JPS5998715A - プレツシヤ−スイング吸着法における圧力回収方法 - Google Patents
プレツシヤ−スイング吸着法における圧力回収方法Info
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- JPS5998715A JPS5998715A JP57208843A JP20884382A JPS5998715A JP S5998715 A JPS5998715 A JP S5998715A JP 57208843 A JP57208843 A JP 57208843A JP 20884382 A JP20884382 A JP 20884382A JP S5998715 A JPS5998715 A JP S5998715A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40086—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by using a purge gas
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプレッシャースイング法において消費される動
力を低減することのできるプレッシャースイング法にお
ける圧力回収方法に関するものである。
力を低減することのできるプレッシャースイング法にお
ける圧力回収方法に関するものである。
従来、例えば空気の液化分離において、原料空気中の水
分、二酸化炭素彦どを除去する時に用いられるガスｆ＃
製法としてプレッシャースイング法（以下、ＰＳＡ法と
記す１がある。第１図に示す方法は、従来公知の一例を
示したもので、原料空気は管１より圧縮機２ｉＣ送られ
、ここで加圧さ扛た後、切換弁３ａを経て切替使用さ詐
る２基の吸着塔４．５の一方の吸着塔４に導入される。
分、二酸化炭素彦どを除去する時に用いられるガスｆ＃
製法としてプレッシャースイング法（以下、ＰＳＡ法と
記す１がある。第１図に示す方法は、従来公知の一例を
示したもので、原料空気は管１より圧縮機２ｉＣ送られ
、ここで加圧さ扛た後、切換弁３ａを経て切替使用さ詐
る２基の吸着塔４．５の一方の吸着塔４に導入される。
上記吸着塔４．５には水分ζ以下、Ｈ２Ｏと記す）およ
び二酸化炭素（以下、ＣＯ２と記す）を優先的に吸着す
る吸着剤がそれぞれ充填さ扛ており、加圧状態で吸着塔
４に導入さ−ｎｆｃ原料空気中のＨ２ＯおよびＣＯ２が
吸着剤に吸着される。このようにして得られた精製ガス
ｆ精製空気）は、切換弁ｔｉａ。
び二酸化炭素（以下、ＣＯ２と記す）を優先的に吸着す
る吸着剤がそれぞれ充填さ扛ており、加圧状態で吸着塔
４に導入さ−ｎｆｃ原料空気中のＨ２ＯおよびＣＯ２が
吸着剤に吸着される。このようにして得られた精製ガス
ｆ精製空気）は、切換弁ｔｉａ。
管７を経て図示しない空気分離装置に送られる。
「加圧吸着工程」
次に上記のようにして空気分離装置に送られるｔＮｆＪ
１ガスの一部は、減圧され再生用ガスとして管７ａおよ
び切換弁８ｂを経て他方の吸着塔５に送シ込″！ｎる。
１ガスの一部は、減圧され再生用ガスとして管７ａおよ
び切換弁８ｂを経て他方の吸着塔５に送シ込″！ｎる。
吸着塔５に導入さ扛た再生用ガスは、吸着塔５内の吸碧
剤中を通過し、吸着工程において吸着しｆｃｌ（２０お
よびＣＯ２を脱着する。「再生工程（低圧パージ工程）
」 このようにしてｎ２ｏ、 ｃｏ□ を脱着して吸着塔
５の底部に至った再生用ガスは、切換弁９ｂを経て排気
テ詐る。「減圧排気工程」 上記（７）、ｌつＧＣ切換弁３ａ、６ａ、８ａｂ ９ｂ
’ｉ開の状態に、そして切換弁３ｂ、６ｂ、８ａ、９ａ
をＭの状態にすると吸着塔４内は吸着操作中、吸着塔５
内は脱Ｎ（再生）操作中となる。この関係を一定時間毎
に切換えることにより連続的に精製ガスを得ることがで
きる。
剤中を通過し、吸着工程において吸着しｆｃｌ（２０お
よびＣＯ２を脱着する。「再生工程（低圧パージ工程）
」 このようにしてｎ２ｏ、 ｃｏ□ を脱着して吸着塔
５の底部に至った再生用ガスは、切換弁９ｂを経て排気
テ詐る。「減圧排気工程」 上記（７）、ｌつＧＣ切換弁３ａ、６ａ、８ａｂ ９ｂ
’ｉ開の状態に、そして切換弁３ｂ、６ｂ、８ａ、９ａ
をＭの状態にすると吸着塔４内は吸着操作中、吸着塔５
内は脱Ｎ（再生）操作中となる。この関係を一定時間毎
に切換えることにより連続的に精製ガスを得ることがで
きる。
上記のように、 ＰＳＡ 法において、その「低圧パ
ージ工程」では、吸着剤の再生のために精製ガスの一部
を使って、吸着塔内のパージ〔脱着１が低圧で行なわ′
ｎ１そのためにパージ用のガスは減圧弁により圧を下げ
て用いらｎるようになっている。また、「減圧排気工程
」では吸着塔内に保持された加圧ガスが大気圧まで減圧
され、排出されるようになっている。このようにＰＳＡ
法では、一旦加圧した後、再生のために王を下げて使用
するガスｔが多いため動力費が高くつぐという欠点を解
消することができなかった。
ージ工程」では、吸着剤の再生のために精製ガスの一部
を使って、吸着塔内のパージ〔脱着１が低圧で行なわ′
ｎ１そのためにパージ用のガスは減圧弁により圧を下げ
て用いらｎるようになっている。また、「減圧排気工程
」では吸着塔内に保持された加圧ガスが大気圧まで減圧
され、排出されるようになっている。このようにＰＳＡ
法では、一旦加圧した後、再生のために王を下げて使用
するガスｔが多いため動力費が高くつぐという欠点を解
消することができなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
ＰＳＡ 法において消費動力を低減化することのでき
るＰＳＡ法における圧力回収方法を提供することにあり
、「低圧パージ工程−１で減圧される再生用ガスによジ
タービンを駆動することによって動力を回収するか、ま
たけ／および上記再生用ガスの断熱膨張による温度低下
を利用して原料ガスの温度を下げて原料ガスを圧縮する
ことてよ、９ ＰＳＡ 法で消費される動力を低減化す
るものである。
ＰＳＡ 法において消費動力を低減化することのでき
るＰＳＡ法における圧力回収方法を提供することにあり
、「低圧パージ工程−１で減圧される再生用ガスによジ
タービンを駆動することによって動力を回収するか、ま
たけ／および上記再生用ガスの断熱膨張による温度低下
を利用して原料ガスの温度を下げて原料ガスを圧縮する
ことてよ、９ ＰＳＡ 法で消費される動力を低減化す
るものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第２
図は本発明の第１の実施例を示すもので、第１図と共通
する部分には同一符号を付ｔ７て説明を簡略化する。図
中符号１０はタービンであシ、このタービンｌＯは管７
＆の中間に設けられており、精製ガスの一部である再生
用ガスにより駆動されるようになっている。再生用ガス
によって駆動さｎる４−ビン１０によって回収された動
力は、ｉ！ａｌｌにより電気エネルギーに変換され、圧
晶機２の消費°電力として使用するなどによ−り再利用
さｎる。一方、上記タービン１０を駆動することによっ
て減圧した再生用ガスは切換弁８ｂまたは６ｂを介して
吸着塔５または４に送シ込まれ、唱°内のパージを行な
う。このように、再生用ガスの減圧？楓圧弁によって行
なうのではなく、タービン１（ｌｆｆｉａさせることに
より行ない、それによって得ら扛る動力を再利用するの
で、プレッシャースイング法におい′Ｃ消費さｎる動力
を低減することができる。
図は本発明の第１の実施例を示すもので、第１図と共通
する部分には同一符号を付ｔ７て説明を簡略化する。図
中符号１０はタービンであシ、このタービンｌＯは管７
＆の中間に設けられており、精製ガスの一部である再生
用ガスにより駆動されるようになっている。再生用ガス
によって駆動さｎる４−ビン１０によって回収された動
力は、ｉ！ａｌｌにより電気エネルギーに変換され、圧
晶機２の消費°電力として使用するなどによ−り再利用
さｎる。一方、上記タービン１０を駆動することによっ
て減圧した再生用ガスは切換弁８ｂまたは６ｂを介して
吸着塔５または４に送シ込まれ、唱°内のパージを行な
う。このように、再生用ガスの減圧？楓圧弁によって行
なうのではなく、タービン１（ｌｆｆｉａさせることに
より行ない、それによって得ら扛る動力を再利用するの
で、プレッシャースイング法におい′Ｃ消費さｎる動力
を低減することができる。
修３図は本発明の４２の実施例を示すもので、第２図と
共通する部分には同一符号を付して説明を簡略化する。
共通する部分には同一符号を付して説明を簡略化する。
図中符号１２はブロワ−であり、このブロワ−１２は前
記タービンｌＯによって駆動さ′ｌ″Ｌるようになって
いる。このブロワ−１２には原料ガスが導入されるよう
になっており、原料ガスは上記ブロワ−１２によシ大き
な流量を与えられて前記圧ｆｉ 機２ Ｋ送られる。こ
のように、この第２の火ｉａｉ例ではタービン１０によ
り回収した動力をブロワ−１２により原料ガスの前圧縮
に使うので、圧縮機２における圧縮比を小さくシ、その
消費動力を低減化することができる。
記タービンｌＯによって駆動さ′ｌ″Ｌるようになって
いる。このブロワ−１２には原料ガスが導入されるよう
になっており、原料ガスは上記ブロワ−１２によシ大き
な流量を与えられて前記圧ｆｉ 機２ Ｋ送られる。こ
のように、この第２の火ｉａｉ例ではタービン１０によ
り回収した動力をブロワ−１２により原料ガスの前圧縮
に使うので、圧縮機２における圧縮比を小さくシ、その
消費動力を低減化することができる。
第４ＴＦＡけ本発明の箪３の実施り１を示すもので。
駆３図と共通する部分には同一符号を付して説明を簡略
化する。図中符号１３は熱交換器を示すもので、この熱
交換器１３はタービン］０とＩｇＪ換弁８ｂ、６ｂとの
間に設けられるとともにブロワ−１３からの［Ｆｉガガ
スインにも連結している。この実ｋ ｆ！ｉによれば、
タービン１ｏを駆動した再生用ガスは断熱膨張によシ著
しく温度が低下するので、この低温再生用ガスにより熱
交換器１３においてブロワ−］２で前圧縮された原料ガ
スとを冷却して、原料ガスの温度を下げる。熱交換器１
３で＠度を下げられた前圧縮原料ガスは、温度低下によ
り、圧縮機２における消費動力を低減化することができ
る。
化する。図中符号１３は熱交換器を示すもので、この熱
交換器１３はタービン］０とＩｇＪ換弁８ｂ、６ｂとの
間に設けられるとともにブロワ−１３からの［Ｆｉガガ
スインにも連結している。この実ｋ ｆ！ｉによれば、
タービン１ｏを駆動した再生用ガスは断熱膨張によシ著
しく温度が低下するので、この低温再生用ガスにより熱
交換器１３においてブロワ−］２で前圧縮された原料ガ
スとを冷却して、原料ガスの温度を下げる。熱交換器１
３で＠度を下げられた前圧縮原料ガスは、温度低下によ
り、圧縮機２における消費動力を低減化することができ
る。
なお、上記各実施例は、単独で実施してもよいし、相互
に組み合せて実施することも可能である。
に組み合せて実施することも可能である。
たとえば、第１の実施例に第３の実施例のように熱交換
器を取りつけるようにしてもよい。
器を取りつけるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明はＰＳＡ法の「低圧パージ
工程」で減圧される再生用ガスによりタービン５；ｔ
’ＩＭ ｆｉｓｈすることによって動力を回収するか、
ま罠は／および上記再生用ガスの断熱膨張によるの温度
低下を利用して原料ガスの温度を下げて原料ガスを圧昆
する方法なので、ＰＳＡ 法における消費１のカーと低
減することができる。
工程」で減圧される再生用ガスによりタービン５；ｔ
’ＩＭ ｆｉｓｈすることによって動力を回収するか、
ま罠は／および上記再生用ガスの断熱膨張によるの温度
低下を利用して原料ガスの温度を下げて原料ガスを圧昆
する方法なので、ＰＳＡ 法における消費１のカーと低
減することができる。
このような本発明の効果を定量的に確認する几めに下記
災ＰＪＺを行なった。
災ＰＪＺを行なった。
実施例
前記第２の実施例の方法Ｃ第３図）を下記条件により行
ない、ブロワ−および圧縮機のそれぞれの吸入および吐
出圧を測定し、そｎに基づいて、従来法（１％１図）に
対する動力低減率を求めた。
ない、ブロワ−および圧縮機のそれぞれの吸入および吐
出圧を測定し、そｎに基づいて、従来法（１％１図）に
対する動力低減率を求めた。
原料ガスー−一−−−−−−−−−空気 ７５Ｎｍ”
／ｈ吸着圧カーーーーーーーーーー−−４ａｔａ再生圧
力−−−−−−−−−−−−１，２ａｔａ再生再生ガス
−−−一−−−−−精製ガスの６０係ｉｉ剤−−−−−
−−−−一−−−４８−５Ａ ５０ｋｙ／１ 塔吸着
除去成分−−−−−−−−−Ｉ（２０、ＣＯ２〔実験結
果〕 ブロワ−吸入圧−一−−−−伏気圧 プロワー吐出圧−−−−−−−１，４ａｔａ圧縮機吸入
圧−−−−−−−−−Ｌ４ ａｔａ圧縮機吐出圧−−−
−−−−−−４ａｔａ動力低減率−−−−−−−−−−
−１０ｑｂ上記実験結果に示すように、タービン駆動ノ
ブロワーにより原料ガスは、大気圧から１．４ ａｔａ
まで加圧された。そして、これを圧縮機に吸入させたと
ころ、圧縮比が大気圧から圧縮する場合４ （＝ ４
ａｔａ／ ） カラ２．８５ （＝’ ａｔ
ｈ”４４．（ｊ ａｔａ と小さくなつｆｃため、圧縮機の負荷か小さくなり、従
来法より約３０係相当の消費動力が低減されたことにな
る。
／ｈ吸着圧カーーーーーーーーーー−−４ａｔａ再生圧
力−−−−−−−−−−−−１，２ａｔａ再生再生ガス
−−−一−−−−−精製ガスの６０係ｉｉ剤−−−−−
−−−−一−−−４８−５Ａ ５０ｋｙ／１ 塔吸着
除去成分−−−−−−−−−Ｉ（２０、ＣＯ２〔実験結
果〕 ブロワ−吸入圧−一−−−−伏気圧 プロワー吐出圧−−−−−−−１，４ａｔａ圧縮機吸入
圧−−−−−−−−−Ｌ４ ａｔａ圧縮機吐出圧−−−
−−−−−−４ａｔａ動力低減率−−−−−−−−−−
−１０ｑｂ上記実験結果に示すように、タービン駆動ノ
ブロワーにより原料ガスは、大気圧から１．４ ａｔａ
まで加圧された。そして、これを圧縮機に吸入させたと
ころ、圧縮比が大気圧から圧縮する場合４ （＝ ４
ａｔａ／ ） カラ２．８５ （＝’ ａｔ
ｈ”４４．（ｊ ａｔａ と小さくなつｆｃため、圧縮機の負荷か小さくなり、従
来法より約３０係相当の消費動力が低減されたことにな
る。
第１図はプレッシャースイング法の代表例を説明するた
めの図、第２図は本発明の第１の実施例を説明するため
の図、紀３図は本発明の第２の実施例を説明するための
図、第４図は本発明の第３の実施例を説明するための図
である。 ２ ・−−−−−圧縮機、３Ｂ、３ｂ、６ａ＊６ｂ、８
ａ１８ｂ、９ａ、９ｂ・・・・・・切換弁、４．５・・
・・・・吸着塔、／ ７ Ｉｆ７Ｊ’ＵＫ’Ｍ！ｗ７１
０−−１− ヒン、１１・旧・・発電機、１２・・・・
・・ブロワ−１１３・・・・・・熱交換機。
めの図、第２図は本発明の第１の実施例を説明するため
の図、紀３図は本発明の第２の実施例を説明するための
図、第４図は本発明の第３の実施例を説明するための図
である。 ２ ・−−−−−圧縮機、３Ｂ、３ｂ、６ａ＊６ｂ、８
ａ１８ｂ、９ａ、９ｂ・・・・・・切換弁、４．５・・
・・・・吸着塔、／ ７ Ｉｆ７Ｊ’ＵＫ’Ｍ！ｗ７１
０−−１− ヒン、１１・旧・・発電機、１２・・・・
・・ブロワ−１１３・・・・・・熱交換機。
Claims (1)
- 原料ガス中の特定除す成分を選択的に吸着する指数の６
ｆＥ塔を切換弁により加圧吸着、・低圧／％ −ジ・減
圧排気の各工程に切換えることにより連続的ＶＣ精ｆＡ
ガスを得るプレッシャースイング吸着法において、上記
低圧パージ工程で減圧される再生用ガスの圧力差によっ
て４−ビンを駆動して動力を回収するか、または／およ
び上記再生用ガスの断熱膨張による温度低下を利用して
上記原料ガスの温度を下げてこの原料ガスを圧縮するこ
とによ沙上記圧縮様の消費動力を低減することを特徴と
するプレッシャースイング吸着法における圧力回！１．
，１収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208843A JPS5998715A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | プレツシヤ−スイング吸着法における圧力回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208843A JPS5998715A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | プレツシヤ−スイング吸着法における圧力回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5998715A true JPS5998715A (ja) | 1984-06-07 |
Family
ID=16563017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208843A Pending JPS5998715A (ja) | 1982-11-29 | 1982-11-29 | プレツシヤ−スイング吸着法における圧力回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5998715A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356623U (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-30 | ||
| US5403384A (en) * | 1993-10-14 | 1995-04-04 | Fmc Corporation | Apparatus and method for avoidance of turbomachinery pressure surge |
| WO2000001467A1 (fr) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Nippon Sanso Corporation | Procede et dispositif permettant de produire de l'air sec tres pur |
| US6751958B1 (en) | 2001-09-06 | 2004-06-22 | Honeywell International Inc. | Physical chemistry compression |
| BE1018860A3 (nl) * | 2009-08-17 | 2011-10-04 | Gillis Danny Nico | Voorwerp om vocht te verwijderen uit een samengedrukt gas. |
| 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 |
-
1982
- 1982-11-29 JP JP57208843A patent/JPS5998715A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356623U (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-30 | ||
| US5403384A (en) * | 1993-10-14 | 1995-04-04 | Fmc Corporation | Apparatus and method for avoidance of turbomachinery pressure surge |
| WO2000001467A1 (fr) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Nippon Sanso Corporation | Procede et dispositif permettant de produire de l'air sec tres pur |
| US6751958B1 (en) | 2001-09-06 | 2004-06-22 | Honeywell International Inc. | Physical chemistry compression |
| BE1018860A3 (nl) * | 2009-08-17 | 2011-10-04 | Gillis Danny Nico | Voorwerp om vocht te verwijderen uit een samengedrukt gas. |
| 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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