JPS60226401A - 大気圧力下における圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造法 - Google Patents
大気圧力下における圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造法Info
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- JPS60226401A JPS60226401A JP59079353A JP7935384A JPS60226401A JP S60226401 A JPS60226401 A JP S60226401A JP 59079353 A JP59079353 A JP 59079353A JP 7935384 A JP7935384 A JP 7935384A JP S60226401 A JPS60226401 A JP S60226401A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、富酸素ガスの製造方法に関する。更に詳しく
述べるならば、本発明は、窒素を選択的に吸着する吸着
剤を用い、大気圧力下における圧力変動吸着によシ、空
気の如き酸素及び窒素を含む混合ガスから窒素を吸着除
去して富酸素ガスを製造する方法に関する。
述べるならば、本発明は、窒素を選択的に吸着する吸着
剤を用い、大気圧力下における圧力変動吸着によシ、空
気の如き酸素及び窒素を含む混合ガスから窒素を吸着除
去して富酸素ガスを製造する方法に関する。
従来技術
合成ゼオライトや天然ゼオライト等の吸着剤の窒素に対
する選択吸着性を利用し、圧力変動吸着により、空気の
如き酸素／窒素混合ガスを分離して、富酸素ガスを製造
することは知られている（例えば、特公昭５１−４０５
４９及び５１−４０５５０、及び特開昭５２−１２２２
７３及び５８−８４０２０）。
する選択吸着性を利用し、圧力変動吸着により、空気の
如き酸素／窒素混合ガスを分離して、富酸素ガスを製造
することは知られている（例えば、特公昭５１−４０５
４９及び５１−４０５５０、及び特開昭５２−１２２２
７３及び５８−８４０２０）。
このような方法で富酸素ガスを製造するに当っては、吸
着剤の床を含む複数の吸着塔のそれぞれにおいて、酸素
／窒素混合ガスを導入して窒素を吸着除去し、難吸着性
の酸素が濃縮富化されたガスを吸着塔より導出して製品
ガスとするのである。
着剤の床を含む複数の吸着塔のそれぞれにおいて、酸素
／窒素混合ガスを導入して窒素を吸着除去し、難吸着性
の酸素が濃縮富化されたガスを吸着塔より導出して製品
ガスとするのである。
そして、吸着塔内の吸着剤を再生するための減圧、パー
ツ、排気等の工程と前記吸着分離工程を順次に各吸着塔
内において切換操作するのである。
ツ、排気等の工程と前記吸着分離工程を順次に各吸着塔
内において切換操作するのである。
各々の技術は、圧力変動幅、サイクルおよびガスの流れ
の態様に特徴をもっている。例えば特公昭５１−４０５
４９及び５１−４０５５０では大気圧以上の加圧側での
圧力操作範囲ヤ実施され、特開昭５８−８４０２０では
真空圧力から加圧側での圧力操作範囲で実施され、特開
昭５２−１２２２７３ではすべて大気圧力下で実施され
ている。
の態様に特徴をもっている。例えば特公昭５１−４０５
４９及び５１−４０５５０では大気圧以上の加圧側での
圧力操作範囲ヤ実施され、特開昭５８−８４０２０では
真空圧力から加圧側での圧力操作範囲で実施され、特開
昭５２−１２２２７３ではすべて大気圧力下で実施され
ている。
このように圧力変動幅を任意にとることは公知であるが
この圧力変動幅とサイクルおよびガスの流れによシ、そ
の特徴を発揮するものである。
この圧力変動幅とサイクルおよびガスの流れによシ、そ
の特徴を発揮するものである。
しかし、従来公知の、圧力変動吸着による、このような
富酸素ガスの製造方法においては、酸素の分離回収効率
が十分でなかったり、また製品ガス生成量当りのエネル
ギー消費量が大きかったシする等の問題があり、なお改
良の余地があるのである。
富酸素ガスの製造方法においては、酸素の分離回収効率
が十分でなかったり、また製品ガス生成量当りのエネル
ギー消費量が大きかったシする等の問題があり、なお改
良の余地があるのである。
発明の目的
本発明は、主として、酸素の分離回収効率が高く、かつ
製品がス生成量当りのエネルギー消費量が小さい、圧力
変動吸着による富酸素ガスの製造方法を提供することを
目的とする。
製品がス生成量当りのエネルギー消費量が小さい、圧力
変動吸着による富酸素ガスの製造方法を提供することを
目的とする。
発明の構成
本発明によれば、即ち、窒素を選択的に吸着する吸着剤
の床を充填した３個の吸着塔を用い、前記吸着塔に酸素
及び窒素を含む混合ガスを流通させて窒素を吸着除去す
ることによシ、富酸素ガスを製造する方法が提供される
。本発明に係るこの方法は、第１の吸着塔において、順
次に、（１）原料端部から混合ガスを導入し、同時に第
２の吸着塔からの富酸素ガスを製品端部よシ導入して、
前記第２の吸着塔と均圧化させる工程、（２）原料端部
から混合ガスを導入して窒素を選択的に吸着させ、同時
に製品端部から富酸素ガスを製品吸引ポンプによシ吸引
導出しながら、塔内圧力を上昇させる工程、 （３）混合ガスの導入を停止し、製品端部から富酸素ガ
スを製品吸引ポンプにより吸引導出しながら、この富酸
素ガスの一部を第３の吸着塔の製品端部に供給して、前
記第３の吸着塔と均圧化させる工程、 （４）製品端部から富酸素ガスを導出し、この富酸素ガ
スを第２の吸着塔のパージのために前記第２の吸着塔の
製品端に供給する工程、 （５）原料端部から真空排気する工程、及び（６）原料
端部から真空排気しながら、第３の吸着塔からの富酸素
ガスを製品端部よシ導入して塔内金ノや一部する工程、 前記の全工程を大気圧力下で実施し、更にその間に前記
工程サイクルを第２及び第３の吸着塔のそれぞれにおい
て位相を変えて実施することを特徴とする。
の床を充填した３個の吸着塔を用い、前記吸着塔に酸素
及び窒素を含む混合ガスを流通させて窒素を吸着除去す
ることによシ、富酸素ガスを製造する方法が提供される
。本発明に係るこの方法は、第１の吸着塔において、順
次に、（１）原料端部から混合ガスを導入し、同時に第
２の吸着塔からの富酸素ガスを製品端部よシ導入して、
前記第２の吸着塔と均圧化させる工程、（２）原料端部
から混合ガスを導入して窒素を選択的に吸着させ、同時
に製品端部から富酸素ガスを製品吸引ポンプによシ吸引
導出しながら、塔内圧力を上昇させる工程、 （３）混合ガスの導入を停止し、製品端部から富酸素ガ
スを製品吸引ポンプにより吸引導出しながら、この富酸
素ガスの一部を第３の吸着塔の製品端部に供給して、前
記第３の吸着塔と均圧化させる工程、 （４）製品端部から富酸素ガスを導出し、この富酸素ガ
スを第２の吸着塔のパージのために前記第２の吸着塔の
製品端に供給する工程、 （５）原料端部から真空排気する工程、及び（６）原料
端部から真空排気しながら、第３の吸着塔からの富酸素
ガスを製品端部よシ導入して塔内金ノや一部する工程、 前記の全工程を大気圧力下で実施し、更にその間に前記
工程サイクルを第２及び第３の吸着塔のそれぞれにおい
て位相を変えて実施することを特徴とする。
発明の構成の具体的説明
本発明は、圧力変動吸着を利用して、空気の如き、主と
して酸素及び窒素を含む混合ガスから窒素を分離し、富
酸素ガスを得るものである。即ち、合成ゼオライト、天
然ゼオライト等の吸着剤が充填されている真空圧力下に
ある吸着塔に混合ガスを供給し、この吸着剤に窒素を吸
着させ、酸素を濃縮”して製品ガスとして大気圧力に近
い真空圧力から製品吸引ポンプにて放出させる。次に、
窒素を吸着した吸着剤が充填されている吸着塔を原料端
側から真空圧に吸引することにより、吸着剤に吸着され
た窒素を脱着させる。
して酸素及び窒素を含む混合ガスから窒素を分離し、富
酸素ガスを得るものである。即ち、合成ゼオライト、天
然ゼオライト等の吸着剤が充填されている真空圧力下に
ある吸着塔に混合ガスを供給し、この吸着剤に窒素を吸
着させ、酸素を濃縮”して製品ガスとして大気圧力に近
い真空圧力から製品吸引ポンプにて放出させる。次に、
窒素を吸着した吸着剤が充填されている吸着塔を原料端
側から真空圧に吸引することにより、吸着剤に吸着され
た窒素を脱着させる。
本発明においては、吸着剤を充填した３個の吸着塔が用
いられ、１つの塔の原料端部から混合ガスを、供給しな
がら、既に混合ガスによって所定圧まで昇圧され、酸素
富化された製品ガスを放出しつつある他の塔とそれぞれ
製品端部を連絡し合って両塔間の圧力の均等化を行う均
圧の工程が行われる。また、原料端側から真空圧に吸引
され、窒素が脱着されている間に、その塔の製品端から
他塔からの富酸素ガスを導入して塔内を洗滌するパージ
の工程が実施される。そして、製品の富酸素ガスは、工
程サイクルの間絶えることなく連続的に製品吸引ポンプ
にて吸引放出される。
いられ、１つの塔の原料端部から混合ガスを、供給しな
がら、既に混合ガスによって所定圧まで昇圧され、酸素
富化された製品ガスを放出しつつある他の塔とそれぞれ
製品端部を連絡し合って両塔間の圧力の均等化を行う均
圧の工程が行われる。また、原料端側から真空圧に吸引
され、窒素が脱着されている間に、その塔の製品端から
他塔からの富酸素ガスを導入して塔内を洗滌するパージ
の工程が実施される。そして、製品の富酸素ガスは、工
程サイクルの間絶えることなく連続的に製品吸引ポンプ
にて吸引放出される。
しかして、均圧は、吸着塔の製品端部から富酸素ガスを
供給することによシ、塔内における窒素の吸着前線を短
かく押えて、得られるガス中の酸素濃度を高くする効果
を奏する。パージは、窒素の真空脱着の間に富酸素ガス
を製品端部から供給して塔内を通過させることにより、
塔内の窒素分圧を下げてよシ脱着効果を増加させるとと
もに、真空脱着のための時間を短縮して動力コストを節
減する効果を奏する。
供給することによシ、塔内における窒素の吸着前線を短
かく押えて、得られるガス中の酸素濃度を高くする効果
を奏する。パージは、窒素の真空脱着の間に富酸素ガス
を製品端部から供給して塔内を通過させることにより、
塔内の窒素分圧を下げてよシ脱着効果を増加させるとと
もに、真空脱着のための時間を短縮して動力コストを節
減する効果を奏する。
またすべてのサイクルは大気圧力下で行なわれるため原
料混合ガスを供給する供給加圧ポンプは必要とせず、製
品吸引Ｉンゾによって製品酸素が吸引導出される。
料混合ガスを供給する供給加圧ポンプは必要とせず、製
品吸引Ｉンゾによって製品酸素が吸引導出される。
このため原料混合ガスの約１／１０の製品酸素量の容量
を吸引するだけで良く、大幅な動力が節減できる。例え
ば、特開昭５２−１２２２７３は、本発明と同様にすべ
てのサイクルは大気圧力下で実施しているが、第１の吸
着塔からまず製品を取り出し、次のステッノでは他の塔
への供給原料ガスの一部として使用することで製品の回
収率の向上をはかっているが、しかしながら流れが複雑
となり、更に塔内金流れるガスの流れが長くなるのを、
本発明では改善している。
を吸引するだけで良く、大幅な動力が節減できる。例え
ば、特開昭５２−１２２２７３は、本発明と同様にすべ
てのサイクルは大気圧力下で実施しているが、第１の吸
着塔からまず製品を取り出し、次のステッノでは他の塔
への供給原料ガスの一部として使用することで製品の回
収率の向上をはかっているが、しかしながら流れが複雑
となり、更に塔内金流れるガスの流れが長くなるのを、
本発明では改善している。
又、吸着塔への流速の変化は吸着前線を乱し製品ガスを
高濃度に得るには不利であシ、特に最大流速の時には吸
着塔の圧力損失は最大となシ製品吸引ポンプの動力が増
加する欠点がある。かつ最大流速での供給ガスの吸着塔
への流入は吸着剤が流動化する恐れがあり、吸着剤の破
壊や粉化の原因となる。
高濃度に得るには不利であシ、特に最大流速の時には吸
着塔の圧力損失は最大となシ製品吸引ポンプの動力が増
加する欠点がある。かつ最大流速での供給ガスの吸着塔
への流入は吸着剤が流動化する恐れがあり、吸着剤の破
壊や粉化の原因となる。
本発明は上述の欠点をも解消したものである。
つまシ原料端部の混合ガスと同時に製品端部よシの富酸
素ガスを均圧化させることによシ混合ガスが最大流速で
導入されることを防ぐとともに、塔内の吸着前１ｆ！：
短く押え、製品ガス濃度を高める効果を奏するものであ
る。
素ガスを均圧化させることによシ混合ガスが最大流速で
導入されることを防ぐとともに、塔内の吸着前１ｆ！：
短く押え、製品ガス濃度を高める効果を奏するものであ
る。
このような構成を有する本発明の方法によれば、酸素濃
度の高い、特に９０〜９３％又はそれ以上の酸素濃度の
、富酸素ガスを極めて高い効率をもって製造することが
可能となる。そして、真空ポンプもまた、サイクルの間
常に有効に作動される。
度の高い、特に９０〜９３％又はそれ以上の酸素濃度の
、富酸素ガスを極めて高い効率をもって製造することが
可能となる。そして、真空ポンプもまた、サイクルの間
常に有効に作動される。
以下、本発明の方法を、第１図を参照しながら具体的に
説明するが、以下に示す操作は一例であって、この操作
のみに限定されないものであることを理解されたい。
説明するが、以下に示す操作は一例であって、この操作
のみに限定されないものであることを理解されたい。
操作に尚っては、以下に説明する６エ程を順次繰返しな
がら連続的に富酸素ガスを放出する。また、各工程の操
作時間は、タイマーによシ任意にコントロールされ得る
構成としている。
がら連続的に富酸素ガスを放出する。また、各工程の操
作時間は、タイマーによシ任意にコントロールされ得る
構成としている。
工程１
弁ＩＡが開かれ、空気２０がＡ塔の下部即ち原料端部か
ら供給される。同時に、弁２Ａ、２Ｃが開かれ、既に前
段階（工程６）で空気により所定圧力まで昇圧されつつ
、弁１２Ｃが開かれて製品吸引ポンプ２１によシ製品の
富酸素ガスを放出しているＣ塔とが管１８により連結さ
れて、Ｃ塔の上部即ち製品端部から富酸素ガスをＡ塔の
製品端部に導入することによシ、Ａ塔とＣ塔との間の圧
力が均等化される（均圧）。この際、Ｃ塔からの富酸素
ガスの流出速度は、バルブ６Ａ、６Ｃにょシコントロー
ルされる。一方、弁４Ｂが開がれ減圧し、真空ポンプ１
９によってＢ塔が真空排気される。
ら供給される。同時に、弁２Ａ、２Ｃが開かれ、既に前
段階（工程６）で空気により所定圧力まで昇圧されつつ
、弁１２Ｃが開かれて製品吸引ポンプ２１によシ製品の
富酸素ガスを放出しているＣ塔とが管１８により連結さ
れて、Ｃ塔の上部即ち製品端部から富酸素ガスをＡ塔の
製品端部に導入することによシ、Ａ塔とＣ塔との間の圧
力が均等化される（均圧）。この際、Ｃ塔からの富酸素
ガスの流出速度は、バルブ６Ａ、６Ｃにょシコントロー
ルされる。一方、弁４Ｂが開がれ減圧し、真空ポンプ１
９によってＢ塔が真空排気される。
工程２
弁２Ａ、１２Ｃが閉じられると同時に弁１２Ａが開かれ
、製品ガスはＡ塔から製品吸引ポンプ２１によシ吸引放
出される。Ａ塔は製品ガスを放出しつつ、パルプＩＡを
通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が高めら
れていく。一方、弁３Ｂが開かれ、Ｃ塔の製品端部よシ
富酸素ガスがＢ塔の製品端部に供給され、Ｂ塔内を向流
方向に洗滌しながら、真空ボン７″１９によって系外に
排出される（・セージ）。Ｃ塔は、Ｂ塔に富酸素ガスを
供給しつつ、更に減圧していく。Ｃ塔からの富酸素ガス
の供給速度はパルプ１７によってコントロールされる。
、製品ガスはＡ塔から製品吸引ポンプ２１によシ吸引放
出される。Ａ塔は製品ガスを放出しつつ、パルプＩＡを
通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が高めら
れていく。一方、弁３Ｂが開かれ、Ｃ塔の製品端部よシ
富酸素ガスがＢ塔の製品端部に供給され、Ｂ塔内を向流
方向に洗滌しながら、真空ボン７″１９によって系外に
排出される（・セージ）。Ｃ塔は、Ｂ塔に富酸素ガスを
供給しつつ、更に減圧していく。Ｃ塔からの富酸素ガス
の供給速度はパルプ１７によってコントロールされる。
工程３
弁ＩＡ、２Ｃ，４Ｂが閉じられ、新たに弁ＩＢが開かれ
て、空気がＢ塔の原料端部より供給される。同時に、弁
２Ａ、２Ｂが開かれ、Ａ塔の製品端部から富酸素ガスが
Ｂ塔の製品端部に供給されて、Ａ塔及びＢ塔間の圧力が
均等化される（均圧）。
て、空気がＢ塔の原料端部より供給される。同時に、弁
２Ａ、２Ｂが開かれ、Ａ塔の製品端部から富酸素ガスが
Ｂ塔の製品端部に供給されて、Ａ塔及びＢ塔間の圧力が
均等化される（均圧）。
この際、Ａ塔からの富酸素ガスの流出速度は、パルプ６
Ａ、６Ｂによりコントロールされる。一方、弁３Ｂが閉
じられ、弁４Ｃか開かれ減圧し、真空ボン７’１９によ
ってＣ塔が真空排気される。
Ａ、６Ｂによりコントロールされる。一方、弁３Ｂが閉
じられ、弁４Ｃか開かれ減圧し、真空ボン７’１９によ
ってＣ塔が真空排気される。
工程４
弁２Ｂ、１２Ａが閉じられると同時に弁１２Ｂが開かれ
、製品ガスはＢ塔より製品吸引ポンプ２１によシ吸引放
出される。Ｂ塔は製品ガス全放出しつつ、パルプＩＢを
通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が高めら
れていく。一方、弁３Ｃが開かれ、Ａ塔の製品端部から
富酸素ガスがＣ塔の製品端部に供給され、Ｃ塔内を向流
方向に洗滌しながら、真空Ｉンゾ１９によって系外に排
出される（パージ）。Ａ塔は、Ｃ塔に富酸素ガスを供給
しつつ、更に減圧していく。Ａ塔からの富酸素ガスの供
給速度はパルプ１７によってコントロールされる。
、製品ガスはＢ塔より製品吸引ポンプ２１によシ吸引放
出される。Ｂ塔は製品ガス全放出しつつ、パルプＩＢを
通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が高めら
れていく。一方、弁３Ｃが開かれ、Ａ塔の製品端部から
富酸素ガスがＣ塔の製品端部に供給され、Ｃ塔内を向流
方向に洗滌しながら、真空Ｉンゾ１９によって系外に排
出される（パージ）。Ａ塔は、Ｃ塔に富酸素ガスを供給
しつつ、更に減圧していく。Ａ塔からの富酸素ガスの供
給速度はパルプ１７によってコントロールされる。
工程５
弁ＩＢ、２Ａ、４Ｃが閉じられ、新たに弁１ｃが開かれ
て、空気がＣ塔の原料端部より供給される。同時に、弁
２Ｂ、２Ｃが開かれ、Ｂ塔の製品端部から富酸素ガスが
Ｃ塔の製品端部に供給されて、Ｂ塔及びＣ塔間の圧力が
均等化される（均圧）。
て、空気がＣ塔の原料端部より供給される。同時に、弁
２Ｂ、２Ｃが開かれ、Ｂ塔の製品端部から富酸素ガスが
Ｃ塔の製品端部に供給されて、Ｂ塔及びＣ塔間の圧力が
均等化される（均圧）。
この際、Ｂ塔からの富酸素ガスの流出速度は、パルプ６
Ｂ、６Ｃによってコントロールサレル。一方、弁３Ｃが
閉じられ、弁４Ａが開かれ減圧し、真空ポンプ１９によ
ってＡ塔が真空排気される。
Ｂ、６Ｃによってコントロールサレル。一方、弁３Ｃが
閉じられ、弁４Ａが開かれ減圧し、真空ポンプ１９によ
ってＡ塔が真空排気される。
工程６
弁２Ｃ，１２Ｂが閉じられると同時に弁１２Ｃが開かれ
て、製品ガスがＣ塔よシ製品吸引ポング２１によシ吸引
放出される。Ｃ塔は製品ガスを吸引放出しつつ、パルプ
ＩＣを通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が
高められていく。一方、弁３Ａが開かれ、Ｂ塔の製品端
部から富酸素ガ゛スがＡ塔の製品端部に供給され、Ａ塔
内を向流方向に洗滌しながら、真空ボン７°１９によっ
て系外に排出される（・セージ）。Ｂ塔は、Ａ塔に富酸
素ガスを供給しつつ、更に減圧していく。Ｂ塔からの富
酸素ガスの供給速度はパルプ１７によってコントロール
される。
て、製品ガスがＣ塔よシ製品吸引ポング２１によシ吸引
放出される。Ｃ塔は製品ガスを吸引放出しつつ、パルプ
ＩＣを通して空気の供給を受けて、次第に塔内の圧力が
高められていく。一方、弁３Ａが開かれ、Ｂ塔の製品端
部から富酸素ガ゛スがＡ塔の製品端部に供給され、Ａ塔
内を向流方向に洗滌しながら、真空ボン７°１９によっ
て系外に排出される（・セージ）。Ｂ塔は、Ａ塔に富酸
素ガスを供給しつつ、更に減圧していく。Ｂ塔からの富
酸素ガスの供給速度はパルプ１７によってコントロール
される。
尚、第１図において、２２は製品である富酸素ガスの流
出流を示し、２３は分離除去された窒素の流出流を示す
。
出流を示し、２３は分離除去された窒素の流出流を示す
。
以上の説明からも理解されるように、上記の６エ程は、
工程１及び２を１つの単位として、・塔と塔との関係に
おいてｌ塔４づつ位相を変えていきながら、繰９、返し
行うものである。第２図及び第３図は、これらの基本的
な２工程（工程１及び２）を説明する模式図である。
工程１及び２を１つの単位として、・塔と塔との関係に
おいてｌ塔４づつ位相を変えていきながら、繰９、返し
行うものである。第２図及び第３図は、これらの基本的
な２工程（工程１及び２）を説明する模式図である。
以上に説明した通シ、本発明の方法においてはすべての
サイクルは大気圧力下で行なわれるため、原料混合ガス
の約１／１０の容量の酸素吸引ポンダの動力で実施でき
動力コストを大幅に引き下げることが可能となった。ま
た、各塔内の圧力は、絶えず変動していて、−瞬も一定
圧力にとどまることがない。これは、圧力変化に・対し
て窒素と酸素の吸脱着速度の性質を利用したものである
。つま９圧力上昇において窒素は酸素に比べて吸着速度
が速く、圧力低下においては窒素に比べて酸素の脱着速
度が速く製品酸素として効率よく回収できることでるり
、又各基間において互いに酸素をやりとシすることによ
って、系外に排出される酸素の量をできるだけ少なくし
て酸素収率を向上させるためのものであり、また最高吸
着圧力を大気圧力下とし真空到達圧力を高い範囲のもの
としても、平均真空圧をできる限９低くして動力コスト
を引き下げるためのものである。
サイクルは大気圧力下で行なわれるため、原料混合ガス
の約１／１０の容量の酸素吸引ポンダの動力で実施でき
動力コストを大幅に引き下げることが可能となった。ま
た、各塔内の圧力は、絶えず変動していて、−瞬も一定
圧力にとどまることがない。これは、圧力変化に・対し
て窒素と酸素の吸脱着速度の性質を利用したものである
。つま９圧力上昇において窒素は酸素に比べて吸着速度
が速く、圧力低下においては窒素に比べて酸素の脱着速
度が速く製品酸素として効率よく回収できることでるり
、又各基間において互いに酸素をやりとシすることによ
って、系外に排出される酸素の量をできるだけ少なくし
て酸素収率を向上させるためのものであり、また最高吸
着圧力を大気圧力下とし真空到達圧力を高い範囲のもの
としても、平均真空圧をできる限９低くして動力コスト
を引き下げるためのものである。
マタ、パージは、高い酸素濃度の製品ガスを安定して得
るために欠かすことのできない操作であるけれども、最
高パージ量のコントロールはその絶対量を特に知Ｚ必要
はなく、・ぐ−ジ用の酸素を供給する塔の圧力低下量（
・ぐ−ジΔＰで表す）として考えればよい。パージΔＰ
は、通常、５０〜２００ｔｎｔｎＨｇの範囲で、最高吸
着圧、真空到達圧及びサイクルタイム毎に、最高の酸素
濃度と回収率の得られるパージ量を決定する。
るために欠かすことのできない操作であるけれども、最
高パージ量のコントロールはその絶対量を特に知Ｚ必要
はなく、・ぐ−ジ用の酸素を供給する塔の圧力低下量（
・ぐ−ジΔＰで表す）として考えればよい。パージΔＰ
は、通常、５０〜２００ｔｎｔｎＨｇの範囲で、最高吸
着圧、真空到達圧及びサイクルタイム毎に、最高の酸素
濃度と回収率の得られるパージ量を決定する。
圧力変動吸着による富酸素ガス製造ゾロセスの効率を評
価する因子は、酸素濃度と回収率であるが、他にもう１
つの因子として単位時間における吸着剤、例えばモレキ
ュラーシーズ、の量と酸素製造量との比があげられる。
価する因子は、酸素濃度と回収率であるが、他にもう１
つの因子として単位時間における吸着剤、例えばモレキ
ュラーシーズ、の量と酸素製造量との比があげられる。
以下の実施例においては、この因子をベッドサイズファ
クター（Ｂ、Ｓ、Ｆ、）と称し、その単位を（ｋｌＪ・
ＭＳ）／（ｔ・０２／ｄ） （（ｋｌＪ・モレキュラー
シーブ）／（トン・１００チ０２／日）〕として表す。
クター（Ｂ、Ｓ、Ｆ、）と称し、その単位を（ｋｌＪ・
ＭＳ）／（ｔ・０２／ｄ） （（ｋｌＪ・モレキュラー
シーブ）／（トン・１００チ０２／日）〕として表す。
このＢ、Ｓ、Ｆ、は、プロセス及びモレキュラー７−プ
の品質に関係する因子であるが、品質の同じモレキュラ
ーシーブを使用した場合にはゾロセスの評価のための因
子として役立つものである。
の品質に関係する因子であるが、品質の同じモレキュラ
ーシーブを使用した場合にはゾロセスの評価のための因
子として役立つものである。
そして、上記の単位よシ明らかなように、Ｂ、Ｓ、Ｆ。
が小さい値を示す方が好ましいプロセスであるとするこ
とができるのである。
とができるのである。
実施例
以下、実施例によシ本発明を更に詳しく説明する。
実施例１
１塔が内径８１ｍ、高さ２．５ｍの体積を有する三基式
の吸着塔に、吸着剤としてモレキュラーシーブ５Ａの大
きさ１．６ミリ径ベレツトを１塔当９９、２ ｋｇ使用
した。運転条件として、最高吸着圧力ー５０＋ｍｎＨｇ
、真空到達圧−６００ｗ＋ｍＨｇ 、パージΔＰＯ，１
ｋｌ／ｃｍ２とし、サイクルタイムは実験番号毎に変更
して、前述の工程に従って連続運転したところ、第１表
に示す結果が得られた。
の吸着塔に、吸着剤としてモレキュラーシーブ５Ａの大
きさ１．６ミリ径ベレツトを１塔当９９、２ ｋｇ使用
した。運転条件として、最高吸着圧力ー５０＋ｍｎＨｇ
、真空到達圧−６００ｗ＋ｍＨｇ 、パージΔＰＯ，１
ｋｌ／ｃｍ２とし、サイクルタイムは実験番号毎に変更
して、前述の工程に従って連続運転したところ、第１表
に示す結果が得られた。
第１図は本発明方法を説明するための系統図であシ、第
２図及び第３図はそれぞれ本発明方法の工程操作順序を
示す模式図である。 ＡＸ Ｂ、Ｃ・・・吸着塔；ＩＡ〜ＩＣ，２Ａ〜２ Ｃ
。 ３Ａ〜３Ｃ，４Ａ〜４Ｃ・・・弁；１９・・・真空ポン
プ；２１・・・製品吸引ポンダ。 特許出願人 昭和電工株式会社 代 理 人 弁理士 菊 地精− 第２Ａ図 ｐ 第２Ｂ図 第３図 吸着塔
２図及び第３図はそれぞれ本発明方法の工程操作順序を
示す模式図である。 ＡＸ Ｂ、Ｃ・・・吸着塔；ＩＡ〜ＩＣ，２Ａ〜２ Ｃ
。 ３Ａ〜３Ｃ，４Ａ〜４Ｃ・・・弁；１９・・・真空ポン
プ；２１・・・製品吸引ポンダ。 特許出願人 昭和電工株式会社 代 理 人 弁理士 菊 地精− 第２Ａ図 ｐ 第２Ｂ図 第３図 吸着塔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、窒素を選択的に吸着する吸着剤の床を充填した３個
の吸着塔を用い、前記吸着塔に酸素及び窒素を含む混合
ガスを流通させて窒素を吸着除去することによシ、富酸
素ガスを製造する方法であって、第１の吸着塔において
、順次に、（１）原料端部から混合ガスを導入し、同時
に第２の吸着塔からの富酸素ガスを製品端部よシ導入し
て、前記第２の吸着塔と均圧化させる工程、（２）原料
端部から混合ガスを導入して窒素を選択的に吸着させ、
同時に製品端部から富酸素ガスを吸引、導出しながら、
塔内圧力を上昇させる工程、 （３）混合ガスの導入を停止し、製品端部から富酸素ガ
スを吸引、導出しながら、この富酸素ガスの一部を第３
の吸着塔の製品端部に供給して、前記第３の吸着塔と均
圧化させる工程、（４）製品端部から富酸素ガスを導出
し、この富酸素ガスを第２の吸着塔のｉ４−ノのために
前記第２の吸着塔の製品端に供給する工程、（５）原料
端部から真空排気する工程、及び（６）原料端部から真
空排気しながら、第３の吸着塔からの富酸素ガスを製品
端部より導入して塔内をノや一部する工程、 前記の全工程を大気圧力下で実施し、更にその間に前記
工程サイクルを第２及び第３の吸着塔のそれぞれにおい
て位相を変えて実施することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079353A JPS60226401A (ja) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | 大気圧力下における圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079353A JPS60226401A (ja) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | 大気圧力下における圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226401A true JPS60226401A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0456647B2 JPH0456647B2 (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=13687536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59079353A Granted JPS60226401A (ja) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | 大気圧力下における圧力変動吸着法による富酸素ガスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126518A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Sanso Kk | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法 |
-
1984
- 1984-04-21 JP JP59079353A patent/JPS60226401A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126518A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Sanso Kk | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456647B2 (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |