JPS6245315A - 圧力交代吸着方法 - Google Patents

圧力交代吸着方法

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JPS6245315A
JPS6245315A JP61187041A JP18704186A JPS6245315A JP S6245315 A JPS6245315 A JP S6245315A JP 61187041 A JP61187041 A JP 61187041A JP 18704186 A JP18704186 A JP 18704186A JP S6245315 A JPS6245315 A JP S6245315A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は上昇された圧力状態で作動される吸着位相の間
に吸着可能の成分が選択的に１つの吸着剤に吸着され、
前記吸着される成分に乏しいガス流が得られると共に１
つの吸着位相に引続いて更に低い圧力まで圧力降下が行
われ、然る後に前記吸着剤が低い圧力にて洗浄ガスを流
過されることによって再生されて、再び上昇された圧力
になされるような、少なくとも２つの異なる状態で強く
吸着可能の成分を含むガス混合物の分離を行う為の圧力
交代原理による吸着方法に関する。
従来技術 圧力交代吸着方法によるガスの分離の際には、圧力に関
係する吸着剤の吸着能力が利用され、その際に１つの吸
着装置を流過するガス混合物から比較的高い圧力で吸着
可能の成分が吸着され、後で行われる再生位相の間に降
下された圧力にてこの成分が脱着されるようになってい
る。その場合再生を容易にし、完全になす為に一般的に
最も低い処理圧力にて吸着装置を通して洗浄ガスが導か
れて、これによって吸着装置内の吸着される成分の分圧
が更に降下され、脱着された部分が吸着装置から排出さ
れるのである。このような方法に於ては、吸着不可能の
部分を含む生成ガスと共に脱着された成分及び洗浄ガス
より成る残余のガスが生ずるのである。
吸着されない生成ガスと共に吸着された成分を最も純粋
な状態で得ることが既に提案されている。
その場合、西独国公開公報第２６０４３０５号により公
知となされた方法によれば、吸着可能の成分を吸着した
吸着装置が先ずこの成分によって更に飽和されて、この
吸着装置内に未だ残留する吸着不可能のガスを排出させ
るようになされ、引続いて圧力降下、望ましくは大気圧
以下の圧力まで圧力降下されることによって脱着された
成分が二次生成物として得られるようになっている。こ
の二次生成物を不純にしない為にこの方法に於ては洗浄
ガスが投入されないのである。
発明の目的 本発明の目的は、吸着不可能の成分の流れと共に吸着可
能の成分に富んだ流れが得られるような冒頭に述べた種
類の方法を提供することである。
特に本発明は、少なくとも３つの成分を含むガス混合物
から吸着不可能の成分の流れと共に強く吸着可能の成分
に富んだ流れを得ることを提供することを目的とする。
見里皇景皿 上述の目的は、吸着圧力及び最低の膨張圧力の間にある
中間圧力にて１つの洗浄ガスによる１つの吸着装置の洗
浄が行われこの洗浄の間に前記吸着装置から、吸着可能
の成分に富んだ１つのガスが引出され、又この洗浄の終
了後に圧力が前記最低の膨張圧力まで低下されて残余の
ガスが前記吸着装置から引出されるようになすことによ
って解決されるのである。
本発明による方法に於ては、吸着を行った吸着装置の通
常の脱着が成る程度２つの部分的工程に分離され、その
際に第１の部分的工程で最も低い処理圧力よりも高い圧
力にて脱着物に富んだ流れを得るような部分的脱着が行
われるのである。この第１の部分的工程は完全な脱着の
前に中止されて、引続いて更に圧力を降下させることに
よって脱着を完了させるようになされるのである。本発
明による方法は多くの場合脱着物に富んだ流れが上昇さ
れた圧力にて排出され得る利点を有するのみでなく、又
低い処理圧力にて行われる通常の洗浄の場合よりも高い
濃度でこの成分を得ることを可能になすのである。
本発明の好都合な更に他の構成に於ては、吸着方向に対
して向流にて洗浄が行われるのである。
何故ならばこの場合に脱着されたガスが吸着装置の入口
端、従って最も強く吸着物を有する端部から引出される
ことが出来るからである。
吸着装置の脱着は洗浄の後で中間圧力まで更に圧力降下
を行うだけで完了されることが出来る。
しかし、この脱着を最も低い処理圧力にて更に洗浄を行
うことによって補助することが出来る。
圧力交代吸着方法に於ては、吸着前線が吸着装置の出口
端に達する前に吸着装置の吸着を中止させるのが普通で
ある。このことは吸着装置のその後に行われる膨張が部
分的に並流（Ｇｌｅｉｃｈｓ　ｔｒｏｍ）にて行うこと
が出来、その際に吸着前線が更に出口端に前進するが、
吸着前線の破壊が生ずることがないか、又は認められる
程の吸着前線の破壊が生じないようになす利点が得られ
るのである。実質的な量の吸着可能の成分が吸着装置の
出口端から排出される前に、通常のように膨張が向流に
て進められるのである。このような方法に本発明を応用
する場合には、並流膨張の終了の後で向流膨張の前に中
間圧力にて行うのが好都合である。この中間圧力は典型
的には、実質的に吸着圧力以下でこの吸着圧力よりも最
も低い処理圧力の方に更に近い圧力となされる。典型的
な吸着圧力は１５．３乃至３０．６ｋｇ／ｃｍｚ　（１
５乃至３０バール）の範囲であるが、又一方に於ては最
も低い処理圧力は通常例えば０．０５１ｋｇ／ｃｍ２（
５０Ｔｏｒｒ）の粗真空及び２．０４ｋｇ／ｃｍ２（２
バール）特に近似的に大気圧の間の圧力になされるので
ある。このような方法に於ては、中間圧力を最も低い処
理圧力よりも大体１．０２乃至６．１２ｋｇ／ｃ＋ｎ”
（１乃至６パール）だけ高いようになすのが好都合であ
る。
前述の更に他の目的を解決する為に、本発明によって少
なくとも３つの異なる状態で強く吸着可能の成分を含む
ガス混合物から出発して、１つの吸着位相の終了後に少
なくとも２つの吸着可能の成分が吸着剤に結合されるよ
うになされるのである。吸着装置の吸着はこのような場
合に２つの異なる領域、即ち最も強く吸着可能の成分に
富んだ吸着装置の入口端に隣接する領域及びこれに引続
く弱く吸着可能の成分に富んだ領域を有する。このよう
な構造に於て、本発明により中間圧力で行ねれる洗浄の
間に最も強（吸着可能の成分に富んだガスが引出される
ようになされるのである。この場合、この洗浄は向流に
て行われ、弱く吸着可能の実質的な部分が吸着装置から
排出される前に終了されるのが目的に適している。
洗浄に引続いて行われる最も低い処理圧力までの他に別
の膨張はこの変形実施形態に於ては同様に向流にて行わ
れるが、しかし多くの応用面では並流にて行うことも好
都合である。
このような更に他の膨張を行う特別な構成に於ては、膨
張は、実質的に最も強く吸着可能の成分を吸着した吸着
装置の部分に対しては並流にて行われ、実質的に弱く吸
着可能の成分を吸着した吸着装置の部分に対しては向流
にて行われるのである。このことは例えば吸着装置内に
中央取出し部（Ｍｉｔｔｅｌａｂｇｒｉｆｆ）を設け、
この中央取出し部が１つの吸着位相の終了後の最も強く
吸着可能の成分に対する大体吸着前線の高さに位置する
ようになすことによって行い得るのである。この変形形
態の方法を実施する為に、吸着装置を２つの互いに前後
に接続される部分吸着装置に分割し、これらの部分吸着
装置の内第１の部分吸着装置が１つの吸着位相の終了後
に最も強く吸着可能の成分のみを実質的に吸着し、第２
の部分吸着装置が弱く吸着可能の成分のみを実質的に吸
着するようになすことも可能である。しかしこのような
吸着剤を２つの容器に分割する際には洗浄に引続いて第
２の容器のみを更に最も低い処理圧力まで膨張させ、一
方策１の容器は中間圧力に留めるのも好都合である。
本発明の特別の実施形態に於ては、洗浄が中間圧力にて
弱く吸着可能の成分より成る洗浄ガスによって行われる
ことが出来る。
現在広く行われている概念に於て、成分とは必ずしも唯
１つのガス成分として理解されるものではなく、この場
合個々の成分のグループをも意味することは自明のこと
である。
本発明による方法は多くの分離処理方法に利用出来る。
例えば本発明は水素、窒素及び二酸化炭素の混合物から
アンモニア合成ガスを得る為に適していて、その場合水
素／窒素混合物と共にアンモニア合成に適した化学量論
的な比率で二酸化炭素に富んだ部分が得られるようにな
され、又は実質的に水素、軽い炭化水素及び重い炭化水
素を含み、水素に富んだ部分と共に更に重い炭化水素の
発熱量の大なる部分をも得られるようになされる精製ガ
スの分離に適している。
本発明は単に特別な吸着方法に制限されるものではなく
、任意の数の吸着装置例えば３つ乃至１２の間の数の吸
着装置を有する総ての通常の吸着方法に利用出来るので
ある。
本発明の更に詳細な点は図面に概略的に示された実施例
及びその応用例を参照して以下に説明される。
発明の実施例 圧力交代吸着設備内に於て、３つの成分Ａ、　Ｂ及びＣ
より成るガス混合物が、最も強く吸着可能の成分Ｃが完
全に吸着され、弱く吸着可能の成分Ｂが一部分吸着され
、最も弱く吸着可能の成分Ａ及び成分Ｂの一部分を含む
生成物の流れが１つの吸着位相の間に１つの吸着装置の
出口端から引出されるようにして分離されるようになっ
ている。
１つの吸着位相の終了後に１つの吸着装置の入口範囲に
隣接する範囲が成分Ｃを吸着し、これに引続く範囲が成
分Ｂを少なくとも一部分吸着するようになされる。これ
と共に成分Ａも又この吸着装置内に含まれているが、し
かし実質的には吸着剤の粒子の間の空虚な空間内にしか
存在しない。吸着した吸着装置はこ＼で先ず並流にて吸
着圧力、例えば２５．５ｋｇ／ｃｍ”　（２５バール）
から膨張サレ、その際に成分Ａ及びＢを含む膨張ガスが
引出されるようになされる。この並流膨張は多数のサイ
クル工程（Ｔａｋｔｓｃｈｒｉｔｔ）の間に引出され、
その際に先ず場合により多数の加圧される吸着装置との
圧力平衡が行われ、最後に膨張ガスが他の吸着装置の洗
浄の為に投入されるのである。並流膨張の終端圧力、例
えば４．０８ｋｇ／ｃｍ”　（４バール）に達した時に
他の丁度並流膨張位相で作動を行っている吸着装置から
洗浄ガスが吸着装置の出口端に導入されて入口端から肌
着された成分に富んだガスの流れが引出される。この中
間圧力に於ける洗浄は、成分Ｃの最大部分が吸着装置か
ら洗浄排出されるまで続けられ、その後で最も低い処理
圧力、例えば１゜５３ｋｇ／ｃｍ”　（１，５バール）
までの吸着装置の向流膨張が行われるのである。然る後
この圧力にて他の吸着装置から引出された膨張ガスによ
る更に他の洗浄が行われるのが望ましく、その際に吸着
装置の再生が完了されるのである。洗浄の終了後に通常
の方法で膨張される吸着装置との場合により多段階の圧
力平衡及び原料ガス又は生成ガスの導入による吸着圧力
までの最後の加圧によって吸着装置の加圧が行われるの
である。
成分Ｂはそれ自体他の吸着装置の並流膨張によって得ら
れた洗浄ガスであるが、比較的大なる成分Ｂの部分（特
に膨張ガスを出す吸着装置の圧力が降下される際に増加
する）を有する吸着剤によって吸着されるから、第２の
洗浄の間に肌着される成分を吸着した洗浄ガスを吸着装
置の中央範囲から引出すのが好都合である。これによっ
て予め中間圧力洗浄の際に成分Ｃを著しく解放された吸
着装置の部分が大なる範囲にわたって成分Ｂを吸着する
ことが回避されるのである。
第１図及び第２図の概略的図示は先ず任意の数の吸着装
置による吸着方法に対するサイクル工程の状態の部分を
示すが、その際本発明に対して重要なサイクル工程のみ
を示している。第１図により、３つの吸着装置が本発明
によるサイクル工程に関与するようになされている。吸
着位相の終了後既に若干並流膨張位相を行い得る状態に
なされた吸着装置１は１つのサイクル工程ＰＰ１の間、
丁度１つの洗浄位相Ｐ１を行っている吸着装置２に接続
されるのである。この位相の終了後にこれらの吸着装置
の間の接続が遮断されて吸着装置２が向流にて吸着方向
に膨張される（Ｄ）。吸着装置１はこの位相の間更に他
の並流膨張位相を行うか、又は位相ｐｐｉを終了する為
に到達した状態に留まるのである。このことは詳細には
夫々の吸着方法の選択に関係する。吸着装置２が向流膨
張位相を終了した後で、吸着装置２は再び吸着装置１に
接続され、この吸着装置１は更に他の並流膨張位相ＰＰ
２で駆動されて最も低い処理圧力で駆動される洗浄位相
Ｐ２の為の洗浄ガスを供給するのである。吸着装置２が
位相Ｐ２の終了後に通常の方法で再び加圧される間に、
吸着装置１は位相ＰＰ２の終了後に中間圧力に達してい
て、この中間圧力にて丁度位相ＰＰＩを行っている吸着
装置３からの並流膨張ガスによる第１の洗浄が行われる
のである。これに引続いて、吸着装置１は向流にて最も
低い処理圧力に膨張され（Ｄ）、然る後この時位相ＰＰ
２を行っている吸着装置３からの更に他の洗浄ガスによ
って洗浄されるのである（Ｐ２）。
この例に於ては、両方の洗浄工程が同じ吸着装置から得
られる並流膨張ガスによって行われるようになっている
が、両方の洗浄工程を行う為に種々の吸着装置から膨張
ガスが引出されるようになすことも可能である。
第２図に示された実施例に於ては、最も低い処理圧力に
於ける洗浄は行われない。何故ならば向流膨張位相りに
よって既に充分な脱着が行われているからである。第２
図によるサイクル工程の構成に於ては、サイクル工程Ｐ
２或いはＰＰ２が省略されたことによって実質的に簡単
化されているのである。
発明の効果 本発明は上述のように構成されているから、吸着圧力及
び最低の膨張圧力の間にある中間圧力にて１つの洗浄ガ
スによる１つの吸着装置の洗浄が行われこの洗浄の間に
前記吸着装置から、吸着可能の成分に富んだ１つのガス
が引出され、又この洗浄の終了後に圧力が前記最低の膨
張圧力まで降下されて残余のガスが前記吸着装置から引
出されるようになすことによって、従来の方法よりも温
かに優れた、少なくとも３つの成分を含むガス混合物か
ら吸着不可能の成分の流れと共に強く吸着可能の成分に
富んだ流れが得られるようになす新規な簡単な方法が提
供されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は夫々本発明の吸着方法を実施するサ
イクル工程を示す工程図。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）上昇された圧力状態で作動される吸着位相の間に
    吸着可能の成分が選択的に１つの吸着剤に吸着され、前
    記吸着された成分に乏しいガス流が得られると共に１つ
    の吸着位相に引続いて更に低い圧力まで圧力降下が行わ
    れ、然る後に前記吸着剤が低い圧力にて洗浄ガスを流過
    させることによって再生されて、再び上昇された圧力に
    なされるような、少なくとも２つの異なる状態で強く吸
    着可能の成分を含むガス混合物の分離を行う為の圧力交
    代原理による吸着方法に於て、前記吸着圧力及び最低の
    膨張圧力の間にある中間圧力にて１つの洗浄ガスによる
    １つの吸着装置の洗浄が行われこの洗浄の間に前記吸着
    装置から、吸着可能の成分に富んだ１つのガスが引出さ
    れ、又この洗浄の終了後に圧力が前記最低の膨張圧力ま
    で降下されて残余のガスが前記吸着装置から引出される
    ことを特徴とする吸着方法。
  2. （２）前記洗浄が吸着方向とは向流にて行われることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. （３）前記最低の膨張圧力にて前記吸着装置の更に別の
    洗浄が行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    又は第２項の何れか１項に記載の方法。
  4. （４）前記吸着装置が並流にて前記中間圧力まで膨張さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項
    の何れか１項に記載の方法。
  5. （５）前記吸着装置が前記洗浄の後で向流にて膨張され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
    何れか１項に記載の方法。
  6. （６）前記ガス混合物が少なくとも３つの異なる状態で
    強く吸着可能の成分を含み、又前記中間圧力にて行われ
    る洗浄の間に最も強く吸着される成分に富んだガスが引
    出されることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
    ５項の何れか１項に記載の方法。
  7. （７）前記洗浄が向流にて行われ、弱く吸着される部分
    が前記吸着装置から流出する前に終了することを特徴と
    する特許請求の範囲第６項記載の方法。
  8. （８）前記洗浄の終了後に行われる膨張が並流にて行わ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法
    。
  9. （９）前記洗浄の終了後に行われる膨張が、実質的に最
    も強く吸着可能の成分を吸着した吸着装置の部分に対し
    ては並流にて行われ、実質的に更に弱く吸着可能の成分
    を吸着した吸着装置の部分に対しては向流にて行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法。
  10. （１０）１つの吸着位相の終了後に第１の容器が実質的
    に最も強く吸着可能の成分を吸着し、第２の容器が実質
    的に更に弱く吸着可能の成分を吸着するように前記吸着
    装置が２つの互いに別々の容器に分離されていて、又洗
    浄の後で前記第２の容器のみが更に最も低い処理圧力ま
    で膨張されるようになされていることを特徴とする特許
    請求の範囲第８項記載の方法。
  11. （１１）前記更に弱く吸着可能の成分が洗浄ガスとして
    使用されることを特徴とする特許請求の範囲第６項乃至
    第１０項の何れか１項に記載の方法。
  12. （１２）前記洗浄の圧力が前記最も低い処理圧力よりも
    １．０２乃至６．１２ｋｇ／ｃｍ＾２（１乃至６バール
    ）だけ高い圧力であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第１１項の何れか１項に記載の方法。
JP61187041A 1985-08-12 1986-08-11 圧力交代吸着方法 Granted JPS6245315A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3528908.2 1985-08-12
DE19853528908 DE3528908A1 (de) 1985-08-12 1985-08-12 Druckwechseladsorptionsverfahren

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Publication Number Publication Date
JPS6245315A true JPS6245315A (ja) 1987-02-27
JPH0410365B2 JPH0410365B2 (ja) 1992-02-25

Family

ID=6278324

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