JPS61287445A - 吸着装置の加熱再生方法 - Google Patents
吸着装置の加熱再生方法Info
- Publication number
- JPS61287445A JPS61287445A JP60130264A JP13026485A JPS61287445A JP S61287445 A JPS61287445 A JP S61287445A JP 60130264 A JP60130264 A JP 60130264A JP 13026485 A JP13026485 A JP 13026485A JP S61287445 A JPS61287445 A JP S61287445A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorption
- adsorbent
- gas
- adsorbed
- heated
- 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.)
- Granted
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は吸着装置の加熱再生方法に関するものである
。
。
従来、気体または液体中に含まれている不純物を取り除
くために吸着剤を充填した装置（吸着装置）が利用され
ることはよく知られている。そしてこのような吸着装置
の多くは複数基の吸着剤充填塔で構成され、精製（吸着
）工程と再生（脱着）工程とが交互に繰り返えされなが
ら運転されている。また、再生（脱着）工程において被
吸着物質を脱着させる方法として減圧法および加熱法を
挙げることができるが、加熱法は吸着剤を加熱して高温
下で被吸着物質を脱着させる方式であるから脱着終了後
には吸着最適温度にまで冷却する必要がある。この冷却
には、折角脱着させた被吸着物質を冷却工程中に再度吸
着剤に吸着させないように、通常の場合、被吸着物質を
取り除いた精製ガス（製品ガス）が用いられている。し
かし、冷却の全工程を精製ガスで処理することはコスト
高となることから、精製ガスの一部を未精製の原料ガス
に置き換える方法も一部で実施されているが、その際の
未精製の原料ガスの流れは、吸着工程におけるガスの流
れの逆方向では吸着工程時の出口側の吸着剤に被吸着物
質が大量吸着され、その被吸着物質が吸着工程の最終段
階において精製ガス中に離脱混入して折角の精製ガスの
純度を低下させるという考えから、はとんどの場合吸着
工程時のガスの流れと同一方向である。しかも、冷却時
に使用する未精製ガス中の被吸着物質が吸着剤に吸着さ
れ、これが吸着工程中に脱着して精製ガスの純度を低下
させることのないように過剰の吸着剤を使用する例が多
い。
くために吸着剤を充填した装置（吸着装置）が利用され
ることはよく知られている。そしてこのような吸着装置
の多くは複数基の吸着剤充填塔で構成され、精製（吸着
）工程と再生（脱着）工程とが交互に繰り返えされなが
ら運転されている。また、再生（脱着）工程において被
吸着物質を脱着させる方法として減圧法および加熱法を
挙げることができるが、加熱法は吸着剤を加熱して高温
下で被吸着物質を脱着させる方式であるから脱着終了後
には吸着最適温度にまで冷却する必要がある。この冷却
には、折角脱着させた被吸着物質を冷却工程中に再度吸
着剤に吸着させないように、通常の場合、被吸着物質を
取り除いた精製ガス（製品ガス）が用いられている。し
かし、冷却の全工程を精製ガスで処理することはコスト
高となることから、精製ガスの一部を未精製の原料ガス
に置き換える方法も一部で実施されているが、その際の
未精製の原料ガスの流れは、吸着工程におけるガスの流
れの逆方向では吸着工程時の出口側の吸着剤に被吸着物
質が大量吸着され、その被吸着物質が吸着工程の最終段
階において精製ガス中に離脱混入して折角の精製ガスの
純度を低下させるという考えから、はとんどの場合吸着
工程時のガスの流れと同一方向である。しかも、冷却時
に使用する未精製ガス中の被吸着物質が吸着剤に吸着さ
れ、これが吸着工程中に脱着して精製ガスの純度を低下
させることのないように過剰の吸着剤を使用する例が多
い。
したがって、吸着装置の加熱再生方法において、加熱に
よって被吸着物質を脱着し再生された高温の吸着剤を冷
却する従来の技術には、過剰の吸着剤とともに大量の精
製ガス（製品ガス）を必要とし、コスト的に好ましくな
いという解決すべき問題点がある。
よって被吸着物質を脱着し再生された高温の吸着剤を冷
却する従来の技術には、過剰の吸着剤とともに大量の精
製ガス（製品ガス）を必要とし、コスト的に好ましくな
いという解決すべき問題点がある。
上記の問題点を解決するために、この発明は、吸着工程
中に吸着剤が吸着した物質（被吸着物質）を、吸着時の
ガス流の逆方向の流れの加熱ガスによって脱着させた後
、加熱された吸着剤を加熱ガス流と同一方向の流れの未
精製ガスによって被吸着物質の吸着開始温度付近まで冷
却し、その後精製ガスに切り換えてさらに冷却するとい
う手段を採用したものである。
中に吸着剤が吸着した物質（被吸着物質）を、吸着時の
ガス流の逆方向の流れの加熱ガスによって脱着させた後
、加熱された吸着剤を加熱ガス流と同一方向の流れの未
精製ガスによって被吸着物質の吸着開始温度付近まで冷
却し、その後精製ガスに切り換えてさらに冷却するとい
う手段を採用したものである。
いま吸着工程における原料ガスが吸着装置の下から上の
方向へ流れるとすれば、再生のための加熱ガスは上から
下に流れることになるので、加熱再生直後においては吸
着剤層の最上部の温度が最も高く、ついで中間部であり
、下部は最も低い。
方向へ流れるとすれば、再生のための加熱ガスは上から
下に流れることになるので、加熱再生直後においては吸
着剤層の最上部の温度が最も高く、ついで中間部であり
、下部は最も低い。
このような吸着剤層に冷却用のガスを上から下へ流すと
、冷却効果の最も大きい最上部の温度は急速に低下する
が、中間部および下部の温度低下は緩慢であり、ある時
点で温度勾配が逆転し、下部が最も高くなる。したがっ
て、冷却工程の当初においては、被吸着物質を含む未精
製ガスを使用しても吸着剤温度が高いために吸着現象は
起こらず、冷却の進行とともに温度が低下すれば最上層
から被吸着物質の吸着が起こり始まる。しかし、この時
点では中間部および下部の吸着剤は被吸着物質を吸着す
る温度にまでは低下していないので、たとえ最上層部で
一部吸着が起こり始めても、未精製ガスから被吸着物質
を含まない精製ガスに切り換えることによって既に吸着
した被吸着物質も分圧の低下で脱着し、脱着した被吸着
物質は精製ガス中に混入したままより高温の中間部およ
び下部の吸着剤に吸着されることなく通過して、精製ガ
スと共に系外に排出され、中間部および下部の吸着剤も
次第に冷却され、被吸着物質への吸着能が現われる頃に
は最上層部に吸着していた被吸着物質も脱着し終わって
、精製ガスのみによる冷却が継続される。
、冷却効果の最も大きい最上部の温度は急速に低下する
が、中間部および下部の温度低下は緩慢であり、ある時
点で温度勾配が逆転し、下部が最も高くなる。したがっ
て、冷却工程の当初においては、被吸着物質を含む未精
製ガスを使用しても吸着剤温度が高いために吸着現象は
起こらず、冷却の進行とともに温度が低下すれば最上層
から被吸着物質の吸着が起こり始まる。しかし、この時
点では中間部および下部の吸着剤は被吸着物質を吸着す
る温度にまでは低下していないので、たとえ最上層部で
一部吸着が起こり始めても、未精製ガスから被吸着物質
を含まない精製ガスに切り換えることによって既に吸着
した被吸着物質も分圧の低下で脱着し、脱着した被吸着
物質は精製ガス中に混入したままより高温の中間部およ
び下部の吸着剤に吸着されることなく通過して、精製ガ
スと共に系外に排出され、中間部および下部の吸着剤も
次第に冷却され、被吸着物質への吸着能が現われる頃に
は最上層部に吸着していた被吸着物質も脱着し終わって
、精製ガスのみによる冷却が継続される。
以下、この発明の詳細を図面を用いながら説明する。な
お、この発明の方法はいかなるガスに対しても適用する
ことができるが、空気の除湿装置の事例を挙げることに
する。
お、この発明の方法はいかなるガスに対しても適用する
ことができるが、空気の除湿装置の事例を挙げることに
する。
いま、吸着剤（たとえばシリカゲル、活性アルミナ、合
成ゼオライト、活性炭など）を充填した２基の吸着塔Ａ
およびＢからなる図のような吸着装置において、入口１
から原料ガス（生空気）を送入すると、そのガスはバル
ブ■ｌ、四方コック２を経て吸着塔Ａに入り、ここで不
純物（主とじて水分）が吸着除去され逆止弁ＣＶｌおよ
びバルブ■２を経て出口３から精製ガス（乾燥空気）が
排出される。一方、吸着塔Ｂに対しては吸着剤の再生（
活性化）のためにブロワ−４によって原料ガス（生空気
）が加熱器５および逆止弁Ｃ■２を経て塔頂から吸着塔
Ｂに送られ、吸着剤を加熱し昇温させて吸着工程で吸着
剤に吸着した不純物を脱着させながら四方コック２を経
て系外に放出される。このような再生工程の途中で不純
物（被吸着物質）を含まない精製ガスを使用するときは
、精製ガス（製品ガス）の貯蔵容器等から三方ピストン
弁６およびニードルバルブ７を経由して導入する。
成ゼオライト、活性炭など）を充填した２基の吸着塔Ａ
およびＢからなる図のような吸着装置において、入口１
から原料ガス（生空気）を送入すると、そのガスはバル
ブ■ｌ、四方コック２を経て吸着塔Ａに入り、ここで不
純物（主とじて水分）が吸着除去され逆止弁ＣＶｌおよ
びバルブ■２を経て出口３から精製ガス（乾燥空気）が
排出される。一方、吸着塔Ｂに対しては吸着剤の再生（
活性化）のためにブロワ−４によって原料ガス（生空気
）が加熱器５および逆止弁Ｃ■２を経て塔頂から吸着塔
Ｂに送られ、吸着剤を加熱し昇温させて吸着工程で吸着
剤に吸着した不純物を脱着させながら四方コック２を経
て系外に放出される。このような再生工程の途中で不純
物（被吸着物質）を含まない精製ガスを使用するときは
、精製ガス（製品ガス）の貯蔵容器等から三方ピストン
弁６およびニードルバルブ７を経由して導入する。
ここで、吸着塔ＡおよびＢを内径６００ｍｍ（約０．２
８ｍ）、吸着剤層高１４３０ ｍｍの同形状の塔とし、
つぎの操業条件で圧縮空気の除湿および除湿剤（吸着剤
）の再生を試みた。
８ｍ）、吸着剤層高１４３０ ｍｍの同形状の塔とし、
つぎの操業条件で圧縮空気の除湿および除湿剤（吸着剤
）の再生を試みた。
入口風量 １００ ＯＮｍ３／時入口圧力
７］ｃｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）入口温度
４０°Ｃ 出口露点（１気圧下） −３５℃ 加熱再生風量 （ブロワ−による送風大気量） ３０ＯＮｍ３７時冷
却再生風量 （製品ガスのみの場合） ７ｏＮｍＶ時（大気
を用いたとき） ３ＯＮｍ３７時加熱時間
４ｈ 冷却時間 ４ｈ 塔切換え時間 ８ｈ 大気温度および相対湿度 ３０°Ｃ，ＲＨ８０％吸着
塔Ｂを再生するに当って加熱工程を完了した時の吸着剤
層の最上層部は約１８０℃になっており、そこへ３０°
Ｃの大気をブロワ−で送り始めた。当初は大気中の水分
は全く吸着されないが、吸着剤層の冷却が進行して温度
が降下するにつれて最上層部に近い部分から吸着が起こ
り始め、冷却時間の経過とともに吸着剤の吸着能は急上
昇する。
７］ｃｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）入口温度
４０°Ｃ 出口露点（１気圧下） −３５℃ 加熱再生風量 （ブロワ−による送風大気量） ３０ＯＮｍ３７時冷
却再生風量 （製品ガスのみの場合） ７ｏＮｍＶ時（大気
を用いたとき） ３ＯＮｍ３７時加熱時間
４ｈ 冷却時間 ４ｈ 塔切換え時間 ８ｈ 大気温度および相対湿度 ３０°Ｃ，ＲＨ８０％吸着
塔Ｂを再生するに当って加熱工程を完了した時の吸着剤
層の最上層部は約１８０℃になっており、そこへ３０°
Ｃの大気をブロワ−で送り始めた。当初は大気中の水分
は全く吸着されないが、吸着剤層の冷却が進行して温度
が降下するにつれて最上層部に近い部分から吸着が起こ
り始め、冷却時間の経過とともに吸着剤の吸着能は急上
昇する。
冷却開始後３０分間に流れた大気中の水分（計算を簡略
化するために、全送風量の８０％の、さらにその半分の
大気が含有する全水分量であるとする）、すなわち ３００ （Ｎｍ３） Ｘｏ、５（ｈｌ Ｘｏ、８Ｘ０．
５Ｘ３０．３９ （ｇ／ｍ３） Ｘｏ、８＝１４５８（
ｇ） となる。ここで、３０．３９ （ｇＡ３） は３０℃に
おける飽和水分量である。
化するために、全送風量の８０％の、さらにその半分の
大気が含有する全水分量であるとする）、すなわち ３００ （Ｎｍ３） Ｘｏ、５（ｈｌ Ｘｏ、８Ｘ０．
５Ｘ３０．３９ （ｇ／ｍ３） Ｘｏ、８＝１４５８（
ｇ） となる。ここで、３０．３９ （ｇＡ３） は３０℃に
おける飽和水分量である。
つぎに、冷却開始後３０分間に吸着された上記１４５８
ｇの水分を脱着させるに必要な製品ガス（乾燥空気）の
風量（４０°Ｃとして）は、３０（Ｎｍ３／時）Ｘ（２
７３＋４０）／２７３＝３４ （ｍ３／時）であり、４
０℃における飽和水分量は５１．１２ｇ／ｍ３ であ
るから、前記３４ｍ３ の乾燥空気か４０°Ｃ下飽和状
態で持ち去る水分量（安全係数を８０％とする）は、 ５１．１２（ｇ／ｍ３）Ｘ３４（ｍ３７時）Ｘｏ、８＝
１３９０（ｇ／時）となり、冷却開始後３０分間に吸
着される水分量１４５８ｇとほぼ同程度の水分を約１時
間前後で脱着させる能力を有することが明らかである。
ｇの水分を脱着させるに必要な製品ガス（乾燥空気）の
風量（４０°Ｃとして）は、３０（Ｎｍ３／時）Ｘ（２
７３＋４０）／２７３＝３４ （ｍ３／時）であり、４
０℃における飽和水分量は５１．１２ｇ／ｍ３ であ
るから、前記３４ｍ３ の乾燥空気か４０°Ｃ下飽和状
態で持ち去る水分量（安全係数を８０％とする）は、 ５１．１２（ｇ／ｍ３）Ｘ３４（ｍ３７時）Ｘｏ、８＝
１３９０（ｇ／時）となり、冷却開始後３０分間に吸
着される水分量１４５８ｇとほぼ同程度の水分を約１時
間前後で脱着させる能力を有することが明らかである。
実際は乾燥空気のみによる冷却は余裕をみて３時間程度
連続して行なわれるので、水分の脱着は充分である。
連続して行なわれるので、水分の脱着は充分である。
また、冷却に必要な総風量は
７０ （Ｎｍ３／時）Ｘ３．５（時）＝２４５ （Ｎｍ
３）であり、今未精製空気（大気）による冷却を３０Ｏ
Ｎｍ３／時で３０分間行なえば、１５０ Ｎｍ３である
から、精製空気のみの冷却に必要な精製空気の風量は２
４５ （Ｎｍ３） −１５０（Ｎｍ３）−９５（Ｎｍ３
）である。したがって、この風量を毎時３０ （Ｎｍ３
）とすれば３．１７時間流せばよいことになる。このよ
うな方法によれば、未精製空気を利用することによって
精製空気の使用量を４０％以下に節約することができる
。通常精製空気は７ ｋｇ／ ｃｍ２（ゲージ圧）に圧
縮されているので、これを大気圧まで降圧して使用する
ことが多く、精製（吸着）工程に要するコストとともに
圧縮のためのコストも加わって、精製空気はかなり高価
なものである。
３）であり、今未精製空気（大気）による冷却を３０Ｏ
Ｎｍ３／時で３０分間行なえば、１５０ Ｎｍ３である
から、精製空気のみの冷却に必要な精製空気の風量は２
４５ （Ｎｍ３） −１５０（Ｎｍ３）−９５（Ｎｍ３
）である。したがって、この風量を毎時３０ （Ｎｍ３
）とすれば３．１７時間流せばよいことになる。このよ
うな方法によれば、未精製空気を利用することによって
精製空気の使用量を４０％以下に節約することができる
。通常精製空気は７ ｋｇ／ ｃｍ２（ゲージ圧）に圧
縮されているので、これを大気圧まで降圧して使用する
ことが多く、精製（吸着）工程に要するコストとともに
圧縮のためのコストも加わって、精製空気はかなり高価
なものである。
この発明の方法によれば、従来広く用いられている吸着
装置をほとんどそのままの状態で使用することができる
ので、改造のための費用はほとんど不用であり、しかも
吸着剤の再生工程中に使用する高価な精製ガス（製品ガ
ス）の量を著しく節減することができる。したがってこ
の発明の意義はきわめて大きいと言える。
装置をほとんどそのままの状態で使用することができる
ので、改造のための費用はほとんど不用であり、しかも
吸着剤の再生工程中に使用する高価な精製ガス（製品ガ
ス）の量を著しく節減することができる。したがってこ
の発明の意義はきわめて大きいと言える。
図はこの発明の加熱再生方法を説明するための吸着装置
の系統図である。
の系統図である。
Claims (1)
- 吸着工程中に吸着剤が吸着した物質（被吸着物質）を、
吸着時のガス流の逆方向の流れの加熱ガスによつて脱着
させた後、加熱された吸着剤を加熱ガス流と同一方向の
流れの未精製ガスによつて被吸着物質の吸着開始温度付
近まで冷却し、その後精製ガスによつてさらに冷却する
ことを特徴とする吸着装置の加熱再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130264A JPS61287445A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 吸着装置の加熱再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60130264A JPS61287445A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 吸着装置の加熱再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287445A true JPS61287445A (ja) | 1986-12-17 |
| JPH0254141B2 JPH0254141B2 (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=15030114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60130264A Granted JPS61287445A (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 吸着装置の加熱再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61287445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170050A1 (de) * | 2000-07-06 | 2002-01-09 | M+W Zander Facility Engineering GmbH | Verfahren zur Regenerierung von mit organischen Substanzen beladenen elektrisch leitfähigen Adsorbentien |
-
1985
- 1985-06-13 JP JP60130264A patent/JPS61287445A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170050A1 (de) * | 2000-07-06 | 2002-01-09 | M+W Zander Facility Engineering GmbH | Verfahren zur Regenerierung von mit organischen Substanzen beladenen elektrisch leitfähigen Adsorbentien |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254141B2 (ja) | 1990-11-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |