JPS60150816A - 湿分除去方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は・湿分除去方法の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

シリカゲル・活性アルミナ・モレキュラーシーブなどの
吸着剤を湿分吸着塔内に充填し、湿分除去を必要とする
空気を上記吸着塔内圧通すことにより、空気中の湿分を
除去する方法は周知である。

また、空気中の湿分を吸着して平衡に達した吸着塔の再
生は、乾燥高温空気によっておこなわれる。

第１図は従来提案されている湿分除去装置（原子力発電
プラント設備内におけるチャンバーの湿分全除去する湿
分除去装置）の空気送給系統図で、符号１は湿分除去を
必要とするチャンバー、２はプｏアー・３および９は冷
却器、４および１ｏは湿分分離器、５はタンク、６およ
び７は湿分吸着塔、８は加熱器を示している。

以上の構成において、湿分除去を必要とするチャンバー
１内の空気をブロアー２によって導びき、ブロアー２の
出口に設けた冷却器３で約８″Ｃｔｌｃまで冷却し・湿
分分離器４で空気中の湿分を分離する。湿分分離器４で
分離された湿分け、タンク５内に貯留される０また・湿
分分離器４で湿分を分離された空気は、湿分吸着塔６内
に導びかれ、吸着塔６内に充填されている吸着剤によっ
てさらに湿分を除去され、チャンバー１内に戻される。

一方、湿分吸着塔６によって湿分を除去された乾燥空気
の一部は、加熱器８によって約３００″Ｌ：にまで加熱
され、湿分吸着塔７内に導びかれる。湿分吸着塔７内に
導びかれた高温空気は、当該吸着塔７内から湿分を取り
去ることにより、吸着塔７の再生をおこなう。湿分吸着
塔７を出た湿分を含む高温空気は、再生用の冷却器９で
約４０″Ｃにまで冷却された後、湿分分離器１０で湿分
が分離され、湿分分離器１０で分離された湿分け、タン
ク５内に貯留される。また、湿分分離器１０で湿分を分
離された空気は、ブロアー２の吸込側ダクトに戻される
。

湿分吸着塔６が湿分を吸着して平衡に達した場合は・当
該吸着塔６と再生を完了している他の吸着塔７とを切り
換え、吸着塔７によって湿分除去作業を継続する。また
、このとき、吸着平衡に達した湿分吸着塔６は・湿分吸
着塔７を再生した場合と同様の方法によって再生される
。

従来提案されている湿分除去装置の構成と作用は以上の
とおりであるが・上記した従来型湿分除去装置にあって
は、次に述べるような問題がある。

すなわち、ブロアー２は、チャンバー１内の除湿と湿分
吸着塔７（ある論は６）の再生のために大量の空気を移
送する必要があり、ブロアー２が大型化する。また、ブ
ロアー２の圧縮作用によって約１９０′ｃｌｃまで昇温
した空気を冷却器３で約８′Ｃにまで冷却するためには
、冷却設備を大型化する必要がある。さらに、湿分吸着
塔７（あるいは６）を再生するためのラインを独立的に
設ける必要がある。

第２図は第１図とは異なる従来型湿分除去装置の空気送
給系統図で、第１図と同一符号は同一部分、５Ａは湿分
分離器１０で分離された湿分を貯留するタンク、１１は
ブロアーを示し、第２図には・原子力発電プラント設備
内における気体廃棄物処理配管系ＩＡの湿分を除去する
空気送給系が示されている。

しかして、第２図の湿分除去装置にあっては、湿分吸着
塔７（あるいは６）’ｔ−再生するための再生設備が湿
分除去設備とは独立的に設けられている。すなわち、第
２図の空気送給系において、ブロアー１１によって吸込
まれた空気は、加熱器８によって加熱されて高温空気と
なった後、湿分吸着塔７（あるいは６）内に流入し・当
該吸着塔７（あるいは６）を再生する。湿分吸着塔７（
あるいは６）を再生した湿分を含む高温空気は、再生用
の冷却器９で冷却された後・湿分分離器１０で湿分が分
離され、湿分分離器１０で分離された湿分は、タンク５
Ｂ内に貯留される０また。湿分分離器１０で湿分を分離
された空気は、再び再生用のブロアー１１に流入する。

第２図に示す従来型湿分除去装置の構成と作用は以上の
とおりであるが、この湿分除去装置にあっては、第１図
に示す湿分除去装置に比べて、系全体として、ブロアー
１１、タンク５Ａを新たに必要とする。

第３図は第１図および第２図とは異なる湿分除表装置の
空気送給系統図で、第１図および第２図と同一符号は同
一部分を示し、第３図には、原子力発電プラント設備内
におけるバルブ作動用空気系ＩＢの湿分を除去する空気
送給系が示されている。

しかして、第３図の湿分除去装置にあっては。

第２図と同様、湿分吸着塔７（あるいは６）を再生する
ための再生設備が湿分除去設備と独立して設けられてい
るが、この第３図の湿分除去装置にあっては、再生用の
空気を・ブロアー１１を介して大気から吸い込み、大気
から吸い込んだ空気を加熱器８によって加熱する。加熱
器８によって加熱された高温空気は、湿分吸着塔７（あ
るいは６）内に流入し、当該吸着塔７（あるいは６）を
再生した後、大気中に放出される。

第３図に示す従来型湿分除去装置の構成と作用は以上の
とおりであるが、この湿分除去装置にあっては、第２図
と同様、第１図に示す湿分除去装αに比べて、ブロアー
１１を新たに必要とする。

また、第３図の湿分除去装置にあっては、湿分吸着塔７
（あるいは６）を再生した空気中に放射性物質が含まれ
ることになると・この放射性物質を大気中に放出するこ
とになる。したがって、第３図に示す湿分除去装置は、
放射性物質を含む空気の湿分除去に使用することはでき
ず、その利用範囲が制限される。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来型湿分除去装置のライン系を簡
素化すべく５種々検討を重ねた結果なされたものであっ
て、その目的とするところは、湿分吸着塔再生のための
ラインを敢えて必要とすることなく、当該吸着塔の再生
処理をおこなうことのできる、従来にみられない改良さ
れた湿分除去方法全提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、湿分除去を必要と
する空気をブロアーによって吸い込み、ブロアー罠よっ
て吸い込まれた空気を加熱器で加熱し、加熱器によって
加熱された空気を湿分吸着塔（再生用）に送り込み、湿
分吸着塔（再生用）全通過した空気を湿分吸着塔（吸着
用）に送り込み、湿分吸着塔（吸着用）を通過した空気
を元の場所に戻すサイクルを繰り返しおこない、湿分吸
着塔（吸着用）が吸着平衡に達した力らば、当該吸着塔
と他の吸着塔（再生用）とを切り換えることを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕 以下１本発明を、原子力発電プラント設備内におけるチ
ャンバーの湿分を除去する場合について、第４図にもと
づいて説明すると、第４図は本発明方法の実施に供して
好適な湿分除去装置の空気送給系統図で、第１図ないし
第３図と同一符号は同一部分、１２および１３は湿分吸
着塔６の切換バルブ、１４および１５は湿分吸着塔７の
切換バルブをそれぞれ示しており、その動作系は以下の
とおりである。なお、第４図において、湿分吸着塔６の
バルブ１２は閉、バルブ１３は開、湿分吸着塔７のバル
ブ１４は開、バルブ１５は閉の状態にある。

湿分除去を必要とするチャンバー１内の空気をブロアー
２によって導びくと、この空気は、ブロアー２の圧縮作
用によって昇温された後・ブロアー２の下流側に設けら
れた加熱器８によってさらに約３００℃にまで昇温され
る。この高温空気は、開状態にあるバルブ１４を経て湿
分吸着塔７内に流入し、当該吸着塔７の再生をおこなう
。このとき・バルブ１２は閉状態にあるため・高温空気
が湿分吸着塔６内に流入することはない０湿分吸着塔７
を再生した湿分を含む高温空気は・その後、冷却器９で
約８’ＣＫ−まで冷却され、湿分分離器１０で湿分を分
離される。湿分分離器１０で分離された湿分け、タンク
５内に貯留される。また。

湿分分離器１０で湿分を分離された空気は、開状態にあ
るバルブ１３を経て湿分吸着塔６内に流入し、当該吸着
塔６で湿分を除去され、チャンバー１内に戻される。こ
のとき、バルブ１５は閉状態にある几め・湿分分離器１
０によって湿分を分離された空気が湿分吸着塔７内に流
入することはないＯ 以上のようにして湿分除去装置の運転を継続すると、湿
分吸着塔６内に充填されている吸着剤が湿分を吸着して
平衡に達し、それ以上湿分を吸着できない状態に至る。

このような場合は、湿分吸着塔６ｆ、再生する必要があ
るが１本発明においては、湿分吸着塔６と７とを切り換
えることにより、吸着塔７によって湿分除去作業を継続
することができる。す々わち、パルプ１２および１５を
開にし、かつパルプ１３および１４を閉にすることによ
り、湿分吸着塔７で湿分を除去しつつ・他の湿分吸着塔
６の再生が可能となる。このとき・チャンバー１内の空
気は、パルプ１２を経て湿分吸着塔６内に流入し、当該
吸着塔６を再生する。また、湿分分離器１０で湿分を分
離された空気は、パルプ１５を経て湿分吸着塔７内に流
入し、当該吸着塔７内で湿分を除去され、チャンバー１
内に戻される。

本発明は以上のごときであり、本発明によれば、湿分吸
着塔再生のためのラインを敢えて必要とすることなく、
湿分吸着塔６および７の再生工程と吸着工程とを１つの
ラインで同時におこなうことができる。その結果、ブロ
アー２は・湿分除去を必要とする空気量（第４図の実施
例においては、チャンバー１内を除湿するために必要と
する空気量）と湿分吸着塔７（あるいは６）を再生する
ための空気量とのいずれか大きい方の空気量に見合った
容量の製品で事足りる。

また・本発明方法にあっては、湿分吸着塔再生のための
ラインを敢えて必要とするものではないから、従来型湿
分除去装置に設けられていた吸着塔再生ラインの付設を
一切省略することができる。

さらに、本発明方法によれば、湿分除去装置内を流れる
空気量が従来よりも低減されるため、冷却器９での冷却
熱膜は少なくて済み、ダクトおよび各種パルプの口径も
従来より小さくて済む。

これに加えて、加熱器８は、ブロアー２からの入熱を有
効に利用できるため、湿分吸着塔再生に要する加熱容量
を従来よりも少なくすることが可能である。

ところで、本発明方法を実施した場合は、湿分吸着塔７
（あるいは６）を再生する空気の湿度が従来に比べて高
くｈるため、再生効率の低下にともなう吸着性能の低下
を考える必要がある。再生効率の低下の程度をあられす
１つの要素として、吸着工程での空気の到達露点が考え
られる。そこで１本発明方法を実施した場合の再生効率
が従来に比べてどの程度低下するかを、吸着工程での空
気の到達露点で比較してみる。

吸着工程での空気の到達露点は、吸着塔出口空気の水蒸
気圧をめることによって知ることができる。捷た、吸着
工程での吸着塔出口空気の水蒸気圧は、次式によりめる
ことができる。

Ｐ璽：吸着工程での吸着塔出口空気の水蒸気圧 Ｐ８　＝吸着工程での吸着塔出口空気温度における飽和
水蒸気圧 Ｐｓｉ：再生用空気の飽和水蒸気圧 Ｐｓｔ：再生温度における飽和水蒸気圧ここで、下記計
算条件のもとで、吸着工程での吸着塔出口空気の水蒸気
圧をめ、本発明方法を実施した場合における空気の到達
露点を、従来のそれと比較してみる。

Ｐｓ＝０．０７５２０４Ｋｇ／ｃｒｎ２（吸着工程での
吸着塔出口空気温度’＆４０ ℃とする。） Ｐｓｔｒ−０，０７５２０４Ｋｇ／ｃｍ２（再生用空気
温度を（本発明の場合）　４０″Ｃとする。）Ｐ　ｓ　
ｔ　＝　４．０　Ｘ　１０”’　Ｋｆ／ｃｍ２（再生用
空気は露点（従来例の場合）　−ｓｏ′ｃとする。）Ｐ
ｓｔ＝８７．６２１に７／ｃｍ”　（再生温度ｆ　３０
０　’ｃとする。） したがって、吸着工程での吸着塔出口空気の水蒸気圧は
下記のと訃りとなる。

（本発明の場合） ＝　６．４．５　Ｘ　１０−’　ＣＫｙ／ｃｍ”　〕と
なり、計算から、その到達露点は−４７，３’ｃと彦る
。

（従来例の場合） −３，４３ｘ　１　０−’　［：Ｋｒ／ｃ１ｎ２］とな
り、計算から、その到達露点は−９７，６′ｃとなる。

このように、吸着工程での空気の到達露点は。

計算上、本発明方法の方が従来よりも５０′Ｃ程度上昇
することになる。ただし・吸着剤の能力上の制限から、
従来例における吸着工程での空気の到達露点は一５０′
Ｃないし一７０′ｃが限界であるため・本発明方法を実
施した場合は、従来よりも到達露点で１０℃程度上昇す
ると考えた方が妥当であり・本発明方法の実施によって
湿分吸着塔の再生効率が従来よりも大幅に低下するとい
うようなことはない。また、上記した−４７．３　’ｃ
という到達露点は、湿分除去装置を実際に運転する上で
特に問題となる値ではない。なお、本発明において、湿
分吸着塔の再生温度を３５０℃とした場合、吸着工程で
の空気の到達露点は、計算から−５２，２でとなり２従
来と比べても何等遜色のない再生効率が得られる。

吸着工程での空気の到達露点をさらに低くしたい場合は
、たとえば第５図に示すように、ブロアー２の入口側空
気を冷却器３で冷却した後、湿分分離機４で湿分分離す
るとよい。第５図中、第１図ないし第４図と同一符号は
同一部分を示している。

ここで、第５図に示す湿分除去装置の吸着工程での空気
の到達露点をめてみる。

第５図の実施例においては、冷却器３および湿分分離器
４により湿分を分離された空気によって湿分吸着塔７（
あるいは６）の再生をおこなう。

冷却器３によって空気が８℃にまで冷却されたとすると
、計算から、再生用空気の飽和水蒸気圧（Ｐｓｇ）は０
．０１０９３１　Ｋｙ／ｃｒｎ２となる。他の条件を既
述した（１）式と同様として、吸着工程での吸着塔出口
空気の水蒸気圧（ＰＢ）をめると、−８ｔ −９，３８ｘｌＯ−’［Ｋｆ／ｃｒｎ２）となり、計算
から、その到達露点は−６１，９’Ｃとなる。

このように、ブロアー２の入口側空気を冷却器３で冷却
した後５湿分分離器４で湿分分離すると、吸着工程での
空気の到達露点は従来とほとんど変るところがない。

なお、吸着工程での空気の到達露点を低くする具体的手
段は、上記以外に、ブロアー２の入口側空気を一対の湿
分吸着塔で交互に湿分吸着し、一方の吸着塔で湿分を吸
着している間・他方の吸着塔を再生処理するようにして
もよい。

また、加熱器８の下流側に位置する湿分吸着塔７（ある
いは６）によって湿分を吸着された乾燥空気の一部をブ
ロアー２の入口側に戻すようにすると、吸着塔７（ある
いは６）を再生するための空気の相対湿度を下げること
ができ、結果的に吸着工程での空気の到達露点を低くす
ることができる。

〔発明の′効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、湿分吸着塔再生
のためのラインを敢えて必要とすることなく、当該吸着
塔の再生処理をおこなうことができるものであり、湿分
吸着塔の再生工程と吸着工程とｆ：１つのラインで同時
におこなって得られる種々の効果は先に述べたとおりで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はいずれも従来提案されている湿分
除去装置の空気送給系統図、第４図および第５図はいず
れも本発明方法の実施に供して好適な湿分除去装置の空
気送給系統図である。 １・・・チャンバー、ＩＡ・・・気体廃棄物処理配管系
・ＩＢ・・・パルプ作動用空気系、２・・・ブロアー・
３・・・冷却器、４・・・湿分分離器、５および５Ａ・
・・タンク、６および７・・・湿分吸着塔・８・・・加
熱器、９・・・冷却器、１０・・・湿分分離器、１１・
・・ブロアー、１２ないし１５・・・切換パルプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、湿分除去を必要とする空気をブロアーによって吸い
   込み、ブロアーによって吸い込まれた空気を加熱器で加
   熱し、加熱器によって加熱された空気を湿分吸着塔（再
   生用）に送り込み、湿分吸着塔（再生用）を通過した空
   気を湿分吸着塔（吸着用）に送り込み、湿分吸着塔（吸
   着用）を通過した空気を元の場所に戻すサイクルを縄り
   返しおこない、湿分吸着塔（吸着用）が吸着平衡に達し
   たならば、当該吸着塔と他の吸着塔（再生用）とを切り
   換えることを特徴とする湿分除去方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、ブロア
   ー人口側の空気を冷却器で冷却した後、湿分分ｉ’ｉｌ
   ｔ器で湿分分離する湿分除去方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の発明において。 ブロアー人口側の空気を一対の湿分吸着塔で交互に湿分
   吸着し２一方の湿分吸着塔が湿分吸着をおこなっている
   とき他方の湿分吸着塔は再生処理をおこがっている湿分
   除去方法。 ４、特許請求の範囲第１項記載の発明において、湿分吸
   着塔で湿分を吸着された乾燥空気の一部をブロアーの入
   口側に戻す湿分除去方法。 ５、％許請求の範囲第２項記載の発明において、ブロア
   ー人口側の空気を一対の湿分吸着塔で交互に湿分吸着し
   、一方の湿分吸着塔が湿分吸着をおこなっているとき他
   方の湿分吸着塔は再生処理をおこなっている湿分吸着方
   法。 ６、特許請求の範囲第２項記載の発明において、湿分吸
   着塔で湿分を吸着された乾燥空気の一部をブロアーの入
   口側に戻す湿分除去方法。 ７、特許請求の範囲第３項記載の発明において、加熱器
   の下流側に位置する湿分吸着塔によって湿分を吸着され
   た乾燥空気の一部をブロアーの入口側に戻す湿分除去方
   法。