JPH06205926A - 改良された圧縮空気迅速乾燥装置 - Google Patents
改良された圧縮空気迅速乾燥装置Info
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- JPH06205926A JPH06205926A JP5232350A JP23235093A JPH06205926A JP H06205926 A JPH06205926 A JP H06205926A JP 5232350 A JP5232350 A JP 5232350A JP 23235093 A JP23235093 A JP 23235093A JP H06205926 A JPH06205926 A JP H06205926A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】熱量交換（ＨＭＥ）システムを用いた、改良さ
れた圧縮空気迅速乾燥装置を提供する。 【構成】圧縮空気の流れに捕促された油は、触媒上へ吸
着させ、次いで温かい、油を含まないガスをＨＭＥシス
テム内を通過させることにより除去される。該ＨＭＥシ
ステムは乾燥剤を含む一対の吸着／脱着床から成り、こ
こで、湿気は冷却され液化される。該乾燥剤は、活性炭
素、シリカゲル、アルミナ、モレキュラーシーブもしく
はそれらの混合物のような様々な混合物から選ばれる。
好ましくは、該油を含まないガスは、ＨＭＥシステムに
入る前に、予備加熱される。該油の代用除去方法として
は、接触式燃焼装置によるものがある。この場合、燃焼
温度は１２０°から２００℃の範囲内であり、燃焼の熱
は接触式焼装置に入る空気の予備加熱に利用される。
れた圧縮空気迅速乾燥装置を提供する。 【構成】圧縮空気の流れに捕促された油は、触媒上へ吸
着させ、次いで温かい、油を含まないガスをＨＭＥシス
テム内を通過させることにより除去される。該ＨＭＥシ
ステムは乾燥剤を含む一対の吸着／脱着床から成り、こ
こで、湿気は冷却され液化される。該乾燥剤は、活性炭
素、シリカゲル、アルミナ、モレキュラーシーブもしく
はそれらの混合物のような様々な混合物から選ばれる。
好ましくは、該油を含まないガスは、ＨＭＥシステムに
入る前に、予備加熱される。該油の代用除去方法として
は、接触式燃焼装置によるものがある。この場合、燃焼
温度は１２０°から２００℃の範囲内であり、燃焼の熱
は接触式焼装置に入る空気の予備加熱に利用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス乾燥装置に関する。
特に、本発明は、熱量交換（以下、“ＨＭＥ”と略称す
る）概念を用いた空気乾燥装置に関する。
特に、本発明は、熱量交換（以下、“ＨＭＥ”と略称す
る）概念を用いた空気乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスの乾燥は、様々な化学工程で広く利
用される。類似した組成で且つ温度が異なる２つの流れ
が利用でき、且つこれらの２つの流れの間で、熱を交換
することが有益な場合など、産業において様々な場合が
ある。大量移送もまた非常に望ましく、そこにおいて、
特定の成分が比較的希薄な気流から、ある成分が比較的
濃い他の気流へ、いくつかの成分が移送されるであろ
う。これらの場合の典型的な例として、アンモニアの製
造又は空気からの酸素の分離があげられる。以前のアメ
リカ特許第４，６６１，１３３には、熱量交換（ＨＭ
Ｅ）のこの新しい方法が記述されていた。
用される。類似した組成で且つ温度が異なる２つの流れ
が利用でき、且つこれらの２つの流れの間で、熱を交換
することが有益な場合など、産業において様々な場合が
ある。大量移送もまた非常に望ましく、そこにおいて、
特定の成分が比較的希薄な気流から、ある成分が比較的
濃い他の気流へ、いくつかの成分が移送されるであろ
う。これらの場合の典型的な例として、アンモニアの製
造又は空気からの酸素の分離があげられる。以前のアメ
リカ特許第４，６６１，１３３には、熱量交換（ＨＭ
Ｅ）のこの新しい方法が記述されていた。
【０００３】上記のＨＭＥ概念のある特定の利用法が空
気の乾燥について述べられており、ここでは加熱と乾燥
が起こる。この利用法について、ＨＭＥ概念の２つの主
要な特異な利点が存在する。： − 必要とされる最小限の装備とその小さなサイズ、低
いエネルギー消費量、且つ比較的設備と操業の費用も安
いことから、経済的である。
気の乾燥について述べられており、ここでは加熱と乾燥
が起こる。この利用法について、ＨＭＥ概念の２つの主
要な特異な利点が存在する。： − 必要とされる最小限の装備とその小さなサイズ、低
いエネルギー消費量、且つ比較的設備と操業の費用も安
いことから、経済的である。
【０００４】− 操作が単純である。
【０００５】この概念を利用して得られた乾燥空気は、
冷却乾燥器によって得られた乾燥空気と同等か、もしく
はより良好な露点を持つが、その工程はより安価であ
る。
冷却乾燥器によって得られた乾燥空気と同等か、もしく
はより良好な露点を持つが、その工程はより安価であ
る。
【０００６】上記のアメリカ特許に述べられているよう
に、従来の空気乾燥法は以下の等温工程を含む： （ａ）圧縮；（ｂ）冷却；（ｃ）凝縮した湿分の分離；
及び（ｄ）外部の動力源もしくは自己浄化による熱によ
ってほぼ周期的に再生される吸着電池内での乾燥。この
方法は断熱的な吸着を用い、基本的に従来のＴＳＡシス
テムとは形状、乾燥剤床の設計及びサイズ、並びに操作
の態様において異なる。従来のＴＳＡシステムと比較す
ると、冷却及び凝縮、吸着及び再生は全て再編成され
る。該方法は比較的小さな乾燥剤床を必要とする。該床
は、周辺への熱の損失を最小限にするため、その圧力封
入体から断熱されている。通常のＴＳＡシステムと比較
すると、該床の役割は頻繁に変更される。ガス乾燥工程
を運行するエネルギーは、本質的に乾燥剤の再生に投入
され、ここでは、従来のシステムならば周囲に消散して
しまうはずの圧縮による不可避な熱からほとんどが取り
出される。このように、ＨＭＥ乾燥の使用により、有益
な方法で内部のエネルギー源を取り出し、外部から供給
されるエネルギーの使用を最小限に、又は、回避するこ
とになる。
に、従来の空気乾燥法は以下の等温工程を含む： （ａ）圧縮；（ｂ）冷却；（ｃ）凝縮した湿分の分離；
及び（ｄ）外部の動力源もしくは自己浄化による熱によ
ってほぼ周期的に再生される吸着電池内での乾燥。この
方法は断熱的な吸着を用い、基本的に従来のＴＳＡシス
テムとは形状、乾燥剤床の設計及びサイズ、並びに操作
の態様において異なる。従来のＴＳＡシステムと比較す
ると、冷却及び凝縮、吸着及び再生は全て再編成され
る。該方法は比較的小さな乾燥剤床を必要とする。該床
は、周辺への熱の損失を最小限にするため、その圧力封
入体から断熱されている。通常のＴＳＡシステムと比較
すると、該床の役割は頻繁に変更される。ガス乾燥工程
を運行するエネルギーは、本質的に乾燥剤の再生に投入
され、ここでは、従来のシステムならば周囲に消散して
しまうはずの圧縮による不可避な熱からほとんどが取り
出される。このように、ＨＭＥ乾燥の使用により、有益
な方法で内部のエネルギー源を取り出し、外部から供給
されるエネルギーの使用を最小限に、又は、回避するこ
とになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】圧縮空気の場合に遭遇
し、空気乾燥用のＨＭＥの利点を危うくしかねない問題
がある。周知のとおり、空気の圧縮はしばしば油で潤滑
化されたコンプレッサーによって実行され、それにより
いくらかの油の蒸気がコンプレッサー排気時にガスに連
行されることが生じる。このように連行された油の量は
油の蒸気圧、従って圧縮温度と関係する。このように、
温度が上がるにつれて、油の蒸気圧も上がり、結果とし
てより多くの油が連行される。一般に圧縮ガス中の油分
は０．０１から０．１容積％であり、コンプレッサーの
排気温度及び使用した潤滑油の種類に依存する。これら
の油量はＨＭＥ概念による空気乾燥の円滑な作動を妨げ
得る。
し、空気乾燥用のＨＭＥの利点を危うくしかねない問題
がある。周知のとおり、空気の圧縮はしばしば油で潤滑
化されたコンプレッサーによって実行され、それにより
いくらかの油の蒸気がコンプレッサー排気時にガスに連
行されることが生じる。このように連行された油の量は
油の蒸気圧、従って圧縮温度と関係する。このように、
温度が上がるにつれて、油の蒸気圧も上がり、結果とし
てより多くの油が連行される。一般に圧縮ガス中の油分
は０．０１から０．１容積％であり、コンプレッサーの
排気温度及び使用した潤滑油の種類に依存する。これら
の油量はＨＭＥ概念による空気乾燥の円滑な作動を妨げ
得る。
【０００８】本発明の目的は、圧縮空気の迅速乾燥装置
を提供することである。本発明の別の目的は、少量の連
行された油を含んだ圧縮空気の迅速乾燥装置を提供する
ことである。
を提供することである。本発明の別の目的は、少量の連
行された油を含んだ圧縮空気の迅速乾燥装置を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮空気の迅
速乾燥装置にあり、以下の工程を含む： （ａ）圧縮ガスの気流内に連行された油を除去し、そし
て（ｂ）熱い、油を含まない空気をＨＭＥシステム内に
通す。該システムは、一対の吸着／脱着床から成り、こ
こで水分の冷却及び凝縮が行われ、これにより、実質的
に乾燥した空気の流れを得る。油の除去は、活性炭素又
は活性化アルミナのような適当な吸着材料を用いて吸着
するか、もしくは圧縮ガスの流れ内の油を接触燃焼する
ことによって、行われる。もちろん、最初の工程は、圧
縮ガスの流れが油を全く含まない場合は必要ではなく、
該圧縮ガスの予備加熱に代わられる。
速乾燥装置にあり、以下の工程を含む： （ａ）圧縮ガスの気流内に連行された油を除去し、そし
て（ｂ）熱い、油を含まない空気をＨＭＥシステム内に
通す。該システムは、一対の吸着／脱着床から成り、こ
こで水分の冷却及び凝縮が行われ、これにより、実質的
に乾燥した空気の流れを得る。油の除去は、活性炭素又
は活性化アルミナのような適当な吸着材料を用いて吸着
するか、もしくは圧縮ガスの流れ内の油を接触燃焼する
ことによって、行われる。もちろん、最初の工程は、圧
縮ガスの流れが油を全く含まない場合は必要ではなく、
該圧縮ガスの予備加熱に代わられる。
【００１０】図１は本発明による装置の概要を示してい
る。図面からわかるように、該装置は下記の二つの主要
なユニットを含む； （１）コンプレッサーから出る空気流からの油分除去
器、および（２）ＨＭＥシステムによる油を含まない気
流の乾燥器。
る。図面からわかるように、該装置は下記の二つの主要
なユニットを含む； （１）コンプレッサーから出る空気流からの油分除去
器、および（２）ＨＭＥシステムによる油を含まない気
流の乾燥器。
【００１１】該油除去の適正な方法は圧縮空気流に連行
される油の量に応じて選ばれる。０．０１％の低濃度の
油含有量を生じる条件で操作する場合、油は活性炭素や
活性アルミナのような適当な吸着材料から成る小さい床
によって除去でき、該床は周期的に取り代えられる。圧
縮ガス内の油含有量は０．１％の高濃度で且つ十分な酸
素を含む場合（一般の場合そうであるが）、油は接触式
燃焼によって最もよく除去される。その最低発火温度は
通常１２０℃から約２００℃である。ある場合には、接
触床への供給物を始動時に予備加熱する必要があるかも
しれない。一旦発火すると、燃焼熱を触媒に入る空気の
予備加熱に使用することができ、従って該燃焼を、更に
外部から熱を加えることなく維持し、一方、迅速ＨＭＥ
乾燥バッテリー用の再生ガスとして役立つに十分熱い廃
出物を生じる。以下の表１には、パラフィン油を含む、
流入圧縮空気の典型的組成物の効果および接触式燃焼後
のその組成が要約されている。
される油の量に応じて選ばれる。０．０１％の低濃度の
油含有量を生じる条件で操作する場合、油は活性炭素や
活性アルミナのような適当な吸着材料から成る小さい床
によって除去でき、該床は周期的に取り代えられる。圧
縮ガス内の油含有量は０．１％の高濃度で且つ十分な酸
素を含む場合（一般の場合そうであるが）、油は接触式
燃焼によって最もよく除去される。その最低発火温度は
通常１２０℃から約２００℃である。ある場合には、接
触床への供給物を始動時に予備加熱する必要があるかも
しれない。一旦発火すると、燃焼熱を触媒に入る空気の
予備加熱に使用することができ、従って該燃焼を、更に
外部から熱を加えることなく維持し、一方、迅速ＨＭＥ
乾燥バッテリー用の再生ガスとして役立つに十分熱い廃
出物を生じる。以下の表１には、パラフィン油を含む、
流入圧縮空気の典型的組成物の効果および接触式燃焼後
のその組成が要約されている。
【００１２】
【表１】 圧縮空気の組成（容量％） 燃焼前および燃焼後 Ｎ2 * Ｏ2 Ｈ2 Ｏ ＣＯ2 油 Ｔ℃ 燃焼前 77.11 20.37 2.44 0.03 0.05 120 燃焼後 76.86 19.24 3.18 0.73 0.00 320 （＊不活性ガスを含む） わかる通り、燃焼後、油含有量は完全に除去され、二酸
化炭素及び水の含有量の増加とそれに対応する酸素含有
量の減少及び外へ出る空気の温度の上昇が伴なう。
化炭素及び水の含有量の増加とそれに対応する酸素含有
量の減少及び外へ出る空気の温度の上昇が伴なう。
【００１３】２番目の工程では、油を含まない空気流
は、吸着−脱着の役割を代用する２個以上の小さな乾燥
剤床から成るＨＭＥ乾燥ユニットの上を、自動弁によっ
て通される。該乾燥剤床内の材料は、活性炭素、シリカ
ゲル、アルミナ、モレキュラーシーブもしくはそれらの
混合物のような既知の化合物から選べ得る。該ガスを、
それがＨＭＥユニットに供給される前に僅かに予備加熱
するのが非常に有益である場合がある。もちろん、前に
浸漬した床を再生後に使う方が好ましい場合もある。
は、吸着−脱着の役割を代用する２個以上の小さな乾燥
剤床から成るＨＭＥ乾燥ユニットの上を、自動弁によっ
て通される。該乾燥剤床内の材料は、活性炭素、シリカ
ゲル、アルミナ、モレキュラーシーブもしくはそれらの
混合物のような既知の化合物から選べ得る。該ガスを、
それがＨＭＥユニットに供給される前に僅かに予備加熱
するのが非常に有益である場合がある。もちろん、前に
浸漬した床を再生後に使う方が好ましい場合もある。
【００１４】本発明によって生成された乾燥空気は、冷
却乾燥によって得られた空気に匹敵し、設備投資も作動
費用もより少なくてすむ。
却乾燥によって得られた空気に匹敵し、設備投資も作動
費用もより少なくてすむ。
【００１５】本発明について以下に多くの詳細な実施例
によって記述されているが、これらの実施例は、添付の
請求項によって包含されたその範囲を限定せずに、本発
明をよりよく理解するためだけに提示するものである。
によって記述されているが、これらの実施例は、添付の
請求項によって包含されたその範囲を限定せずに、本発
明をよりよく理解するためだけに提示するものである。
【００１６】
【実施例】実施例１ ３０℃の温度及び８０％の相対湿度を有する１０ｍ3 ／
ｈの大気の空気を６．９バールに圧縮し、それにより１
５０℃まで温度が上がった。該圧縮空気は０．０５容量
％の油分を含有していた。
ｈの大気の空気を６．９バールに圧縮し、それにより１
５０℃まで温度が上がった。該圧縮空気は０．０５容量
％の油分を含有していた。
【００１７】該圧縮空気を−２０℃以下の露点まで乾燥
することが必要であった。
することが必要であった。
【００１８】該圧縮空気を最初に、活性炭素を含む小さ
な床から成る予備加工段階を通過させた。
な床から成る予備加工段階を通過させた。
【００１９】０．０１％未満の油分を含有する得られた
空気を２つの床から成るＨＭＥユニットを通過させた。
２つの床はそれぞれ、０．２リットルのモレキュラーシ
ーブ（４Ａ）を乾燥剤として含有し、１０分間隔で循環
した。４１℃の温度で得られた空気生成物は、−２６℃
の露点を持っていた。：９ｇ／分の凝縮水から成る別の
流れもまた得られた。対照物を活性化するために必要な
もの以外は、ＨＭＥシステムにはいかなる外部動力も供
給されなかった。
空気を２つの床から成るＨＭＥユニットを通過させた。
２つの床はそれぞれ、０．２リットルのモレキュラーシ
ーブ（４Ａ）を乾燥剤として含有し、１０分間隔で循環
した。４１℃の温度で得られた空気生成物は、−２６℃
の露点を持っていた。：９ｇ／分の凝縮水から成る別の
流れもまた得られた。対照物を活性化するために必要な
もの以外は、ＨＭＥシステムにはいかなる外部動力も供
給されなかった。
【００２０】実施例２ ３０℃の温度及び８０％の相対湿度を有する１０ｍ3 ／
ｈの大気の空気を乾燥した。該空気を６．９バールに加
圧し、１５０℃に加熱したが、０．０５容量％の油分を
含有していた。
ｈの大気の空気を乾燥した。該空気を６．９バールに加
圧し、１５０℃に加熱したが、０．０５容量％の油分を
含有していた。
【００２１】該圧縮空気を−２０℃以下の露点まで乾燥
し、そしてまた該圧縮操作中に連行された油分を除去す
ることが必要であった。
し、そしてまた該圧縮操作中に連行された油分を除去す
ることが必要であった。
【００２２】小型のヒーター（０．２６２ｋＷ）によっ
てまず該圧縮空気を２１０℃に予備加熱し、そして次に
接触式転換器（０．５リットル）に供給した。
てまず該圧縮空気を２１０℃に予備加熱し、そして次に
接触式転換器（０．５リットル）に供給した。
【００２３】該転換器からの２２０℃の温度の油分を含
まない流出物を、１０分間の間隔にて循環するモレキュ
ラーシーブ（４Ａ）各０．２リットルを含有する２個の
乾燥剤床からなるＨＭＥユニットへ供給した。
まない流出物を、１０分間の間隔にて循環するモレキュ
ラーシーブ（４Ａ）各０．２リットルを含有する２個の
乾燥剤床からなるＨＭＥユニットへ供給した。
【００２４】４７℃の油分を含まない流出空気が得ら
れ、露点は−２６℃であった。１０ｇ／分の量の凝縮水
の別の流れは、空気タンクから断続的に取出した。
れ、露点は−２６℃であった。１０ｇ／分の量の凝縮水
の別の流れは、空気タンクから断続的に取出した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による迅速乾燥装置の概略図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 下記の工程を含む圧縮空気の迅速乾燥装
置： （ａ）圧縮空気の流れに連行する油を除去する工程、お
よび（ｂ）一対の吸着／脱着床からなる熱量交換システ
ムに油を含まない空気流を通過させて、湿分の冷却およ
び凝縮を行なう工程、この工程によって実質的に乾燥し
た空気流が得られる。 - 【請求項２】 工程（ａ）から出てくる空気を該熱量交
換システムに導入する前に予備加熱する、請求項１の装
置。 - 【請求項３】 油の除去を乾燥剤による吸着によって実
施する、請求項１または２の装置。 - 【請求項４】 該乾燥剤が活性炭、活性化アルミナ、シ
リカゲル、モレキュラーシーブおよびこれらの混合物か
ら選ばれる、請求項３の装置。 - 【請求項５】 工程（ｂ）における残存湿分の吸着が前
もって再生した床中にて実施される、請求項１ないし４
のいずれか１項の装置。 - 【請求項６】 油の除去を接触式燃焼ユニットによって
実施する、請求項１ないし５のいずれか１項の装置。 - 【請求項７】 該接触式燃焼ユニットにおける発火温度
が１２０〜２００℃の範囲である、請求項６の装置。 - 【請求項８】 燃焼熱を接触式燃焼ユニットに入る空気
の予備加熱に使用する、請求項７の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL102,955 | 1992-08-26 | ||
| IL102955A IL102955A0 (en) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Apparatus for rapid drying of compressed air |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06205926A true JPH06205926A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=11063958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5232350A Pending JPH06205926A (ja) | 1992-08-26 | 1993-08-25 | 改良された圧縮空気迅速乾燥装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0585174A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06205926A (ja) |
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- 1993-08-25 EP EP93402093A patent/EP0585174A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
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| EP0585174A1 (en) | 1994-03-02 |
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