく、しかも製品収率か
従来法に比べて１．４倍となっており、さらに装置の起
動時間も半分に短縮されている。

以上説明したように、この発明のプレッシャースイング
法による窒素製造方法は、吸着塔と製品ガス貯槽との間
に、窒素吸着剤を充填した加圧ガス貯槽を設け、この加
圧ガス貯槽より再加圧用ガスを供給するものであるので
、製品窒素ガスを連続的に圧力変動もなく、供給するこ
とかできるとともに、製品窒素ガスの収率も向上し、純
度も向上する。また、装置の起動時間も短縮される。さ
らに、製品ガス貯槽の容量も／Ｊ％さなものでよく、設
備費の増大をまねくこともない。

【図面の簡単な説明】

縞１図は従来のプレッシャースイングｍＫよる窒素製造
方法を示す概略系統図、第２図はこの発明のｓ１嵩製造
方法の一例を示す概略系統図である。 ２・・・圧ｆＩＩＩ機、４ｍ　、４ｂ・・・奴着塔、１
０・・・真空ポンプ、１１・・・加圧ガス貯槽、１３・
・・製品ガス貯槽。 出願人日本酸素株式会社 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸素を吸着する吸着剤が充填された複数の吸着塔を順次
   切侠えながらこれに原料９気を送り込んで窒素ガスを製
   造する方法において、技看塔と製品窒素ガス貯槽との間
   に窒素吸着剤を充填した加圧ガス貯槽を設け、吸着塔の
   均圧工程後にこの加圧ガス貯槽から窒素ガスを吸着塔に
   送り込んで丹加圧することを％黴とするプレッシャース
   イング法による窒素製造方法。