JPH06254395A - Ｃｏ２回収のための圧力スイング吸着における吸着剤の再生法 - Google Patents
Ｃｏ２回収のための圧力スイング吸着における吸着剤の再生法Info
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- JPH06254395A JPH06254395A JP5045545A JP4554593A JPH06254395A JP H06254395 A JPH06254395 A JP H06254395A JP 5045545 A JP5045545 A JP 5045545A JP 4554593 A JP4554593 A JP 4554593A JP H06254395 A JPH06254395 A JP H06254395A
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- Japan
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- adsorbent
- adsorption
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- pressure swing
- regeneration
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力スイング吸着サイクルを停止することな
く、吸着剤の加熱再生を行うことができる操業法の提
供。 【構成】 従来の複数の吸着塔からなる圧力スイング吸
着操業サイクルに、吸着剤の加熱再生のためのサイクル
を導入し、系内の全処理塔の中から順次一塔ずつ抜き出
して吸着剤の再生のため加熱・冷却を行い、再生終了
後、その塔を操業サイクルに組み込む。装置系の操業サ
イクルに何等の影響を与えることなく吸着剤の機能を常
に維持できるので、吸着剤を再生するために処理装置全
体の操業を休止する必要がなくなり、装置系全体の操業
率が向上する。
く、吸着剤の加熱再生を行うことができる操業法の提
供。 【構成】 従来の複数の吸着塔からなる圧力スイング吸
着操業サイクルに、吸着剤の加熱再生のためのサイクル
を導入し、系内の全処理塔の中から順次一塔ずつ抜き出
して吸着剤の再生のため加熱・冷却を行い、再生終了
後、その塔を操業サイクルに組み込む。装置系の操業サ
イクルに何等の影響を与えることなく吸着剤の機能を常
に維持できるので、吸着剤を再生するために処理装置全
体の操業を休止する必要がなくなり、装置系全体の操業
率が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＯ2 を含有する原料
ガスからＣＯ2 を吸着剤に吸着させて回収する圧力スイ
ング吸着における吸着剤の機能再生方法に関する。
ガスからＣＯ2 を吸着剤に吸着させて回収する圧力スイ
ング吸着における吸着剤の機能再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平３−２２９６１１号公報に
記載されているように、ＣＯ2 を含有する原料からＣＯ
2 を回収する圧力スイング（ＰＳＡ）吸着装置における
吸着剤として、低濃度でのＣＯ2 吸着性能に優れている
合成ゼオライトが用いられている。
記載されているように、ＣＯ2 を含有する原料からＣＯ
2 を回収する圧力スイング（ＰＳＡ）吸着装置における
吸着剤として、低濃度でのＣＯ2 吸着性能に優れている
合成ゼオライトが用いられている。
【０００３】しかし、合成ゼオライトは、原料ガスに含
まれる水分も高い選択性で吸着し、その吸着力の強さか
ら吸着剤へ徐々に蓄積し、吸着剤のＣＯ2 吸着性能を低
下させる。
まれる水分も高い選択性で吸着し、その吸着力の強さか
ら吸着剤へ徐々に蓄積し、吸着剤のＣＯ2 吸着性能を低
下させる。
【０００４】この水分の吸着によるＣＯ2 吸着性能の低
下を防ぐ対策として、原料ガス中の水分を極低濃度まで
事前に除去する方法があるが、この事前処理は、設備面
からも運転上からもコストがかかり、ＰＳＡプロセスそ
のものの経済性を著しく低下させる問題点がある。
下を防ぐ対策として、原料ガス中の水分を極低濃度まで
事前に除去する方法があるが、この事前処理は、設備面
からも運転上からもコストがかかり、ＰＳＡプロセスそ
のものの経済性を著しく低下させる問題点がある。
【０００５】また、合成ゼオライトへの水分蓄積による
性能低下を防止する経済的な手段として合成ゼオライト
を加熱再生することも考えられるが、合成ゼオライトの
伝熱性の悪さ等から加熱再生するためには、３〜４時間
を必要とする。
性能低下を防止する経済的な手段として合成ゼオライト
を加熱再生することも考えられるが、合成ゼオライトの
伝熱性の悪さ等から加熱再生するためには、３〜４時間
を必要とする。
【０００６】そのため、３〜５分サイクルでの操作が行
われる通常の圧力スイングには、吸着剤の再生使用のタ
イミングが合わない。そのため、操業により吸着剤に水
分が蓄積し吸着性能が低下した場合は装置を停止し、吸
着剤の交換率が必要となり、その分操業率が低下する。
われる通常の圧力スイングには、吸着剤の再生使用のタ
イミングが合わない。そのため、操業により吸着剤に水
分が蓄積し吸着性能が低下した場合は装置を停止し、吸
着剤の交換率が必要となり、その分操業率が低下する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、圧力
スイング吸着装置系に、装置系の連続操業に支障なく吸
着剤の加熱再生機能を組み込むための手段を提供するこ
とにある。
スイング吸着装置系に、装置系の連続操業に支障なく吸
着剤の加熱再生機能を組み込むための手段を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部に吸着剤
を充填した吸着塔を複数設け、該吸着剤にてＣＯ2 を含
有する原料ガスからＣＯ2 を回収する如くなした圧力ス
イング吸着方法において、少なくとも３基の吸着塔を設
け、これらの吸着塔の操業サイクルの中で、一定の周期
で吸着機能の低下した吸着剤を加熱・乾燥及び冷却して
吸着塔の吸着剤の吸着機能を回復させることを特徴とす
るＣＯ2 回収のための圧力スイング吸着における吸着剤
の再生法である。
を充填した吸着塔を複数設け、該吸着剤にてＣＯ2 を含
有する原料ガスからＣＯ2 を回収する如くなした圧力ス
イング吸着方法において、少なくとも３基の吸着塔を設
け、これらの吸着塔の操業サイクルの中で、一定の周期
で吸着機能の低下した吸着剤を加熱・乾燥及び冷却して
吸着塔の吸着剤の吸着機能を回復させることを特徴とす
るＣＯ2 回収のための圧力スイング吸着における吸着剤
の再生法である。
【０００９】具体的には、ＣＯ2 を含有する原料ガスか
らＣＯ2 を回収する圧力スイング吸着装置系に、吸着剤
を加熱再生するシステムを設け、この加熱再生システム
による操作を圧力スイング吸着装置系の操業サイクルと
組み合わせるＣＯ2 回収のための圧力スイング吸着にお
ける吸着剤の再生法である。
らＣＯ2 を回収する圧力スイング吸着装置系に、吸着剤
を加熱再生するシステムを設け、この加熱再生システム
による操作を圧力スイング吸着装置系の操業サイクルと
組み合わせるＣＯ2 回収のための圧力スイング吸着にお
ける吸着剤の再生法である。
【００１０】
【作用】本発明は、ＣＯ2 を含有する原料ガスからＣＯ
2 を回収する圧力スイング吸着装置系に、吸着剤の加熱
再生系を設け、装置系の操業サイクルに吸着剤の加熱再
生系を組合わせることにより連続運転可能としたもので
あり、圧力スイング吸着装置系に吸着剤の加熱再生系を
設けたので、装置系の操業サイクルに何等の影響を与え
ることなく吸着剤の機能を常に維持でき、吸着剤を再生
するために処理装置全体の操業を休止する必要がなく連
続操業が可能となり、装置系全体の操業率を向上でき
る。
2 を回収する圧力スイング吸着装置系に、吸着剤の加熱
再生系を設け、装置系の操業サイクルに吸着剤の加熱再
生系を組合わせることにより連続運転可能としたもので
あり、圧力スイング吸着装置系に吸着剤の加熱再生系を
設けたので、装置系の操業サイクルに何等の影響を与え
ることなく吸着剤の機能を常に維持でき、吸着剤を再生
するために処理装置全体の操業を休止する必要がなく連
続操業が可能となり、装置系全体の操業率を向上でき
る。
【００１１】
実施例１ 吸着塔を３基有する圧力スイング吸着装置系に、再生サ
イクルのために１基追加した例を図１に示す。
イクルのために１基追加した例を図１に示す。
【００１２】同図において、１Ａ〜１Ｄは、合成ゼオラ
イトのような吸着剤２を充填した吸着塔を示し、従来の
吸着塔を３基有する圧力スイング吸着装置系に対して１
基余計に追加配置されている。３はボイラのようなＣＯ
2 含有ガス発生源を示し、このボイラ３からの原料ガス
をクッションタンク４に一旦貯蔵したのち、昇圧機５に
よって昇圧して吸着工程にある特定の吸着塔の吸着剤に
送入する。そして、順次、原料ガス送入弁６Ａ〜６Ｄと
排出弁７Ａ〜７Ｄを切り換えて、吸着・置換パージ・脱
着の順の操業サイクルに入る。回収されたＣＯ2 のリッ
チガスは真空ポンプ８によって製品タンク９に貯蔵さ
れ、オフガスは排ガス管１０を経て廃棄されるようにな
っている。１１は吸着剤の加熱装置を示し、昇圧ポンプ
１２と電熱装置１３と冷却装置１４とからなり、この加
熱装置１１によって加熱された空気は、各吸着塔１Ａ〜
１Ｄへの送入弁１５Ａ〜１５Ｄの操作によって、各塔に
充填されている吸着剤の加熱再生と、冷却ガスを送入で
きるようになっている。
イトのような吸着剤２を充填した吸着塔を示し、従来の
吸着塔を３基有する圧力スイング吸着装置系に対して１
基余計に追加配置されている。３はボイラのようなＣＯ
2 含有ガス発生源を示し、このボイラ３からの原料ガス
をクッションタンク４に一旦貯蔵したのち、昇圧機５に
よって昇圧して吸着工程にある特定の吸着塔の吸着剤に
送入する。そして、順次、原料ガス送入弁６Ａ〜６Ｄと
排出弁７Ａ〜７Ｄを切り換えて、吸着・置換パージ・脱
着の順の操業サイクルに入る。回収されたＣＯ2 のリッ
チガスは真空ポンプ８によって製品タンク９に貯蔵さ
れ、オフガスは排ガス管１０を経て廃棄されるようにな
っている。１１は吸着剤の加熱装置を示し、昇圧ポンプ
１２と電熱装置１３と冷却装置１４とからなり、この加
熱装置１１によって加熱された空気は、各吸着塔１Ａ〜
１Ｄへの送入弁１５Ａ〜１５Ｄの操作によって、各塔に
充填されている吸着剤の加熱再生と、冷却ガスを送入で
きるようになっている。
【００１３】図２はこの装置系の操業サイクル例を示す
もので、同図において、ａは３塔の吸着工程・置換パー
ジ工程・脱着工程を繰り返す操業サイクルを有する装置
の操業サイクルを示し、ｂは残りの１塔における加熱再
生と冷却工程からなる吸着剤の再生作業サイクルを示
す。
もので、同図において、ａは３塔の吸着工程・置換パー
ジ工程・脱着工程を繰り返す操業サイクルを有する装置
の操業サイクルを示し、ｂは残りの１塔における加熱再
生と冷却工程からなる吸着剤の再生作業サイクルを示
す。
【００１４】図３は、操業状態にある３基の操業サイク
ルを示し、それぞれの塔の操業サイクルＩの工程を示
し、各工程のサイクルは６〜１２分で循環する。
ルを示し、それぞれの塔の操業サイクルＩの工程を示
し、各工程のサイクルは６〜１２分で循環する。
【００１５】図４は、吸着剤の加熱再生期における工程
を示すもので、この加熱再生には４時間を要する。した
がって、１基の吸着剤の加熱再生期の４〜６時間に、他
の３基の操業サイクルは数十回繰返されることになる。
を示すもので、この加熱再生には４時間を要する。した
がって、１基の吸着剤の加熱再生期の４〜６時間に、他
の３基の操業サイクルは数十回繰返されることになる。
【００１６】すなわち、図２に示す、操業の第Ｉ期にお
いては、吸着塔１Ａ〜１Ｃが操業状態にあり、それぞれ
が、図３に示す吸着・置換パージ・脱着を繰り返す間、
吸着塔１Ｄの吸着剤の加熱再生と冷却を行う。
いては、吸着塔１Ａ〜１Ｃが操業状態にあり、それぞれ
が、図３に示す吸着・置換パージ・脱着を繰り返す間、
吸着塔１Ｄの吸着剤の加熱再生と冷却を行う。
【００１７】この操業サイクル第Ｉ期を経過したのち、
吸着剤の加熱再生を終了した吸着塔１Ｄを操業サイクル
に組入れ、操業サイクルの最も長い吸着塔１Ａを操業サ
イクルから外し、加熱装置１１による加熱ガスの送入弁
の開放を１５Ｄから１５Ａに切り換えて、図４に示す加
熱再生作業を開始し、他の吸着塔１Ｂ〜１Ｄは、図３に
示すＣＯ2 回収のための操業サイクルに入る。
吸着剤の加熱再生を終了した吸着塔１Ｄを操業サイクル
に組入れ、操業サイクルの最も長い吸着塔１Ａを操業サ
イクルから外し、加熱装置１１による加熱ガスの送入弁
の開放を１５Ｄから１５Ａに切り換えて、図４に示す加
熱再生作業を開始し、他の吸着塔１Ｂ〜１Ｄは、図３に
示すＣＯ2 回収のための操業サイクルに入る。
【００１８】このように、４基の吸着塔の中の３基の吸
着塔によるＣＯ2 回収の操業サイクルに入っている間、
他の１基は吸着剤の再生のための操作を行うことができ
るので、装置系全体としては、再生のために操業を停止
する必要はないので、系全体としての操業率は各段に向
上する。
着塔によるＣＯ2 回収の操業サイクルに入っている間、
他の１基は吸着剤の再生のための操作を行うことができ
るので、装置系全体としては、再生のために操業を停止
する必要はないので、系全体としての操業率は各段に向
上する。
【００１９】実施例２ 上記実施例１においては、通常の３基の吸着塔に加えて
１基の吸着塔を追加し、３基の吸着操業サイクル中に１
基の吸着剤の再生サイクルを付加する実施例について説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、吸着
塔は少なくとも３本あれば実施できる。
１基の吸着塔を追加し、３基の吸着操業サイクル中に１
基の吸着剤の再生サイクルを付加する実施例について説
明したが、本発明はこれに限られるものではなく、吸着
塔は少なくとも３本あれば実施できる。
【００２０】図５はＡ，Ｂ，Ｃの３基の吸着塔による吸
着剤の再生サイクルを含めての操業サイクルを示し、図
６は、図５に示す操業サイクルＩにおける各吸着塔の操
業の内容を示す。
着剤の再生サイクルを含めての操業サイクルを示し、図
６は、図５に示す操業サイクルＩにおける各吸着塔の操
業の内容を示す。
【００２１】図５に示すように、操業第Ｉ期において
は、ＡおよびＢの吸着塔においては、図６に示すように
それぞれ昇圧・吸着・洗浄・脱着と、脱着・昇圧・吸着
・洗浄のサイクルの繰り返しの通常の吸着操業ａが行わ
れる。一方、Ｃの吸着塔においては、加熱・冷却の吸着
剤の再生操業ｂが行われる。
は、ＡおよびＢの吸着塔においては、図６に示すように
それぞれ昇圧・吸着・洗浄・脱着と、脱着・昇圧・吸着
・洗浄のサイクルの繰り返しの通常の吸着操業ａが行わ
れる。一方、Ｃの吸着塔においては、加熱・冷却の吸着
剤の再生操業ｂが行われる。
【００２２】ついで、吸着塔Ａにおける操業第Ｉ期での
２４時間の吸着操業ａに続いて、第II期においては吸着
剤の再生操業ｂに入り、吸着塔Ｂにおいては、吸着操業
ａが継続し、吸着剤の再生が終了した吸着塔Ｃにおいて
は吸着操業ａが開始される。このように、３本の吸着塔
においても、吸着のための操業ａと吸着剤の再生のため
の操業ｂを組み込むことによって、装置系全体として再
生のために操業を停止する必要はない。
２４時間の吸着操業ａに続いて、第II期においては吸着
剤の再生操業ｂに入り、吸着塔Ｂにおいては、吸着操業
ａが継続し、吸着剤の再生が終了した吸着塔Ｃにおいて
は吸着操業ａが開始される。このように、３本の吸着塔
においても、吸着のための操業ａと吸着剤の再生のため
の操業ｂを組み込むことによって、装置系全体として再
生のために操業を停止する必要はない。
【００２３】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００２４】（１）操業中でも稼動できる加熱再生系
を、回収のための装置系に導入したので装置全体を休止
することなく連続操業をしつつ吸着剤の再生が可能とな
り、操業率を向上できる。
を、回収のための装置系に導入したので装置全体を休止
することなく連続操業をしつつ吸着剤の再生が可能とな
り、操業率を向上できる。
【００２５】（２）その設備態様として、比較的簡単な
設備で済むので、操業効率の向上と対比して、設備は膨
大なものとはならない。
設備で済むので、操業効率の向上と対比して、設備は膨
大なものとはならない。
【００２６】（３）ゼオライトへの水分蓄積を未然に低
コストで防げるため、安定したＣＯ2回収運搬が可能で
ある。
コストで防げるため、安定したＣＯ2回収運搬が可能で
ある。
【図１】 本発明の実施例１を実施するための設備例を
示す。
示す。
【図２】 図１に示す設備の操業態様を示す。
【図３】 吸着塔の操業サイクルを示す。
【図４】 吸着剤の加熱再生の工程を示す。
【図５】 本発明の実施例２を示し、３基の吸着塔によ
る吸着剤の再生サイクルを含めての操業サイクルを示
す。
る吸着剤の再生サイクルを含めての操業サイクルを示
す。
【図６】 実施例２における各吸着塔の操業を示す。
１Ａ〜１Ｄ 吸着塔 ２ 吸着剤 ３ ボイラ ４ クッション
タンク ５ 昇圧機 ６Ａ〜６Ｄ 原
料ガス送入弁 ７Ａ〜７Ｄ 排出弁 ８ 真空ポンプ ９ 製品タンク １０ 排ガス管 １１ 吸着剤の加熱装置 １２ 昇圧ポン
プ １３ 電熱装置 １４ 冷却装置 １５Ａ〜１５Ｄ 送入弁 ａ 操業サイクル ｂ 再生作業サ
イクル
タンク ５ 昇圧機 ６Ａ〜６Ｄ 原
料ガス送入弁 ７Ａ〜７Ｄ 排出弁 ８ 真空ポンプ ９ 製品タンク １０ 排ガス管 １１ 吸着剤の加熱装置 １２ 昇圧ポン
プ １３ 電熱装置 １４ 冷却装置 １５Ａ〜１５Ｄ 送入弁 ａ 操業サイクル ｂ 再生作業サ
イクル
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に吸着剤を充填した吸着塔を複数設
け、該吸着剤にてＣＯ2 を含有する原料ガスからＣＯ2
を回収する如くなした圧力スイング吸着方法において、
少なくとも３基の吸着塔を設け、これらの吸着塔の操業
サイクルの中で、一定の周期で吸着機能の低下した吸着
剤を加熱・乾燥及び冷却して吸着塔の吸着剤の吸着機能
を回復させることを特徴とするＣＯ2 回収のための圧力
スイング吸着における吸着剤の再生法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045545A JPH06254395A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Ｃｏ２回収のための圧力スイング吸着における吸着剤の再生法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045545A JPH06254395A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Ｃｏ２回収のための圧力スイング吸着における吸着剤の再生法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06254395A true JPH06254395A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12722339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5045545A Pending JPH06254395A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Ｃｏ２回収のための圧力スイング吸着における吸着剤の再生法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06254395A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067177A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| WO2020158752A1 (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| JP2020116552A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| CN114748973A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-15 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种旋转分配器用于转化气脱除co2与提纯h2的方法 |
| CN119258724A (zh) * | 2024-12-10 | 2025-01-07 | 北京中航泰达环保科技股份有限公司 | 吸附剂真空再生系统 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP5045545A patent/JPH06254395A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020067177A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| JP6756932B1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-09-16 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| CN112689535A (zh) * | 2018-09-25 | 2021-04-20 | 积水化学工业株式会社 | 沸石吸附材料的重复利用方法和再生吸附材料 |
| US20220040673A1 (en) * | 2018-09-25 | 2022-02-10 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for reusing zeolite adsorbent and regenerated adsorbent |
| US12023647B2 (en) | 2018-09-25 | 2024-07-02 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for reusing zeolite adsorbent and regenerated adsorbent |
| WO2020158752A1 (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| JP2020116552A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 積水化学工業株式会社 | ゼオライト吸着材の再利用方法および再生吸着材 |
| CN114748973A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-15 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种旋转分配器用于转化气脱除co2与提纯h2的方法 |
| CN114748973B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-03-03 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种旋转分配器用于转化气脱除co2与提纯h2的方法 |
| CN119258724A (zh) * | 2024-12-10 | 2025-01-07 | 北京中航泰达环保科技股份有限公司 | 吸附剂真空再生系统 |
| CN119258724B (zh) * | 2024-12-10 | 2025-03-25 | 北京中航泰达环保科技股份有限公司 | 吸附剂真空再生系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010629 |