JPS60264308A - 空気より酸素を濃縮する方法 - Google Patents
空気より酸素を濃縮する方法Info
- Publication number
- JPS60264308A JPS60264308A JP59122687A JP12268784A JPS60264308A JP S60264308 A JPS60264308 A JP S60264308A JP 59122687 A JP59122687 A JP 59122687A JP 12268784 A JP12268784 A JP 12268784A JP S60264308 A JPS60264308 A JP S60264308A
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- JP
- Japan
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- tank
- adsorption
- pressure
- oxygen
- tanks
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- Pending
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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】
〔発明の目的〕
「産業上の利用分野」
本発明は空気を原料としてプレッシャースイング法（以
下ＰＳＡという）により酸素を濃縮する方法に関するも
のである。さらに詳しく述べると、空気から酸素を濃縮
するためのＰＳＡに於いて、２槽を直列に用いて吸着さ
せ、上流側の槽から脱着することにより、回収率を改善
した方法に関するものである。
下ＰＳＡという）により酸素を濃縮する方法に関するも
のである。さらに詳しく述べると、空気から酸素を濃縮
するためのＰＳＡに於いて、２槽を直列に用いて吸着さ
せ、上流側の槽から脱着することにより、回収率を改善
した方法に関するものである。
「発明が解決しようとする問題点」
空気を原料としてＰＳＡにより酸素を濃縮する既存の方
法に於いては、酸素の回収率を高くするため、均圧工程
を設け、吸着工程の終了した圧の高い槽と脱着工程の終
了した圧力の低い伯と全均圧にし、２槽の間でガスの受
渡しを行ない、吸着終了後の減圧脱着工程で排出される
ガスの一部轄井Ｐ８ を回収しているが、均圧工程後に
脱着するガスの中には、吸着窒素ガス以外に既に濃縮し
た酸素ガスを含んでいるため、回収率を充分に高くする
ことは出来なかったＯ 本発明者らは、この点を改善するために種々検討の結果
、吸着工程に於いて２槽の吸着槽を直列に用いて吸着全
行ない、上流、側にあって窒素を飽和吸着した槽から優
先的に脱着を行なうことによって吸着剤を有効に利用し
、脱着ガス中の窒素濃度を最大限に上昇させ、酸素の回
収率を高めることが出来ることを知り本発明に到ったＯ
〔発明の構成〕 、（ｌ： 「問題点を解決するための手段」本発明の目
的は空気を原料とし、ＰＳＡにより酸素を濃縮する改良
方法を提供するにあり、その要旨は空気を原料としてＰ
ＳＡにより酸素を濃縮するにあたり、ゼオライトモレキ
ーラーシープを充填した吸着槽を４槽設け、その内２槽
の吸着槽に空気を直列に通過させた後、脱着時に２槽の
向上流側にあって窒素を飽和吸着した槽を選んで減圧脱
着し、順次これを繰返すことを特徴とする酸素の濃縮方
法である。
法に於いては、酸素の回収率を高くするため、均圧工程
を設け、吸着工程の終了した圧の高い槽と脱着工程の終
了した圧力の低い伯と全均圧にし、２槽の間でガスの受
渡しを行ない、吸着終了後の減圧脱着工程で排出される
ガスの一部轄井Ｐ８ を回収しているが、均圧工程後に
脱着するガスの中には、吸着窒素ガス以外に既に濃縮し
た酸素ガスを含んでいるため、回収率を充分に高くする
ことは出来なかったＯ 本発明者らは、この点を改善するために種々検討の結果
、吸着工程に於いて２槽の吸着槽を直列に用いて吸着全
行ない、上流、側にあって窒素を飽和吸着した槽から優
先的に脱着を行なうことによって吸着剤を有効に利用し
、脱着ガス中の窒素濃度を最大限に上昇させ、酸素の回
収率を高めることが出来ることを知り本発明に到ったＯ
〔発明の構成〕 、（ｌ： 「問題点を解決するための手段」本発明の目
的は空気を原料とし、ＰＳＡにより酸素を濃縮する改良
方法を提供するにあり、その要旨は空気を原料としてＰ
ＳＡにより酸素を濃縮するにあたり、ゼオライトモレキ
ーラーシープを充填した吸着槽を４槽設け、その内２槽
の吸着槽に空気を直列に通過させた後、脱着時に２槽の
向上流側にあって窒素を飽和吸着した槽を選んで減圧脱
着し、順次これを繰返すことを特徴とする酸素の濃縮方
法である。
一般にＰＳＡに於いて、吸着槽１１１１のみで吸着を行
なう場合、吸着槽内のガス相の酸素濃度分布は図−１に
示すようになり、下流側領域でのガス相の酸素濃度は、
最高９５％の組成に達する。即ちや（＋ 吸着へ進むに従って上流側から下流側に向って吸着剤の
吸着能力が低下するに従って、図−１の曲線が移動して
行き所望の酸素濃度と同じ組成が残っている内に吸着を
止めないと所望濃度の酸素が得られない。
なう場合、吸着槽内のガス相の酸素濃度分布は図−１に
示すようになり、下流側領域でのガス相の酸素濃度は、
最高９５％の組成に達する。即ちや（＋ 吸着へ進むに従って上流側から下流側に向って吸着剤の
吸着能力が低下するに従って、図−１の曲線が移動して
行き所望の酸素濃度と同じ組成が残っている内に吸着を
止めないと所望濃度の酸素が得られない。
従ってこの時点では吸着剤の吸着能力がかなり残ってい
ることになり、これを脱着すれば図−１の斜線部分の酸
素を無駄に排出することになる。
ることになり、これを脱着すれば図−１の斜線部分の酸
素を無駄に排出することになる。
この操作を２槽の吸着槽を直列に設けて空気を導入し、
窒素ガスを吸着させた後、上流側の吸着槽のみを脱着す
れば下流側の吸着槽内のガス相の酸素、即ち図−１にお
ける吸着槽出口部の斜線部分の酸素の排出を防ぐことが
出来、回収率が向上することは明らかである。
窒素ガスを吸着させた後、上流側の吸着槽のみを脱着す
れば下流側の吸着槽内のガス相の酸素、即ち図−１にお
ける吸着槽出口部の斜線部分の酸素の排出を防ぐことが
出来、回収率が向上することは明らかである。
「作 用」
この実施態様を具体的なフローとして図−２に掲げさら
にその工程を表−１に示す。表−１に於いて各工程夫々
５０〜７０秒で実施し、１ｖイクルを２００〜２８０秒
で操作する０ 図−２に於いて、第１工程としてまず空気ブロワ−Ａに
て原料空気を約１０００ ｔｔａｎ水柱迄、加圧し弁−
１を通じて槽−１へ送入し、さらに弁−２１及び弁−１
０を通じて、槽−２に送入し各槽に於いて吸着した後、
弁−１４より濃縮されたｅ素をレシーバ−Ｃへ蓄える。
にその工程を表−１に示す。表−１に於いて各工程夫々
５０〜７０秒で実施し、１ｖイクルを２００〜２８０秒
で操作する０ 図−２に於いて、第１工程としてまず空気ブロワ−Ａに
て原料空気を約１０００ ｔｔａｎ水柱迄、加圧し弁−
１を通じて槽−１へ送入し、さらに弁−２１及び弁−１
０を通じて、槽−２に送入し各槽に於いて吸着した後、
弁−１４より濃縮されたｅ素をレシーバ−Ｃへ蓄える。
この時、上流側にある槽−１は第２回目の吸着工程とい
う意味で吸着−２゜ ５− 表−１ 下流側にある槽−２は、第１回目の吸着工程という意味
で吸温−１とする。
う意味で吸着−２゜ ５− 表−１ 下流側にある槽−２は、第１回目の吸着工程という意味
で吸温−１とする。
一方、槽−３は脱着工程を終了しているので蓄圧工程と
なる。弁−１９を開とし、レシーバ−Ｃより濃縮された
製品酸素の一部を弁−２５で一定流量となる様に制御し
ながら循環送入し、阪篇工程の準備として１５０トール
から、大気圧迄の圧力に上昇し蓄圧する。
なる。弁−１９を開とし、レシーバ−Ｃより濃縮された
製品酸素の一部を弁−２５で一定流量となる様に制御し
ながら循環送入し、阪篇工程の準備として１５０トール
から、大気圧迄の圧力に上昇し蓄圧する。
また、槽−４は吸着−２の工程が終了しているので脱着
工程として弁−８を開とし、真空ポンプＢにて大気圧か
ら１５０トール迄、減圧し再生のため脱着を行なう。第
２工程では槽−１は、吸着−２が終っているので脱着工
程になる。４１Ｊ−２は吸着−１から吸７ｉ−２となり
上流側になる。槽−３は蓄圧が終っているので吸Ｎ−１
となり槽−２の下流側になる。槽−４は脱着が終ってい
るので吸着−１の準備として蓄圧を行なう。以下光−１
に１１） ヶ９□３．イ４工ｓｔ＊ｈ Ｌｌ、ケイ７
／Ｌ−２００〜２８０秒としてこれを繰返す。
工程として弁−８を開とし、真空ポンプＢにて大気圧か
ら１５０トール迄、減圧し再生のため脱着を行なう。第
２工程では槽−１は、吸着−２が終っているので脱着工
程になる。４１Ｊ−２は吸着−１から吸７ｉ−２となり
上流側になる。槽−３は蓄圧が終っているので吸Ｎ−１
となり槽−２の下流側になる。槽−４は脱着が終ってい
るので吸着−１の準備として蓄圧を行なう。以下光−１
に１１） ヶ９□３．イ４工ｓｔ＊ｈ Ｌｌ、ケイ７
／Ｌ−２００〜２８０秒としてこれを繰返す。
本発明に於いて吸着剤は、５人全中心とした細孔径を有
するゼオライトモレキーラーシープを用いるのが好まし
い。これｉｌ−′ｊ：酸素やアルゴンより窒素を優先的
に吸着する特性があり、通常Ｐ Ｓ Ａに用いられるも
のである。勿論これに限市されるもので袖ない〇 「発明の効釆」 従来の吸着工程を１繭で行なう場合に比べて同じ酸素発
生量を得る場合、同じゼオライト匍にて脱着ガス量を約
２５％減少させることが可能とな、す、同時に原料空気
量も約２３９６減少する。この結果、真空ポンプ容揃が
約７５％原料空気供給装置の芥量°も約７７％となり、
同じゼオライト充填量でゼオライト軍、力消費叶の低減
化が出来る。
するゼオライトモレキーラーシープを用いるのが好まし
い。これｉｌ−′ｊ：酸素やアルゴンより窒素を優先的
に吸着する特性があり、通常Ｐ Ｓ Ａに用いられるも
のである。勿論これに限市されるもので袖ない〇 「発明の効釆」 従来の吸着工程を１繭で行なう場合に比べて同じ酸素発
生量を得る場合、同じゼオライト匍にて脱着ガス量を約
２５％減少させることが可能とな、す、同時に原料空気
量も約２３９６減少する。この結果、真空ポンプ容揃が
約７５％原料空気供給装置の芥量°も約７７％となり、
同じゼオライト充填量でゼオライト軍、力消費叶の低減
化が出来る。
以下笑施例により不発１４’にさらに６を細に説りｊす
る。
る。
実施例及比較例
４０〆×５００間Ｈの吸着槽にパイエルレイに製５Ａ型
ゼオライトモレキーラージ−プロ ００ ｍｌ 充填１
．たもの３槽と容量４０Ｑの製品槽１槽を電磁弁と鋼管
で接続し、吸着−説着一蓄圧の３工程で１サイクル３分
間のシーケンスで実施した。
ゼオライトモレキーラージ−プロ ００ ｍｌ 充填１
．たもの３槽と容量４０Ｑの製品槽１槽を電磁弁と鋼管
で接続し、吸着−説着一蓄圧の３工程で１サイクル３分
間のシーケンスで実施した。
この場合、原料空気はオイルフリー空気圧縮機で減圧脱
着し再生した。酸素濃度は、ガスクロマトグラフィによ
り測定した。
着し再生した。酸素濃度は、ガスクロマトグラフィによ
り測定した。
この時の空気量は２３２℃／Ｈ，脱着ガス量は２１７Ｎ
／Ｈ，製品ガス量は１５℃／Ｈで、製品酸素濃度は９３
．６Ｘ であった。
／Ｈ，製品ガス量は１５℃／Ｈで、製品酸素濃度は９３
．６Ｘ であった。
次に吸着槽をもう１槽追加設置し、バイエル社製５Ａ型
ゼオライトモレキーラーシープを１槽あたり４５０ｔｎ
ｔ充填して表−１に記載した１サイクル４分の工程で操
作した。この場合の吸着圧力と脱着圧力は３槽の場合と
同じである。
ゼオライトモレキーラーシープを１槽あたり４５０ｔｎ
ｔ充填して表−１に記載した１サイクル４分の工程で操
作した。この場合の吸着圧力と脱着圧力は３槽の場合と
同じである。
この結果、空気量は１７９ｆ１．／Ｈ，脱着ガス量は１
６４Ｉ！、／Ｈ，製品ガス量は１５℃／Ｈ，製品酸素濃
？ 度は９３．５％となった。酸素の回収率は約μ％９− 上昇した。
６４Ｉ！、／Ｈ，製品ガス量は１５℃／Ｈ，製品酸素濃
？ 度は９３．５％となった。酸素の回収率は約μ％９− 上昇した。
第１図は吸着槽内のゼオライト充填高さと、吸着構内酸
素濃度との関係を示す図である。 第２図は本発明の実施態様を示す系統図であ親図におい
て Ａ：原料空気用ブロワ− Ｂ：真空ポンプ Ｃ：製品酸素用レシーバ− １、２，３，４，９，１０，１１，１２，：各種の入口
弁１３、１４．１５．１６ ：各種の出口弁１７、１８
．１９．２０ ：蓄圧弁 ２１、２２．２３．２４ ：検量の連絡弁５、６．７．
８ ：脱着非 出願人 製鉄化学工業株式会社 代表者 佐々木 浩 一１〇−
素濃度との関係を示す図である。 第２図は本発明の実施態様を示す系統図であ親図におい
て Ａ：原料空気用ブロワ− Ｂ：真空ポンプ Ｃ：製品酸素用レシーバ− １、２，３，４，９，１０，１１，１２，：各種の入口
弁１３、１４．１５．１６ ：各種の出口弁１７、１８
．１９．２０ ：蓄圧弁 ２１、２２．２３．２４ ：検量の連絡弁５、６．７．
８ ：脱着非 出願人 製鉄化学工業株式会社 代表者 佐々木 浩 一１〇−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 空気を原料としてプレッシャースイング法によ
り、酸素を濃縮するにあたり、ゼオライトモレキニラ−
シーブを充填した吸着槽を４槽設け、その内２槽の吸着
槽に空気を直列に通過させた後、脱着時に２槽の円上流
側にあって窒素を飽和吸着した槽を選んで減圧脱着し、
順次これを繰返すことを特徴とする酸素の濃縮方法。 （２吸着槽４槽を、吸着−１，吸着−２，脱着。 蓄圧の４工程を１サイクルとして、プレッシャースイン
グを行なう特許請求の範囲（１）記載の方法。 （騰 吸着−１，吸着−２の吸着圧力が大気圧以上１０
００ Ｍ８２０迄である特許請求の範囲（１）または（
２）記載の方法。 （４）脱着圧力が大気圧以下１５０トール迄である特許
請求の範囲（１）または（２）記載の方法。 （５）蓄圧を１５０トールから大気圧迄の圧力で行なう
特許請求の範囲（１）または（２）記載の方法。 （６） ゼオライトモレキーラーシープが５Ａを中心と
した細孔径を有するものである特許請求の範囲
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122687A JPS60264308A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 空気より酸素を濃縮する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122687A JPS60264308A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 空気より酸素を濃縮する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60264308A true JPS60264308A (ja) | 1985-12-27 |
Family
ID=14842134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122687A Pending JPS60264308A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 空気より酸素を濃縮する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60264308A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AP2141A (en) * | 2004-12-14 | 2010-08-16 | Intaka Invest Proprietary Ltd | Apparatus for and method of seperating oxygen fromair. |
| CN108854441A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 威海威高海盛医用设备有限公司 | 一种psa制氧机吸附塔的解吸附方法 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP59122687A patent/JPS60264308A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AP2141A (en) * | 2004-12-14 | 2010-08-16 | Intaka Invest Proprietary Ltd | Apparatus for and method of seperating oxygen fromair. |
| CN108854441A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 威海威高海盛医用设备有限公司 | 一种psa制氧机吸附塔的解吸附方法 |
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