JPH0139812B2 - - Google Patents
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- JPH0139812B2 JPH0139812B2 JP60089655A JP8965585A JPH0139812B2 JP H0139812 B2 JPH0139812 B2 JP H0139812B2 JP 60089655 A JP60089655 A JP 60089655A JP 8965585 A JP8965585 A JP 8965585A JP H0139812 B2 JPH0139812 B2 JP H0139812B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- adsorption
- carbon dioxide
- adsorption tank
- adsorption tanks
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、吸着剤を使用して空気中の二酸化炭
素(CO2〕を除去及び/又は回収する方法に係
り、特に宇宙ステーシヨン、潜水艦、ライフサイ
エンス実験室などの密閉空間におけるCO2の除
去、濃度コントロールに適した二酸化炭素の除去
装置に係る。
素(CO2〕を除去及び/又は回収する方法に係
り、特に宇宙ステーシヨン、潜水艦、ライフサイ
エンス実験室などの密閉空間におけるCO2の除
去、濃度コントロールに適した二酸化炭素の除去
装置に係る。
従来、吸着剤を使つて空気中の二酸化炭素(以
下、CO2という)を吸着し除去、回収する方法に
おいて、吸着剤を間接的に加熱して吸着された
CO2を脱着回収する場合、CO2を含む空気は、空
気フアンを介して吸着槽に入り、吸着剤でCO2が
吸着された後、熱媒により間接的に吸着槽が加熱
され除去、回収されるがCO2を吸着した吸着槽か
ら高純度のCO2を回収する場合には、初めに槽内
の空気を真空ポンプで吸引し、外部へ放出した
後、吸着槽が間接的に加熱され必要に応じて真空
を保たれてCO2を除去、回収する。その後、加熱
された吸着槽を冷媒により冷却した後、再びCO2
の吸着を開始し、吸着後再び加熱されてCO2を回
収するサイクルを繰返している。
下、CO2という)を吸着し除去、回収する方法に
おいて、吸着剤を間接的に加熱して吸着された
CO2を脱着回収する場合、CO2を含む空気は、空
気フアンを介して吸着槽に入り、吸着剤でCO2が
吸着された後、熱媒により間接的に吸着槽が加熱
され除去、回収されるがCO2を吸着した吸着槽か
ら高純度のCO2を回収する場合には、初めに槽内
の空気を真空ポンプで吸引し、外部へ放出した
後、吸着槽が間接的に加熱され必要に応じて真空
を保たれてCO2を除去、回収する。その後、加熱
された吸着槽を冷媒により冷却した後、再びCO2
の吸着を開始し、吸着後再び加熱されてCO2を回
収するサイクルを繰返している。
従来行なわれている空気中のCO2除去、回収ま
上記のように、吸着→加熱→回収→冷却→吸着の
サイクルを繰返しているが、吸着槽を加熱した熱
エネルギ(熱媒、冷媒)は全て排熱として系外へ
放出されており、複数の吸着槽を有する処理装置
においても上記サイクルの切換えが行なわれるの
みで、熱エネルギは全て系外に放出され熱回収は
行なわれていなかつた。
上記のように、吸着→加熱→回収→冷却→吸着の
サイクルを繰返しているが、吸着槽を加熱した熱
エネルギ(熱媒、冷媒)は全て排熱として系外へ
放出されており、複数の吸着槽を有する処理装置
においても上記サイクルの切換えが行なわれるの
みで、熱エネルギは全て系外に放出され熱回収は
行なわれていなかつた。
本発明は上記の問題点を解決するとともに宇宙
ステーシヨン等の密閉空間における生命維持系と
して好適な二酸化炭素除去装置を提供することを
目的とする。
ステーシヨン等の密閉空間における生命維持系と
して好適な二酸化炭素除去装置を提供することを
目的とする。
本発明では上記問題点を解決するために、密閉
空間内の二酸化炭素を含有する空気を導入し複数
の吸着槽に弁を介して供給する導入ラインと、空
気を導入するよう導入ラインを連通しかつ内部に
設けられた熱交換器構造に接して二酸化炭素の吸
着剤が設けられている複数の吸着槽と、前記複数
の吸着槽から弁を介して連通する空気排出ライン
と、前記複数の吸着槽から弁を介して連通する二
酸化炭素処理ラインと、前記複数の吸着槽内に設
けられた熱交換器に連通し吸着槽相互間に冷熱を
輸送する回路をそれぞれ形成する冷媒ライン及び
熱媒ラインと、弁を介して冷媒ライン及び熱媒ラ
インの回路に並列にそれぞれ連通するクーラ及び
ヒータとを有する二酸化炭素の除去装置とした。
空間内の二酸化炭素を含有する空気を導入し複数
の吸着槽に弁を介して供給する導入ラインと、空
気を導入するよう導入ラインを連通しかつ内部に
設けられた熱交換器構造に接して二酸化炭素の吸
着剤が設けられている複数の吸着槽と、前記複数
の吸着槽から弁を介して連通する空気排出ライン
と、前記複数の吸着槽から弁を介して連通する二
酸化炭素処理ラインと、前記複数の吸着槽内に設
けられた熱交換器に連通し吸着槽相互間に冷熱を
輸送する回路をそれぞれ形成する冷媒ライン及び
熱媒ラインと、弁を介して冷媒ライン及び熱媒ラ
インの回路に並列にそれぞれ連通するクーラ及び
ヒータとを有する二酸化炭素の除去装置とした。
本発明では上記構成としたので次の作用効果を
奏する。吸着槽の加熱冷却が熱交換器を通して
行われるので特に二酸化炭素の脱着に際し他の熱
媒が混入せず二酸化炭素を高純度に保てる。二
酸化炭素処理ラインを空気排出ラインと別系統に
設けて、高純度の二酸化炭素を次工程へ移送でき
る。熱媒ラインと冷媒ラインとを1つの吸着槽
内に別系統で設けたので、加熱冷却の応答が早
く、二酸化炭素の吸脱着効率が良い。複数の吸
着槽間に冷熱を輸送する冷媒ラインと熱媒ライン
とを設けて熱媒ラインにより脱着を終了した吸着
槽から脱着を開始しようとする吸着槽に熱を移送
して加熱するとともに、冷媒ラインにより吸着を
終了した吸着槽から吸着を開始しようとする吸着
槽に冷たさを移送して冷却するので、加熱冷却の
応答が早いとともに、この過程の間はヒータやク
ーラを使わずに加熱冷却ができるのでエネルギー
消費が小さい。冷媒ラインと並列にクーラを、
熱媒ラインに並列にヒータをそれぞれ設けたの
で、クーラとヒータとがそれぞれ1個ずつで済
み、装置が軽量コンパクトとなる。吸着槽の加
熱と冷却は吸着槽ごとに順次交代で行えばよいの
で、クーラとヒータの能力を特にあげる必要がな
く、エネルギー消費が小さくてすむ。
奏する。吸着槽の加熱冷却が熱交換器を通して
行われるので特に二酸化炭素の脱着に際し他の熱
媒が混入せず二酸化炭素を高純度に保てる。二
酸化炭素処理ラインを空気排出ラインと別系統に
設けて、高純度の二酸化炭素を次工程へ移送でき
る。熱媒ラインと冷媒ラインとを1つの吸着槽
内に別系統で設けたので、加熱冷却の応答が早
く、二酸化炭素の吸脱着効率が良い。複数の吸
着槽間に冷熱を輸送する冷媒ラインと熱媒ライン
とを設けて熱媒ラインにより脱着を終了した吸着
槽から脱着を開始しようとする吸着槽に熱を移送
して加熱するとともに、冷媒ラインにより吸着を
終了した吸着槽から吸着を開始しようとする吸着
槽に冷たさを移送して冷却するので、加熱冷却の
応答が早いとともに、この過程の間はヒータやク
ーラを使わずに加熱冷却ができるのでエネルギー
消費が小さい。冷媒ラインと並列にクーラを、
熱媒ラインに並列にヒータをそれぞれ設けたの
で、クーラとヒータとがそれぞれ1個ずつで済
み、装置が軽量コンパクトとなる。吸着槽の加
熱と冷却は吸着槽ごとに順次交代で行えばよいの
で、クーラとヒータの能力を特にあげる必要がな
く、エネルギー消費が小さくてすむ。
第1図〜第3図に本発明の実施例を示すが、第
1吸着槽と第2吸着槽の2槽を有する処理システ
ムを例示している。
1吸着槽と第2吸着槽の2槽を有する処理システ
ムを例示している。
図において、1は第1吸着槽、2は第2吸着槽
である。(以下吸着槽1、吸着槽2という)この
吸着槽1および2は、導入ライン3、および空気
排出ライン4を介して連通されており、更に、熱
媒ライン5および冷媒ライン6とも相互に連通さ
れている。
である。(以下吸着槽1、吸着槽2という)この
吸着槽1および2は、導入ライン3、および空気
排出ライン4を介して連通されており、更に、熱
媒ライン5および冷媒ライン6とも相互に連通さ
れている。
導入ライン3には、CO2を含有する空気Jを吸
着槽1に導びく切換弁3−1と吸着槽2に導びく
切換弁3−2が設けられており、空気排出ライン
4には、吸着槽1,2の空気抜きを行なうための
切換弁4−1,4−2と、吸着槽1と二酸化炭素
処理ライン7を連通する連結ライン8および吸着
槽2と二酸化炭素処理ライン7を連通する連結ラ
イン9が切換弁8−1,9−1を介して設けられ
ている。
着槽1に導びく切換弁3−1と吸着槽2に導びく
切換弁3−2が設けられており、空気排出ライン
4には、吸着槽1,2の空気抜きを行なうための
切換弁4−1,4−2と、吸着槽1と二酸化炭素
処理ライン7を連通する連結ライン8および吸着
槽2と二酸化炭素処理ライン7を連通する連結ラ
イン9が切換弁8−1,9−1を介して設けられ
ている。
二酸化炭素処理ライン7には、吸着槽1又は2
内の熱交換器に設けられた吸着剤で吸着され、脱
着処理で加熱されたCO2を冷却するためのクーラ
10と必要に応じて真空引きを行なう真空ポンプ
11と、空気抜き弁12が設けられており、吸着
されたCO2を回収するようになつている。
内の熱交換器に設けられた吸着剤で吸着され、脱
着処理で加熱されたCO2を冷却するためのクーラ
10と必要に応じて真空引きを行なう真空ポンプ
11と、空気抜き弁12が設けられており、吸着
されたCO2を回収するようになつている。
吸着槽1,2におけるCO2の吸着と脱着の処理
は、第2図に示すように冷媒ライン6、熱媒ライ
ン5を介して行なわれるが、冷媒ライン6は脱着
時熱媒ライン5を介して加熱された一方の吸着槽
(例えば1)の熱を他方の吸着槽(例えば2)に
循環移動させる熱源循環ライン21と、CO2を吸
着のため一方の吸着槽(1又は2)の冷却を行な
う冷却ライン22,23で構成されており、循環
ポンプ24、クーラ25、切換弁26,27,2
8,29,30,31が設けられている。又、熱
媒ライン5はCO2の脱着時に一方の吸着槽(1又
は2)の加熱を行なう加熱ライン32,33で構
成されており、循環ポンプ34、加熱装置(例え
ば蒸気)35、切換弁36,37,38,39,
40,41が設けられている。
は、第2図に示すように冷媒ライン6、熱媒ライ
ン5を介して行なわれるが、冷媒ライン6は脱着
時熱媒ライン5を介して加熱された一方の吸着槽
(例えば1)の熱を他方の吸着槽(例えば2)に
循環移動させる熱源循環ライン21と、CO2を吸
着のため一方の吸着槽(1又は2)の冷却を行な
う冷却ライン22,23で構成されており、循環
ポンプ24、クーラ25、切換弁26,27,2
8,29,30,31が設けられている。又、熱
媒ライン5はCO2の脱着時に一方の吸着槽(1又
は2)の加熱を行なう加熱ライン32,33で構
成されており、循環ポンプ34、加熱装置(例え
ば蒸気)35、切換弁36,37,38,39,
40,41が設けられている。
なお、第1図において13は空気フアンであ
る。
る。
次に第1図〜第3図にもとづき実施例の作用を
説明する。
説明する。
いま、CO2を含有する空気Jは、空気フアン1
3を介して導入ライン3から吸着槽1導びかれて
おり、吸着槽1は吸着工程、吸着槽2はCO2回収
工程にあるものとする。
3を介して導入ライン3から吸着槽1導びかれて
おり、吸着槽1は吸着工程、吸着槽2はCO2回収
工程にあるものとする。
この時、第1図の切換弁3−1,9−1は開、
切換弁3−2,4−1,4−2,8−1は閉であ
る。
切換弁3−2,4−1,4−2,8−1は閉であ
る。
第2図の冷媒ライン6の切換弁26〜31は全
開、熱媒ライン5の切換弁36,39は閉、切換
弁37,38,40,41は開の状態にある。
開、熱媒ライン5の切換弁36,39は閉、切換
弁37,38,40,41は開の状態にある。
吸着槽1では、槽内に設けられた吸着剤により
空気中のCO2が吸着され、吸着槽2では、吸着剤
のCO2が加熱ライン33の熱媒を介して加熱さ
れ、脱着が進むと切換弁9−1が開となり、連結
ライン9を経て、二酸化炭素処理ライン7にポン
プ11を介して導入されてクーラ10により冷却
された後、弁12で空気抜きが行なわれCO2が回
収される。この時吸着槽1は低温槽、吸着槽2は
高温槽となつている。
空気中のCO2が吸着され、吸着槽2では、吸着剤
のCO2が加熱ライン33の熱媒を介して加熱さ
れ、脱着が進むと切換弁9−1が開となり、連結
ライン9を経て、二酸化炭素処理ライン7にポン
プ11を介して導入されてクーラ10により冷却
された後、弁12で空気抜きが行なわれCO2が回
収される。この時吸着槽1は低温槽、吸着槽2は
高温槽となつている。
この、吸着工程、回収工程が完了すると次に吸
着槽1はCO2脱着のため加熱され、吸着槽2は
CO2吸着のため所定温度まで冷却されるが、その
前工程として、熱媒体を間接的、又は直接的(通
常は間接的)に循環させて両槽間の熱交換が行な
われる。
着槽1はCO2脱着のため加熱され、吸着槽2は
CO2吸着のため所定温度まで冷却されるが、その
前工程として、熱媒体を間接的、又は直接的(通
常は間接的)に循環させて両槽間の熱交換が行な
われる。
まず、切換弁3−1,3−2,4−1,4−
2,9−1が全開、熱媒ライン5の切換弁36〜
41全開、冷媒ライン6の切換弁30,31閉とな
り、熱源循環ライン21を切換弁26〜29が開
となつて、循環ポンプ24が作動し、高温状態に
ある吸着槽2の熱が低温の吸着槽1に移される。
この熱源移動は、吸着槽2が例えば100℃、吸着
槽1が例えば0℃とした場合、両槽が例えば50℃
前後のほぼ同温度になればよい。
2,9−1が全開、熱媒ライン5の切換弁36〜
41全開、冷媒ライン6の切換弁30,31閉とな
り、熱源循環ライン21を切換弁26〜29が開
となつて、循環ポンプ24が作動し、高温状態に
ある吸着槽2の熱が低温の吸着槽1に移される。
この熱源移動は、吸着槽2が例えば100℃、吸着
槽1が例えば0℃とした場合、両槽が例えば50℃
前後のほぼ同温度になればよい。
両槽がほぼ同温度になると冷媒ライン6の切換
弁26,29が閉、切換弁27,28,30,3
1が開となり(冷却ライン23のみ作動)循環ポ
ンプ24、クーラ25を介して吸着槽2が吸着の
ための所定温度まで冷却される。
弁26,29が閉、切換弁27,28,30,3
1が開となり(冷却ライン23のみ作動)循環ポ
ンプ24、クーラ25を介して吸着槽2が吸着の
ための所定温度まで冷却される。
冷却が完了すると吸着槽2が吸着工程に入り、
吸着槽1は空気抜きが行なわれた後、加熱により
CO2回収が行なわれる。
吸着槽1は空気抜きが行なわれた後、加熱により
CO2回収が行なわれる。
すなわち、切換弁を所定の開閉状態にした後、
吸着槽2にはCO2を含有する空気Jが、空気フア
ン13を介して導入されCO2の吸着が行なわれ、
一方、吸着槽1は、熱媒ライン5の加熱ライン3
2により加熱され、吸着済のCO2の脱着と回収が
行なわれるもので、上記操作が完了すると吸着槽
1,2の熱交換が行なわれ、吸着槽1が吸着工
程、吸着槽2が回収工程となるサイクルを繰返す
ものである。
吸着槽2にはCO2を含有する空気Jが、空気フア
ン13を介して導入されCO2の吸着が行なわれ、
一方、吸着槽1は、熱媒ライン5の加熱ライン3
2により加熱され、吸着済のCO2の脱着と回収が
行なわれるもので、上記操作が完了すると吸着槽
1,2の熱交換が行なわれ、吸着槽1が吸着工
程、吸着槽2が回収工程となるサイクルを繰返す
ものである。
なお、上記実施例における熱回収率は約50%を
相当量の熱回収が行なえることを発明者らは確認
している。
相当量の熱回収が行なえることを発明者らは確認
している。
又、上記実施例における切換弁の制御は、温度
検知器やタイマー等を制御器に連動させることに
より自動操縦が容易に行なえるものである。
検知器やタイマー等を制御器に連動させることに
より自動操縦が容易に行なえるものである。
上記したように本発明によれば、高温槽と低温
槽を熱移動させることにより熱エネルギーの回収
が効率よく行なえ、特に宇宙空間等では貴重なエ
ネルギーを節約する上で重要な役割を果すことに
なる。
槽を熱移動させることにより熱エネルギーの回収
が効率よく行なえ、特に宇宙空間等では貴重なエ
ネルギーを節約する上で重要な役割を果すことに
なる。
第1図は、本発明法におけるCO2の回収装置の
概略図、第2図は複数の吸着槽間の熱交換を説明
する概略図、第3図は、本発明法の処理工程を示
すチヤート図、である。 1……第1吸着槽、2……第2吸着槽、3……
導入ライン、4……空気排出ライン、5……熱媒
ライン、6……冷媒ライン、7……二酸化炭素処
理ライン、10……クーラ、11……真空ポン
プ、21……循環ライン、22,23……冷却ラ
イン、24……循環ポンプ、25……クーラ、3
2,33……加熱ライン、34……循環ポンプ、
35……加熱装置。
概略図、第2図は複数の吸着槽間の熱交換を説明
する概略図、第3図は、本発明法の処理工程を示
すチヤート図、である。 1……第1吸着槽、2……第2吸着槽、3……
導入ライン、4……空気排出ライン、5……熱媒
ライン、6……冷媒ライン、7……二酸化炭素処
理ライン、10……クーラ、11……真空ポン
プ、21……循環ライン、22,23……冷却ラ
イン、24……循環ポンプ、25……クーラ、3
2,33……加熱ライン、34……循環ポンプ、
35……加熱装置。
Claims (1)
- 1 密閉空間内の二酸化炭素を含有する空気を導
入し複数の吸着槽に弁を介して供給する導入ライ
ンと、空気を導入するよう導入ラインを連通しか
つ内部に設けられた熱交換器構造に接して二酸化
炭素の吸着剤が設けられている複数の吸着槽と、
前記複数の吸着槽から弁を介して連通する空気排
出ラインと、前記複数の吸着槽から弁を介して連
通する二酸化炭素処理ラインと、前記複数の吸着
槽内に設けられた熱交換器に連通し吸着槽相互間
に冷熱を輸送する回路をそれぞれ形成する冷媒ラ
イン及び熱媒ラインと、弁を介して冷媒ライン及
び熱媒ラインの回路に並列にそれぞれ連通するク
ーラ及びヒータとを有する二酸化炭素の除去装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60089655A JPS61245818A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 二酸化炭素の除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60089655A JPS61245818A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 二酸化炭素の除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245818A JPS61245818A (ja) | 1986-11-01 |
| JPH0139812B2 true JPH0139812B2 (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=13976771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60089655A Granted JPS61245818A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 二酸化炭素の除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245818A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369526A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | イオン交換樹脂による炭酸ガス除去装置における再生熱の回収方法 |
| JP5319476B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2013-10-16 | エネルギープロダクト 株式会社 | 分離回収システム |
| US9028592B2 (en) * | 2010-04-30 | 2015-05-12 | Peter Eisenberger | System and method for carbon dioxide capture and sequestration from relatively high concentration CO2 mixtures |
| JP5579630B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-08-27 | 株式会社日立製作所 | 二酸化炭素回収システム |
| JP7356885B2 (ja) * | 2019-12-06 | 2023-10-05 | 株式会社豊田中央研究所 | ガス分離装置およびガス分離装置の制御方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5442840A (en) * | 1977-09-10 | 1979-04-05 | Baanaa Intaanashiyonaru Kk | Rotary dry moisture removing machine |
| GB2032859A (en) * | 1978-10-06 | 1980-05-14 | Lucas Industries Ltd | Improvements in Suspension Systems for Vehicles |
| JPS5738924A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Water producer |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP60089655A patent/JPS61245818A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61245818A (ja) | 1986-11-01 |
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