JPS6245316A - 温度スイング吸着による酸素冨化方法 - Google Patents
温度スイング吸着による酸素冨化方法Info
- Publication number
- JPS6245316A JPS6245316A JP60184543A JP18454385A JPS6245316A JP S6245316 A JPS6245316 A JP S6245316A JP 60184543 A JP60184543 A JP 60184543A JP 18454385 A JP18454385 A JP 18454385A JP S6245316 A JPS6245316 A JP S6245316A
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- JP
- Japan
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- adsorption
- adsorbent
- air
- oxygen
- gas
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- Pending
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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
本発明に酸素富化燃焼に利用する温度スイング吸着によ
る酸素富化方法に関するものである。
る酸素富化方法に関するものである。
従来の技術
燃焼技術υ中には酸素富化燃規技術があぶ。例えば工業
炉においては酸素富化窓ga會行なえば。
炉においては酸素富化窓ga會行なえば。
火炎温度のJ:外効果および排ガス損失の減少Vcよる
省エネルギー効果が期待されてい勾。
省エネルギー効果が期待されてい勾。
この酸素富化燃焼に利用す@空気の酸素の富化Kfl、
(1)深冷法、(2)PSA法、(3) Jla 法カ
従来b−ラ知られている。
(1)深冷法、(2)PSA法、(3) Jla 法カ
従来b−ラ知られている。
発明が解決しLうとする問題点
し〃為しながら、これらの従来法にいずれも空気成分分
離■だめのエネルギーとして、価値の高い電力會必壺と
する欠点があつ7’C7 即ち、(1)GJ深冷法でに、高純度酸素が得られるも
の(l)、大規模で高度な維持技術を必要とし、液化ガ
フ製造技術?伴うので高度(l)連転技術を会し。
離■だめのエネルギーとして、価値の高い電力會必壺と
する欠点があつ7’C7 即ち、(1)GJ深冷法でに、高純度酸素が得られるも
の(l)、大規模で高度な維持技術を必要とし、液化ガ
フ製造技術?伴うので高度(l)連転技術を会し。
小量全使用−jる場合には液化酸素t゛ローリーチまた
は加圧ガスをボンベで輸送、貯蔵することが必要となり
、液化分離のための電力原単位:0.33 kwh 7
m39 t)チ02が必要となるもυであった。
は加圧ガスをボンベで輸送、貯蔵することが必要となり
、液化分離のための電力原単位:0.33 kwh 7
m39 t)チ02が必要となるもυであった。
(2)のPSA法では、需要地にて補装に応じた設@容
量で比較的高純度な酸素が得られ7)も&Jの。
量で比較的高純度な酸素が得られ7)も&Jの。
窒素を吸着させたあと吸着剤全再生させるサイクル全形
成させるために原料空気の圧縮また框吸看剤再生υため
の減圧動力として電力原単位:0゜33 kwh /
m390%02が必要となめものであった。
成させるために原料空気の圧縮また框吸看剤再生υため
の減圧動力として電力原単位:0゜33 kwh /
m390%02が必要となめものであった。
(3)υ脱法でに、需要地に1需要に応じ九設婦容量で
酸素富化空気が得られ/)もCL)の、圧縮またに吸引
の動力として電力原単位: 0,01A S kwh/
rn330%02が必要となる%、QJであった。
酸素富化空気が得られ/)もCL)の、圧縮またに吸引
の動力として電力原単位: 0,01A S kwh/
rn330%02が必要となる%、QJであった。
本発明に、前記の火炎温度J:!+効果全得々VCに酸
素濃度が30チ台で十分であって、それ以と酸素濃度?
tけても該効果が殆ど変わらず、また省エネルギー効果
も十分子lc発揮できめことにN眼し。
素濃度が30チ台で十分であって、それ以と酸素濃度?
tけても該効果が殆ど変わらず、また省エネルギー効果
も十分子lc発揮できめことにN眼し。
需要地に需要量に応じて設置できて分離用電力原単位の
低い経済的な酸素富化システムを提供し。
低い経済的な酸素富化システムを提供し。
以ってt紀従米法の問題点を解決しようとするものであ
る。
る。
問題点を解決するため0手段
本発明の温度スイング吸着にL々酸素富化方法に、窒素
を酸素に優先して吸着丁々吸着剤tWえ皮膜着装置’を
用い、訝吸着装置に空気を油して吸N装置(I)!l′
iI記吸着剤にg素全侵先的に吸着させて酸素富化突気
全流出させゐ吸着工程と、 fll紀空気工りも1Ia
i温の加熱ガスkdO記吸着装置に通して吸M装置υ皿
記吸JN剤金加熱し、醪吸着剤に吸着している窒素リッ
チガス全脱着させる再生工程とを随えたことt特徴とj
るものである0 この場合、吸着剤金偏えた吸着装置として吸着ローター
を用いても良いし、複数の吸着塔音用いることも可能で
あ、0.、また再生工程におけ@加熱ガスに燃焼排カス
または該燃焼排ガスと熱交換された加熱空気であっても
差叉えはない。
を酸素に優先して吸着丁々吸着剤tWえ皮膜着装置’を
用い、訝吸着装置に空気を油して吸N装置(I)!l′
iI記吸着剤にg素全侵先的に吸着させて酸素富化突気
全流出させゐ吸着工程と、 fll紀空気工りも1Ia
i温の加熱ガスkdO記吸着装置に通して吸M装置υ皿
記吸JN剤金加熱し、醪吸着剤に吸着している窒素リッ
チガス全脱着させる再生工程とを随えたことt特徴とj
るものである0 この場合、吸着剤金偏えた吸着装置として吸着ローター
を用いても良いし、複数の吸着塔音用いることも可能で
あ、0.、また再生工程におけ@加熱ガスに燃焼排カス
または該燃焼排ガスと熱交換された加熱空気であっても
差叉えはない。
作 用
この方法にあって区、空気は吸着工程において吸着装置
の吸着剤にエフ窒素が吸着して酸素富化空気となって流
出し、再生工程において加熱ガスにエフ前記吸着剤に吸
着してい23窒素リツチガスが脱着して前記吸着剤が再
生され勾。
の吸着剤にエフ窒素が吸着して酸素富化空気となって流
出し、再生工程において加熱ガスにエフ前記吸着剤に吸
着してい23窒素リツチガスが脱着して前記吸着剤が再
生され勾。
実施例
次に図示の実施例について説明す/)6第1図に示す第
1実施例に、吸着装置として吸着ローグー/を用い、こ
れを燃焼排カスにL!ll直接再生″jる場合金示すも
ので、吸着ローター7全空気経’l!、2と再生経路3
とに跨って配設し、空気経路−におけ@吸着ローグー/
の上流側に流址調節升≠を介して空気送入f+3ファン
j全連設し、空IJR,経路2における吸着ローターl
υ下流側を炉6のバーナ一部に連設し、再生経路3にお
ける吸着ローターlの上流gAAr3の排気部に連設し
、炉6Q)バーナ一部には燃料供給官7ケ臨ませていり
。
1実施例に、吸着装置として吸着ローグー/を用い、こ
れを燃焼排カスにL!ll直接再生″jる場合金示すも
ので、吸着ローター7全空気経’l!、2と再生経路3
とに跨って配設し、空気経路−におけ@吸着ローグー/
の上流側に流址調節升≠を介して空気送入f+3ファン
j全連設し、空IJR,経路2における吸着ローターl
υ下流側を炉6のバーナ一部に連設し、再生経路3にお
ける吸着ローターlの上流gAAr3の排気部に連設し
、炉6Q)バーナ一部には燃料供給官7ケ臨ませていり
。
吸着ローターlは、第3図に例示するような軸方向に沿
って仕切られたハニカム購造状(L)円筒体3v回転軸
9をケーシング10円に叉持し2円筒体ざの壁面にに吸
着剤を層状に形成し、この吸着剤としては窒素を酸素に
榎先して吸着丁Φ吸着剤。
って仕切られたハニカム購造状(L)円筒体3v回転軸
9をケーシング10円に叉持し2円筒体ざの壁面にに吸
着剤を層状に形成し、この吸着剤としては窒素を酸素に
榎先して吸着丁Φ吸着剤。
例えば合成ゼオフィト(モレキュラーシープSA)τ用
いりことが望ましい、、まだ円筒体ざに熱伝導圧の低い
■LグJえはセラミ゛ソクス、7°クスチツクヌ専で礪
成されることが望ましい。
いりことが望ましい、、まだ円筒体ざに熱伝導圧の低い
■LグJえはセラミ゛ソクス、7°クスチツクヌ専で礪
成されることが望ましい。
し〃)して不例方法に、髪気経路2 Kおいテ、7アン
5〃・らQ空気aが低速で回転丁心吸着ローター/?r
適当す速度1例えば/〜1000cTrt7/5eC1
よ触時闇/〜/ 00 Sac!で通過し、この際吸着
ローノー/■吸着剤により息索が吸着して酸素富化空気
すとなって流出し、こC1酸索富化空気Oが炉6のバー
ナ一部に供給され、燃料供幻官7〃1らσノ燃料C會燃
焼せしめる。
5〃・らQ空気aが低速で回転丁心吸着ローター/?r
適当す速度1例えば/〜1000cTrt7/5eC1
よ触時闇/〜/ 00 Sac!で通過し、この際吸着
ローノー/■吸着剤により息索が吸着して酸素富化空気
すとなって流出し、こC1酸索富化空気Oが炉6のバー
ナ一部に供給され、燃料供幻官7〃1らσノ燃料C會燃
焼せしめる。
一万、再生経路3においてかよ、炉6円(1)100電
E bl k GJ雲焼排ガスdが吸着ローメーl?通
過し。
E bl k GJ雲焼排ガスdが吸着ローメーl?通
過し。
この際吸着ローターlの吸着剤全加熱し、該吸着剤に吸
着している窒素リッチガスを脱着させて吸着ローターl
の吸着剤?再生し、糸外に放出されゐ 。
着している窒素リッチガスを脱着させて吸着ローターl
の吸着剤?再生し、糸外に放出されゐ 。
欠に第2図に示す第2実施例に、吸着評言としてq:」
例同様の吸着ローグー/ケ用い、これケ加熱突気VcL
ジ再生する場合?示jもので、吸増ローター/i空気経
路2と再生経11r3とに跨って配設し、再生経路3に
おける吸着ローターlυと流側と燃焼排ガス経路/lと
に跨って熱交換器/2を配設し、空気経路2における吸
着ローターlL:l)J:流側と再生経路3における熱
交換器ノコの1流側をそれぞれ流量調節9f11.、/
3を介して共通なファン5に連設し、空気経路2におけ
る吸着ローグー7の下流ill炉乙のバーナ一部に連設
し、燃焼排ガス経路/lにおける熱交換器/2のkJi
側?炉乙の排気部に連設し、炉6のバーナ一部には燃料
供給管7′t−臨ませてい心。
例同様の吸着ローグー/ケ用い、これケ加熱突気VcL
ジ再生する場合?示jもので、吸増ローター/i空気経
路2と再生経11r3とに跨って配設し、再生経路3に
おける吸着ローターlυと流側と燃焼排ガス経路/lと
に跨って熱交換器/2を配設し、空気経路2における吸
着ローターlL:l)J:流側と再生経路3における熱
交換器ノコの1流側をそれぞれ流量調節9f11.、/
3を介して共通なファン5に連設し、空気経路2におけ
る吸着ローグー7の下流ill炉乙のバーナ一部に連設
し、燃焼排ガス経路/lにおける熱交換器/2のkJi
側?炉乙の排気部に連設し、炉6のバーナ一部には燃料
供給管7′t−臨ませてい心。
しかして本例方法は、空気経路2においてはl個同様に
、ファン570為らυ突気aυ一部が低速で回転すり吸
着ローターl′Jt1例向様υ適当な速度で通過し、0
cL)際吸着ローグーlの吸着剤にLシ窒素が吸着して
酸素富化空気すとなって流出し、こυ酸素富化空気すが
炉6υバーナ一部に供給され5燃料供給’g 7 gs
らσノ慾勢C’AI”燃焼せしめΦ。
、ファン570為らυ突気aυ一部が低速で回転すり吸
着ローターl′Jt1例向様υ適当な速度で通過し、0
cL)際吸着ローグーlの吸着剤にLシ窒素が吸着して
酸素富化空気すとなって流出し、こυ酸素富化空気すが
炉6υバーナ一部に供給され5燃料供給’g 7 gs
らσノ慾勢C’AI”燃焼せしめΦ。
−万、い)主経路3においてに1皿記7アンjからの空
気aの残部が熱交換器12で加熱されて700°8以と
の加熱空気eとなり、この加熱空気eが吸着ローター/
を通過し、こQ)際吸着ローターl力吸渚剤金」1熱し
、諸吸着剤に吸着してい心鴛素すツチガスケ脱着させて
吸着ローターlを再生し、窒素富化空気fとして糸外に
放出される。この藺、1.6父換器/2は炉6〃・ら燃
焼排ガス経路//?挿油丁、0燃焼排ガスdにLジ加熱
されめ。
気aの残部が熱交換器12で加熱されて700°8以と
の加熱空気eとなり、この加熱空気eが吸着ローター/
を通過し、こQ)際吸着ローターl力吸渚剤金」1熱し
、諸吸着剤に吸着してい心鴛素すツチガスケ脱着させて
吸着ローターlを再生し、窒素富化空気fとして糸外に
放出される。この藺、1.6父換器/2は炉6〃・ら燃
焼排ガス経路//?挿油丁、0燃焼排ガスdにLジ加熱
されめ。
次に第を図に示す第3実施例に、吸着装置として多数の
吸着塔2/〜2/全用いた場合を示すもので、これら吸
着塔2/〜2/(IJ上下端は空気供給用官22全それ
ぞれ開閉弁23〜23を介して接ば丁Φと共に排ガス排
出r+3官2を會それぞれ開閉)l?f〜2jを介して
接続し、吸着塔コl〜−/ l/J上端VCiグ酸素富
化α気用管26fそれぞれ開閉9f27〜27′?Il
−介して接続すりと共に加熱ガス供給用官28全それぞ
れ開閉穴17〜29?介して接続している。吸着塔27
〜!lは、回倒同様CIJ成分のビーズ状又はベレット
状の多数の吸着剤を内部に充填している、 なお、この吸着塔2/〜、2/に塔径?吸着剤&J代表
長Q)50倍以tとし、吸着剤(り充@長切ケ30α以
ととすゐことが?ましい。
吸着塔2/〜2/全用いた場合を示すもので、これら吸
着塔2/〜2/(IJ上下端は空気供給用官22全それ
ぞれ開閉弁23〜23を介して接ば丁Φと共に排ガス排
出r+3官2を會それぞれ開閉)l?f〜2jを介して
接続し、吸着塔コl〜−/ l/J上端VCiグ酸素富
化α気用管26fそれぞれ開閉9f27〜27′?Il
−介して接続すりと共に加熱ガス供給用官28全それぞ
れ開閉穴17〜29?介して接続している。吸着塔27
〜!lは、回倒同様CIJ成分のビーズ状又はベレット
状の多数の吸着剤を内部に充填している、 なお、この吸着塔2/〜、2/に塔径?吸着剤&J代表
長Q)50倍以tとし、吸着剤(り充@長切ケ30α以
ととすゐことが?ましい。
しかして不例方法は、吸着工程と再生工程とを交互的に
行うと共にこq〕ナイクル動作を各吸ツ]塔2ノ〜、2
ノで位相差を句与して順次的に行うM)(0で、官、2
2から常温の空気a、を供給す心と共に肯211から燃
焼排ガス等の加熱ガスg?供給し、吸着工程においては
、開閉弁23..!7を03す@と共に開閉9f2!;
、29を閉する。これによυ肯コ、!〃≧らの空気aが
吸着塔2IP′3を適轟な速度5例えば/ 〜1000
cm/5oc−接触時間/〜100sec o速度で通
過し、この際吸着塔J/17’l(/J吸着剤にエフ窒
素が吸着し酸素富化空気すとなって官、26から流出す
る。
行うと共にこq〕ナイクル動作を各吸ツ]塔2ノ〜、2
ノで位相差を句与して順次的に行うM)(0で、官、2
2から常温の空気a、を供給す心と共に肯211から燃
焼排ガス等の加熱ガスg?供給し、吸着工程においては
、開閉弁23..!7を03す@と共に開閉9f2!;
、29を閉する。これによυ肯コ、!〃≧らの空気aが
吸着塔2IP′3を適轟な速度5例えば/ 〜1000
cm/5oc−接触時間/〜100sec o速度で通
過し、この際吸着塔J/17’l(/J吸着剤にエフ窒
素が吸着し酸素富化空気すとなって官、26から流出す
る。
次に再生工程においてに、開閉弁2q、25′f?開す
ると共に開閉9f23.27を閉する。これにLり管2
ざ〃瓢らの加熱ガスgが吸着塔21ケ通過し、この際吸
着塔27円の吸着剤全加熱し、厩吸着剤に吸着している
窒素リッチガスを脱着させて該吸着剤全再生し、営21
から排ガスhとして排出される、 なお、不例においては吸着塔、2/−2/が多数のため
、一つの吸着塔2/についてt紀吸着工程が終ってから
次の吸着工程が始まるまでに時間に余裕があや、再生工
程での加熱、そυ後の冷却のサイクルが容易にくめるも
υでらる、 発明の効果 このように不発明においては、酸素を富化した孕気全得
るに当って、窒素全吸着剤に吸着させたあと、燃焼排ガ
スの保有する熱を利用した加熱ガスVC!p吸着剤?再
生すりことができ、従来法のLうに空気中Q)窒素と酸
素?分離丁心ためのエネルギーとして価値の高い電力?
要さず、更に生成した酸素富化孕気を用いて燃焼させた
あとυ排エネルギー1!−存効に利用−j々ことが可能
となり、高度な技術設[!全姿さず需要地に需要量に応
じて容易に実施できる。
ると共に開閉9f23.27を閉する。これにLり管2
ざ〃瓢らの加熱ガスgが吸着塔21ケ通過し、この際吸
着塔27円の吸着剤全加熱し、厩吸着剤に吸着している
窒素リッチガスを脱着させて該吸着剤全再生し、営21
から排ガスhとして排出される、 なお、不例においては吸着塔、2/−2/が多数のため
、一つの吸着塔2/についてt紀吸着工程が終ってから
次の吸着工程が始まるまでに時間に余裕があや、再生工
程での加熱、そυ後の冷却のサイクルが容易にくめるも
υでらる、 発明の効果 このように不発明においては、酸素を富化した孕気全得
るに当って、窒素全吸着剤に吸着させたあと、燃焼排ガ
スの保有する熱を利用した加熱ガスVC!p吸着剤?再
生すりことができ、従来法のLうに空気中Q)窒素と酸
素?分離丁心ためのエネルギーとして価値の高い電力?
要さず、更に生成した酸素富化孕気を用いて燃焼させた
あとυ排エネルギー1!−存効に利用−j々ことが可能
となり、高度な技術設[!全姿さず需要地に需要量に応
じて容易に実施できる。
図面に不発明の実施例に用い皮表aを示すもので、第1
図は第1実施例IZJ概念図、第2図に第2実施例の概
念図、第3図に吸着ローターの一部欠截斜面図、第弘図
は第3実施例の概念−であめ。 l・・・吸着ローター、2・・・突気経路、3・・・再
生経路、lI・・・流m調節弁、5・・・7アン、6・
・・炉、7・・・燃斜供給官、ざ・・・円筒体、9・・
・回転軸、10・・・ケーシング、//・・・燃焼排ガ
ス経路、/2・・・熱父換器、/3・・・流量調節升、
2)・・・吸着塔、22・・・突気供給用官、23・・
・開閉升、2弘・・・排ガス排出用言、2S・・・開閉
弁、26・・・酸索富化空気用管、27・・・開閉弁1
.2J・・−加熱ガス供給用管、29・・・開閉弁、a
・・・2気、b・・・酸素富化空気、C・・・燃料。
図は第1実施例IZJ概念図、第2図に第2実施例の概
念図、第3図に吸着ローターの一部欠截斜面図、第弘図
は第3実施例の概念−であめ。 l・・・吸着ローター、2・・・突気経路、3・・・再
生経路、lI・・・流m調節弁、5・・・7アン、6・
・・炉、7・・・燃斜供給官、ざ・・・円筒体、9・・
・回転軸、10・・・ケーシング、//・・・燃焼排ガ
ス経路、/2・・・熱父換器、/3・・・流量調節升、
2)・・・吸着塔、22・・・突気供給用官、23・・
・開閉升、2弘・・・排ガス排出用言、2S・・・開閉
弁、26・・・酸索富化空気用管、27・・・開閉弁1
.2J・・−加熱ガス供給用管、29・・・開閉弁、a
・・・2気、b・・・酸素富化空気、C・・・燃料。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、窒素を酸素に優先して吸着する吸着剤を備えた吸着
装置を用い、該吸着装置に空気を通して吸着装置の前記
吸着剤に窒素を優先的に吸着させて酸素富化空気を流出
させる吸着工程と、前記空気よりも高温の加熱ガスを前
記吸着装置に通して吸着装置の前記吸着剤を加熱し、該
吸着剤に吸着している窒素リッチガスを脱着させる再生
工程とを備えたことを特徴とする温度スイング吸着によ
る酸素富化方法。 2、吸着剤を備えた吸着装置が吸着ローターである特許
請求の範囲第1項記載の温度スイング吸着による酸素富
化方法。 3、吸着剤を備えた吸着装置が複数の吸着塔である特許
請求の範囲第1項記載の温度スイング吸着による酸素富
化方法。 4、再生工程における、加熱ガスが燃焼排ガスと熱交換
された加熱空気である特許請求の範囲第1項、第2項も
しくは第3項記載の温度スイング吸着による酸素富化方
法。 5、再生工程における加熱ガスが燃焼排ガスである特許
請求の範囲第1項、第2項もしくは第3項記載の温度ス
イング吸着による酸素富化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60184543A JPS6245316A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 温度スイング吸着による酸素冨化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60184543A JPS6245316A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 温度スイング吸着による酸素冨化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6245316A true JPS6245316A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16155045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60184543A Pending JPS6245316A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 温度スイング吸着による酸素冨化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6245316A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01127022A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Toyobo Co Ltd | 吸着剤再生方法 |
WO2010013357A1 (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Jfeスチール株式会社 | 酸素富化空気の製造設備及び製造方法 |
EP2641980A1 (en) * | 2008-03-18 | 2013-09-25 | JFE Steel Corporation | Method for separating blast furnace gas |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60184543A patent/JPS6245316A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01127022A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Toyobo Co Ltd | 吸着剤再生方法 |
EP2641980A1 (en) * | 2008-03-18 | 2013-09-25 | JFE Steel Corporation | Method for separating blast furnace gas |
WO2010013357A1 (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Jfeスチール株式会社 | 酸素富化空気の製造設備及び製造方法 |
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