JPS6393322A - 吸着装置の塔切換法 - Google Patents
吸着装置の塔切換法Info
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- JPS6393322A JPS6393322A JP61237874A JP23787486A JPS6393322A JP S6393322 A JPS6393322 A JP S6393322A JP 61237874 A JP61237874 A JP 61237874A JP 23787486 A JP23787486 A JP 23787486A JP S6393322 A JPS6393322 A JP S6393322A
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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〕
２基あるいは２基以上の吸着塔を具えた多塔式圧力スイ
ング吸着法による吸着装置における吸着塔の切換法に関
するものである。
ング吸着法による吸着装置における吸着塔の切換法に関
するものである。
圧力スイング吸着法は空気の精製あるいはガスの分離な
どに広く使用されており、高圧の吸着工程と減圧での脱
着工程を一定時間毎に切換えて製品ガスを得る方法であ
るが、通常、２塔式とし、吸着工程と脱着工程を２基の
吸着塔で交互に切換えて連続的に原料ガスから被吸着成
分を吸着し。
どに広く使用されており、高圧の吸着工程と減圧での脱
着工程を一定時間毎に切換えて製品ガスを得る方法であ
るが、通常、２塔式とし、吸着工程と脱着工程を２基の
吸着塔で交互に切換えて連続的に原料ガスから被吸着成
分を吸着し。
精製している。
然し乍ら、上記の２塔式の吸着装置は、塔の切換時にお
いては、均圧工程で製品ガスの量が瞬間的に変動し、こ
れがプロセスに重大な支障を与えるという欠点があるた
め、製品の流量に変動のない２塔式の圧力スイング吸着
法が種々提案されている。
いては、均圧工程で製品ガスの量が瞬間的に変動し、こ
れがプロセスに重大な支障を与えるという欠点があるた
め、製品の流量に変動のない２塔式の圧力スイング吸着
法が種々提案されている。
例えば、吸着工程と再生工程の間のバルブの切換を多少
ずらせることにより、吸着工程を連続的に移行させるよ
うに工夫している例が多く見られるが、この方法では減
圧状態にある吸着塔に急激なガス流入が生じるため、製
品圧力の減少が生じ、本来ならば製品ガスが連続的に得
られる筈のところ、一時停止する傾向がある。これを防
止するために、圧力スイング吸着装置の出口にバファー
タンクを用いる方法がある。この方法は既に公知の技術
として普及しているが、バファータンクにより流斌の変
動を皆無にするためには、巨大な容量のタンクを必要と
するので、極めて不経済であるという問題点がある。
ずらせることにより、吸着工程を連続的に移行させるよ
うに工夫している例が多く見られるが、この方法では減
圧状態にある吸着塔に急激なガス流入が生じるため、製
品圧力の減少が生じ、本来ならば製品ガスが連続的に得
られる筈のところ、一時停止する傾向がある。これを防
止するために、圧力スイング吸着装置の出口にバファー
タンクを用いる方法がある。この方法は既に公知の技術
として普及しているが、バファータンクにより流斌の変
動を皆無にするためには、巨大な容量のタンクを必要と
するので、極めて不経済であるという問題点がある。
このように、従来、圧力の変動を比較的少なくする方法
として提案されているものは、経済的に多塔式圧力スイ
ング吸着法の製品ガスの圧力変動幅を皆無にすることは
出来ないのである。
として提案されているものは、経済的に多塔式圧力スイ
ング吸着法の製品ガスの圧力変動幅を皆無にすることは
出来ないのである。
本発明は、従来の多塔式圧力スイング吸着装置において
不可能とされていた取り出しガスの圧力変動を皆無にす
るための方法であって、特に空気の除湿、脱炭酸ガスの
ための圧力スイング吸着に伴う出口空気の圧力変動をな
くし、次工程の化学反応や製造プロセスになんら支障を
来さない方法を提供することを目的としてなされたもの
で、その構成は、２基あるいは２基以上の吸着塔を具え
た多塔式圧力スイング吸着装置によるガス分離操作にお
いて、系内に再生ガス蓄圧タンク及び製品ガスの一部を
圧縮する圧縮機を設置し、製品ガスの一部を前記圧縮機
により圧縮し製品ガスより高圧にして前記蓄圧タンク内
に蓄積し、吸着塔の切換に際して、再生のため減圧状態
にある吸着塔に、前記蓄圧タンク内から高圧の製品ガス
を急速に供給することにより、該吸着塔内の圧力を製品
ガス圧力と等しい圧力にした後、塔の切換を行なうこと
を特徴とするものである。
不可能とされていた取り出しガスの圧力変動を皆無にす
るための方法であって、特に空気の除湿、脱炭酸ガスの
ための圧力スイング吸着に伴う出口空気の圧力変動をな
くし、次工程の化学反応や製造プロセスになんら支障を
来さない方法を提供することを目的としてなされたもの
で、その構成は、２基あるいは２基以上の吸着塔を具え
た多塔式圧力スイング吸着装置によるガス分離操作にお
いて、系内に再生ガス蓄圧タンク及び製品ガスの一部を
圧縮する圧縮機を設置し、製品ガスの一部を前記圧縮機
により圧縮し製品ガスより高圧にして前記蓄圧タンク内
に蓄積し、吸着塔の切換に際して、再生のため減圧状態
にある吸着塔に、前記蓄圧タンク内から高圧の製品ガス
を急速に供給することにより、該吸着塔内の圧力を製品
ガス圧力と等しい圧力にした後、塔の切換を行なうこと
を特徴とするものである。
而して、本発明について詳細に説明すれば、次のとおり
である。
である。
本発明の第一の要点は、多塔式圧力スイング吸着法にお
いて、減圧下の吸着塔へ製品ガスをパージして脱着し、
その後、塔を吸着圧力まで昇圧する工程において、吸着
工程で製造した製品ガスの一部を別に設けた専用の圧縮
機で常時加圧し、再生ガス蓄圧タンク内に蓄積しておき
、この蓄圧ガスを以て吸着塔内の昇圧を行なった後、該
塔を切換えるようにする点であって、こうする二とによ
り、製品ガスの急激な消費が生じないため、製品ガス圧
力の変動が全く生じないばかりでなく、製品ガスの精製
度が著しく変化することもない。また、前記圧縮機は少
容量の小型のものですむため。
いて、減圧下の吸着塔へ製品ガスをパージして脱着し、
その後、塔を吸着圧力まで昇圧する工程において、吸着
工程で製造した製品ガスの一部を別に設けた専用の圧縮
機で常時加圧し、再生ガス蓄圧タンク内に蓄積しておき
、この蓄圧ガスを以て吸着塔内の昇圧を行なった後、該
塔を切換えるようにする点であって、こうする二とによ
り、製品ガスの急激な消費が生じないため、製品ガス圧
力の変動が全く生じないばかりでなく、製品ガスの精製
度が著しく変化することもない。また、前記圧縮機は少
容量の小型のものですむため。
上記従来の巨大なバファータンクを用いる方法に比して
極めて経済的である。
極めて経済的である。
本発明の第二の要点は、前記蓄圧タンクの設置により、
製品ガスの出口精製度を著しく改善できる点にある。従
来の圧力充填工程用のガスは吸着工程の後半から供給さ
れるため、破過寸前の状態にある吸着剤層を通過するこ
とになるので、吸着工程前半のガスに比して不純物の濃
度が上昇し、塔切換時に急激な流速の増加がある場合は
更に不純物の濃度が丘昇する。従って、従来型の多塔式
圧力スイング吸着装置は均圧工程に不純物濃度の高いガ
スを使用せざるを得ないため、精製度に限界があったが
、本発明によれば、昇圧用の製品ガスは精製度の高い吸
着工程の前半に蓄積されたガスを使用するため、吸着剤
は極めて高度な吸着性能を保持し、装置出口のガス精製
度は著しく改善される。
製品ガスの出口精製度を著しく改善できる点にある。従
来の圧力充填工程用のガスは吸着工程の後半から供給さ
れるため、破過寸前の状態にある吸着剤層を通過するこ
とになるので、吸着工程前半のガスに比して不純物の濃
度が上昇し、塔切換時に急激な流速の増加がある場合は
更に不純物の濃度が丘昇する。従って、従来型の多塔式
圧力スイング吸着装置は均圧工程に不純物濃度の高いガ
スを使用せざるを得ないため、精製度に限界があったが
、本発明によれば、昇圧用の製品ガスは精製度の高い吸
着工程の前半に蓄積されたガスを使用するため、吸着剤
は極めて高度な吸着性能を保持し、装置出口のガス精製
度は著しく改善される。
次に本発明の実施例を図により説明する。
図は本発明の系統図であって、Ａ、Ｂは吸着塔、Ｃは原
料空気を圧縮する圧縮機、Ｄは圧縮された原料空気を冷
却する冷却器、１，２，３，４，５゜６．７，８は自動
弁、９は製品ガスタンク、１０は製品ガスの一部を加圧
する圧縮機、 １１は前記圧縮機により加圧された製品
ガスを蓄積する再生ガス蓄圧タンク、１２は該蓄圧タン
ク１１と自動弁７，８との間に配設した自動弁である。
料空気を圧縮する圧縮機、Ｄは圧縮された原料空気を冷
却する冷却器、１，２，３，４，５゜６．７，８は自動
弁、９は製品ガスタンク、１０は製品ガスの一部を加圧
する圧縮機、 １１は前記圧縮機により加圧された製品
ガスを蓄積する再生ガス蓄圧タンク、１２は該蓄圧タン
ク１１と自動弁７，８との間に配設した自動弁である。
いま、吸着塔Ａでは吸着工程が、吸着塔Ｂでは再生工程
がそれぞれ行なわれているとすると、コンプレッサＡで
加圧圧縮された空気は、自動弁２を通って吸着塔Ａの下
がら該塔内に入り、被吸着成分を吸着されて、自動弁５
を通り製品ガスタンク９に送られる。製品ガスタンク９
に送られた製品ガスは、そこから目的の個所に送られる
°ほか。
がそれぞれ行なわれているとすると、コンプレッサＡで
加圧圧縮された空気は、自動弁２を通って吸着塔Ａの下
がら該塔内に入り、被吸着成分を吸着されて、自動弁５
を通り製品ガスタンク９に送られる。製品ガスタンク９
に送られた製品ガスは、そこから目的の個所に送られる
°ほか。
その一部はコンプレッサ１０で加圧圧縮されて蓄圧タン
ク１１に送られる。一方、吸着塔Ｂで行なわれている再
生工程は、自動弁３を開いて該吸着塔Ｂ内を減圧するこ
とにより吸着剤が吸着した成分を脱着し、この脱着工程
が終わった後、吸着工程に移行する前に該吸着塔Ｂ内の
圧力を吸着塔Ａ内のそれと同一にしなければならないが
、従来方法では製品ガスの一部をそのまま減圧状態にあ
る吸着塔Ｂ内に送り込んでいたため、前述したような問
題点があったのである。
ク１１に送られる。一方、吸着塔Ｂで行なわれている再
生工程は、自動弁３を開いて該吸着塔Ｂ内を減圧するこ
とにより吸着剤が吸着した成分を脱着し、この脱着工程
が終わった後、吸着工程に移行する前に該吸着塔Ｂ内の
圧力を吸着塔Ａ内のそれと同一にしなければならないが
、従来方法では製品ガスの一部をそのまま減圧状態にあ
る吸着塔Ｂ内に送り込んでいたため、前述したような問
題点があったのである。
然し乍ら、本発明においては、前記蓄圧タンク１１に蓄
積された昇圧製品ガスを、自動弁１２及び８を開くと共
に自動弁３を閉じて、吸着塔Ｂ内にその上部から送り込
み、該吸着塔Ｂ内の圧力を製品ガス圧力と等しい圧力に
した後、吸着塔の切換を行なうようにして、製品ガスを
そのまま使用しないようにしたから、従来方法において
、製品ガスの急激な消費により生じていた圧力の変動が
生じないし、また、蓄圧タンク１１に蓄積される昇圧製
品ガスは吸着工程初期の精製度の高いものであるから、
再生された吸着剤は高度な吸着性能を保持でき、装置出
口のガス精製度は著しく改善されるのである。
積された昇圧製品ガスを、自動弁１２及び８を開くと共
に自動弁３を閉じて、吸着塔Ｂ内にその上部から送り込
み、該吸着塔Ｂ内の圧力を製品ガス圧力と等しい圧力に
した後、吸着塔の切換を行なうようにして、製品ガスを
そのまま使用しないようにしたから、従来方法において
、製品ガスの急激な消費により生じていた圧力の変動が
生じないし、また、蓄圧タンク１１に蓄積される昇圧製
品ガスは吸着工程初期の精製度の高いものであるから、
再生された吸着剤は高度な吸着性能を保持でき、装置出
口のガス精製度は著しく改善されるのである。
尚、吸着塔Ｂが吸着工程、吸着塔Ａが脱着工程にあると
きは、自動弁１，４．６が開、同じく２゜３．５，７，
８，１２が閉の状態にあり、吸着塔Ａの脱着工程が終お
ったら、自動弁１を閉じ、おなしく１１．７を開いて、
吸着塔Ａ内にその圧力が吸着塔Ｂ内のそれと同一になる
まで昇圧製品ガスを送り込むものとする。
きは、自動弁１，４．６が開、同じく２゜３．５，７，
８，１２が閉の状態にあり、吸着塔Ａの脱着工程が終お
ったら、自動弁１を閉じ、おなしく１１．７を開いて、
吸着塔Ａ内にその圧力が吸着塔Ｂ内のそれと同一になる
まで昇圧製品ガスを送り込むものとする。
次に本発明の実験例を示す。
実験例 １
吸着剤として、シリカゲル、モレキュラーシーブ、アル
ミナゲル、活性炭などを使用し、これらを単独乃至混合
して、塔径２ｍ、塔長５ｍの２基の吸着塔に充填し、圧
力スイング吸着装置を構成して、この装置を、圧力５
ｋｇ／ｃｓｊＧ、切換時間１０分間で空気中の１１２０
およびＣＯ□を除去する深冷分離装置の前処理工程に設
置した。
ミナゲル、活性炭などを使用し、これらを単独乃至混合
して、塔径２ｍ、塔長５ｍの２基の吸着塔に充填し、圧
力スイング吸着装置を構成して、この装置を、圧力５
ｋｇ／ｃｓｊＧ、切換時間１０分間で空気中の１１２０
およびＣＯ□を除去する深冷分離装置の前処理工程に設
置した。
而して、処理空気魚は約３，０ＯＯＮボ／Ｈ，ＣＯ２濃
度３５０ｐｐｍ、水分は相対湿度１００％であったが、
本発明方法による吸着塔の出口不純物濃度は水分量−８
０℃以下、ＣＯ２濃度０．ｌｐｐｍの空気を発生した。
度３５０ｐｐｍ、水分は相対湿度１００％であったが、
本発明方法による吸着塔の出口不純物濃度は水分量−８
０℃以下、ＣＯ２濃度０．ｌｐｐｍの空気を発生した。
また、本発明方法において、蓄圧タンクの圧力を９ｋｇ
／ｃｄＧとすれば、塔の切換時に製品ガスの流量の変動
を皆無にすることが出来、その容量は吸着塔の容量の１
７２で充分であることが判明した。
／ｃｄＧとすれば、塔の切換時に製品ガスの流量の変動
を皆無にすることが出来、その容量は吸着塔の容量の１
７２で充分であることが判明した。
実験例 ２
吸着剤として、実験例１のものを使用し、これを実験例
１の吸着塔に充填して圧力スイング吸着装置を構成し、
この装置の再生ガスに、深冷分離装置からの、水分濃度
２ｐｐｍ、 Ｃｏ、濃度１〜３ｐｐｍの排空気を利用し
て、実験例１の操作条件と同一の空気処理を行なったと
ころ、吸着後の空気出口の水分量は１ ｐｐｍ以下、Ｃ
Ｏ２濃度は０．ｌｐｐｍに精製されていた。これは、本
発明において用いる蓄圧タンクからの高純度均圧用空気
の効果が極めて大きいことを示すものである。
１の吸着塔に充填して圧力スイング吸着装置を構成し、
この装置の再生ガスに、深冷分離装置からの、水分濃度
２ｐｐｍ、 Ｃｏ、濃度１〜３ｐｐｍの排空気を利用し
て、実験例１の操作条件と同一の空気処理を行なったと
ころ、吸着後の空気出口の水分量は１ ｐｐｍ以下、Ｃ
Ｏ２濃度は０．ｌｐｐｍに精製されていた。これは、本
発明において用いる蓄圧タンクからの高純度均圧用空気
の効果が極めて大きいことを示すものである。
本発明は上述のとおりであって、本発明方法によれば、
吸着塔の切換に際して、製品ガスの圧力を変化させるこ
となく、然も減圧状態にある脱着終了後の吸着塔に精製
度の高い昇圧製品ガスを供給して該塔内の圧力を製品ガ
ス圧力と等しくするようにしたから、製品ガスは常にそ
の流量が変化せず、従って、プロセスに重大な支障を与
えるようなおそれがないので、圧力スイング吸着法によ
る吸着装置における吸着塔の切換方法として好適である
。
吸着塔の切換に際して、製品ガスの圧力を変化させるこ
となく、然も減圧状態にある脱着終了後の吸着塔に精製
度の高い昇圧製品ガスを供給して該塔内の圧力を製品ガ
ス圧力と等しくするようにしたから、製品ガスは常にそ
の流量が変化せず、従って、プロセスに重大な支障を与
えるようなおそれがないので、圧力スイング吸着法によ
る吸着装置における吸着塔の切換方法として好適である
。
図は本発明方法を実施する装置の一例の系統図である。
Claims (1)
- １ ２基あるいは２基以上の吸着塔を具えた多塔式圧力
スイング吸着装置によるガス分離操作において、系内に
再生ガス蓄圧タンク及び製品ガスの一部を圧縮する圧縮
機を設置し、製品ガスの一部を前記圧縮機により圧縮し
製品ガスより高圧にして前記蓄圧タンク内に蓄積し、吸
着塔の切換に際して、再生のため減圧状態にある吸着塔
に、前記蓄圧タンク内から高圧の製品ガスを急速に供給
することにより、該吸着塔内の圧力を製品ガス圧力と等
しい圧力にした後、塔の切換を行なうことを特徴とする
吸着装置の塔切換法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237874A JPS6393322A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 吸着装置の塔切換法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61237874A JPS6393322A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 吸着装置の塔切換法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393322A true JPS6393322A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH0141085B2 JPH0141085B2 (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=17021695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61237874A Granted JPS6393322A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 吸着装置の塔切換法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393322A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3450885B2 (ja) * | 1993-07-27 | 2003-09-29 | 住友精化株式会社 | 窒素富化ガス分離方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167407A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Nippon Sanso Kk | プレツシヤ−スイング法による窒素製造方法 |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61237874A patent/JPS6393322A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167407A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Nippon Sanso Kk | プレツシヤ−スイング法による窒素製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0141085B2 (ja) | 1989-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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