JPS6022919A - ３塔式圧力スイング法における吸着塔の昇圧方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 製鉄所において副産物として得られる製鉄ガス（コーク
ス炉ガス、高炉ガス、転炉ガス）等、あるいは火力発電
所、各種化学工場等よシ発生する排ガスを有効利用する
ことが最近のエネルギー事情をふまえて、必要となって
きている。

これらの製鉄ガス、排ガスから有効成分ガスを分離回収
する際、高純度の有効ガスを効率よく回収するシステム
として、工程が簡単で設備費が安い、選択的吸着方法で
ある圧力スイング法がある。

得られる有効ガスが高純度高価値である＃１どその回収
率は大きな問題となるが、本発明は上記圧力スイング法
における有効成分ガスの回収率の向上に利用される。

〔従来技術及びその間問題点〕

今日迄広く利用されている３塔式圧力スイング法による
ガス分離法に関し、コークス炉ガスよシＨ８を製造する
方法については第１図のようなものが考えられている。

以下、第１図の一例に従って従来技術を説明する０ 原料ガス（コークス炉ガス）を吸着塔Ａの下部から通す
と、そこで不純物（ＣＯｘ　、Ｎｔ　、Ｏｘ　）は吸着
剤に吸着され、製品ガス（Ｈ７）が塔頂から留出してく
る（吸着工程）、その後吸着を打ち切シ塔内の不純物を
塔下部よシ圧抜きをして脱着させる（減圧工程）。さら
にその後製品ガスを吸着塔頂部から通し吸着塔に残って
いる不純物を洗い流し、吸着塔内の吸着剤を再生する（
パージ工程）。その後、製品ガスを用いて塔内の圧、力
を上げる（昇圧工程）。その後前記吸着工程に戻るサイ
クルを行なっている。すなわち減圧に上る脱着とパージ
による脱着成分はオフガスとして系外に排出されている
。

このように、製品ガスは昇圧工程、パージ工程の両方に
用いられているために製品ガスの回収率は悪い。その為
にこの圧力スイング法による欠点である製品ガスの回収
率が問題となってきている。

〔発明の目的〕

本発明は従来の３塔式圧力スイング法が有する上記問題
点を解決する為に、減圧工程を均圧と排圧の二工程に分
は一部を昇圧工程に利用することに特徴がある。

即ち、本発明の目的は減圧工程で排出されるオフガスを
昇圧に有効利用し、製品ガスの回収率を向上させ、製品
ガスの製造コストを引き下げることにある。

〔発明の構成〕

第２図に本発明の具体的な一例を示しだ。図においてＡ
塔は吸着、Ｂ塔は減圧後パージ、Ｃ塔はオフガスによる
均圧後、製品ガスによる昇圧の状態を示している。

以下、この図に従って本発明の詳細な説明する。

各種装置より発生する例えばＨｌを含んだ排ガスは加圧
下で吸着塔Ａに供給される。ここでＨ７は吸着剤への吸
着容量が小さいので塔頂部から留出してくるが、不純物
（ＣＯ，、１，０２等）は吸着塔に吸着されて残留して
いる。その後吸着を打ち切シ、塔内に吸着されている不
純物成分を塔底部から塔内の圧力を減圧することによっ
て脱着させ排出させる。この減圧工程の初期において拮
出されるガスの成分が原料ガスの成分とｅｌは同じであ
ることに注目してこのオフガスの一部を別の塔の昇圧工
程に利用するために塔底部から導入する。このことによ
って従来昇圧に必要とされていた製品Ｈ，ガスの消費量
が少なくてすむ。このことはすなわち７ステム全体とし
ての製品ガスの回収率の向上へとりなかる。

〔実施例〕

第３図の具体的な実施例をもとにさらに本発明を説明す
る。

本実施例は表−１に示した設備仕様にて実施した。’ｔ
　タ表−２には塔切替のタイムスケジュールを示しだ。

まず表−３に示したような組成の原料ガスを弁Ａ−１、
Ａ−５を開き吸着塔Ａに通す。そこでＨ。

以外の不純物成分を主に吸着させ塔頂部よシ製品Ｈ２を
留出させる（吸着工程）。この際この製品Ｈ２の組成は
表−４に示すものであった。その抜弁Ａ−１，Ａ−５を
閉じ吸着工程を打ち切る。次に弁Ａ−３、Ｂ−３を開き
Ａ塔の向流減圧を行ない、初期に排出されるオフガスを
下部から抜き、これをＢ塔下部から導入させる。この工
程によってＡ塔とＢ塔を均圧させる。その抜弁Ａ−３、
Ｂ−３を閉じ、次に弁Ａ−４を開き塔内の圧力を減圧さ
せ、残シの不純物を脱着させ塔底部から排出させる（減
圧工程）。その後塔内の圧力が十分に落ちた後、さら、
に弁Ａ　＝　２を開き、製品Ｈ７を塔頂部から導き内部
を製品Ｈ１で洗浄（パージ工程）し、吸着剤を再生する
。

一方、Ｂ塔は弁Ｂ−１から製品ガスを塔内部に導入して
塔内の圧力を上げる（昇圧工″８）。この際、先の工程
でＡ塔の初期の脱着成分で塔内の圧力はあらかじめある
程度昇圧されているので外圧に利用される製品Ｈ２の量
は少なくてすむ。そこで製品■Ｉｔの回収率を計算す−
ると従来方式に比べおよそ４チの向上につながった。

表−１実施装置仕様 表−２塔切替タイムースケジュール 表−３原料ガス組成 表−４製品゛ガス組′成 〔発明の効果〕 本発明の減圧工程のオフガスを昇圧に利用することによ
って生じる効果としては、従来の方式よシ水素の回収率
が上がシすなわちＨ２製造のコストダウンにつながる。

勿論、Ｈ２の製造に限らず、製鉄ガス、各種排ガスに適
用することによシ、他の各種有効成分ガスを低コストで
製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の３塔式圧力スイング法の概略工程図、 第２図は本発明の３塔式圧力スイング決の概略工程図、 第３図は本発明の３塔式圧力スイング法の具体的な実施
例を示す図である。 図において、 １・・・原料ガスライン　２・・・製品ガスライン、３
・・・バージライン、４・・・オフガスライン、５・・
・昇圧ライン、　６・・・均圧ライン。 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他２名 −〇５ 第２図 吸羞　フに圧−ノず−ゾ　昇圧 孔３図 （２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１．吸着、■、減圧−パージ、■、昇圧の各工程
   に適宜切換えられる３塔の吸着塔に原料ガスを通過させ
   有効成分ガスを分離する方法において、前記減圧工程中
   の吸着塔の底部から排出されるオフガスを昇圧工程中の
   吸着塔の底部に導入し、昇正に利用するようにしたこと
   を特徴とする３塔式圧力スイング法におりる吸着塔の昇
   圧方法。