JPH057719A - 圧力スイング式混合ガス分離装置 - Google Patents
圧力スイング式混合ガス分離装置Info
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- JPH057719A JPH057719A JP3166973A JP16697391A JPH057719A JP H057719 A JPH057719 A JP H057719A JP 3166973 A JP3166973 A JP 3166973A JP 16697391 A JP16697391 A JP 16697391A JP H057719 A JPH057719 A JP H057719A
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力スイング式混合ガス分離装置において、
濃縮分離した難吸着性ガスによる吸着剤床のパージと減
圧下における吸着剤の脱着再生を長時間にわたって行な
うようにする。 【構成】 加圧条件下で吸着剤に吸着された吸着性ガス
を、濃縮分離した難吸着性ガスをパージガスとして用い
ながら減圧下で吸着剤から脱着させて吸着剤の再生を行
なう圧力スイング式混合ガス分離装置において、吸着塔
２Ａ、２Ｂ、２Ｃの脱着ガス出口と真空ポンプ３との間
に、切換弁５Ａ、５Ｂ、５Ｃをもつ脱着ガス排出配管１
４と切換弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃをもつ脱着ガス貯蔵
用タンク２０を並列に配置した。
濃縮分離した難吸着性ガスによる吸着剤床のパージと減
圧下における吸着剤の脱着再生を長時間にわたって行な
うようにする。 【構成】 加圧条件下で吸着剤に吸着された吸着性ガス
を、濃縮分離した難吸着性ガスをパージガスとして用い
ながら減圧下で吸着剤から脱着させて吸着剤の再生を行
なう圧力スイング式混合ガス分離装置において、吸着塔
２Ａ、２Ｂ、２Ｃの脱着ガス出口と真空ポンプ３との間
に、切換弁５Ａ、５Ｂ、５Ｃをもつ脱着ガス排出配管１
４と切換弁１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃをもつ脱着ガス貯蔵
用タンク２０を並列に配置した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気より酸素ガスを分
離濃縮する圧力スイング式酸素製造装置等の圧力スイン
グ式（以下ＰＳＡという）混合ガス分離装置に関する。
離濃縮する圧力スイング式酸素製造装置等の圧力スイン
グ式（以下ＰＳＡという）混合ガス分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のＰＳＡ酸素製造装置のシス
テムフロー図であり、図５はその圧力操作パターン図で
ある。
テムフロー図であり、図５はその圧力操作パターン図で
ある。
【０００３】この装置は、図４に示すように、窒素（Ｎ
2 ）ガス吸着剤の吸着剤床が内蔵された３基の吸着塔２
Ａ、２Ｂ、２Ｃを備え、各吸着塔においては原空ブロワ
ー１で加圧送気された空気が吸着剤床を通過する際に、
Ｎ2 ガス等が吸着剤に吸着されて酸素（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で吸着塔内を減圧す
ることによって吸着剤から脱着され、吸着剤が再生され
る（脱着再生工程）。
2 ）ガス吸着剤の吸着剤床が内蔵された３基の吸着塔２
Ａ、２Ｂ、２Ｃを備え、各吸着塔においては原空ブロワ
ー１で加圧送気された空気が吸着剤床を通過する際に、
Ｎ2 ガス等が吸着剤に吸着されて酸素（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で吸着塔内を減圧す
ることによって吸着剤から脱着され、吸着剤が再生され
る（脱着再生工程）。
【０００４】また、吸着塔内における前記脱着再生工程
と吸着工程との間において、濃縮分離されたＯ2 ガスを
吸着塔内へ導入して塔内を昇圧し、吸着工程における急
激な空気流れの発生を防止している（Ｏ2 復圧工程）。
と吸着工程との間において、濃縮分離されたＯ2 ガスを
吸着塔内へ導入して塔内を昇圧し、吸着工程における急
激な空気流れの発生を防止している（Ｏ2 復圧工程）。
【０００５】以上の吸着塔内における圧力操作パターン
が図５に示されている。各吸着塔においては、以上の各
工程が、順次、かつ、互いに位相を異ならせて繰返して
行なわれ、連続的に濃縮分離されたＯ2 ガスが得られる
ことになる。
が図５に示されている。各吸着塔においては、以上の各
工程が、順次、かつ、互いに位相を異ならせて繰返して
行なわれ、連続的に濃縮分離されたＯ2 ガスが得られる
ことになる。
【０００６】図４においては、吸着塔２Ａは吸着工程に
あり、吸着塔２ＢはＯ2 復圧工程にあり、吸着塔２Ｃは
脱着再生工程にあるものとして示されている。また、４
Ａ〜４Ｃは空気供給用の切換弁、５Ａ〜５Ｃは脱着用の
切換弁、６Ａ〜６ＣはＯ2 ガス排出用の切換弁、７Ａ〜
７Ｃは後記するパージ用の切換弁であり、図４中白抜き
で示すバルブは開、黒塗りのバルブは閉の状態にあるこ
とを示している。
あり、吸着塔２ＢはＯ2 復圧工程にあり、吸着塔２Ｃは
脱着再生工程にあるものとして示されている。また、４
Ａ〜４Ｃは空気供給用の切換弁、５Ａ〜５Ｃは脱着用の
切換弁、６Ａ〜６ＣはＯ2 ガス排出用の切換弁、７Ａ〜
７Ｃは後記するパージ用の切換弁であり、図４中白抜き
で示すバルブは開、黒塗りのバルブは閉の状態にあるこ
とを示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＰＳＡ混合ガス分離装
置の分離効率を向上させ、製品ガスの収率を高めるため
には、製品ガスの純度をできるだけ高めなければならな
い。例えば、混合ガスとして空気より、Ｎ2 吸着剤を使
用して、Ｏ2 ガスを濃縮分離する図４に示すＰＳＡ酸素
製造装置を例に説明すれば、Ｏ2 ガスの濃度を高め分離
効率を向上させるためには、吸着塔のＯ2 ガス出口側の
吸着剤ほど高度にＮ2 ガスを脱着し、吸着剤を再生しな
ければ、効率よく高濃度のＯ2 ガスを得ることができな
い。
置の分離効率を向上させ、製品ガスの収率を高めるため
には、製品ガスの純度をできるだけ高めなければならな
い。例えば、混合ガスとして空気より、Ｎ2 吸着剤を使
用して、Ｏ2 ガスを濃縮分離する図４に示すＰＳＡ酸素
製造装置を例に説明すれば、Ｏ2 ガスの濃度を高め分離
効率を向上させるためには、吸着塔のＯ2 ガス出口側の
吸着剤ほど高度にＮ2 ガスを脱着し、吸着剤を再生しな
ければ、効率よく高濃度のＯ2 ガスを得ることができな
い。
【０００８】吸着塔のＯ2 出口側ほど高度に吸着剤を再
生する手段の一つとして、濃縮分離されたＯ2 ガスの一
部を吸着塔内へ導入するパージ脱着方法が従来より広く
採用されている。
生する手段の一つとして、濃縮分離されたＯ2 ガスの一
部を吸着塔内へ導入するパージ脱着方法が従来より広く
採用されている。
【０００９】空気中に含まれるＮ2 ガスは、Ｎ2 ガス分
圧ＰＮ2 の増減によって吸着剤への吸着、吸着剤からの
脱着が行なわれるわけであるが、この分圧はＰＮ2 ＝Ｐ
（全圧）×ＸＮ2 （気相のＮ2 モル分率）として一般に
表わされる。
圧ＰＮ2 の増減によって吸着剤への吸着、吸着剤からの
脱着が行なわれるわけであるが、この分圧はＰＮ2 ＝Ｐ
（全圧）×ＸＮ2 （気相のＮ2 モル分率）として一般に
表わされる。
【００１０】このＰＮ2 を下げる手段としては、（１）
全圧Ｐを下げる方法と（２）気相のＮ2 濃度であるＸＮ
2 を下げる方法の２つの方法があるが、真空ポンプによ
る減圧操作は（１）、Ｏ2 パージ操作は（２）に該当す
る。
全圧Ｐを下げる方法と（２）気相のＮ2 濃度であるＸＮ
2 を下げる方法の２つの方法があるが、真空ポンプによ
る減圧操作は（１）、Ｏ2 パージ操作は（２）に該当す
る。
【００１１】しかし、全圧Ｐが大きい場合は、Ｏ2 パー
ジ操作には多量のＯ2 ガスを必要とし、製品Ｏ2 ガス量
を減少させる悪い結果を生じることとなる。従って、従
来は吸着塔内を十分に減圧されてから、このＯ2 パージ
が行なわれている。
ジ操作には多量のＯ2 ガスを必要とし、製品Ｏ2 ガス量
を減少させる悪い結果を生じることとなる。従って、従
来は吸着塔内を十分に減圧されてから、このＯ2 パージ
が行なわれている。
【００１２】従来のＰＳＡ酸素製造装置の操作パターン
を示す図５において、Ｏ2 パージ操作は脱着再生工程に
おいて行なわれる。脱着再生工程６０秒のうち、Ｏ2 パ
ージ効果が奏されるのは後半の３０〜４０ｓｅｃであ
る。
を示す図５において、Ｏ2 パージ操作は脱着再生工程に
おいて行なわれる。脱着再生工程６０秒のうち、Ｏ2 パ
ージ効果が奏されるのは後半の３０〜４０ｓｅｃであ
る。
【００１３】一方、図５に示される操作パターンでは、
吸着工程、脱着再生工程及びＯ2 復圧工程が等時間であ
るので、Ｏ2 パージを行なう時間が不足となり、全体の
Ｏ2 収率を支配する吸着剤の脱着再生レベルが不充分で
ある。
吸着工程、脱着再生工程及びＯ2 復圧工程が等時間であ
るので、Ｏ2 パージを行なう時間が不足となり、全体の
Ｏ2 収率を支配する吸着剤の脱着再生レベルが不充分で
ある。
【００１４】本発明は、以上の問題点を解決して、吸着
剤の脱着、再生レベルを向上することができるようにし
たＰＳＡ混合ガス分離装置を提供しようとするものであ
る。
剤の脱着、再生レベルを向上することができるようにし
たＰＳＡ混合ガス分離装置を提供しようとするものであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】１．本発明は、特定の成
分ガスを選択的に吸着する吸着剤床を内蔵する吸着塔を
備え、混合ガス中の吸着性ガスを加圧条件下で吸着剤に
吸着させることにより難吸着性ガスを濃縮分離し、引き
続いて吸着塔内を真空ポンプによって減圧条件下とする
と共に濃縮分離した難吸着性ガスの一部で吸着剤床をバ
ージして吸着剤から吸着性ガスを脱着して吸着剤を再生
する圧力スイング式混合ガス分離装置において、吸着塔
の脱着ガス出口と減圧用の真空ポンプとの間に、切換弁
をもつ脱着ガス排出配管と切換弁を介して前記吸着塔の
脱着ガス出口に接続された脱着ガス貯蔵用タンクとを並
列に配置したことを特徴とする。
分ガスを選択的に吸着する吸着剤床を内蔵する吸着塔を
備え、混合ガス中の吸着性ガスを加圧条件下で吸着剤に
吸着させることにより難吸着性ガスを濃縮分離し、引き
続いて吸着塔内を真空ポンプによって減圧条件下とする
と共に濃縮分離した難吸着性ガスの一部で吸着剤床をバ
ージして吸着剤から吸着性ガスを脱着して吸着剤を再生
する圧力スイング式混合ガス分離装置において、吸着塔
の脱着ガス出口と減圧用の真空ポンプとの間に、切換弁
をもつ脱着ガス排出配管と切換弁を介して前記吸着塔の
脱着ガス出口に接続された脱着ガス貯蔵用タンクとを並
列に配置したことを特徴とする。
【００１６】２．また本発明は、前記１の圧力スイング
式混合ガス分離装置において、前記脱着ガス貯蔵用タン
クの容量は吸着塔の容量以下であることを特徴とする。
式混合ガス分離装置において、前記脱着ガス貯蔵用タン
クの容量は吸着塔の容量以下であることを特徴とする。
【００１７】
【作用】前記本発明１においては、脱着ガス排出配管を
介して真空ポンプによって吸着塔内を減圧すると共に濃
縮分離された難吸着性ガスで吸着剤床をパージすること
によって吸着剤から吸着性ガスが効果的に脱着されて吸
着剤が再生される。しかもこの工程が終了した後におい
ても、切換弁を操作することによって、吸着塔内は脱着
ガス貯蔵用タンクに接続され、吸着剤から脱着される吸
着性ガスは引続いて真空ポンプによって減圧されたＮ2
ガス貯蔵タンク内へ吸引されて吸着塔から排出されるこ
とになり、難吸着性ガスによる吸着剤床のパージと吸着
剤の脱着再生が継続される。
介して真空ポンプによって吸着塔内を減圧すると共に濃
縮分離された難吸着性ガスで吸着剤床をパージすること
によって吸着剤から吸着性ガスが効果的に脱着されて吸
着剤が再生される。しかもこの工程が終了した後におい
ても、切換弁を操作することによって、吸着塔内は脱着
ガス貯蔵用タンクに接続され、吸着剤から脱着される吸
着性ガスは引続いて真空ポンプによって減圧されたＮ2
ガス貯蔵タンク内へ吸引されて吸着塔から排出されるこ
とになり、難吸着性ガスによる吸着剤床のパージと吸着
剤の脱着再生が継続される。
【００１８】従って、難吸着性ガスによる吸着剤床のパ
ージと吸着剤からの吸着性ガスの脱着と吸着剤の再生が
長時間にわたって行なわれ、吸着剤の脱着再生を充分に
行なうことが可能となる。
ージと吸着剤からの吸着性ガスの脱着と吸着剤の再生が
長時間にわたって行なわれ、吸着剤の脱着再生を充分に
行なうことが可能となる。
【００１９】また、前記タンク容量は吸着塔容量に対し
て或る程度の大きさをもつことが前記吸着性ガスの吸引
には有利であるが、真空ポンプの実吐出量との関係にお
いて、後記するように、タンク容量を吸着塔容量以下に
することが、吸着剤の脱着再生を充分に行ない、従っ
て、得られる難吸着性ガスの純度を上げる上で有効であ
る。前記本発明２では、前記本発明１における脱着ガス
貯蔵用の容量を吸着塔の容量以下とすることによって、
吸着剤の脱着再生が充分に行なわれ、得られる難吸着性
ガスの純度を上げることができる。
て或る程度の大きさをもつことが前記吸着性ガスの吸引
には有利であるが、真空ポンプの実吐出量との関係にお
いて、後記するように、タンク容量を吸着塔容量以下に
することが、吸着剤の脱着再生を充分に行ない、従っ
て、得られる難吸着性ガスの純度を上げる上で有効であ
る。前記本発明２では、前記本発明１における脱着ガス
貯蔵用の容量を吸着塔の容量以下とすることによって、
吸着剤の脱着再生が充分に行なわれ、得られる難吸着性
ガスの純度を上げることができる。
【００２０】
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２によって
説明する。本実施例は３基の吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃを
備えたＰＳＡ酸素製造装置に係るものである。
説明する。本実施例は３基の吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃを
備えたＰＳＡ酸素製造装置に係るものである。
【００２１】３基の吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内にはＮ2
ガス吸着剤よりなる吸着剤床が内蔵されていて、原空ブ
ロワ１及び切換弁４Ａ、４Ｂ、４Ｃを備えた空気供給ラ
イン１３が吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの下部に接続され、
原空ブロワ１にて加圧送気された原料空気が吸着塔２
Ａ、２Ｂ、２Ｃへ送られＮ2ガスが吸着剤に吸着される
こととなる。吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの下部に接続され
た切換弁５Ａ、５Ｂ、５Ｃを備えた廃Ｎ2 ガスライン１
４には真空ポンプ３が設けられ、同真空ポンプ３によっ
て吸着剤に吸着されたＮ2ガスが吸引排出されるように
なっている。
ガス吸着剤よりなる吸着剤床が内蔵されていて、原空ブ
ロワ１及び切換弁４Ａ、４Ｂ、４Ｃを備えた空気供給ラ
イン１３が吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの下部に接続され、
原空ブロワ１にて加圧送気された原料空気が吸着塔２
Ａ、２Ｂ、２Ｃへ送られＮ2ガスが吸着剤に吸着される
こととなる。吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの下部に接続され
た切換弁５Ａ、５Ｂ、５Ｃを備えた廃Ｎ2 ガスライン１
４には真空ポンプ３が設けられ、同真空ポンプ３によっ
て吸着剤に吸着されたＮ2ガスが吸引排出されるように
なっている。
【００２２】前記廃Ｎ2 ガスライン１４と並列にＮ2 ガ
ス貯蔵タンク２０及び切換弁１２を備え真空ポンプ３の
上流側へ接続するＮ2ガス貯蔵ライン１５が設けられて
おり、同Ｎ2 ガス貯蔵ライン１５の上流側は、切換弁１
１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを介して吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ
の下部に接続されている。
ス貯蔵タンク２０及び切換弁１２を備え真空ポンプ３の
上流側へ接続するＮ2ガス貯蔵ライン１５が設けられて
おり、同Ｎ2 ガス貯蔵ライン１５の上流側は、切換弁１
１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを介して吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ
の下部に接続されている。
【００２３】更に、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの上部に
は、切換弁６Ａ、６Ｂ、６Ｃを備えたＯ2 ガスライン１
６が接続され、それぞれＯ2 ガスタンク等（図示せず）
に送られるよう構成されている。
は、切換弁６Ａ、６Ｂ、６Ｃを備えたＯ2 ガスライン１
６が接続され、それぞれＯ2 ガスタンク等（図示せず）
に送られるよう構成されている。
【００２４】また更に、切換弁７Ａ、７Ｂ、７Ｃと上流
側に設けられた切換弁８を備えたパージＯ2 ガスライン
１７、及び切換弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃと上流側に設けられ
た切換弁１０を備えた第２パージＯ2 ガスライン１８
が、前記Ｏ2 ガスラインと並列に配置されるように吸着
塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの上部とＯ2 ガスラインに接続され
ている。
側に設けられた切換弁８を備えたパージＯ2 ガスライン
１７、及び切換弁９Ａ、９Ｂ、９Ｃと上流側に設けられ
た切換弁１０を備えた第２パージＯ2 ガスライン１８
が、前記Ｏ2 ガスラインと並列に配置されるように吸着
塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの上部とＯ2 ガスラインに接続され
ている。
【００２５】本実施例における各吸着塔２Ａ、２Ｂ、２
Ｃは、吸着工程、Ｏ2 復圧工程及び脱着再生工程を、順
次、かつ互いに位相を異ならせて繰り返し行なうもので
あって、図１においては、吸着塔２Ａが吸着工程にあ
り、吸着塔２ＢがＯ2 復圧工程にあり、吸着塔２Ｃが脱
着再生工程にあるものとして示されている。また、図４
におけると同様に、図１中切換弁のうち白抜きのものは
開、黒塗りのものは閉の状態にあるものを示している。
Ｃは、吸着工程、Ｏ2 復圧工程及び脱着再生工程を、順
次、かつ互いに位相を異ならせて繰り返し行なうもので
あって、図１においては、吸着塔２Ａが吸着工程にあ
り、吸着塔２ＢがＯ2 復圧工程にあり、吸着塔２Ｃが脱
着再生工程にあるものとして示されている。また、図４
におけると同様に、図１中切換弁のうち白抜きのものは
開、黒塗りのものは閉の状態にあるものを示している。
【００２６】図２に、本実施例における操作パターンが
示されている。図２中における各切換弁の番号は、図１
における符号に対応しており、また、図２中に示される
各ステップにおいて、切換弁が開かれている状態をハッ
チングで示している。
示されている。図２中における各切換弁の番号は、図１
における符号に対応しており、また、図２中に示される
各ステップにおいて、切換弁が開かれている状態をハッ
チングで示している。
【００２７】また、Ｎ2 ガス貯蔵タンク２０と吸着塔の
一例として吸着塔Ａ（２Ａ）の操作パターンも、図２中
にステップ番号と対応して記載されている。更に、吸着
塔Ａ（２Ａ）の圧力パターンも、図２中に示されてい
る。
一例として吸着塔Ａ（２Ａ）の操作パターンも、図２中
にステップ番号と対応して記載されている。更に、吸着
塔Ａ（２Ａ）の圧力パターンも、図２中に示されてい
る。
【００２８】この図２に従って、本実施例における吸着
塔Ａ（２Ａ）の作用を下記に説明する。 （１）ステップ−１：ステップ（１−１）、（１−２）
の全時間切換弁４Ａより原空ブロワ１によって原料空気
が加圧供給され、空気がＮ2 吸着剤の吸着剤床中を流れ
る間にＮ2 ガスが次第に吸着され、Ｏ2 ガスが濃縮され
て、切換弁６Ａより塔外に排出される。 （２）ステップ−２：前半のステップ（２−２）は切換
弁５Ａが開き、真空ポンプ３で吸着塔Ａ（２Ａ）内が減
圧される結果、圧力はＡ点からＢ点に降下する。
塔Ａ（２Ａ）の作用を下記に説明する。 （１）ステップ−１：ステップ（１−１）、（１−２）
の全時間切換弁４Ａより原空ブロワ１によって原料空気
が加圧供給され、空気がＮ2 吸着剤の吸着剤床中を流れ
る間にＮ2 ガスが次第に吸着され、Ｏ2 ガスが濃縮され
て、切換弁６Ａより塔外に排出される。 （２）ステップ−２：前半のステップ（２−２）は切換
弁５Ａが開き、真空ポンプ３で吸着塔Ａ（２Ａ）内が減
圧される結果、圧力はＡ点からＢ点に降下する。
【００２９】次のステップ（２−２）では切換弁７Ａも
開き、分離されたＯ2 ガスの一部が塔頂より供給され、
同Ｏ2 ガスの一部は、吸着剤床をＯ2 パージしながらＮ
2 ガスを吸着剤から脱着させ、脱着されたＮ2 ガスとと
もに真空ポンプ３によって吸着塔Ａ（２Ａ）から排出さ
れる。これまでの工程は、図４に示す従来の装置におけ
ると同様である。 （３）ステップ−３：図４に示す従来の装置では、切換
弁９ＡよりＯ2 ガスを供給し、塔内の圧力を図２中の破
線のように上昇させるが、本実施例では切換弁７Ａはス
テップ（３−１）の間開状態にしてＯ2 パージガスを供
給しつづける。この間Ｎ2 ガス貯蔵ライン１５の切換弁
１１Ａも開状態とされ、吸着塔Ａ（２Ａ）の脱着ガスは
Ｎ2 ガス貯蔵タンク２０に吸引貯蔵される。即ち、この
間もＯ2 パージによる吸着剤の脱着再生が行われ、圧力
はＣ点よりＤ点に移動する。
開き、分離されたＯ2 ガスの一部が塔頂より供給され、
同Ｏ2 ガスの一部は、吸着剤床をＯ2 パージしながらＮ
2 ガスを吸着剤から脱着させ、脱着されたＮ2 ガスとと
もに真空ポンプ３によって吸着塔Ａ（２Ａ）から排出さ
れる。これまでの工程は、図４に示す従来の装置におけ
ると同様である。 （３）ステップ−３：図４に示す従来の装置では、切換
弁９ＡよりＯ2 ガスを供給し、塔内の圧力を図２中の破
線のように上昇させるが、本実施例では切換弁７Ａはス
テップ（３−１）の間開状態にしてＯ2 パージガスを供
給しつづける。この間Ｎ2 ガス貯蔵ライン１５の切換弁
１１Ａも開状態とされ、吸着塔Ａ（２Ａ）の脱着ガスは
Ｎ2 ガス貯蔵タンク２０に吸引貯蔵される。即ち、この
間もＯ2 パージによる吸着剤の脱着再生が行われ、圧力
はＣ点よりＤ点に移動する。
【００３０】次のステップ（３−２）では、切換弁７
Ａ、１１Ａは閉じられ、切換弁９Ａが開かれ、Ｏ2 ガス
により吸着塔Ａ（２Ａ）は圧力Ａ点まで復圧され、次の
吸着工程の準備が行われる。一方、Ｎ2 ガス貯蔵タンク
２０では切換弁１１Ａが閉じられ、弁１２が開かれるこ
とによって、真空ポンプ３で同タンク２０内部のＮ2 脱
着ガスが系外に排出される。
Ａ、１１Ａは閉じられ、切換弁９Ａが開かれ、Ｏ2 ガス
により吸着塔Ａ（２Ａ）は圧力Ａ点まで復圧され、次の
吸着工程の準備が行われる。一方、Ｎ2 ガス貯蔵タンク
２０では切換弁１１Ａが閉じられ、弁１２が開かれるこ
とによって、真空ポンプ３で同タンク２０内部のＮ2 脱
着ガスが系外に排出される。
【００３１】以上に吸着塔２Ａにおける各工程を説明し
たが、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいては、互いに位相
を異ならせて以上の工程が順次繰り返し行なわれ、連続
的にＯ2 ガスの濃縮分離が行なわれる。
たが、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいては、互いに位相
を異ならせて以上の工程が順次繰り返し行なわれ、連続
的にＯ2 ガスの濃縮分離が行なわれる。
【００３２】以上の通り、本実施例においては、吸着剤
の脱着再生工程は、ステップ（２−１）、（２−２）、
（３−１）と図４に示す従来の装置に比べて大巾に時間
延長され、またＯ2 パージ時間も十分にとることができ
る。従って、吸着剤の再生効率を大巾に改善することが
できる。
の脱着再生工程は、ステップ（２−１）、（２−２）、
（３−１）と図４に示す従来の装置に比べて大巾に時間
延長され、またＯ2 パージ時間も十分にとることができ
る。従って、吸着剤の再生効率を大巾に改善することが
できる。
【００３３】以下、本実施例について行った実験例を説
明する。表１に示される要目のＰＳＡ酸素製造装置につ
き、表２で示される操作条件で実験を行なった。本実験
では、Ｎ2 ガス貯蔵タンク２０の容量を０〜１．２５ｍ
3 まで６段階に分け、吸着塔の内容量との容積比をパラ
メータとして変化させた。その結果を表３及び図３に示
す。
明する。表１に示される要目のＰＳＡ酸素製造装置につ
き、表２で示される操作条件で実験を行なった。本実験
では、Ｎ2 ガス貯蔵タンク２０の容量を０〜１．２５ｍ
3 まで６段階に分け、吸着塔の内容量との容積比をパラ
メータとして変化させた。その結果を表３及び図３に示
す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】本実験結果より明らかなように、Ｎ2 ガス
貯蔵タンクの吸着塔に対する容積比が大きくなるほどＯ
2 純度が急激に上昇し、本発明が非常に有効であること
が示されている。また、この容積比では５０％が純Ｏ2
発生量でピークであった。Ｎ 2 ガス貯蔵タンクは吸着塔
と同容量（１００％）までは工業的に有効な範囲と考え
られる。Ｎ2 ガス貯蔵タンクが大きくなりすぎると、真
空ポンプの実吐出量が低下し、Ｏ2 収率の向上にあまり
効果が無いものと推定される。
貯蔵タンクの吸着塔に対する容積比が大きくなるほどＯ
2 純度が急激に上昇し、本発明が非常に有効であること
が示されている。また、この容積比では５０％が純Ｏ2
発生量でピークであった。Ｎ 2 ガス貯蔵タンクは吸着塔
と同容量（１００％）までは工業的に有効な範囲と考え
られる。Ｎ2 ガス貯蔵タンクが大きくなりすぎると、真
空ポンプの実吐出量が低下し、Ｏ2 収率の向上にあまり
効果が無いものと推定される。
【００３８】
【発明の効果】本発明においては、吸着塔の脱着ガス出
口と減圧用の真空ポンプとの間に、特許請求の範囲に示
されるように、脱着ガス排出配管と脱着ガス貯蔵用タン
クを並列に配置したことによって、以上説明したよう
に、濃縮分離された難吸着性ガスによる吸着剤床のパー
ジと吸着剤の脱着再生を長時間にわたって行なうことが
でき、これによって混合ガスより純度の高い難吸着性ガ
スを濃縮分離することができる。
口と減圧用の真空ポンプとの間に、特許請求の範囲に示
されるように、脱着ガス排出配管と脱着ガス貯蔵用タン
クを並列に配置したことによって、以上説明したよう
に、濃縮分離された難吸着性ガスによる吸着剤床のパー
ジと吸着剤の脱着再生を長時間にわたって行なうことが
でき、これによって混合ガスより純度の高い難吸着性ガ
スを濃縮分離することができる。
【図１】本発明の一実施例のシステムフロー図である。
【図２】同実施例の操作パターン図である。
【図３】同実施例を用いた実験における純Ｏ2 発生量と
Ｎ2 ガス貯蔵タンク／吸着塔容量比との関係を示すグラ
フである。
Ｎ2 ガス貯蔵タンク／吸着塔容量比との関係を示すグラ
フである。
【図４】従来の圧力スイング式酸素製造装置のシステム
フロー図である。
フロー図である。
【図５】同従来の圧力スイング式酸素製造装置の圧力操
作パターン図である。
作パターン図である。
１ 原空ブロワ
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 吸着塔
３ 真空ポンプ
４Ａ〜４Ｃ、５Ａ〜５Ｃ、６Ａ〜６Ｃ 切換弁
７Ａ〜７Ｃ、９Ａ〜９Ｃ、１１Ａ〜１１Ｃ、１２ 切換
弁 １４ 廃Ｎ2 ガスライン １５ Ｎ2 ガス貯蔵ライン ２０ Ｎ2 ガス貯蔵タンク
弁 １４ 廃Ｎ2 ガスライン １５ Ｎ2 ガス貯蔵ライン ２０ Ｎ2 ガス貯蔵タンク
Claims (2)
- 【請求項１】 特定の成分ガスを選択的に吸着する吸着
剤床を内蔵する吸着塔を備え、混合ガス中の吸着性ガス
を加圧条件下で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、引き続いて吸着塔内を真空ポンプに
よって減圧条件下とすると共に濃縮分離した難吸着性ガ
スの一部で吸着剤床をバージして吸着剤から吸着性ガス
を脱着して吸着剤を再生する圧力スイング式混合ガス分
離装置において、吸着塔の脱着ガス出口と減圧用の真空
ポンプとの間に、切換弁をもつ脱着ガス排出配管と切換
弁を介して前記吸着塔の脱着ガス出口に接続された脱着
ガス貯蔵用タンクとを並列に配置したことを特徴とする
圧力スイング式混合ガス分離装置。 - 【請求項２】 前記脱着ガス貯蔵用タンクの容量は吸着
塔の容量以下であ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装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166973A JPH057719A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 圧力スイング式混合ガス分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166973A JPH057719A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 圧力スイング式混合ガス分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH057719A true JPH057719A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15841052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166973A Withdrawn JPH057719A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 圧力スイング式混合ガス分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH057719A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101674032B1 (ko) * | 2016-02-23 | 2016-11-09 | 한국산업기술시험원 | Voc 처리 및 재활용 설비 |
| JP2020001017A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 大陽日酸株式会社 | 圧力変動吸着装置 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166973A patent/JPH057719A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101674032B1 (ko) * | 2016-02-23 | 2016-11-09 | 한국산업기술시험원 | Voc 처리 및 재활용 설비 |
| JP2020001017A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 大陽日酸株式会社 | 圧力変動吸着装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |