JPH04305217A - 温度差再生式のガス吸着分離装置及び方法 - Google Patents
温度差再生式のガス吸着分離装置及び方法Info
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- JPH04305217A JPH04305217A JP3067427A JP6742791A JPH04305217A JP H04305217 A JPH04305217 A JP H04305217A JP 3067427 A JP3067427 A JP 3067427A JP 6742791 A JP6742791 A JP 6742791A JP H04305217 A JPH04305217 A JP H04305217A
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス吸着分離装置及び
方法に関し、特に原料空気精製用に用いるのに好適なガ
ス吸着分離装置及び方法に関する。
方法に関し、特に原料空気精製用に用いるのに好適なガ
ス吸着分離装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス吸着分離装置は、ガス中の特定成分
、例えば上記空気液化分離装置の原料空気精製用に用い
られるガス吸着分離装置においては、原料空気中の水分
や炭酸ガスを吸着する吸着剤を充填した複数の吸着塔を
、順次吸着（精製）工程と再生工程とに切換えて原料空
気の精製を行っている。
、例えば上記空気液化分離装置の原料空気精製用に用い
られるガス吸着分離装置においては、原料空気中の水分
や炭酸ガスを吸着する吸着剤を充填した複数の吸着塔を
、順次吸着（精製）工程と再生工程とに切換えて原料空
気の精製を行っている。
【０００３】上記再生工程は、装置の構成によって異な
るが、通常、圧力変動式の場合は、吸着塔内のガスを放
出する放圧段階，精製ガスの一部を吸着塔内に逆方向か
ら導入して塔内をパージするパージ段階，精製ガスの一
部を吸着塔内に導入して塔内を吸着圧力まで昇圧する充
圧段階を行い、吸着剤の再生を行う。また、温度差再正
式の場合は、吸着塔内のガスを放出する放圧段階，加熱
ガスを吸着塔内に逆方向から導入して吸着剤を加熱再生
する加熱再生段階，吸着剤を吸着温度まで冷却する冷却
段階，精製ガスの一部を吸着塔内に導入して塔内を吸着
圧力まで昇圧する充圧段階を行う。
るが、通常、圧力変動式の場合は、吸着塔内のガスを放
出する放圧段階，精製ガスの一部を吸着塔内に逆方向か
ら導入して塔内をパージするパージ段階，精製ガスの一
部を吸着塔内に導入して塔内を吸着圧力まで昇圧する充
圧段階を行い、吸着剤の再生を行う。また、温度差再正
式の場合は、吸着塔内のガスを放出する放圧段階，加熱
ガスを吸着塔内に逆方向から導入して吸着剤を加熱再生
する加熱再生段階，吸着剤を吸着温度まで冷却する冷却
段階，精製ガスの一部を吸着塔内に導入して塔内を吸着
圧力まで昇圧する充圧段階を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような再生工程
を行う吸着分離装置において、上記パージ段階や充圧段
階では、精製ガスの一部を使用するため、精製後のガス
を使用するプロセスに供給するガスの流量や圧力が変動
してしまう。従って、上記プロセスが空気液化分離装置
の場合は、精留塔や凝縮器等の安定運転が妨げられ、製
品純度に影響を及ぼすおそれもある。
を行う吸着分離装置において、上記パージ段階や充圧段
階では、精製ガスの一部を使用するため、精製後のガス
を使用するプロセスに供給するガスの流量や圧力が変動
してしまう。従って、上記プロセスが空気液化分離装置
の場合は、精留塔や凝縮器等の安定運転が妨げられ、製
品純度に影響を及ぼすおそれもある。
【０００５】そこで本発明は、上記再生工程時の精製ガ
ス供給圧力や流量の変動を無くし、精製ガスを使用する
プロセスの安定運転を図れるガス吸着分離装置及び方法
を提供することを目的としている。
ス供給圧力や流量の変動を無くし、精製ガスを使用する
プロセスの安定運転を図れるガス吸着分離装置及び方法
を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明のガス吸着分離装置は、順次吸着工程と再
生工程とに切換えられる複数の吸着塔と、吸着工程にあ
る吸着塔に原料ガスを供給する原料ガス供給経路及び該
吸着塔から分離後の精製ガスを導出する精製ガス導出経
路と、再生工程中のパージ段階あるいは充圧段階にある
吸着塔に前記精製ガス導出経路内の精製ガスの一部を導
入して吸着塔のパージあるいは充圧を行う充圧ガス導入
経路と、複数の吸着塔を順次吸着工程と再生工程とに切
換える複数の切換弁とを備えたガス吸着分離装置におい
て、前記充圧ガス導入経路に、パージ用あるいは充圧用
に用いる精製ガスの流量を検出する流量検出器を設ける
とともに、前記原料ガス供給経路に、該流量検出器の検
出値に基づいて原料ガスの供給量を制御する流量制御器
を設けたことを特徴としている。
ため、本発明のガス吸着分離装置は、順次吸着工程と再
生工程とに切換えられる複数の吸着塔と、吸着工程にあ
る吸着塔に原料ガスを供給する原料ガス供給経路及び該
吸着塔から分離後の精製ガスを導出する精製ガス導出経
路と、再生工程中のパージ段階あるいは充圧段階にある
吸着塔に前記精製ガス導出経路内の精製ガスの一部を導
入して吸着塔のパージあるいは充圧を行う充圧ガス導入
経路と、複数の吸着塔を順次吸着工程と再生工程とに切
換える複数の切換弁とを備えたガス吸着分離装置におい
て、前記充圧ガス導入経路に、パージ用あるいは充圧用
に用いる精製ガスの流量を検出する流量検出器を設ける
とともに、前記原料ガス供給経路に、該流量検出器の検
出値に基づいて原料ガスの供給量を制御する流量制御器
を設けたことを特徴としている。
【０００７】また、本発明のガス吸着分離方法は、原料
ガスを切換え使用する複数の吸着塔に導入して吸着分離
により特定成分ガスを分離精製し、製品ガスを取り出す
とともに、該製品ガスの一部を再生工程のパージガス及
び／又は充圧ガスとして使用するガス吸着分離装置の運
転方法において、前記再生工程中の製品ガスによるパー
ジ及び／又は充圧段階時に、該パージガス及び／又は充
圧ガスの流量を検出して、吸着塔入口原料ガスの流量を
制御することを特徴としている。
ガスを切換え使用する複数の吸着塔に導入して吸着分離
により特定成分ガスを分離精製し、製品ガスを取り出す
とともに、該製品ガスの一部を再生工程のパージガス及
び／又は充圧ガスとして使用するガス吸着分離装置の運
転方法において、前記再生工程中の製品ガスによるパー
ジ及び／又は充圧段階時に、該パージガス及び／又は充
圧ガスの流量を検出して、吸着塔入口原料ガスの流量を
制御することを特徴としている。
【０００８】
【作 用】上記構成によれば、パージ用あるいは充圧
用に用いられる精製ガスの流量に応じて原料ガスの供給
量を増して精製ガスを増量できるので、ガス吸着分離装
置から精製ガスを使用するプロセスへ供給する精製ガス
の流量や圧力を一定に保つことができる。
用に用いられる精製ガスの流量に応じて原料ガスの供給
量を増して精製ガスを増量できるので、ガス吸着分離装
置から精製ガスを使用するプロセスへ供給する精製ガス
の流量や圧力を一定に保つことができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を、空気液化分離装置の原料空
気精製用に用いた一実施例に基づいて、さらに詳細に説
明する。
気精製用に用いた一実施例に基づいて、さらに詳細に説
明する。
【００１０】本実施例に示すガス吸着分離装置は、所定
の吸着剤を充填した２基の吸着塔Ａ，Ｂを有するもので
、該吸着塔に原料ガスを供給する原料ガス供給経路Ｓに
は、圧縮機１，逆止弁２，入口弁３ａ，３ｂが設けられ
、精製ガスを導出する精製ガス導出経路Ｔには、出口弁
４ａ，４ｂが設けられている。また、吸着塔Ａ，Ｂの再
生用としては、吸着塔Ａ，Ｂ内のガスを放出排気するた
めの排気弁５ａ，５ｂと、吸着剤を加熱再生するための
加熱ガス及び吸着剤を吸着温度まで冷却する冷却ガスを
導入する再生弁６ａ，６ｂと、再生工程終期の充圧段階
で精製ガスを吸着塔に導入する充圧ガス導入経路Ｕには
、精製ガスの流量を調節する流量調節弁７及び導入方向
を切換える充圧弁８ａ，８ｂとが設けられている。
の吸着剤を充填した２基の吸着塔Ａ，Ｂを有するもので
、該吸着塔に原料ガスを供給する原料ガス供給経路Ｓに
は、圧縮機１，逆止弁２，入口弁３ａ，３ｂが設けられ
、精製ガスを導出する精製ガス導出経路Ｔには、出口弁
４ａ，４ｂが設けられている。また、吸着塔Ａ，Ｂの再
生用としては、吸着塔Ａ，Ｂ内のガスを放出排気するた
めの排気弁５ａ，５ｂと、吸着剤を加熱再生するための
加熱ガス及び吸着剤を吸着温度まで冷却する冷却ガスを
導入する再生弁６ａ，６ｂと、再生工程終期の充圧段階
で精製ガスを吸着塔に導入する充圧ガス導入経路Ｕには
、精製ガスの流量を調節する流量調節弁７及び導入方向
を切換える充圧弁８ａ，８ｂとが設けられている。
【００１１】このガス吸着分離装置は、従来装置と同様
に、例えば一方の吸着塔Ａが吸着工程にある時は、入口
弁３ａ，出口弁４ａが開いて原料ガス、例えば原料空気
が吸着塔Ａに導入され、精製後のガスが供給管９に導出
される。
に、例えば一方の吸着塔Ａが吸着工程にある時は、入口
弁３ａ，出口弁４ａが開いて原料ガス、例えば原料空気
が吸着塔Ａに導入され、精製後のガスが供給管９に導出
される。
【００１２】このとき、他方の吸着塔Ｂは再生工程にあ
り、入口弁３ｂ，出口弁４ｂが閉じられた状態で、まず
排気弁５ｂが開いて塔内のガスを排気して圧力を略大気
圧に下げる。次いで再生弁６ｂが開き、図示しない加熱
器で所定温度に加熱された加熱ガスが吸着塔Ｂに逆方向
から導入されて吸着剤の加熱再生が行われる。加熱再生
が終了すると、弁状態はそのままに再生弁６ｂから低温
ガスが導入され、吸着塔Ｂ内の吸着剤が吸着温度まで冷
却される。冷却後、排気弁５ｂ，再生弁６ｂが閉じられ
ると、流量調節弁７と充圧弁８ｂとが開いて所定量の精
製ガスが吸着塔Ｂ内に導入され、塔内を吸着運転圧力、
例えば５ｋｇ／ｃｍ２ Ｇにまで高める充圧が行われる
。
り、入口弁３ｂ，出口弁４ｂが閉じられた状態で、まず
排気弁５ｂが開いて塔内のガスを排気して圧力を略大気
圧に下げる。次いで再生弁６ｂが開き、図示しない加熱
器で所定温度に加熱された加熱ガスが吸着塔Ｂに逆方向
から導入されて吸着剤の加熱再生が行われる。加熱再生
が終了すると、弁状態はそのままに再生弁６ｂから低温
ガスが導入され、吸着塔Ｂ内の吸着剤が吸着温度まで冷
却される。冷却後、排気弁５ｂ，再生弁６ｂが閉じられ
ると、流量調節弁７と充圧弁８ｂとが開いて所定量の精
製ガスが吸着塔Ｂ内に導入され、塔内を吸着運転圧力、
例えば５ｋｇ／ｃｍ２ Ｇにまで高める充圧が行われる
。
【００１３】上記充圧が終了すると、入口弁３ａ，出口
弁４ａが閉じ、入口弁３ｂ，出口弁４ｂが開いて吸着塔
Ｂが吸着工程に入り、吸着塔Ａは再生工程に入る。
弁４ａが閉じ、入口弁３ｂ，出口弁４ｂが開いて吸着塔
Ｂが吸着工程に入り、吸着塔Ａは再生工程に入る。
【００１４】そして、前記出口弁４ａ，４ｂから供給管
９を介して後工程のプロセスに供給するガスの流量や圧
力を調整する調整手段として、原料ガス供給経路Ｓには
、圧縮機１の吸入量を調節するガイドベーン１０と、圧
縮機１の吐出流量に応じて該ガイドベーン１０を制御す
る流量指示調節計１１と、圧縮機１の吐出圧力に応じて
放出弁１２を開閉する圧力指示調節計１３とが設けられ
、充圧ガス導入経路Ｕには、前記充圧用製品ガスの流量
を検出する流量検出器１４ａの検出値に応じて前記流量
調節弁７を制御する流量指示調節計１４とが設けられて
おり、さらに前記充圧時の精製ガスの流量変動を防止す
るため、前記流量検出器１４ａの検出値に基づいて原料
ガスの供給量を制御する流量演算器１５，１６及び設定
器１７とが設けられている。
９を介して後工程のプロセスに供給するガスの流量や圧
力を調整する調整手段として、原料ガス供給経路Ｓには
、圧縮機１の吸入量を調節するガイドベーン１０と、圧
縮機１の吐出流量に応じて該ガイドベーン１０を制御す
る流量指示調節計１１と、圧縮機１の吐出圧力に応じて
放出弁１２を開閉する圧力指示調節計１３とが設けられ
、充圧ガス導入経路Ｕには、前記充圧用製品ガスの流量
を検出する流量検出器１４ａの検出値に応じて前記流量
調節弁７を制御する流量指示調節計１４とが設けられて
おり、さらに前記充圧時の精製ガスの流量変動を防止す
るため、前記流量検出器１４ａの検出値に基づいて原料
ガスの供給量を制御する流量演算器１５，１６及び設定
器１７とが設けられている。
【００１５】上記流量演算器１５，１６及び設定器１７
は、流量演算器１５が充圧用製品ガスの流量信号を圧縮
機１の流量制御用信号に変換し、設定器１７に設定され
た設定値に基づいて流量演算器１６が前記流量指示調節
計１１に流量補正信号を出力するように構成されている
。
は、流量演算器１５が充圧用製品ガスの流量信号を圧縮
機１の流量制御用信号に変換し、設定器１７に設定され
た設定値に基づいて流量演算器１６が前記流量指示調節
計１１に流量補正信号を出力するように構成されている
。
【００１６】即ち、充圧弁８ａ，８ｂの一方から吸着塔
Ａ，Ｂのいずれかに製品ガスの一部が導入された時は、
流量検出器１４ａが充圧用に使用される製品ガスの流量
を測定し、この流量信号を流量演算器１５が圧縮機１の
流量指示調節計１１の計器スケールに見合った値に変換
し、設定器１７が製品ガス量に対する原料ガス量の割合
に基づいて原料ガスの増量分を設定し、この増量分を流
量演算器１６が流量指示調節計１１の現設定値に加算す
る。これにより、流量指示調節計１１がガイドベーン１
０を開いて原料ガスを増量する。例えば、精製ガス１０
０部に対して原料空気１１０部が必要な場合、充圧ガス
に１０部を用いれば原料ガス１１部を増量するようにす
る。
Ａ，Ｂのいずれかに製品ガスの一部が導入された時は、
流量検出器１４ａが充圧用に使用される製品ガスの流量
を測定し、この流量信号を流量演算器１５が圧縮機１の
流量指示調節計１１の計器スケールに見合った値に変換
し、設定器１７が製品ガス量に対する原料ガス量の割合
に基づいて原料ガスの増量分を設定し、この増量分を流
量演算器１６が流量指示調節計１１の現設定値に加算す
る。これにより、流量指示調節計１１がガイドベーン１
０を開いて原料ガスを増量する。例えば、精製ガス１０
０部に対して原料空気１１０部が必要な場合、充圧ガス
に１０部を用いれば原料ガス１１部を増量するようにす
る。
【００１７】従って、充圧段階で製品ガスの一部が充圧
用に使用され、供給管９から供給する精製ガス量が減少
するような場合でも、上記流量検出器１４ａ，流量演算
器１５，１６，設定器１７，流量指示調節計１１が作動
して原料空気量を増量し、吸着塔Ａ，Ｂで精製され、出
口弁４ａ，４ｂから供給管９を経て後工程のプロセスに
供給する精製ガス量を一定量に保つことができ、後工程
のプロセス、例えば空気液化分離装置の運転を安定化す
ることができ、製品純度等が悪化するなどの事故を防止
できる。
用に使用され、供給管９から供給する精製ガス量が減少
するような場合でも、上記流量検出器１４ａ，流量演算
器１５，１６，設定器１７，流量指示調節計１１が作動
して原料空気量を増量し、吸着塔Ａ，Ｂで精製され、出
口弁４ａ，４ｂから供給管９を経て後工程のプロセスに
供給する精製ガス量を一定量に保つことができ、後工程
のプロセス、例えば空気液化分離装置の運転を安定化す
ることができ、製品純度等が悪化するなどの事故を防止
できる。
【００１８】尚、上記実施例では、空気液化分離装置の
前処理設備に用いられる空気精製用に本発明のガス吸着
分離装置を適用し、温度差再生方式で運転する状態で説
明したが、精製ガスの流量を一定に保つ必要がある他の
ガス吸着分離装置にも、吸着塔の数や再生方式にかかわ
らず、同様に適用することができる。
前処理設備に用いられる空気精製用に本発明のガス吸着
分離装置を適用し、温度差再生方式で運転する状態で説
明したが、精製ガスの流量を一定に保つ必要がある他の
ガス吸着分離装置にも、吸着塔の数や再生方式にかかわ
らず、同様に適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
精製ガスの流量を常に一定に保つことができるので、後
工程のプロセスの安定運転が図れ、例えば空気液化分離
装置では、この精製工程以降の各種工程、例えば精留工
程を安定して行うことができ、製品純度等を一定の範囲
に保つことができる。
精製ガスの流量を常に一定に保つことができるので、後
工程のプロセスの安定運転が図れ、例えば空気液化分離
装置では、この精製工程以降の各種工程、例えば精留工
程を安定して行うことができ、製品純度等を一定の範囲
に保つことができる。
【００２０】特に本発明では、充圧に用いる精製ガスの
流量を検出して原料ガスの流量を制御するので、工程時
間に基づいて制御したり、精製ガス供給経路の流量を検
出するものに比べて精度や応答速度に優れており、確実
な制御を行うことができる。
流量を検出して原料ガスの流量を制御するので、工程時
間に基づいて制御したり、精製ガス供給経路の流量を検
出するものに比べて精度や応答速度に優れており、確実
な制御を行うことができる。
【図１】 本発明の一実施例を示すガス吸着分離装置
の系統図である。
の系統図である。
１…圧縮機 ３ａ，３ｂ…入口弁 ４ａ，
４ｂ…出口弁 ５ａ，５ｂ…排 気弁 ６ａ，６ｂ…再生弁 ７…流量調節
弁 ８ａ，８ｂ…充圧弁 ９…供給管 １０…ガイドベーン １１…
流量指示調節計 １４…流量指 示調節計 １４ａ…流量検出器 １５，１
６…流量演算器 １７…設定器 Ａ，Ｂ…吸着塔 Ｓ…原料ガス供給経路
Ｔ…精製ガス導出経路 Ｕ…充 圧ガス導入経路
４ｂ…出口弁 ５ａ，５ｂ…排 気弁 ６ａ，６ｂ…再生弁 ７…流量調節
弁 ８ａ，８ｂ…充圧弁 ９…供給管 １０…ガイドベーン １１…
流量指示調節計 １４…流量指 示調節計 １４ａ…流量検出器 １５，１
６…流量演算器 １７…設定器 Ａ，Ｂ…吸着塔 Ｓ…原料ガス供給経路
Ｔ…精製ガス導出経路 Ｕ…充 圧ガス導入経路
Claims (2)
- 【請求項１】 順次吸着工程と再生工程とに切換えら
れる複数の吸着塔と、吸着工程にある吸着塔に原料ガス
を供給する原料ガス供給経路及び該吸着塔から分離後の
精製ガスを導出する精製ガス導出経路と、再生工程中の
パージ段階あるいは充圧段階にある吸着塔に前記精製ガ
ス導出経路内の精製ガスの一部を導入して吸着塔のパー
ジあるいは充圧を行う充圧ガス導入経路と、複数の吸着
塔を順次吸着工程と再生工程とに切換える複数の切換弁
とを備えたガス吸着分離装置において、前記充圧ガス導
入経路に、パージ用あるいは充圧用に用いる精製ガスの
流量を検出する流量検出器を設けるとともに、前記原料
ガス供給経路に、該流量検出器の検出値に基づいて原料
ガスの供給量を制御する流量制御器を設けたことを特徴
とするガス吸着分離装置。 - 【請求項２】 原料ガスを切換え使用する複数の吸着
塔に導入して吸着分離により特定成分ガスを分離精製し
、製品ガスを取り出すとともに、該製品ガスの一部を再
生工程のパージガス及び／又は充圧ガスとして使用する
ガス吸着分離方法において、前記再生工程中の製品ガス
によるパージ及び／又は充圧段階時に、該パージガス及
び／又は充圧ガスの流量を検出して、吸着塔入口原料ガ
スの流量を制御することを特徴とするガス吸着分離方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06742791A JP3195982B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 温度差再生式のガス吸着分離装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06742791A JP3195982B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 温度差再生式のガス吸着分離装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305217A true JPH04305217A (ja) | 1992-10-28 |
| JP3195982B2 JP3195982B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=13344607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06742791A Expired - Lifetime JP3195982B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 温度差再生式のガス吸着分離装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195982B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007203270A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Air Liquide Japan Ltd | 圧縮空気製造方法および製造装置 |
| JP2014188508A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Jfe Steel Corp | ガス分離方法 |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP06742791A patent/JP3195982B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007203270A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Air Liquide Japan Ltd | 圧縮空気製造方法および製造装置 |
| JP2014188508A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Jfe Steel Corp | ガス分離方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3195982B2 (ja) | 2001-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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