JPH0490819A - 空気分離方法 - Google Patents
空気分離方法Info
- Publication number
- JPH0490819A JPH0490819A JP2204837A JP20483790A JPH0490819A JP H0490819 A JPH0490819 A JP H0490819A JP 2204837 A JP2204837 A JP 2204837A JP 20483790 A JP20483790 A JP 20483790A JP H0490819 A JPH0490819 A JP H0490819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- oxygen
- separator
- recovered
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 18
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 10
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (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１空気から酸素リッチガスおよび高純度窒素ガ
スを同時に回収することの出来る空気分離方法に関する
ものである。
スを同時に回収することの出来る空気分離方法に関する
ものである。
従来、酸素分離装置あるいは圧力変動吸着装置（ＰＳＡ
）によって、空気から酸素又は窒素を回収する方法が一
般に使用されてきた。この方法は。
）によって、空気から酸素又は窒素を回収する方法が一
般に使用されてきた。この方法は。
酸素あるいは窒素をそれぞれ独立した方法で別々に回収
するものであり、経済性等の面で問題が多かった。
するものであり、経済性等の面で問題が多かった。
本願出願人は、酸素を回収した後の廃棄ガスに多くの窒
素が含まれていることに着目し、この廃棄ガスを利用し
て高純度の窒素ガスを回収する手段を発明し、先に出願
した（特願昭６１−２９９７１５号）。
素が含まれていることに着目し、この廃棄ガスを利用し
て高純度の窒素ガスを回収する手段を発明し、先に出願
した（特願昭６１−２９９７１５号）。
しかし、この従来方法は、酸素を回収した後の廃棄ガス
から窒素ガスを回収することを特徴としたもので、その
方法を具現化するにはさらに改善が望まれていた。
から窒素ガスを回収することを特徴としたもので、その
方法を具現化するにはさらに改善が望まれていた。
又、この従来方法においては、窒素を回収する装置であ
る圧力変動吸着装置を再生した際に得られる再生ガスは
、単に大気中に放出するものとしているが、この再生ガ
スには空気中よりも多くの酸素が含まれており、よって
、この再生ガスの特徴を生かした何らかの利用方法が望
まれていた。
る圧力変動吸着装置を再生した際に得られる再生ガスは
、単に大気中に放出するものとしているが、この再生ガ
スには空気中よりも多くの酸素が含まれており、よって
、この再生ガスの特徴を生かした何らかの利用方法が望
まれていた。
本発明は、これらの点を解決することの出来る空気分離
方法を提供することをその課題とする。
方法を提供することをその課題とする。
そのための手段として、空気から酸素分離装置１によっ
て酸素リッチガスを回収すると共に、酸素分離装置１か
ら廃棄されたガスから圧力変動吸着装置２によって窒素
ガスを回収し、さらに、圧力変動吸着装置２からの再生
ガスを前記酸素分離装置１に供給することとした。
て酸素リッチガスを回収すると共に、酸素分離装置１か
ら廃棄されたガスから圧力変動吸着装置２によって窒素
ガスを回収し、さらに、圧力変動吸着装置２からの再生
ガスを前記酸素分離装置１に供給することとした。
第１図を参照しながら説明する。
まず、空気と圧力変動吸着装置２からの再生ガスとの混
合ガスが酸素分離装置１に供給され、その酸素分離装置
１によって酸素リッチガスが回収される。この再生ガス
は、空気よりも多くの酸素を含んでいるため混合ガスの
酸素濃度が高められ。
合ガスが酸素分離装置１に供給され、その酸素分離装置
１によって酸素リッチガスが回収される。この再生ガス
は、空気よりも多くの酸素を含んでいるため混合ガスの
酸素濃度が高められ。
よって、濃度の高い酸素リッチガスを効率的に回収する
ことが出来る。
ことが出来る。
酸素リッチガスが回収された後の廃棄ガスは。
圧力変動吸着装置２に供給され、同装置にてさらに酸素
が吸着された後、高純度窒素ガスが回収される。この廃
棄ガス中の窒素の濃度は極めて高く。
が吸着された後、高純度窒素ガスが回収される。この廃
棄ガス中の窒素の濃度は極めて高く。
よってより高濃度の窒素ガスを効率的に回収出来る。
酸素を吸着して吸着力の低下した圧力変動吸着装置２の
その吸着力を再生するためには、同装置に真空ポンプ４
等で圧力を加える必要があるが。
その吸着力を再生するためには、同装置に真空ポンプ４
等で圧力を加える必要があるが。
この際に、圧力変動吸着装置２から得られるいわゆる再
生ガスは、空気より多くの酸素を含んでいる。よって、
この再生ガスを空気と混合して酸素分離装置１に供給す
ることによって、前記した如く、濃度の高い酸素リッチ
ガスを従来より効率的に回収することが出来る。
生ガスは、空気より多くの酸素を含んでいる。よって、
この再生ガスを空気と混合して酸素分離装置１に供給す
ることによって、前記した如く、濃度の高い酸素リッチ
ガスを従来より効率的に回収することが出来る。
こうした工程を繰り返すことによって、酸素リッチガス
と高純度窒素ガスとを一つの工程から同時にしかも効率
的に回収することが出来るものである。
と高純度窒素ガスとを一つの工程から同時にしかも効率
的に回収することが出来るものである。
第１図に１本発明方法の一実施例を示すと共に。
この実施例に基づき行った実験結果を以下に述べる。
本実験において、空気と再生ガスとを混合するガス圧縮
機３は、レシュブロ圧縮機を使用し、その吐出圧力を５
ｋｇ／ａｉｄと設定した。
機３は、レシュブロ圧縮機を使用し、その吐出圧力を５
ｋｇ／ａｉｄと設定した。
酸素分離装置１は、膜分離装置を使用し、その膜は、ポ
リジメチルシロキサンを主成分とするものを使用した。
リジメチルシロキサンを主成分とするものを使用した。
Ｄ点における酸素リッチガスの圧力は０． ｌ ｋｇ
／ ｃａｒに制御した。又、この時の膜分離装置出口Ｃ
点における圧力は３ ｋｇ ／ ｃａｆであった。
／ ｃａｒに制御した。又、この時の膜分離装置出口Ｃ
点における圧力は３ ｋｇ ／ ｃａｆであった。
圧力変動吸着装置２は二つを並列段し、その吸着剤はモ
レキュラーシーブカーボン（ＭＭＣ）を使用した。この
場合、Ｅ点における高純度窒素ガスの圧力は０．１ ｋ
ｇ ／ ｃ１１！であった。
レキュラーシーブカーボン（ＭＭＣ）を使用した。この
場合、Ｅ点における高純度窒素ガスの圧力は０．１ ｋ
ｇ ／ ｃ１１！であった。
尚、圧力変動吸着装置２の再生は、真空ポンプ４で行い
、その脱着圧力は１ｏＯＴｏｒｒとした。
、その脱着圧力は１ｏＯＴｏｒｒとした。
上記条件で行った各点における酸素および窒素の濃度、
およびガス流量を第２図に示す。
およびガス流量を第２図に示す。
この表から胡らかな如＜、Ｂ点における酸素濃度は２３
％で、Ａ点における空気にＦ点における再生ガスが混合
したことによって空気の酸素濃度（２１％）より高くな
っている。よって、Ｄ点における酸素リッチガス（４０
〜４５％）を効率良く回収出来ている。
％で、Ａ点における空気にＦ点における再生ガスが混合
したことによって空気の酸素濃度（２１％）より高くな
っている。よって、Ｄ点における酸素リッチガス（４０
〜４５％）を効率良く回収出来ている。
又、Ｃ点における窒素濃度は８７％であり、従来から一
般的に行われてきた空気（窒素濃度７９％）から窒素ガ
スを回収する方法と比較して極めて有利である。従って
、Ｅ点における窒素濃度は最高９９．９％に達し、これ
まで最高とされてきた９８％を凌ぎ、極めて高純度の窒
素ガスを回収することが出来るものである。
般的に行われてきた空気（窒素濃度７９％）から窒素ガ
スを回収する方法と比較して極めて有利である。従って
、Ｅ点における窒素濃度は最高９９．９％に達し、これ
まで最高とされてきた９８％を凌ぎ、極めて高純度の窒
素ガスを回収することが出来るものである。
尚１本実施例においては、酸素を回収するために膜分離
装置を使用しているが、それに代えて。
装置を使用しているが、それに代えて。
圧力変動吸着装置を使用することも出来る。その場合、
Ｄ及びＥ点におけるガス濃度、およびガス回収率の向上
が可能である。ただし、Ｃ点におけるガス圧が低下する
ため、再昇圧が必要である。
Ｄ及びＥ点におけるガス濃度、およびガス回収率の向上
が可能である。ただし、Ｃ点におけるガス圧が低下する
ため、再昇圧が必要である。
この圧力変動吸着装置を使用すると、膜分離装置を使用
した場合とほぼ同じように、Ｄ点において濃度９５％の
酸素を混合ガス量の１１％回収呂来ると共に、Ｅ点にお
いては濃度９９．９％の窒素ガスを混合ガス量の３０〜
３５％回収することが出来る。この場合の回収率は、従
来の空気から圧力変動吸着装置によって回収する方法と
比較して、酸素リッチガス（Ｄ点）の回収率で１〜２％
。
した場合とほぼ同じように、Ｄ点において濃度９５％の
酸素を混合ガス量の１１％回収呂来ると共に、Ｅ点にお
いては濃度９９．９％の窒素ガスを混合ガス量の３０〜
３５％回収することが出来る。この場合の回収率は、従
来の空気から圧力変動吸着装置によって回収する方法と
比較して、酸素リッチガス（Ｄ点）の回収率で１〜２％
。
高純度窒素ガス（Ｅ点）の回収率で５〜１０％の向上が
可能となる。
可能となる。
このように１本発明方法によると一つの工程から酸素リ
ッチガスと高純度窒素ガスとを同時にしかも効率的に回
収することが出来るので、これまでの単独側工程によっ
て回収する方法と比較して実用的で経済性に優れたもの
である。
ッチガスと高純度窒素ガスとを同時にしかも効率的に回
収することが出来るので、これまでの単独側工程によっ
て回収する方法と比較して実用的で経済性に優れたもの
である。
又、酸素リッチガス及び高純度窒素ガスの濃度および両
ガスの回収率も高く、よって質の優れたガスを低価格で
供給出来る等、多くの優れた効果を発揮する。
ガスの回収率も高く、よって質の優れたガスを低価格で
供給出来る等、多くの優れた効果を発揮する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図１第２図は各点
におけるガスの濃度および流量を示す表である。 符号の説明 １：酸素分離装置、 ２：圧力変動吸着装置。 ３ ： ガス圧縮機。 ：真空ポンプ。 第１図 １−−一齢素分翻玉１ ４−ＪちＲ′ンフ。
におけるガスの濃度および流量を示す表である。 符号の説明 １：酸素分離装置、 ２：圧力変動吸着装置。 ３ ： ガス圧縮機。 ：真空ポンプ。 第１図 １−−一齢素分翻玉１ ４−ＪちＲ′ンフ。
Claims (1)
- 空気から酸素分離装置（１）によって酸素リッチガスを
回収すると共に、該酸素分離装置（１）からの廃棄ガス
から圧力変動吸着装置（２）によって窒素ガスを回収し
、さらに前記圧力変動吸着装置（２）からの再生ガスを
前記酸素分離装置（１）に供給して成る空気分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204837A JPH0490819A (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 空気分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204837A JPH0490819A (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 空気分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0490819A true JPH0490819A (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=16497211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204837A Pending JPH0490819A (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 空気分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0490819A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5632803A (en) * | 1994-10-21 | 1997-05-27 | Nitrotec Corporation | Enhanced helium recovery |
| US5707425A (en) * | 1994-10-21 | 1998-01-13 | Nitrotec Corporation | Helium recovery from higher helium content streams |
| US5753007A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxygen production by ion transport membranes with non-permeate work recovery |
| US5792239A (en) * | 1994-10-21 | 1998-08-11 | Nitrotec Corporation | Separation of gases by pressure swing adsorption |
| US5827351A (en) * | 1997-02-14 | 1998-10-27 | Praxair Technology, Inc. | Air separation system and method |
| US6319305B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-11-20 | Normalair-Garret (Holdings) Limited | Gas generating system |
| KR100364584B1 (ko) * | 2000-08-08 | 2002-12-12 | 이흥섭 | 기체분리막을 이용한 산소공급장치 |
| DE102009010419A1 (de) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | Ulrich Stieler Kunststoff Service E.K. | Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff |
| CN101961591A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-02 | 中国舰船研究设计中心 | 多循环常温空气分离系统和方法 |
| CN106185844A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 合肥良骏汽车材料有限公司 | 一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器 |
| US11811118B2 (en) | 2022-01-27 | 2023-11-07 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods of capturing nitrogen from fuel cell |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2204837A patent/JPH0490819A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5632803A (en) * | 1994-10-21 | 1997-05-27 | Nitrotec Corporation | Enhanced helium recovery |
| US5707425A (en) * | 1994-10-21 | 1998-01-13 | Nitrotec Corporation | Helium recovery from higher helium content streams |
| US5792239A (en) * | 1994-10-21 | 1998-08-11 | Nitrotec Corporation | Separation of gases by pressure swing adsorption |
| US5753007A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxygen production by ion transport membranes with non-permeate work recovery |
| US5827351A (en) * | 1997-02-14 | 1998-10-27 | Praxair Technology, Inc. | Air separation system and method |
| US6319305B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-11-20 | Normalair-Garret (Holdings) Limited | Gas generating system |
| KR100364584B1 (ko) * | 2000-08-08 | 2002-12-12 | 이흥섭 | 기체분리막을 이용한 산소공급장치 |
| DE102009010419A1 (de) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | Ulrich Stieler Kunststoff Service E.K. | Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff |
| CN101961591A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-02-02 | 中国舰船研究设计中心 | 多循环常温空气分离系统和方法 |
| CN106185844A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 合肥良骏汽车材料有限公司 | 一种用于汽车顶棚生产的氮气发生器 |
| US11811118B2 (en) | 2022-01-27 | 2023-11-07 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods of capturing nitrogen from fuel cell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3891773B2 (ja) | ガスの分離精製方法及びその装置 | |
| JPS6261616A (ja) | 混合ガスから高純度ガスを分離する方法 | |
| JPH0429601B2 (ja) | ||
| JPH0550327B2 (ja) | ||
| EP0361541A2 (en) | Pressure swing adsorption process | |
| JPS63126522A (ja) | 気体流体の成分の分離方法 | |
| JPH03262514A (ja) | 塩素ガスの濃縮方法 | |
| JPH0490819A (ja) | 空気分離方法 | |
| JPS60176901A (ja) | 吸着法を使用して少なくとも水素を含む混合ガス中の水素等を濃縮・精製する方法 | |
| JP2761918B2 (ja) | プレッシャースイング法によるアルゴンの回収方法 | |
| JP3654661B2 (ja) | 圧力変動吸着分離法による酸素発生方法 | |
| JP3654658B2 (ja) | 圧力変動吸着式酸素製造方法及び装置 | |
| JPH09187622A (ja) | 高濃度二酸化炭素の分離回収方法 | |
| JP2532297B2 (ja) | 単結晶引上装置用不活性ガス回収装置 | |
| JP3026103B2 (ja) | アルゴンの回収方法 | |
| JPH02283608A (ja) | 一酸化炭素の分離回収方法 | |
| JPH01262919A (ja) | 空気中の窒素および酸素の分離回収方法 | |
| JPS6135889B2 (ja) | ||
| JPS62117612A (ja) | 吸着塔の再生方法 | |
| JPS62273025A (ja) | 混合ガスの分離方法 | |
| JPH07275631A (ja) | 圧力スイング吸着法における製品不純物の置換低減方法 | |
| JP3031797B2 (ja) | 圧力変動吸着分離方法 | |
| JPS63242316A (ja) | ガス混合物の分離方法 | |
| JPH01242120A (ja) | 混合ガスより低濃度の易吸着性ガスを除去し難吸着性ガスを高収率で回収する方法 | |
| JPH1157375A (ja) | ガス分離方法 |