JPH04363110A - 圧力スイング式混合ガス分離濃縮方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスの分離性能を向上
するようにした圧力スイング式（以下ＰＳＡという）混
合ガス分離濃縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来法による空気より酸素ガス
を製造するＰＳＡ酸素製造装置の系統図で、図８はその
圧力操作パターン図である。図７中に示される並列に配
置された３基の吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃには、窒素（Ｎ
２　）ガス吸着剤の吸着剤床が充填されており、原空ブ
ロワー１で加圧送気された空気が空気供給ライン８を経
て吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下部から各吸着塔へ供給さ
れ、この空気が吸着剤床を通過する際に窒素（Ｎ２　）
ガス等の吸着性ガスが吸着剤に吸着されることによって
、難吸着性の酸素（Ｏ２　）ガスが濃縮分離される（吸
着工程）。吸着剤に吸着された（Ｎ２　）ガス等の吸着
性ガスは真空ポンプ３によって、吸着塔２Ａ，２Ｂ，２
Ｃの下部から廃Ｎ２　ガスライン９を経て吸引されるこ
とによって減圧脱着され、吸着剤は再生される（脱着再
生工程）。

【０００３】この装置では、並列の吸着塔２Ａ，２Ｂ，
２Ｃは順次互いに位相をずらせて、前記の吸着工程、前
記脱着再生工程及び脱着再生工程から吸着工程へ移る際
のＯ２　の復圧工程が行なわれ、各吸着塔における前記
各工程の圧力操作パターンが図８に示されている。

【０００４】図７中、４Ａ，４Ｂ，４Ｃは空気供給ライ
ン８と各吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃの下部との間に設けら
れた切換弁、５Ａ，５Ｂ，５Ｃは各吸着塔２Ａ，２Ｂ，
２Ｃの下部と廃Ｎ２　ガスライン９の間に設けられた切
換弁、６Ａ，６Ｂ，６Ｃは各吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃの
上部（出口側）とＯ２　ガスライン１５の間に設けられ
た切換弁、７Ａ，７Ｂ，７Ｃは各吸着塔２Ａ，２Ｂ，２
Ｃの上部とＯ２　ガスライン１５から分岐するパージＯ
２　ガス１７との間に設けられた切換弁であり、同パー
ジＯ２　ガスライン１７は、各吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃ
の上部を切換弁７Ａ，７Ｂ，７Ｃを介して互いに接続し
、またＯ２　ガスライン１５に自動弁８を介して接続さ
れている。

【０００５】前記脱着再生工程にある吸着塔へは、吸着
工程にある他の吸着塔で濃縮分離されたＯ２　ガスの一
部がＯ２　ガスライン１５、弁１８、パージＯ２　ガス
ライン１７を経て供給され、脱着再生工程における吸着
塔内のＮ２　ガスの分圧を下げることによって、吸着剤
からのＮ２　ガスの脱着速度を向上させるようにしてい
る。

【０００６】なお、図７中、吸着塔２Ａは吸着工程に、
吸着塔２Ｃは脱着再生工程に、吸着塔２Ｂは復圧工程に
ある状態で示されており、各切換弁は、開かれたものが
白抜きで、閉じられたものが黒塗りで、それぞれ示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記の図７及び図８に
示されるＰＳＡ酸素製造装置等のＰＳＡ混合ガス分離濃
縮装置では、吸着剤への吸着性ガスの吸着、脱着速度は
、気相側の吸着性ガス分圧に支配される。例えば、前記
ＰＳＡ酸素製造装置におけるＮ２　ガス吸着剤の気相側
の窒素ガスの分圧ｐＮ２　は、全圧をＰ、Ｎ２　ガスの
ガス濃度をモル分率でｘＮ２　とすれば、ｐＮ２　＝Ｐ
・ｘＮ２　で表わされる。このｐＮ２　が固体相（吸着
剤）の平衡分圧ｐｏＮ２　より大きい場合は、Ｎ２　ガ
スの吸着が行われ、逆に小さい場合はＮ２　ガスの脱着
が行われる。圧力スイング式（ＰＳＡ）ガス分離は、こ
の原理を利用して混合ガスの分離濃縮が行われるわけで
ある。

【０００８】空気を原料として、ＰＳＡ酸素製造装置の
Ｏ２　ガスを分離濃縮する工程では、空気中のＮ２　濃
度は組成が一定であるので、ｐＮ２　の最大値は全圧Ｐ
に支配される。即ち全圧Ｐが大きいほど、ｐＮ２　は大
きくなって、吸着速度が大きくなる。一方Ｎ２　の脱着
工程では、全圧Ｐを下げれば、比例的にｐＮ２　は小さ
くなるが、高真空に近づくほど、消費動力が大きくなり
、真空ポンプも高度なものが必要となるので、一般に６
５０ｍｍＨｇ程度までが工業的に多く使用されている。

【０００９】脱着時のｐＮ２　を下げる他の一つの方法
は気相側のＮ２　濃度ｘＮ２　を下げることである。こ
の工業的手段として、濃縮分離されたＯ２　ガスの一部
を脱着再生工程中の吸着剤床に還流させ、気相のｘＮ２
　を下げることによりｐＮ２　を低下させ、脱着速度を
向上させる前記図７に示された方法が従来より広く採用
されている。 図７では、前記のように、吸着塔２Ｃがこの状態にある
ことを示している。

【００１０】この方法はＯ２　パージ法と呼ばれ、吸着
塔の出口側の吸着剤ほどよく脱着再生されるので、吸着
塔で分離濃縮された製品Ｏ２　ガスの純度アップに非常
に有効な方法である。

【００１１】しかしながら、この従来の方法では、製品
側のＯ２　ガスの一部を吸着剤床に還流させるために、
気相側のＮ２　濃度ｘＮ２はこの製品Ｏ２　ガス中のＯ
２　濃度によって決定される。これによって、還流され
る製品Ｏ２　ガス中のＯ２　濃度が高純度側に進行すれ
ば、吸着塔出口側の吸着剤は高度に再生されて吸着塔で
濃縮分離される製品Ｏ２　ガス中のＯ２　濃度は高純側
に加速されるが、還流される製品Ｏ２　ガス中のＯ２　
濃度が低下方向に進行すれば、吸着塔で濃縮分離される
Ｏ２　ガス中のＯ２　濃度は急速に悪化をきたす結果と
なる。

【００１２】本発明は、この従来方法の欠点を改善しな
がら、さらに難吸着性ガスの収率（分離効率）も合わせ
改善する混合ガス分離濃縮方法を提供しようとするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のＰＳＡ混合ガス
分離濃縮方法は、次の構成を具備している。

【００１４】１．特定の成分ガスを選択的に吸着する吸
着剤の吸着剤床を吸着塔内に充填し、混合ガス中の吸着
性ガスを加圧条件下で吸着塔内の吸着剤に吸着させるこ
とにより難吸着性ガスを濃縮分離し、引き続いて吸着剤
を減圧条件下とすると共に、濃縮分離した難吸着性ガス
の一部をパージガスとして吸着塔へ供給し、吸着塔内の
吸着剤床をパージすることによって吸着剤を脱着再生す
る圧力スイング式混合ガス分離濃縮方法において、脱着
再生に使用される難吸着性のパージガスをガス濃縮装置
によって処理して残存する吸着性ガスを除去して難吸着
性ガス濃度を向上させた上前記吸着塔の吸着剤床へ供給
するを特徴とする。

【００１５】２．前記１の混合ガス分離濃縮方法におい
て、ガス濃縮装置として吸着性ガスを吸着する吸着剤を
充填した直列の２基の圧力スイング式吸着濃縮塔を用い
、上流側の前記圧力スイング式濃縮吸着塔で難吸着性ガ
ス中に残存する吸着性ガスを吸着し、後流側の前記圧力
スイング式濃縮吸着塔で吸着剤に吸着された吸着ガスを
脱着させて吸着剤を再生した上、難吸着性ガスを吸着塔
へパージガスとして供給することを特徴とする。

【００１６】３．前記１又は２の混合ガス分離濃縮方法
において、混合ガスとして空気を用い、窒素ガスを吸着
塔内の窒素吸着剤に吸収させて難吸着性ガスである酸素
ガスを濃縮分離し、濃縮分離された酸素ガス中の一部を
窒素ガスを除去するガス濃縮装置によって処理して酸素
ガス中に残存する窒素ガスを除去した上吸着塔の吸着床
へパージガスとして供給することを特徴とする。

【００１７】４．前記１ないし３のいずれかの混合ガス
分離濃縮方法において、複数の吸着塔を並列に配置して
、各吸着塔で混合ガス中の吸着性ガスの吸着工程と吸着
剤の脱着再生工程を順次互いに位相をずらせて行ない、
吸着工程にある吸着塔で分離濃縮された難吸着性ガスの
一部をガス濃縮装置で処理して難吸着性ガス純度を向上
させた上脱着再生工程にある吸着塔へパージガスとして
供給することを特徴とする。

【００１８】

【作用】１．前記本発明１では、ＰＳＡ混合ガス分離濃
縮方法において、吸着塔で分離濃縮された難吸着性ガス
の一部をガス濃縮装置で処理して、残存する吸着性ガス
を除去して難吸着性ガスの純度を高めた上、吸着塔の吸
着剤床へ供給することによって、吸着剤の脱着再生時に
おける難吸着性ガスの分圧を下げ、これによって吸着剤
を高度に再生し、吸着塔における吸着性ガスの吸着性能
を上げ、難吸着性ガスの分離濃縮効率が向上する。

【００１９】２．前記本発明２では、前記本発明１にお
いて、ガス濃縮装置として２基の直列の圧力スイング式
吸着濃縮塔を用いることによって、同圧力スイング式吸
着濃縮塔の上流側の一方の吸着剤が難吸着性ガス中に残
存する吸着性ガスの吸着を行ない、一方、下流側の他方
の圧力スイング式吸着濃縮塔の吸着剤は吸着した吸着ガ
スを脱着して再生を行なった上、難吸着性ガスをパージ
ガスとして吸着塔へ供給する。この２基の圧力スイング
式吸着塔の上流、下流の関係を切換えることによって、
２基の圧力スイング式吸着濃縮塔の連続的運転が行なわ
れる。

【００２０】また、本発明２においては、下流側の圧力
スイング式吸着濃縮塔では初期に吸着性ガスが脱着され
て、吸着塔へパージ用として供給される難吸着性ガスの
純度が一時的に低下するが、吸着塔の脱着塔の脱着再生
工程初期においてこの純度の低下した難吸着性ガスが供
給されても吸着塔における吸着剤の脱着性能には余り影
響を与えない。吸着塔の脱着再生工程の中期から後期に
おいては、前記下流側の他方の圧力スイング式吸着濃縮
塔における脱着・再生が終了し、前記上流側の一方の圧
力スイング式吸着濃縮塔において残存する吸着性ガスを
除去した純度の高い難吸着性ガスが吸着塔へ供給される
こととなり、吸着塔内の吸着剤の脱着再生が高度に行な
われることになる。

【００２１】前記本発明３では、前記本発明１又は２に
おいて原料となる混合ガスとして空気を用い、吸着塔に
おいて窒素吸着剤によって窒素ガスを除去することによ
って、製品としての酸素ガスが得られる。この際に、吸
着塔で窒素を分離したガス中には、通常９４％の酸素ガ
スを含むが、空気中のアルゴンガスも濃縮されて４．５
％程度含まれ、更に１．５％の残存窒素ガスも含まれて
いる。このガス中の窒素はガス濃縮装置においてほぼ除
去されて酸素ガス９５．５％、アルゴンガス約４．５％
、窒素ガスほぼ０％の組成のガスとなって吸着塔へパー
ジ用として供給される。従って、脱着再生工程中の吸着
塔における窒素ガスの分圧が低下し、窒素ガスを吸着し
た窒素吸着剤は高度に脱着再生される。

【００２２】前記本発明４では、前記本発明１ないし３
のいずれかにおいて、複数の吸着塔を並列に設け、各吸
着塔で吸着工程と脱着工程を順次互いに位相をずらせて
行なっていると共に、吸着工程にある吸着塔で分離濃縮
された難吸着性ガスの一部は、ガス濃縮装置で処理され
て吸着性ガスが除去されて難吸着性ガスの純度を上げた
上脱着再生工程にある吸着塔へパージガスとして供給さ
れることによって、ＰＳＡ混合ガス分離濃縮装置が連続
的に運転されて連続的に分離濃縮された難吸着性ガスが
得られると共に、吸着剤の高度の再生が行なわれる。

【００２３】

【実施例】本発明の一実施例を、図１ないし図６によっ
て説明する。本実施例は、前記図７に示すＰＳＡ式酸素
ガス製造装置を以下説明するように改良したものであり
、同一の部分には図１において図におけると同一の符号
が付されており、その説明を省略する。

【００２４】３基の吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃの上部の出
口側に接続されたＯガスライン１５は途中より分岐され
、切換弁１２Ｄ及び１２Ｅを備えたＯ２　ガス供給ライ
ン１６として、２基の小型吸着塔１１Ｄ，１１Ｅの上部
側にそれぞれ接続されている。この吸着塔１１Ｄ，１１
Ｅ内には、Ｎ２　ガスを選択的に吸着する吸着剤が充填
されている。

【００２５】また前記の吸着塔１１Ｄ，１１Ｅの下部側
は、自動弁１４を備えたＯ２　ガス循環ライン１８によ
って、それぞれが接続されていて直列に配置されている
。 更に吸着塔１１Ｄ，１１Ｅの上部側には、切換弁１３Ｄ
，１３Ｅを備えたパージＯ２　ガスライン１７がＰＳＡ
式酸素製造装置側の吸着塔２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれ
の上部側に切換弁７Ａ，７Ｂ及び７Ｃを介して接続され
ている。前記の吸着塔１１Ｄ，１１Ｅ、切換弁１２Ｄ，
１２Ｅ，１３Ｄ，１３Ｅ，Ｏ２　ガス循環ライン１８に
よってパージＯ２　ガス濃縮ユニット１０が形成されて
いる。なお、図１中、白抜きの弁は開かれ、黒塗りの弁
は閉じられた状態にあるものを示す。

【００２６】図１の系統図および図３の操作パターン図
によって、本実施例の作用を説明する。図７に示す従来
装置と比較すると、本実施例では、パージガスＯ２　濃
縮ユニット１０が組み込まれている。図１は、吸着塔１
１Ｄが上流側にあって吸着工程、吸着塔１１Ｅが下流側
にあって脱着再生工程にある状態を示している。

【００２７】Ｏ２　ガスライン１５よりのＯ２　ガスの
一部は、切換弁１２Ｄを経由して、吸着塔１１Ｄへ供給
される。この吸着塔１１Ｄの塔内圧力は、自動弁１４の
開度によって、Ｏ２　ガスライン１５とほぼ同じ圧力（
一般には０．０５〜０．２ｋｇ／ｃｍ２　ｇ）に保たれ
ている。吸着塔１１Ｄに送られたＯ２　ガスは吸着塔１
１Ｄに充填されたＮ２　吸着剤（一般にはゼオライトモ
レキュラシーブス）の充填粒子間を通過する際に、残存
するＮ２　ガスが吸着分離され、Ｏ２ガスは約９５．５
％（４．５％のアルゴン残存）に濃縮され、自動弁１４
を通って、吸着塔１１Ｅに送られる。　　吸着塔１１Ｅ
は切換弁１３Ｅが開放されている結果、減圧条件下で脱
着再生操作が行なわれている吸着塔２Ｃとほぼ同圧力の
低圧となっている。 即ち、吸着塔１１Ｅの入口側吸着剤に主に吸着されてい
るＮ２　ガスが脱着される。以上のＯ２　ガス濃縮ユニ
ットの吸着塔１１Ｄ，１１Ｅにおける圧力操作パターン
を図２に示す。

【００２８】この結果、図６に示すように、切換弁１３
Ｅより吸着塔２Ｃへ送られるパージ用Ｏ２　ガスの濃度
は、初期はＯ２　濃度が低く、中期より後期は高純度と
なる。この中期から後期の高純度Ｏ２　ガスが前記のよ
うに、吸着塔２ＣのＯ２　出口側の吸着剤を高度に再生
する結果を生む。

【００２９】また、本実施例においては、前記吸着塔１
１Ｅにおける脱着再生が完了し、かつ前記吸着塔１１Ｄ
におけるＮ２　の吸着がある程度に達した時に、切換弁
１２Ｅを開、切換弁１２Ｄを閉とし、また、切換弁１３
Ｄを開、切換弁１３Ｅを閉にすることによって、Ｏ２　
ガスライン１５から吸着塔１１Ｅ、吸着塔１１Ｄの順に
Ｏ２　ガスを流した上吸着塔２Ａ〜２Ｃ側へパージ用の
Ｏ２　ガスを流すことによって、吸着塔１１Ｄ，１１Ｅ
を連続的に運転することができる。

【００３０】図３には本実施例の操作パターンが示され
、吸着塔２Ａ〜２Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅのそれぞれの操作
状態が示されている。本操作パターンには、吸着塔１１
ＤのパージＯ２　濃縮工程前にＯ２　復圧によるＯ２　
昇圧工程が含まれているが、これは通常分離効率アップ
のためよく採用されている方法で、吸着塔１１Ｄ，１１
Ｅが減圧条件下で脱着再生が完了した後、濃縮されたＯ
２　ガスで一定圧まで復圧し、その後に原料側のＯ２　
ガスで加圧する方法である。この間は、図３に示すよう
に、吸着塔２Ａ〜２Ｃ側でパージガスを必要としないの
で好都合である。一方、脱着再生側の塔１１Ｅでも、こ
の停止期間を利用して、減圧することができる。

【００３１】前記の本実施例における機能フローを図４
に示す。本実施例におけるパージ用Ｏ２　ガスの濃度変
化の一例を図６に示す。パージＯ２　ガス濃縮ユニット
の吸着塔１１Ｄ，１１Ｅの入口側のＯ２　濃度９４％の
Ｏ２　ガスは、同吸着塔１１Ｄ，１１Ｅを通って出る時
に、初期はＯ２　濃度が６０％程度まで低下し、中期か
ら後期はＯ２　濃度が９５．５％に濃縮されている。６
０％の初期のパージガスは、吸着塔２Ａ〜２Ｃの脱着工
程初期に使用されるので、吸着塔２Ａ〜２Ｃの脱着性能
にはあまり関与しないが、中期から後期のパージガス濃
度は非常に大きな影響を与える。吸着塔２Ａ〜２Ｃにお
いては、空気中のアルゴンもＯ２　ガスとほぼ同率で濃
縮され、Ｏ２　ガスライン１５中のＯ２　ガス中に約４
．５％を含まれている。例えば９４％Ｏ２　ガス中には
約４．５％のアルゴン１．５％のＮ２　ガスが含まれる
。一方、吸着塔１１Ｄ，１１Ｅで濃縮されて同吸着塔１
１Ｄ，１１Ｅを出る９５．５％のＯ２　ガス中にはアル
ゴンが約４５％含まれ、Ｎ２　ガスはほぼ０％に等しい
。

【００３２】このことは、前記「発明が解決しようとす
る課題」欄で説明したｐＮ２　＝Ｐ・ｘＮ２　の式にお
いて、ｐＮ２　もほぼ０に近いことを示している。換言
すれば、９５．５％のＯ２　ガスをパージガスとして使
用すれば、全圧Ｐをあまり下げなくても、Ｎ２　を吸着
した吸着剤は高度に脱着再生されることとなる。吸着剤
が高度に再生されれば、製品Ｏ２　ガスの濃度はさらに
向上する結果を生む。

【００３３】また、吸着塔２Ａ〜２Ｃ側のＯ２　ガス濃
度の変動にかかわらず、安定したパージ脱着再生が確立
され、性能の安定性を得ることができる。

【００３４】パイロットプラントによるテスト結果によ
って、本発明の効果を示す。このパイロットプラントは
図１に示す前記実施例に従って機器が構成され、図３の
操作パターンで操作された。また機器の要目、操作条件
は表１に示されている。

【００３５】

【表１】

【００３６】このテストでは、図６に示すようにパージ
用Ｏ２　ガスが濃縮され、図５に示す結果が得られた。 図５にはパージＯ２　ガス濃縮ユニットを作動させた場
合と、パージＯ２　ガス濃縮ユニットを停止させて図７
の従来のＰＳＡ酸素製造装置として運転した場合の性能
を比較している。この結果より明らかなように、Ｏ２　
ガス濃度８５％のものが９４％まで濃縮され、純Ｏ２　
ガス収率も５０Ｎｍ３　／Ｈから５４．１Ｎｍ３　／Ｈ
に増加し、また電力消費量を０．５０Ｋｗｔ／Ｎｍ３　
−Ｏ２　より０．４６Ｋｗｔ／Ｎｍ３　−Ｏ２　まで大
巾に改善され、本発明の方法がきわめて有効なことが実
証された。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、請求項
１ないし４に記載された構成を有することによって、次
の効果を奏することができる。

【００３８】１．吸着塔へ脱着再生用のパージガスとし
て吸着塔で分離濃縮された難吸着性ガスの一部を用い、
かつ、この難吸着性ガス中に残存する吸着性ガスをガス
濃縮装置で除去した上吸着塔へパージガスとして供給す
ることによって、吸着塔内の吸着剤を高度に再生するこ
とができ、難吸着性ガスの分離濃縮効率を上げることが
できる。

【００３９】２．ガス濃縮装置として直列に配置された
２基の圧力スイング式吸着装置を用いることによって、
同圧力スイング式吸着装置を連続して運転し、また吸着
塔内の吸着剤の高度の再生が可能である。

【００４０】３．混合ガスとして空気を用い、吸着塔内
の窒素吸着剤で空気中の窒素ガスを吸収して酸素ガスを
分離濃縮することができると共に、ガス濃縮装置で吸着
塔を出た酸素ガス中の窒素ガスを除去して吸着塔内の窒
素吸着剤を高度に再生することができる。

【００４１】４．また更に、並列に配置された複数の吸
着塔で混合ガス中の吸着ガスの吸着工程と吸着剤の脱着
再生工程を順次互いに位相をずらせて行ない、吸着工程
にある吸着塔で分離濃縮された難吸着性ガスの一部をガ
ス濃縮装置で処理して吸着性ガスを除去して難吸着性ガ
スの純度を上げた上脱着工程にある吸着塔へ供給するこ
とによって、混合ガスの分離濃縮を連続的に行ない、か
つ、吸着塔内の吸着剤を高度に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図である。

【図２】前記実施例のパージＯ２　ガス濃縮ユニットの
吸着塔における圧力操作パターン図である。

【図３】前記実施例の操作パターン図である。

【図４】前記実施例の機能フロー図である。

【図５】本発明に係るパイロットプラントのテスト結果
の説明図である。

【図６】前記実施例におけるパージＯ２　ガス濃度の変
化図である。

【図７】従来のＰＳＡ酸素製造装置の系統図である。

【図８】前記従来のＰＳＡ酸素製造装置の圧力操作パタ
ーン図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　原空ブロワー２Ａ，２Ｂ，２Ｃ　　　　　
　　　　　　　　　　　吸着塔３　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　真空ポンプ
４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ　　切換弁 １０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　パージＯ２　ガス濃縮ユニット １１Ｄ，１１Ｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
吸着塔１２Ｄ，１２Ｅ，１３Ｄ，１３Ｅ　　切換弁１４
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　自動弁１５　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　Ｏ２　ガス供給ライン１７　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　パージＯ２　ガスライン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　特定の成分ガスを選択的に吸着する吸
   着剤の吸着剤床を吸着塔内に充填し、混合ガス中の吸着
   性ガスを加圧条件下で吸着塔内の吸着剤に吸着させるこ
   とにより難吸着性ガスを濃縮分離し、引き続いて吸着剤
   を減圧条件下とすると共に、濃縮分離した難吸着性ガス
   の一部をパージガスとして吸着塔へ供給し、吸着塔内の
   吸着剤床をパージすることによって吸着剤を脱着再生す
   る圧力スイング式混合ガス分離濃縮方法において、脱着
   再生に使用される難吸着性のパージガスをガス濃縮装置
   によって処理して残存する吸着性ガスを除去して難吸着
   性ガス濃度を向上させた上前記吸着塔の吸着剤床へ供給
   するを特徴とする圧力スイング式混合ガス分離濃縮方法
   。
2. 【請求項２】　　ガス濃縮装置として吸着性ガスを吸着
   する吸着剤を充填した直列の２基の圧力スイング式吸着
   濃縮塔を用い、上流側の前記圧力スイング式濃縮吸着塔
   で難吸着性ガス中に残存する吸着性ガスを吸着し、後流
   側の前記圧力スイング式濃縮吸着塔で吸着剤に吸着され
   た吸着ガスを脱着させて吸着剤を再生した上、難吸着性
   ガスを吸着塔へパージガスとして供給することを特徴と
   する請求項１に記載の圧力スイング式混合ガス分離濃縮
   方法。
3. 【請求項３】　　混合ガスとして空気を用い、窒素ガス
   を吸着塔内の窒素吸着剤に吸収させて難吸着性ガスであ
   る酸素ガスを濃縮分離し、濃縮分離された酸素ガス中の
   一部を窒素ガスを除去するガス濃縮装置によって処理し
   て酸素ガス中に残存する窒素ガスを除去した上吸着塔の
   吸着床へパージガスとして供給することを特徴とする請
   求項１又は２に記載の圧力スイング式混合ガス分離濃縮
   方法。
4. 【請求項４】　　複数の吸着塔を並列に配置して、各吸
   着塔で混合ガス中の吸着性ガスの吸着工程と吸着剤の脱
   着再生工程を順次互いに位相をずらせて行ない、吸着工
   程にある吸着塔で分離濃縮された難吸着性ガスの一部を
   ガス濃縮装置で処理して難吸着性ガス純度を向上させた
   上脱着再生工程にある吸着塔へパージガスとして供給す
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいづれかに記載
   の圧力スイング式混合ガス分離濃縮方法。