JPS6061020A - ガス精製装置 - Google Patents
ガス精製装置Info
- Publication number
- JPS6061020A JPS6061020A JP58168245A JP16824583A JPS6061020A JP S6061020 A JPS6061020 A JP S6061020A JP 58168245 A JP58168245 A JP 58168245A JP 16824583 A JP16824583 A JP 16824583A JP S6061020 A JPS6061020 A JP S6061020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- adsorption
- impurities
- layer
- sampling line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- 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
- B01D53/02—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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0454—Controlling adsorption
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、不純物を含んだガスを高純度に精製するだめ
のガス精製装置に関する。
のガス精製装置に関する。
融合炉においては、水素同位体を核融合反応させ、その
際放出されるエネルギーを利用して発電が行な一デれる
が、目下この燃料として、重水素およびトリチウムの組
み合わせが有望である。しかしながら燃料中ｅζ不純物
が含・まれると融合反応はすみやかに進まなくなるため
不純物を除去する必要がある。また、重水素とトリチウ
ムは別々に炉心に注入する場合、この２つの同位体を分
離す°る必要がある。特に深冷蒸留法によりこれを行な
う場合、不純物のトータルがｉ ｐｐｍ以下という条件
になるため、ここでも不純物除去の必要性がいわれる。
際放出されるエネルギーを利用して発電が行な一デれる
が、目下この燃料として、重水素およびトリチウムの組
み合わせが有望である。しかしながら燃料中ｅζ不純物
が含・まれると融合反応はすみやかに進まなくなるため
不純物を除去する必要がある。また、重水素とトリチウ
ムは別々に炉心に注入する場合、この２つの同位体を分
離す°る必要がある。特に深冷蒸留法によりこれを行な
う場合、不純物のトータルがｉ ｐｐｍ以下という条件
になるため、ここでも不純物除去の必要性がいわれる。
不純物の除去法としては低温吸着法、多段深冷法等が用
いられるが、重水素の製造をしているプラントでは装置
の簡単さから低温吸着法による不純物除去が多く用いら
れる。
いられるが、重水素の製造をしているプラントでは装置
の簡単さから低温吸着法による不純物除去が多く用いら
れる。
一方、吸着塔は一定量以上の不純物は吸着しないため、
多塔で装置を構成し、１一時切り替えてガスを精製し、
吸着塔の吸着剤は再生して再°び使用する様になってい
る。この切り替えのタイミングは、一定時間毎に切９替
える方法と、出口ガス濃度をモニターして出口ガス濃度
が一定値に達した時点で切り替える方法がある。前者の
方法の場合一定時間内に吸着塔が破過しないよう、かな
りの安全率を見込んだ設計をしなければならず、融合炉
にめられるコンパクトさからは遠いものとなる。そのた
め後者の方法によって切り替えのタイミングを制御する
ことになる。
多塔で装置を構成し、１一時切り替えてガスを精製し、
吸着塔の吸着剤は再生して再°び使用する様になってい
る。この切り替えのタイミングは、一定時間毎に切９替
える方法と、出口ガス濃度をモニターして出口ガス濃度
が一定値に達した時点で切り替える方法がある。前者の
方法の場合一定時間内に吸着塔が破過しないよう、かな
りの安全率を見込んだ設計をしなければならず、融合炉
にめられるコンパクトさからは遠いものとなる。そのた
め後者の方法によって切り替えのタイミングを制御する
ことになる。
一般的な吸着塔では熱伝導度セルなどを、ガス出口にも
うけ、熱伝導度計の指示によって、吸着塔が破過したこ
とを知り、塔を切り替えるわけであるが、１ ｐｐｍと
いう低濃度の多成分の変化をとらえるためには有効な手
段とはいえない。そのため、高感度の分析計、例えばガ
スクロ、グラフ。
うけ、熱伝導度計の指示によって、吸着塔が破過したこ
とを知り、塔を切り替えるわけであるが、１ ｐｐｍと
いう低濃度の多成分の変化をとらえるためには有効な手
段とはいえない。そのため、高感度の分析計、例えばガ
スクロ、グラフ。
質量分析等が必要となるうじがしながら、これら分析計
はガス出口真近に設けることは無理であるため、ガス出
口から分析計まで試料ガスを運ばなければならない。こ
のため、吸着塔の破過時の分析計から出力される破過時
としタイムラグが生じ分析計で吸着塔が破過しだと判断
した時にはすでにかなりの量の不純物が出口ガスに混入
することになる。そのため、吸着塔出口にバッファタン
クを設け、１定時間出ロガスを保持できるようにしその
時間層を利用してバッファタンク出口で吸着塔を切り替
える構成となる。しかしながら、バッファタンクを設け
ることにより装置に子分なスペースを必要とし、さらに
、バッファタンク内の製品ガスは無駄になる。また融合
炉での使用となると、トリチウムインベントリ−の増加
、トリヂウムガスの透過面積の増大という問題がでてく
る。
はガス出口真近に設けることは無理であるため、ガス出
口から分析計まで試料ガスを運ばなければならない。こ
のため、吸着塔の破過時の分析計から出力される破過時
としタイムラグが生じ分析計で吸着塔が破過しだと判断
した時にはすでにかなりの量の不純物が出口ガスに混入
することになる。そのため、吸着塔出口にバッファタン
クを設け、１定時間出ロガスを保持できるようにしその
時間層を利用してバッファタンク出口で吸着塔を切り替
える構成となる。しかしながら、バッファタンクを設け
ることにより装置に子分なスペースを必要とし、さらに
、バッファタンク内の製品ガスは無駄になる。また融合
炉での使用となると、トリチウムインベントリ−の増加
、トリヂウムガスの透過面積の増大という問題がでてく
る。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、吸着塔ガス出口から分析計に試料
ガスを運ぶ時間および分析計において試料ガスを分析す
るＶＣ要する時間等の実際の現象からその結果を得るま
でのタイムラグが生じる吸着塔において、そのタイムラ
グの影響をとりのぞいたガス精製装置を提供することに
ある。
目的とするところは、吸着塔ガス出口から分析計に試料
ガスを運ぶ時間および分析計において試料ガスを分析す
るＶＣ要する時間等の実際の現象からその結果を得るま
でのタイムラグが生じる吸着塔において、そのタイムラ
グの影響をとりのぞいたガス精製装置を提供することに
ある。
本発明のガスの精製装置は、吸着層出口部に試料ガス採
取用のサンプリングラ不ンをもうけ、このサンプリング
ライン入口から、出口ガス流路に吸着塔と同じ吸着剤も
しくは同程度の吸着能力を有する吸着剤を充てんして構
成したガス精製装置である。
取用のサンプリングラ不ンをもうけ、このサンプリング
ライン入口から、出口ガス流路に吸着塔と同じ吸着剤も
しくは同程度の吸着能力を有する吸着剤を充てんして構
成したガス精製装置である。
このような構成であると、吸着層を通過してきたガスは
−１サンプリングラインから分析計へ送られ、他の大部
分のガスはサンプリングライン入口の後に形成された第
２の吸着層を通過し、次の系統へ送られる。このため、
試料ガスが吸着出口から運ばれて分析結果が得られるま
での時間に出口ガス不純物一度がｉ ｐｐｍ以下から急
激に上昇したとしても、第２の吸着層において不純物が
除去されるため、ガスの精製装置から出てくるガスの純
度は不純物１ ［）Ｉ）ｍ以下となる。よって分析計に
おいて不純物濃度が１ ｐｐｍを超えたと知れた時点で
、吸着塔を切り替えてもガスの精製装置から出てくるガ
スの純度は充分に保たれる。
−１サンプリングラインから分析計へ送られ、他の大部
分のガスはサンプリングライン入口の後に形成された第
２の吸着層を通過し、次の系統へ送られる。このため、
試料ガスが吸着出口から運ばれて分析結果が得られるま
での時間に出口ガス不純物一度がｉ ｐｐｍ以下から急
激に上昇したとしても、第２の吸着層において不純物が
除去されるため、ガスの精製装置から出てくるガスの純
度は不純物１ ［）Ｉ）ｍ以下となる。よって分析計に
おいて不純物濃度が１ ｐｐｍを超えたと知れた時点で
、吸着塔を切り替えてもガスの精製装置から出てくるガ
スの純度は充分に保たれる。
第１図は本発明の一実施例に係るガスの精製装置の概略
の構成図である。この水素同位体ガス中から不純物を除
去する精製装置は、複数の吸着塔１ ａ 、 ｌ’ｂか
らなり、それぞれの内部には吸着剤が充てんされ、これ
らの吸着塔はバルブ８および９によって順時ガスＧの流
路を切り替えて交代に使用するように構成されている。
の構成図である。この水素同位体ガス中から不純物を除
去する精製装置は、複数の吸着塔１ ａ 、 ｌ’ｂか
らなり、それぞれの内部には吸着剤が充てんされ、これ
らの吸着塔はバルブ８および９によって順時ガスＧの流
路を切り替えて交代に使用するように構成されている。
吸着塔ｌａ内は第１の吸着剤の層２と、吸着性を有しな
い充てん物３と、第１の層の吸着剤と同じ吸着剤あるい
は同程度の吸着能力を有する吸着剤の層４と、サンプリ
ングライン５ａとが収納されて構成されている。吸着塔
ｌｂについても内部は同じ構成となっている。サンプリ
ングライン５ａは切り替えバルブ７を介しガス分析計６
に接続される。分析計６の出力は制御器２１に送られる
。また図には示されていないが、吸着塔を冷却する系統
と、吸着剤を再生する系統およびガス流体を運ぶ系統と
で水素同位体ガスの精精装置は構成されている。
い充てん物３と、第１の層の吸着剤と同じ吸着剤あるい
は同程度の吸着能力を有する吸着剤の層４と、サンプリ
ングライン５ａとが収納されて構成されている。吸着塔
ｌｂについても内部は同じ構成となっている。サンプリ
ングライン５ａは切り替えバルブ７を介しガス分析計６
に接続される。分析計６の出力は制御器２１に送られる
。また図には示されていないが、吸着塔を冷却する系統
と、吸着剤を再生する系統およびガス流体を運ぶ系統と
で水素同位体ガスの精精装置は構成されている。
このよりな４７４成であると、図中矢印Ｇで示すように
１水素量位体ガスを流通させると、水素同位体ガス中の
不純物は低温に冷却された吸着剤層２で吸着される。第
１の吸着層が不純物でしだいに飽和してくると除々に吸
着性のない充てん物層３中に不純物が漏洩してくる。こ
の間ガスはサンプリングライン人口１２からサンプリン
グライン５ａ切り替えバルブ７を介してガス分析計６へ
と送られている。ガス分析計６で第一の吸着層２が破過
したと（不純物濃度１ ｐｐｍを超えた）判明した時制
御器２１はパルプ７．８．９を切り替えて吸着塔１ｂに
よる不純物除去を開始する。吸着塔内においては、ガス
分析計６が、吸着層破過したことを示す信号を制御器２
１に送った時には、すでに１ ｐｐｍ以上の不純物を含
む水素同位体ガス、が充てん層３に流入しているが、こ
の不純物は第２の吸着層４において、再び吸着されるた
め、吸着塔出口からは不純物ｌｐｐｍ以上の水素同位体
ガスは流れ出てな−。よって、吸着層が破過してからそ
れと分かるまでにタイムラグが生じても、製品ガスの純
度を落とさないですむ効果が得られる。さらに製品ガス
の損失はバッファタンクを設ける方法に比べわずかであ
る。
１水素量位体ガスを流通させると、水素同位体ガス中の
不純物は低温に冷却された吸着剤層２で吸着される。第
１の吸着層が不純物でしだいに飽和してくると除々に吸
着性のない充てん物層３中に不純物が漏洩してくる。こ
の間ガスはサンプリングライン人口１２からサンプリン
グライン５ａ切り替えバルブ７を介してガス分析計６へ
と送られている。ガス分析計６で第一の吸着層２が破過
したと（不純物濃度１ ｐｐｍを超えた）判明した時制
御器２１はパルプ７．８．９を切り替えて吸着塔１ｂに
よる不純物除去を開始する。吸着塔内においては、ガス
分析計６が、吸着層破過したことを示す信号を制御器２
１に送った時には、すでに１ ｐｐｍ以上の不純物を含
む水素同位体ガス、が充てん層３に流入しているが、こ
の不純物は第２の吸着層４において、再び吸着されるた
め、吸着塔出口からは不純物ｌｐｐｍ以上の水素同位体
ガスは流れ出てな−。よって、吸着層が破過してからそ
れと分かるまでにタイムラグが生じても、製品ガスの純
度を落とさないですむ効果が得られる。さらに製品ガス
の損失はバッファタンクを設ける方法に比べわずかであ
る。
なお、上述した実施例では吸着塔を２個並列に設けてい
るが、３塔以上用いた場合についても同様のこと１がで
きる。また、本発明は水素同位体中の不純物を除去する
精製装置だけに限定されるものではない。
るが、３塔以上用いた場合についても同様のこと１がで
きる。また、本発明は水素同位体中の不純物を除去する
精製装置だけに限定されるものではない。
考４図は本発明の一実施例に係るガスの精製装置の構成
図である。 ｌａ、ｌｂ・・・吸着塔 ２・・・吸着剤３・・・充て
ん物 ４・・・吸着剤 ５ａ 、 ５ｂ・・・ サンプリングライン６・・・ガ
ス分析計 ７・・・切抄替えノ（ルブ８・・・切り替え
バルブ ９・・・切り替え）くルブ１０・・・ガス人口
１１・・・ガス出口１２・・・サンプリングライン入
口 ２１・・・制御器 Ｇ・・・ガスの流れ
図である。 ｌａ、ｌｂ・・・吸着塔 ２・・・吸着剤３・・・充て
ん物 ４・・・吸着剤 ５ａ 、 ５ｂ・・・ サンプリングライン６・・・ガ
ス分析計 ７・・・切抄替えノ（ルブ８・・・切り替え
バルブ ９・・・切り替え）くルブ１０・・・ガス人口
１１・・・ガス出口１２・・・サンプリングライン入
口 ２１・・・制御器 Ｇ・・・ガスの流れ
Claims (1)
- ガス精製塔の上流側に第１の吸着層を設け、この第１の
吸着層の出口側にガスサンプルラインを設け、このザン
ブルラインの出力側に第２の吸着層を設けてなることを
特徴とするガス精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168245A JPS6061020A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ガス精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168245A JPS6061020A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ガス精製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6061020A true JPS6061020A (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=15864446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168245A Pending JPS6061020A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | ガス精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6061020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002253596A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-10 | Daiya Seiyaku Kk | 携帯型保水ゲル材 |
| WO2008145988A1 (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Bioquell Uk Limited | Filters |
| JP2017154920A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | 昭和電工株式会社 | アンモニア除去設備及び除去方法、水素ガスの製造装置及び製造方法、燃料電池並びに輸送機 |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58168245A patent/JPS6061020A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002253596A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-10 | Daiya Seiyaku Kk | 携帯型保水ゲル材 |
| WO2008145988A1 (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Bioquell Uk Limited | Filters |
| JP2017154920A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-07 | 昭和電工株式会社 | アンモニア除去設備及び除去方法、水素ガスの製造装置及び製造方法、燃料電池並びに輸送機 |
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