JPS6245317A - 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
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- JPS6245317A JPS6245317A JP60184544A JP18454485A JPS6245317A JP S6245317 A JPS6245317 A JP S6245317A JP 60184544 A JP60184544 A JP 60184544A JP 18454485 A JP18454485 A JP 18454485A JP S6245317 A JPS6245317 A JP S6245317A
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- JP
- Japan
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- adsorbent
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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
不発明に酸素富化燃焼に利用する温度スイング吸着に工
２酸素冨化力法に関するものであ６゜従来の技術 燃焼技術υ中には酸素富化燃焼技術がちぶ。例えば工業
炉においては酸素富化燃焼管行なえば。
２酸素冨化力法に関するものであ６゜従来の技術 燃焼技術υ中には酸素富化燃焼技術がちぶ。例えば工業
炉においては酸素富化燃焼管行なえば。
火炎１Ｍ度のｔ弁効果おＬび排ガス損失の減少により省
エネルギー効果が期待されてい勾。
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め空気の酸素の富化には、（
１）深冷法、（２） Ｐ Ｓ Ａ法、（３）膜流が従来
で為ら辿られていり。
１）深冷法、（２） Ｐ Ｓ Ａ法、（３）膜流が従来
で為ら辿られていり。
発明が解決しようとすり問題点
し刀瓢しながら、これらの従来法にいずれも空気成分分
離のためのエネルギーとして１価値の高い電力を必要と
する欠点があ゛り九。
離のためのエネルギーとして１価値の高い電力を必要と
する欠点があ゛り九。
即ち、（１）■深冷法では、高純度酸素が得られるもの
の、大規模で高度な維持技術全必娶とし、液化ガス製造
技術を伴うので高度の運転技術を要し・小′に？使用す
る場合［に液化酸素ケローリーで。
の、大規模で高度な維持技術全必娶とし、液化ガス製造
技術を伴うので高度の運転技術を要し・小′に？使用す
る場合［に液化酸素ケローリーで。
ま九は加圧ガスをボンベで輸送、貯蔵することが必要と
なり、液化分離のだめの電力原単位＝０．３３ ｋｖｈ
／ ｍ３９０％Ｏ８が必要となるものであった。
なり、液化分離のだめの電力原単位＝０．３３ ｋｖｈ
／ ｍ３９０％Ｏ８が必要となるものであった。
（２）のＰＳＡ法でに、需要地にて需要に応じ九設備谷
凰で比較的高純度な酸素が得られる％のの２窒素を吸着
させ九あと吸着剤全再生させリサイクル？形成させるた
めに原料空気の圧縮またに吸着剤再生のだめの減圧動力
として電力原単位：０．３３ 調ｈ ／ ｍ３９０ ％
Ｏｘが必要となるものであった。
凰で比較的高純度な酸素が得られる％のの２窒素を吸着
させ九あと吸着剤全再生させリサイクル？形成させるた
めに原料空気の圧縮またに吸着剤再生のだめの減圧動力
として電力原単位：０．３３ 調ｈ ／ ｍ３９０ ％
Ｏｘが必要となるものであった。
（３）の膜法でに、需要地にて需要に応じた設備容社で
酸素富化空気が得られ心ものの、圧縮または吸引の動力
とじて電力原単位： ０．ＯＩＩ ｊ ｋｉｈ ／ｍｖ
３０％Ｏ７が必要となゐ％、υであった。
酸素富化空気が得られ心ものの、圧縮または吸引の動力
とじて電力原単位： ０．ＯＩＩ ｊ ｋｉｈ ／ｍｖ
３０％Ｏ７が必要となゐ％、υであった。
不発明は、重化の火炎温度と昇効果？得るにｌ；酸素＠
度が３０％台で十分であって、そ７を以ｈｕ素濃度ｒ上
けても訪効果が殆ど父わらず、Ｉｆｃ省エネルギー効果
も十分に発揮でき心こと１て着眼し。
度が３０％台で十分であって、そ７を以ｈｕ素濃度ｒ上
けても訪効果が殆ど父わらず、Ｉｆｃ省エネルギー効果
も十分に発揮でき心こと１て着眼し。
需要地ＶＣ癌要墓に応じて設置できて分１３用電力原単
位の低い経済的な酸素富化システム全提供し、以ってｔ
記従来法の問題点全解決し二うとす／）ものであ６ 問題点？解決すめため０手段 不発明り温度ヌイング吸Ｎに工ゐ酸素話化万２人に、酸
素全窒素に優先して吸着す魯吸着剤全備えた吸着装Ｉｌ
を用い、該吸Ｎ装置に空気７通して吸Ｎ狡置υ重化吸着
剤に酸素を優先的に吸着させて窒素富化空気を流出させ
る吸着工程と、亀紀空気工９も高温の空気全ＩＴＯ記吸
着装重に通して吸眉狡１の＠記吸Ｎ剤？加熱し、該吸着
剤に吸着している酸素リッチガスを脱着させて酸素富化
空気？取得する再生工程と？備えたこと全特徴とすりも
のでの勾。
位の低い経済的な酸素富化システム全提供し、以ってｔ
記従来法の問題点全解決し二うとす／）ものであ６ 問題点？解決すめため０手段 不発明り温度ヌイング吸Ｎに工ゐ酸素話化万２人に、酸
素全窒素に優先して吸着す魯吸着剤全備えた吸着装Ｉｌ
を用い、該吸Ｎ装置に空気７通して吸Ｎ狡置υ重化吸着
剤に酸素を優先的に吸着させて窒素富化空気を流出させ
る吸着工程と、亀紀空気工９も高温の空気全ＩＴＯ記吸
着装重に通して吸眉狡１の＠記吸Ｎ剤？加熱し、該吸着
剤に吸着している酸素リッチガスを脱着させて酸素富化
空気？取得する再生工程と？備えたこと全特徴とすりも
のでの勾。
この場合、吸着剤金婦えた吸着装置として吸着ローター
ケ用いても艮いし、複数の吸着塔音用いゐことも可能で
あゐ。
ケ用いても艮いし、複数の吸着塔音用いゐことも可能で
あゐ。
作用
この方法にあっては、を気に吸着工程において吸沿装置
υ吸宥剤にニジ酸素が吸着して屋素′に化空気となつで
流出し、再生工程において高温の空気にＬ９制記吸着剤
に吸着している酸素リッチガスが脱潰しで酸素富化空気
が取得され◇と共に１１１１記吸２ｇ剤が再生される。
υ吸宥剤にニジ酸素が吸着して屋素′に化空気となつで
流出し、再生工程において高温の空気にＬ９制記吸着剤
に吸着している酸素リッチガスが脱潰しで酸素富化空気
が取得され◇と共に１１１１記吸２ｇ剤が再生される。
実施例
次に図示の実凡例について説明す心。
紀／−に示す第１実施例は、吸沿装置として吸着ロータ
ー７？用いた場合？示すもので、吸着ローターｌ？空気
経路！と再生経路３とＶＣ跨って配設し、再生経路３に
おけ心吸層ローグー／の上流側と燃燐排ガス経路／ｌと
に跨って熱変換器１２全配設し、空気経路２におけゐ吸
着ローター／のｔ流側と再生経路３におけ必熱交換器／
２Ｃ〕と流側？それぞれ流量調節弁≠、１３？介して共
通なファン５に連設し、再生経路３におけ心吸着ロータ
ーｌυ下流側全炉６のバーナ一部に連設し、燃焼排ガス
経路／ＩＶＣおけゐ熱変換器／、ｌＱ、ｒと流側？炉６
ｃｔＪ排気部に連設し、炉６リバーナ一部にに燃料供給
管７會臨ませてい心。
ー７？用いた場合？示すもので、吸着ローターｌ？空気
経路！と再生経路３とＶＣ跨って配設し、再生経路３に
おけ心吸層ローグー／の上流側と燃燐排ガス経路／ｌと
に跨って熱変換器１２全配設し、空気経路２におけゐ吸
着ローター／のｔ流側と再生経路３におけ必熱交換器／
２Ｃ〕と流側？それぞれ流量調節弁≠、１３？介して共
通なファン５に連設し、再生経路３におけ心吸着ロータ
ーｌυ下流側全炉６のバーナ一部に連設し、燃焼排ガス
経路／ＩＶＣおけゐ熱変換器／、ｌＱ、ｒと流側？炉６
ｃｔＪ排気部に連設し、炉６リバーナ一部にに燃料供給
管７會臨ませてい心。
吸着ローター／は、生として第一図に例示する工うな軸
方向に沿って仕切られたハニカム購Ｇ状υ円筒体とＩＪ
Ｊ回転軸？全ケーシング１０内に支片し、円筒体ざの壁
面には吸着剤全再生に形成し、こＣ，＋孜Ｍ剤としては
酸素７窒素に優先して吸着すめ吸着剤、例えばモレキュ
ツーシーブカーホン？用いなことが望ましい、、また円
筒体ざば、績云心汀■低イ旧札例えばセラミックス、プ
ラスチックス等でＦ！４成されることが望ましい。
方向に沿って仕切られたハニカム購Ｇ状υ円筒体とＩＪ
Ｊ回転軸？全ケーシング１０内に支片し、円筒体ざの壁
面には吸着剤全再生に形成し、こＣ，＋孜Ｍ剤としては
酸素７窒素に優先して吸着すめ吸着剤、例えばモレキュ
ツーシーブカーホン？用いなことが望ましい、、また円
筒体ざば、績云心汀■低イ旧札例えばセラミックス、プ
ラスチックス等でＦ！４成されることが望ましい。
し２７λして不例方法に２窒気経路２においてに。
ファンＳからの空気ａυ一部が低速で回転する吸着ロー
ターｌ全適当なＭ度、例えば／〜ｉｏｏ。
ターｌ全適当なＭ度、例えば／〜ｉｏｏ。
ｔｘｎ ／ ｓｅｅ 、 接触時間／〜７００ＳθＣで
通過し、この際吸着ローターｌυ吸着剤にエフ酸素が吸
着して窒素富化９気すとなって糸外に放出され心。
通過し、この際吸着ローターｌυ吸着剤にエフ酸素が吸
着して窒素富化９気すとなって糸外に放出され心。
−万、再生経路３においては、ＩｒＩＩ記７７ンＳから
Ｑ−Ｊ空気ａυ残部が熱交換器ｌコで加熱されて１００
℃以ｐＱＪ加熱空気ｅとなり、この加熱空気ｅが吸着ロ
ーグー／を通過し、こυ際吸着ローター／の吸着剤金加
熱し、９吸着剤に吸着している酸素リッチガス全脱着さ
せて吸層ローター／？再生し、酸素富化空気ｆとなって
流出し、この酸素富化空気ｆが炉６υバーナ一部に供給
され、燃料供給’ｔＹ ７ Ｄ）らの燃料Ｃを燃焼せし
めゐ。
Ｑ−Ｊ空気ａυ残部が熱交換器ｌコで加熱されて１００
℃以ｐＱＪ加熱空気ｅとなり、この加熱空気ｅが吸着ロ
ーグー／を通過し、こυ際吸着ローター／の吸着剤金加
熱し、９吸着剤に吸着している酸素リッチガス全脱着さ
せて吸層ローター／？再生し、酸素富化空気ｆとなって
流出し、この酸素富化空気ｆが炉６υバーナ一部に供給
され、燃料供給’ｔＹ ７ Ｄ）らの燃料Ｃを燃焼せし
めゐ。
こり際、熱交換器／２は炉６刀為ら燃焼排ガス経路／／
？挿油丁心燃悦排カスｄに：り加熱される。
？挿油丁心燃悦排カスｄに：り加熱される。
次に第３図に示す第２実施例は、吸着装置として多数υ
吸着塔２ ／ −２／ ｉ用いた場合全示すも９Ｊで、
これら吸着塔２／−２／の下＠ＶＣに空気供給用管２．
２全それぞれ開閉９ｆ２３〜２３１ｒ介して接続すゐと
共に酸素富化空気用言２を會それぞれ開閉９’ｆ２；−
２３；に介して接続し、吸着塔２１〜２／のと端には窒
素富化空気用言２６全それぞれ開閉方２７〜２７ケ介し
て接続すΦと共に加熱空気供袷由官２ざ？それぞれ開閉
央２９〜２９ケ介して接続してい／）。吸着塔２／〜２
１は、四例同様の成分のビーズ状又はペレット状の多数
の吸着ｎｊ？内部に充填していゐ。
吸着塔２ ／ −２／ ｉ用いた場合全示すも９Ｊで、
これら吸着塔２／−２／の下＠ＶＣに空気供給用管２．
２全それぞれ開閉９ｆ２３〜２３１ｒ介して接続すゐと
共に酸素富化空気用言２を會それぞれ開閉９’ｆ２；−
２３；に介して接続し、吸着塔２１〜２／のと端には窒
素富化空気用言２６全それぞれ開閉方２７〜２７ケ介し
て接続すΦと共に加熱空気供袷由官２ざ？それぞれ開閉
央２９〜２９ケ介して接続してい／）。吸着塔２／〜２
１は、四例同様の成分のビーズ状又はペレット状の多数
の吸着ｎｊ？内部に充填していゐ。
なお、こＱ）吸着塔２／〜２１に塔径全県Ｎ剤の代表長
の５０倍以ととし、吸着剤の充填長さ？３０Ｃ！ｒＬ以
ととすることが望ましい。
の５０倍以ととし、吸着剤の充填長さ？３０Ｃ！ｒＬ以
ととすることが望ましい。
し〃為シて不例方法に、吸着工程と再生工程と？交互的
に行うと共にこの丈イクル動作全各吸着塔２Ｚ〜２／で
位相差？付宇して順次的に行うもので、肯２２刀工ら常
温の空気ａ全供給すめと共Ｉｃ管２８から加熱意気ｅヶ
供給し、吸着工程においては、開閉−’Ｒ２３−２７全
開すめと共に開閉升２ｓ。
に行うと共にこの丈イクル動作全各吸着塔２Ｚ〜２／で
位相差？付宇して順次的に行うもので、肯２２刀工ら常
温の空気ａ全供給すめと共Ｉｃ管２８から加熱意気ｅヶ
供給し、吸着工程においては、開閉−’Ｒ２３−２７全
開すめと共に開閉升２ｓ。
２９全閉丁め。これにニジ官２！たらの空気氏が吸着塔
、？／円ケ適当な速度１例えば／〜１０００ｃｘ ／
ｓｅｃ 、接触時間／〜１００ＳｅＣ（１）速度で通過
し、この際吸着塔２／円の吸着剤にエフ酸素が吸着して
窒素富化孕気すとなって肯−２６万１ら流出すゐ 、 次に再生工程においては、開閉方２９．２５１開丁なと
共に開閉升２３．２７を閉す／）。これに工り官、２
ｇ ｖｊらの加熱空気ｅが吸着塔コｌ全通過し、こ（Ｚ
Ｊ際吸着塔、２／内の吸着剤を加熱し、Ｏ吸着剤に吸着
している酸素リツチガスを脱着させて該吸着剤？再生し
、酸素富化穿気ｆとなって肯２グ〃≧ら流出すめ、 なお、不例においてに吸着塔２／〜２）が多数のため、
一つの吸着塔２／ＶＣついて上記吸着工程が終ってから
次の吸着工程が始まゐまでに時間に余裕があり、再生工
程での加熱、−ｆ：ＬＤ５１ｔ （ｔ）冷却のサイクル
が容易にくめ心ものであ／）、。
、？／円ケ適当な速度１例えば／〜１０００ｃｘ ／
ｓｅｃ 、接触時間／〜１００ＳｅＣ（１）速度で通過
し、この際吸着塔２／円の吸着剤にエフ酸素が吸着して
窒素富化孕気すとなって肯−２６万１ら流出すゐ 、 次に再生工程においては、開閉方２９．２５１開丁なと
共に開閉升２３．２７を閉す／）。これに工り官、２
ｇ ｖｊらの加熱空気ｅが吸着塔コｌ全通過し、こ（Ｚ
Ｊ際吸着塔、２／内の吸着剤を加熱し、Ｏ吸着剤に吸着
している酸素リツチガスを脱着させて該吸着剤？再生し
、酸素富化穿気ｆとなって肯２グ〃≧ら流出すめ、 なお、不例においてに吸着塔２／〜２）が多数のため、
一つの吸着塔２／ＶＣついて上記吸着工程が終ってから
次の吸着工程が始まゐまでに時間に余裕があり、再生工
程での加熱、−ｆ：ＬＤ５１ｔ （ｔ）冷却のサイクル
が容易にくめ心ものであ／）、。
発明の効果
こυＬうに本発明において框、酸素ケ冨化した空気？得
るに当って、酸素？吸Ｎ剤に吸着させ之あと、燃焼排ガ
スの保有する熱？利用した高温の空気にエフ吸着剤全再
生すめことができ、従来法の＝９に空気中の窒素と酸素
を分離す／）７ｃめのエネルギーとして価値（ＩＩＩＪ
高い電力？要さず、更に生成した酸素富化空気全用いて
燃焼させたあとの排エネルギー全有効に利用丁心ことが
可能となり。
るに当って、酸素？吸Ｎ剤に吸着させ之あと、燃焼排ガ
スの保有する熱？利用した高温の空気にエフ吸着剤全再
生すめことができ、従来法の＝９に空気中の窒素と酸素
を分離す／）７ｃめのエネルギーとして価値（ＩＩＩＪ
高い電力？要さず、更に生成した酸素富化空気全用いて
燃焼させたあとの排エネルギー全有効に利用丁心ことが
可能となり。
制度な技術設＠奮要さずＢ姿地に需萼量に応じて容易に
実施できり。
実施できり。
図面は本発明Ｃｖ実施例に用いた装置ケ示すもので、第
１図は第１実施例の概念図、第２図に吸着ローターＱ）
一部欠截斜面図、第３図は第２実施例の概念図でめ＠。 ｌ・・・吸着ローター、２・・・空気経路、３・・・再
生秒路、ｔ・・・流量調節弁、ｊ・・・ファン、６・・
・炉、７・・・燃料供＠雪、８・・・円筒体、９・・・
回転軸、１０・・・ケーシング、／／・・・燃焼排ガヌ
旺路、／２・・・熱交換器、／３・・・流風調節うｆ、
２／・・・吸盈塔、２．２・・・９気供給用言、−３・
・・開閉弁、２≠・・・酸素富化空気用言、２５・・・
開閉弁、２６・・・屋素冨化を気珀官。 ２７・・・開閉弁、２ｇ・・・加熱空気供袷用肯、２ン
・・・開閉弁、ａ・・・空気、ｂ・・・鼠素富化孕気、
Ｃ・・・燃料。 ｄ・・・燃焼排ガス、ｅ・・・加熱空気、ｆ・・・酸素
富化空気 第１図
１図は第１実施例の概念図、第２図に吸着ローターＱ）
一部欠截斜面図、第３図は第２実施例の概念図でめ＠。 ｌ・・・吸着ローター、２・・・空気経路、３・・・再
生秒路、ｔ・・・流量調節弁、ｊ・・・ファン、６・・
・炉、７・・・燃料供＠雪、８・・・円筒体、９・・・
回転軸、１０・・・ケーシング、／／・・・燃焼排ガヌ
旺路、／２・・・熱交換器、／３・・・流風調節うｆ、
２／・・・吸盈塔、２．２・・・９気供給用言、−３・
・・開閉弁、２≠・・・酸素富化空気用言、２５・・・
開閉弁、２６・・・屋素冨化を気珀官。 ２７・・・開閉弁、２ｇ・・・加熱空気供袷用肯、２ン
・・・開閉弁、ａ・・・空気、ｂ・・・鼠素富化孕気、
Ｃ・・・燃料。 ｄ・・・燃焼排ガス、ｅ・・・加熱空気、ｆ・・・酸素
富化空気 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸素を窒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
吸着剤に酸素を優先的に吸着させて窒素富化空気を流出
させる吸着工程と、前記空気よりも高温の空気を前記吸
着装置に通して吸着装置の前記吸着剤を加熱し、該吸着
剤に吸着している酸素リッチガスを脱着させて酸素富化
空気を取得す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、再生工程における高温の空気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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184544A JPS6245317A (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 |
|---|---|---|---|
| JP60184544A JPS6245317A (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 |
|---|---|
| JPS6245317A true JPS6245317A (ja) | 1987-02-27 |
Family
ID=16155058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60184544A Pending JPS6245317A (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) | JPS6245317A (ja) |
Cited By (4)
| 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 |
| JPH02135114A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-24 | Nippon Steel Corp | 酸素富化空気の製造方法 |
| JPH02253819A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 酸素供給装置 |
| KR100386138B1 (ko) * | 1997-11-04 | 2003-08-27 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 압력스윙흡착방법 |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60184544A patent/JPS6245317A/ja active Pending
Cited By (4)
| 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 |
| JPH02135114A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-24 | Nippon Steel Corp | 酸素富化空気の製造方法 |
| JPH02253819A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 酸素供給装置 |
| KR100386138B1 (ko) * | 1997-11-04 | 2003-08-27 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 압력스윙흡착방법 |
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