JPS63232819A - 多層式吸着分離方法 - Google Patents
多層式吸着分離方法Info
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- JPS63232819A JPS63232819A JP62065605A JP6560587A JPS63232819A JP S63232819 A JPS63232819 A JP S63232819A JP 62065605 A JP62065605 A JP 62065605A JP 6560587 A JP6560587 A JP 6560587A JP S63232819 A JPS63232819 A JP S63232819A
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- adsorbent
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- Pending
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (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〕
本発明は、ゼオライトのごとき吸着剤を充填した吸着分
離塔内に原料気体、例えば空気等を圧送せしめ、窒素等
の不純物を除去して富化酸素空気を得るための吸着分離
方法に関する。
離塔内に原料気体、例えば空気等を圧送せしめ、窒素等
の不純物を除去して富化酸素空気を得るための吸着分離
方法に関する。
従来技術による圧力スイング吸着法（以下ＰＳＡ法とい
う）を用いた吸着塔の吸着及び再生操作を第４図によっ
て説明する。所定圧力に圧縮された原料空気を弁３Ａを
通して吸着ＭＩｒ１に送り、ここで５Ａ型ないし１３Ｘ
型もしくはモルデナイト型ゼオライト等の吸着剤によっ
て窒素等の不純物を除去した後、弁３Ｂを通して製品酸
素として回収される。吸着剤の再生は弁６Ａを通して吸
着塔２内の窒素を大気中に放出する。さらに真空ポンプ
等の減圧手段によって吸着塔内に残留する窒素を排気す
る。符号３Ａ、４Ａ、４Ｂ、５Ａはいずれも弁を示して
いる。
う）を用いた吸着塔の吸着及び再生操作を第４図によっ
て説明する。所定圧力に圧縮された原料空気を弁３Ａを
通して吸着ＭＩｒ１に送り、ここで５Ａ型ないし１３Ｘ
型もしくはモルデナイト型ゼオライト等の吸着剤によっ
て窒素等の不純物を除去した後、弁３Ｂを通して製品酸
素として回収される。吸着剤の再生は弁６Ａを通して吸
着塔２内の窒素を大気中に放出する。さらに真空ポンプ
等の減圧手段によって吸着塔内に残留する窒素を排気す
る。符号３Ａ、４Ａ、４Ｂ、５Ａはいずれも弁を示して
いる。
吸着塔２の再生工程終了後、吸着塔１及び吸着塔２を切
替えて、連続的に製品酸素を製造する。
替えて、連続的に製品酸素を製造する。
第５図に吸着塔１及び２内における不純物の分布を示す
。すなわち、吸着時には実線まで吸着され、再生時には
点線まで吸着される。したがって、これらの差となる斜
線の部分が吸着塔の処理量となる。
。すなわち、吸着時には実線まで吸着され、再生時には
点線まで吸着される。したがって、これらの差となる斜
線の部分が吸着塔の処理量となる。
ＰＳＡ法の場合は、再生を十分行なうかどうかで吸着能
力が決まり、吸着剤の吸着量は、その吸着される不純物
の濃度の関数であり、濃度が高ければ、吸着量は増加し
、低くなれば減少する。したがって、再生時には再生ガ
ス中６不純物の濃度は低ければ良いことになる。すなわ
ち、再生ガスの量が多ければ不純物の濃度も下り、吸着
剤の再生も十分に行なえる。なお、この種の方法として
関連するものには例えば特公昭４０−１９９３０号が挙
げられる。
力が決まり、吸着剤の吸着量は、その吸着される不純物
の濃度の関数であり、濃度が高ければ、吸着量は増加し
、低くなれば減少する。したがって、再生時には再生ガ
ス中６不純物の濃度は低ければ良いことになる。すなわ
ち、再生ガスの量が多ければ不純物の濃度も下り、吸着
剤の再生も十分に行なえる。なお、この種の方法として
関連するものには例えば特公昭４０−１９９３０号が挙
げられる。
上記従来技術は、吸着塔内の窒素吸着量分布についての
配慮がなされておらず、吸着及び肌着操作を実施した時
の吸着剤の有効吸着量が少ないという問題点があった。
配慮がなされておらず、吸着及び肌着操作を実施した時
の吸着剤の有効吸着量が少ないという問題点があった。
さらに、吸着剤からの窒素脱着量を減圧操作のみに依存
しているため、再生時の圧力を比較的低く維持する必要
があり、運転操作に要する動力が増大するという問題点
があった。
しているため、再生時の圧力を比較的低く維持する必要
があり、運転操作に要する動力が増大するという問題点
があった。
本発明の目的は、窒素吸着量分布に応じて再生を促進さ
せると共に、再生圧力を過度に低めろことなく、製品ガ
スの一部を用いて吸着塔からの脱着を促進し、運転動力
を低減することができる吸着分離方法を提供するにある
。
せると共に、再生圧力を過度に低めろことなく、製品ガ
スの一部を用いて吸着塔からの脱着を促進し、運転動力
を低減することができる吸着分離方法を提供するにある
。
上記目的は、吸着塔を不純物が少ない低濃度領域と不純
物が多い高濃度領域に分割して、両塔同時に減圧再生し
、高濃度領域には、さらに製品酸素の一部を塔上部から
流入させ、吸着剤から窒素をパージすることにより達成
される。このようにすることにより吸着剤の有効吸着量
が増加する。
物が多い高濃度領域に分割して、両塔同時に減圧再生し
、高濃度領域には、さらに製品酸素の一部を塔上部から
流入させ、吸着剤から窒素をパージすることにより達成
される。このようにすることにより吸着剤の有効吸着量
が増加する。
本発明は、吸着塔を高濃度吸着塔と低濃度吸着塔に分割
して両塔同時に再生することにより、吸着剤の有効吸着
量が著しく増大するという事実の究明に基づいている。
して両塔同時に再生することにより、吸着剤の有効吸着
量が著しく増大するという事実の究明に基づいている。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、第１図と同部分は同符号で示す。設定圧力
に圧縮された原料空気は、弁３Ａを通して高濃度吸着塔
９に送られ、吸着剤により不純物を除去され、更に弁７
Ａを通して低濃度吸着塔１１にて残存する不純物を除去
された後、弁３Ｂを通して製品として回収される。吸着
剤の再生は弁６Ａを通して低濃度吸着塔１２及び高濃度
吸着塔１０を同時に真空ポンプによって減圧状態とした
後、弁８Ｂを開放して製品酸素の１部を高濃度吸着塔１
０に導入し、それぞれ吸着剤から不純物を脱着して再生
を行なう。このように、低濃度吸着塔１２は窒素吸着量
が少ないため減圧のみで再生できるが、高濃度吸着塔１
０は窒素吸着量が多いため、製品酸素を導入し、吸着剤
から窒素をパージすることが不可欠である。
図において、第１図と同部分は同符号で示す。設定圧力
に圧縮された原料空気は、弁３Ａを通して高濃度吸着塔
９に送られ、吸着剤により不純物を除去され、更に弁７
Ａを通して低濃度吸着塔１１にて残存する不純物を除去
された後、弁３Ｂを通して製品として回収される。吸着
剤の再生は弁６Ａを通して低濃度吸着塔１２及び高濃度
吸着塔１０を同時に真空ポンプによって減圧状態とした
後、弁８Ｂを開放して製品酸素の１部を高濃度吸着塔１
０に導入し、それぞれ吸着剤から不純物を脱着して再生
を行なう。このように、低濃度吸着塔１２は窒素吸着量
が少ないため減圧のみで再生できるが、高濃度吸着塔１
０は窒素吸着量が多いため、製品酸素を導入し、吸着剤
から窒素をパージすることが不可欠である。
低濃度吸着塔１２及び高濃度吸着塔１０の再生終了時に
両塔を切替えて使用することにより連続的に原料中の不
純物である窒素を吸着除去できる。
両塔を切替えて使用することにより連続的に原料中の不
純物である窒素を吸着除去できる。
なお、吸着及び再生における弁の開閉状態を第１表に示
す。本発明では塔を２分割しであるが、さらに、多分割
しても本効果では変わりがない。
す。本発明では塔を２分割しであるが、さらに、多分割
しても本効果では変わりがない。
また、本実施例では２塔式の場合を示したが、本発明は
何ら塔数には限定されない。
何ら塔数には限定されない。
第１表
０弁開、×弁閉
第２図は、本発明を実施したときの吸着塔内の不純物の
分布図である。
分布図である。
吸着塔９，１０．１１及び１２として内径３９ｍＩｎ、
長さ１．０ｍの塔を２塔直列に４個用い、それぞれの塔
に約０．７ｋｇの５Ａ型ゼオライ１〜を吸着剤として充
填し、吸着工程１分、脱着工程１分の計２分を１工程と
し、上記の工程を繰り返した時の製品酸素濃度と酸素収
率の関係を第３図に実線で示す。比較のために、吸着塔
を分割しない従来法、すなわち第４図の吸着塔１及び吸
着塔２として内径３９ｍｍ、長さ２．０ｍ の塔を２個
用い、それぞれの塔に約１．４ｋｖ、の５Ａ型ゼオライ
トを吸着剤として充チアし、吸着工程１分、脱着工程１
分の計２分を１工程とした場合を第３図点線で示した。
長さ１．０ｍの塔を２塔直列に４個用い、それぞれの塔
に約０．７ｋｇの５Ａ型ゼオライ１〜を吸着剤として充
填し、吸着工程１分、脱着工程１分の計２分を１工程と
し、上記の工程を繰り返した時の製品酸素濃度と酸素収
率の関係を第３図に実線で示す。比較のために、吸着塔
を分割しない従来法、すなわち第４図の吸着塔１及び吸
着塔２として内径３９ｍｍ、長さ２．０ｍ の塔を２個
用い、それぞれの塔に約１．４ｋｖ、の５Ａ型ゼオライ
トを吸着剤として充チアし、吸着工程１分、脱着工程１
分の計２分を１工程とした場合を第３図点線で示した。
その結果２本発明による方式は従来方法に比べて、製品
酸素濃度９０％での酸素収率が５％改善できることが分
った。
酸素濃度９０％での酸素収率が５％改善できることが分
った。
上記実施例では圧力スイング吸着法のみを利用した例を
示したが、吸着剤を再生する際に吸着剤を加熱する温度
スイング吸着法との組み合せでも本発明は有効である。
示したが、吸着剤を再生する際に吸着剤を加熱する温度
スイング吸着法との組み合せでも本発明は有効である。
本発明によれば、吸着塔を高濃度吸着塔と低濃度吸着塔
に分割し、再生ガスを並列に通しさらに。
に分割し、再生ガスを並列に通しさらに。
高濃度吸着塔に製品酸素の一部を導入して再生するよう
にしたので、吸着塔の処理量を増大でき、吸着剤の充填
量を少なくして吸着塔を小型化できる。また、再生ガス
を分割して並列に流すことにより圧力損失の低減が図れ
る。さらに、再生圧力の高い状態でも不純物の再生が行
なえるので運転動力の低減が図れる。
にしたので、吸着塔の処理量を増大でき、吸着剤の充填
量を少なくして吸着塔を小型化できる。また、再生ガス
を分割して並列に流すことにより圧力損失の低減が図れ
る。さらに、再生圧力の高い状態でも不純物の再生が行
なえるので運転動力の低減が図れる。
第１図は本発明における吸着塔の系統図、第２図は本発
明を実施した時の吸着塔内における不純物の分布図、第
３図は本発明の方法による実験結果を示す特性図、第４
図は従来圧力スイング吸着装置における吸着塔の系統図
、第５図は、第４図に示す従来方法を実施した時の吸着
塔内における不純物の分布図である。 ９．１０・・・高濃度吸着塔、１１．１２・・・低濃度
吸着塔。
明を実施した時の吸着塔内における不純物の分布図、第
３図は本発明の方法による実験結果を示す特性図、第４
図は従来圧力スイング吸着装置における吸着塔の系統図
、第５図は、第４図に示す従来方法を実施した時の吸着
塔内における不純物の分布図である。 ９．１０・・・高濃度吸着塔、１１．１２・・・低濃度
吸着塔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加圧下で原料ガス中の不純物を吸着し、減圧下にて
不純物を脱着する圧力スイング吸着法において、前記吸
脱着を行う吸着塔を少なくとも２つ設け、吸着時に高濃
度吸着塔から低濃度吸着塔に原料を直列に送入し、脱着
時に前記高濃度吸着塔と前記低濃度吸着塔を同時に減圧
再生することを特徴とする多層式吸着分離方法。 ２、前記脱着時に前記高濃度吸着塔に製品酸素の一部を
送入することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
多層式吸着分離方法。 ３、前記原料ガスが空気であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の多層式吸着分離方法。 ４、前記原料ガスが空気であり且つ空気中の不純物が窒
素であり、空気から窒素を吸着除去して酸素富化空気を
得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層
式吸着分離方法。 ５、前記吸着塔内の吸着剤が５Ａ型ゼオライト、１３Ｘ
型ゼオライト、モルデナイト型ゼオライトのいずれかで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層
式吸着分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065605A JPS63232819A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 多層式吸着分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62065605A JPS63232819A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 多層式吸着分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232819A true JPS63232819A (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=13291813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62065605A Pending JPS63232819A (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 多層式吸着分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63232819A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0377618A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-03 | Hitachi Ltd | ガスの分離方法 |
| JPH05221A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Kanebo Ltd | 混合気体の分離装置 |
| JP2021094513A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ガス分離回収設備およびガス分離回収方法 |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP62065605A patent/JPS63232819A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0377618A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-04-03 | Hitachi Ltd | ガスの分離方法 |
| JPH05221A (ja) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Kanebo Ltd | 混合気体の分離装置 |
| JP2021094513A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ガス分離回収設備およびガス分離回収方法 |
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