JPH0634894B2 - 吸着器の定風量均圧方法 - Google Patents
吸着器の定風量均圧方法Info
- Publication number
- JPH0634894B2 JPH0634894B2 JP60017139A JP1713985A JPH0634894B2 JP H0634894 B2 JPH0634894 B2 JP H0634894B2 JP 60017139 A JP60017139 A JP 60017139A JP 1713985 A JP1713985 A JP 1713985A JP H0634894 B2 JPH0634894 B2 JP H0634894B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- adsorption
- gas
- valve
- equalizing
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸着器（乾燥器等を含む）の複数の筒体の圧力
を均圧させる場合、均圧されるべき筒体の圧力を他方よ
り順次昇圧する過程において、常に一定風量のガスが流
れるように制御する定風量均圧方法に関する。
を均圧させる場合、均圧されるべき筒体の圧力を他方よ
り順次昇圧する過程において、常に一定風量のガスが流
れるように制御する定風量均圧方法に関する。
ＰＳＡ（圧力変動吸着）法によるガス分離方法において
複数の吸着器を均圧する場合、また吸着器，乾燥器等を
用いて炭酸ガス，水分等を除去する空気分離装置，ガス
分離装置において、複数の吸着器又は乾燥器等を均圧す
る際、従来はそれらの筒間に備えた均圧弁を電磁弁また
は手動操作して開口させることにより圧力ガスを均圧さ
れるべき筒内に送り込んで行なっていた。
複数の吸着器を均圧する場合、また吸着器，乾燥器等を
用いて炭酸ガス，水分等を除去する空気分離装置，ガス
分離装置において、複数の吸着器又は乾燥器等を均圧す
る際、従来はそれらの筒間に備えた均圧弁を電磁弁また
は手動操作して開口させることにより圧力ガスを均圧さ
れるべき筒内に送り込んで行なっていた。
ところが、均圧弁が急に開かれると、均圧されるべき筒
の圧力が最初は大気圧近くであり圧力差が大きいため当
初は大量のガスが流れるが、時間の経過につれて圧力差
が少なくなって流れにくくなり、下記のような欠点があ
った。
の圧力が最初は大気圧近くであり圧力差が大きいため当
初は大量のガスが流れるが、時間の経過につれて圧力差
が少なくなって流れにくくなり、下記のような欠点があ
った。
均圧開始当初、吸着工程の吸着筒より均圧工程の吸着
筒への大量のガスが流れるため精製ガス流量が減少し下
流の装置または供給先に混乱を生ぜしめる。
筒への大量のガスが流れるため精製ガス流量が減少し下
流の装置または供給先に混乱を生ぜしめる。
均圧が進むとガスが流れにくくなり、均圧に時間がか
かる。
かる。
均圧開始時、動圧がかかり吸着剤，筒本体その他に悪
影響を与える。
影響を与える。
そしてこれらの問題は、吸着分離を行なう装置全てにつ
いて同様に起こっているが空気分離装置においては均圧
開始当初、大量のガスが流れるため精溜塔に入る空気が
減少し精溜が乱れるという減少が起きている。特にアル
ゴン採取を同時に行う場合、複精溜塔上部塔中間段のア
ルゴン原料ガス抽出部のガス組成が変動して厄介な問題
が生ずる。
いて同様に起こっているが空気分離装置においては均圧
開始当初、大量のガスが流れるため精溜塔に入る空気が
減少し精溜が乱れるという減少が起きている。特にアル
ゴン採取を同時に行う場合、複精溜塔上部塔中間段のア
ルゴン原料ガス抽出部のガス組成が変動して厄介な問題
が生ずる。
この様な不都合を解消するためにバランス弁の下流側に
オリフィス等の流量計を設けて手動により弁開度を調節
することも考えられるが、装置運転中常時人間が弁操作
を行うことおよびこれにより完全を期することは不可能
に近い。
オリフィス等の流量計を設けて手動により弁開度を調節
することも考えられるが、装置運転中常時人間が弁操作
を行うことおよびこれにより完全を期することは不可能
に近い。
そこで本発明は、均圧開始から均圧終了迄の間供給ガス
量が変動して下流のガス供給先に与える乱れを低減させ
て装置の収率を上昇し、かつ均圧弁からの流量調整をバ
ランス弁の下流側にオリフィス等を設けることにより行
なっていた厄介さをなくし、さらに吸着剤，筒本体その
他に与えていた機械的問題を除去した吸着器の定風量均
圧方法を提供することを目的とする。またこれにより空
気分離装置の場合は精溜塔にもたらされていた乱れを低
減させ、特にアルゴン採取時の収率向上を目的とする。
量が変動して下流のガス供給先に与える乱れを低減させ
て装置の収率を上昇し、かつ均圧弁からの流量調整をバ
ランス弁の下流側にオリフィス等を設けることにより行
なっていた厄介さをなくし、さらに吸着剤，筒本体その
他に与えていた機械的問題を除去した吸着器の定風量均
圧方法を提供することを目的とする。またこれにより空
気分離装置の場合は精溜塔にもたらされていた乱れを低
減させ、特にアルゴン採取時の収率向上を目的とする。
本発明は上記問題点を解決するため、複数個の吸着筒を
用い、複数成分よりなる原料気体を加圧下で供給して被
吸着成分を吸着する吸着工程と、吸着工程を終了した吸
着筒に吸着した被吸着成分を脱着させる脱着工程とを、
各吸着筒にて交互に繰り返すことにより連続的に原料気
体の分離を行なうＰＳＡ（圧力変動吸着）法によるガス
分離方法において、また空気あるいはガス分離装置中に
備えられた複数の吸着筒に原料気体を加圧下で供給し、
水分，炭酸ガス塔の不純物を吸着する吸着工程と、吸着
工程を終了した吸着筒に吸着した不純物（被吸着成分）
を脱着させる脱着工程とを各吸着筒にて交互に繰り返す
ことにより連続的に原料気体を精溜塔に供給して、精溜
塔で液化分離する空気あるいはガス分離方法において、
脱着工程を終了した吸着筒に吸着工程中の吸着筒からガ
スを導入して吸着筒の均圧を行う際に、バランス弁後方
の２次圧力を検出し、これをプログラム設定器にて比較
演算して２次圧力に相当する必要なＣｖ値となるようバ
ランス弁の弁開度を自動的に制御して、バランス弁を流
れるガス量が常に一定量のガスが流れるようにしたこと
を特徴とするものである。
用い、複数成分よりなる原料気体を加圧下で供給して被
吸着成分を吸着する吸着工程と、吸着工程を終了した吸
着筒に吸着した被吸着成分を脱着させる脱着工程とを、
各吸着筒にて交互に繰り返すことにより連続的に原料気
体の分離を行なうＰＳＡ（圧力変動吸着）法によるガス
分離方法において、また空気あるいはガス分離装置中に
備えられた複数の吸着筒に原料気体を加圧下で供給し、
水分，炭酸ガス塔の不純物を吸着する吸着工程と、吸着
工程を終了した吸着筒に吸着した不純物（被吸着成分）
を脱着させる脱着工程とを各吸着筒にて交互に繰り返す
ことにより連続的に原料気体を精溜塔に供給して、精溜
塔で液化分離する空気あるいはガス分離方法において、
脱着工程を終了した吸着筒に吸着工程中の吸着筒からガ
スを導入して吸着筒の均圧を行う際に、バランス弁後方
の２次圧力を検出し、これをプログラム設定器にて比較
演算して２次圧力に相当する必要なＣｖ値となるようバ
ランス弁の弁開度を自動的に制御して、バランス弁を流
れるガス量が常に一定量のガスが流れるようにしたこと
を特徴とするものである。
したがって、吸着器の均圧の際、均圧される吸着筒の圧
力に関係なく常に一定量のガスが均圧されるべき吸着筒
側に自動的に流れ、装置全体に与える乱れを防止するこ
とができる。
力に関係なく常に一定量のガスが均圧されるべき吸着筒
側に自動的に流れ、装置全体に与える乱れを防止するこ
とができる。
第１図は吸着筒の系統図であり、吸着は加圧下、脱着は
常圧で行なわれる。
常圧で行なわれる。
一対の吸着筒１，２の中には吸着剤が充填されており、
管３から入る圧縮原料気体は弁４を経て吸着筒１の吸着
層を通過し、この際水分，炭酸ガス等の不純物が吸着さ
れ、脱湿気体は逆止弁５を経て管６より精溜塔へ送られ
ている。
管３から入る圧縮原料気体は弁４を経て吸着筒１の吸着
層を通過し、この際水分，炭酸ガス等の不純物が吸着さ
れ、脱湿気体は逆止弁５を経て管６より精溜塔へ送られ
ている。
このとき一方の吸着筒２は再生過程にあり、常圧に戻さ
れた脱湿気体が管７から逆止弁８を経て吸着筒２を逆方
向に通過し、吸着層に吸着されている水分，炭酸ガス等
の被吸着成分を除去しつつ、弁９を経て管１０より排出
される。
れた脱湿気体が管７から逆止弁８を経て吸着筒２を逆方
向に通過し、吸着層に吸着されている水分，炭酸ガス等
の被吸着成分を除去しつつ、弁９を経て管１０より排出
される。
そして、この再生（脱着）終了後、吸着筒２を均圧にす
るが、この均圧工程はバランス弁１１を開き吸着筒１を
経た圧縮気体を吸着筒２側に送り込むことにより行な
う。本実施例ではこの均圧のとき、大気圧近くから使用
圧力まで昇圧する過程で均圧される筒の圧力に関係なく
常に一定の流量を流すようにし装置に変動を与えないよ
うにしている。
るが、この均圧工程はバランス弁１１を開き吸着筒１を
経た圧縮気体を吸着筒２側に送り込むことにより行な
う。本実施例ではこの均圧のとき、大気圧近くから使用
圧力まで昇圧する過程で均圧される筒の圧力に関係なく
常に一定の流量を流すようにし装置に変動を与えないよ
うにしている。
以下、不純物除去に吸着器を用いた型式の空気分離装置
を例にとって、原料空気中に水分と炭酸ガスを吸着除去
する吸着器について説明する。原料空気は流量１１，０
００ Nm3／h 、圧力は３０kg／cm2である。今再生が終
了した一方の吸着筒２を略大気圧力から約３０kg／cm2
迄均圧する過程の各Ｃｖ値（流量係数）を計算すると以
下の表の通りとなる。なお、ここに吸着筒１，２は直径
１７００mm×流さ５２００mmであり、今１５分で均圧す
ると流量Ｑは１０９５m3／h となる。
を例にとって、原料空気中に水分と炭酸ガスを吸着除去
する吸着器について説明する。原料空気は流量１１，０
００ Nm3／h 、圧力は３０kg／cm2である。今再生が終
了した一方の吸着筒２を略大気圧力から約３０kg／cm2
迄均圧する過程の各Ｃｖ値（流量係数）を計算すると以
下の表の通りとなる。なお、ここに吸着筒１，２は直径
１７００mm×流さ５２００mmであり、今１５分で均圧す
ると流量Ｑは１０９５m3／h となる。
この計算に示す如く均圧工程においてバランス弁を流れ
るガスを一定風量にするには上表の如くそのＣｖ値を変
化させればよい。Ｃｖ値は弁口径を決める際の流量係数
であり、弁通過面積の関数として表わされる。したがっ
て、弁の必要面積確保のため上表のＣｖ値になるよう外
部から指令を与えればよい。
るガスを一定風量にするには上表の如くそのＣｖ値を変
化させればよい。Ｃｖ値は弁口径を決める際の流量係数
であり、弁通過面積の関数として表わされる。したがっ
て、弁の必要面積確保のため上表のＣｖ値になるよう外
部から指令を与えればよい。
即ち、空気量１１０００ Nm3／h ，圧力３０kg／cm2，
温度５℃，切換周期１２時間の吸着器を均圧させる場合
には、バランス弁１１は最小Ｃｖ値２．３６，最大Ｃｖ
値５．９となる弁を選定すればよい。このように選定す
れば均圧時著しく流量が減り、アルゴンを採取する場合
の精溜塔内の精溜状態の著しい乱れが解消され、装置は
安定して運転ができる。
温度５℃，切換周期１２時間の吸着器を均圧させる場合
には、バランス弁１１は最小Ｃｖ値２．３６，最大Ｃｖ
値５．９となる弁を選定すればよい。このように選定す
れば均圧時著しく流量が減り、アルゴンを採取する場合
の精溜塔内の精溜状態の著しい乱れが解消され、装置は
安定して運転ができる。
第２図は本発明方法の一実施例を示すもので、バランス
弁１１は弁箱２２内をダイヤフラム２３で仕切って２室
に分割し、上方を作動空気圧室２４、下方をガス入口２
５及びガス出口２６に接続してガス流通室２７を形成し
ており、ダイヤフラム２３の略中央にダイヤフラム２３
の動きに応じて上下動するように弁軸２８を垂設し、ダ
イヤフラム２３の動きで弁子２９を弁座３０に対して開
閉できるようにしてある。
弁１１は弁箱２２内をダイヤフラム２３で仕切って２室
に分割し、上方を作動空気圧室２４、下方をガス入口２
５及びガス出口２６に接続してガス流通室２７を形成し
ており、ダイヤフラム２３の略中央にダイヤフラム２３
の動きに応じて上下動するように弁軸２８を垂設し、ダ
イヤフラム２３の動きで弁子２９を弁座３０に対して開
閉できるようにしてある。
そして、上記弁軸２８の下部は弁箱底部３１に取付けた
バランススプリング３２により上方に付勢されるバラン
スロッド３３に接続されており、上記作動空気圧室２４
に圧縮空気が送られたときにバランススプリング３２に
抗して下方にへこむダイヤフラム２３によって弁子２９
が弁座３０に密接して閉鎖されるようになっている。
バランススプリング３２により上方に付勢されるバラン
スロッド３３に接続されており、上記作動空気圧室２４
に圧縮空気が送られたときにバランススプリング３２に
抗して下方にへこむダイヤフラム２３によって弁子２９
が弁座３０に密接して閉鎖されるようになっている。
前記作動空気圧室への作動空気は作動用空気圧導入管３
４及び作動空気管３５を通って送られるようになってお
り、この作動空気の送り量の調節は、ガス出口２６側に
一端を接続して２次圧力を検出する圧力検出管３６の他
端を作動用空気圧導入管３４及び作動空気管３５間に介
在させたプログラム設定器３７に接続することによっ
て、このプログラム設定器３７に２次圧力を検知させて
行なっている。
４及び作動空気管３５を通って送られるようになってお
り、この作動空気の送り量の調節は、ガス出口２６側に
一端を接続して２次圧力を検出する圧力検出管３６の他
端を作動用空気圧導入管３４及び作動空気管３５間に介
在させたプログラム設定器３７に接続することによっ
て、このプログラム設定器３７に２次圧力を検知させて
行なっている。
このプログラム設定器３７は、定められたバランス時間
内に２次圧力に関係なく、バランス時間中一定の流量を
流すよう弁子２９を自動的に開状態にするための空気圧
を供給する設定器であって、以下の機能を有している。
内に２次圧力に関係なく、バランス時間中一定の流量を
流すよう弁子２９を自動的に開状態にするための空気圧
を供給する設定器であって、以下の機能を有している。
吸着筒の容量とバランス時間から単位時間内に流す流
量を計算する。
量を計算する。
上記流量に相当する各圧毎の必要Ｃｖ値を計算する。
Ｃｖ値に相当する弁リフトを計算する。
各圧力毎に一定流量を流すための弁リフトを与える作
動圧力を作動空気管３５に送る。
動圧力を作動空気管３５に送る。
以上の機能により、常に一定の風量を均圧すべき吸着筒
２側に送ることができるので、表に示す如く、１次圧力
を一定に保ったまま２次圧力を１次圧力と同圧にするこ
とができる。
２側に送ることができるので、表に示す如く、１次圧力
を一定に保ったまま２次圧力を１次圧力と同圧にするこ
とができる。
本発明は以上のように、吸着筒の均圧の際常に一定量の
ガスが流れるようにバランス弁のＣｖ値を予め求めてお
き、このＣｖ値になる様弁作動量の指令を与えることに
より弁開度を自動的に制御するようにしたから、常に一
定の風量を均圧すべき吸着筒側に送ることができ、１次
圧力即ち均圧のためのガスを送出する吸着筒内の圧力を
一定に保ったまま均圧を行うことができる。したがっ
て、ＰＳＡ（圧力変動吸着）法による分離装置、空気分
離装置，ガス分離装置等について均圧時の装置に与える
影響が非常に少なくなる。特に空気分離装置においてア
ルゴンの需要が多くアルゴン採取運転を厳しい条件で行
なっている場合この効果は大きく、単に収率面のみでな
く、オペレーターの精神的な負担も軽減される。また、
自動的な制御によるためオリフィスその他で流量調整を
行なうといった厄介さもなくなる。
ガスが流れるようにバランス弁のＣｖ値を予め求めてお
き、このＣｖ値になる様弁作動量の指令を与えることに
より弁開度を自動的に制御するようにしたから、常に一
定の風量を均圧すべき吸着筒側に送ることができ、１次
圧力即ち均圧のためのガスを送出する吸着筒内の圧力を
一定に保ったまま均圧を行うことができる。したがっ
て、ＰＳＡ（圧力変動吸着）法による分離装置、空気分
離装置，ガス分離装置等について均圧時の装置に与える
影響が非常に少なくなる。特に空気分離装置においてア
ルゴンの需要が多くアルゴン採取運転を厳しい条件で行
なっている場合この効果は大きく、単に収率面のみでな
く、オペレーターの精神的な負担も軽減される。また、
自動的な制御によるためオリフィスその他で流量調整を
行なうといった厄介さもなくなる。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は吸着筒の系
統図、第２図は定風量均圧方法の一実施例を説明するた
めの断面図である。 １，２……吸着筒、２２……弁箱、２３……ダイヤフラ
ム、２４……作動空気圧室、２５……ガス入口、２６…
…ガス出口、２７……ガス流通室、２８…弁軸、２９…
…弁子、３０……弁座、３１……底部、３２……バラン
ススプリング、３３……バランスロッド、３４……作動
用空気圧導入管、３５……作動空気管、３６……２次圧
力の検出管、３７……プログラム設定器
統図、第２図は定風量均圧方法の一実施例を説明するた
めの断面図である。 １，２……吸着筒、２２……弁箱、２３……ダイヤフラ
ム、２４……作動空気圧室、２５……ガス入口、２６…
…ガス出口、２７……ガス流通室、２８…弁軸、２９…
…弁子、３０……弁座、３１……底部、３２……バラン
ススプリング、３３……バランスロッド、３４……作動
用空気圧導入管、３５……作動空気管、３６……２次圧
力の検出管、３７……プログラム設定器
Claims (1)
- 【請求項１】複数の吸着筒に複数成分よりなる原料気体
を加圧下で供給し、被吸着成分を吸着する吸着工程と、
吸着工程を終了した吸着筒に吸着した被吸着成分を脱着
させる脱着工程とを各吸着筒にて交互に繰り返すことに
より連続的に原料気体を分離するガス分離方法におい
て、脱着工程を終了した吸着筒に吸着工程中の吸着筒か
らガスを導入して吸着筒の均圧を行う際に、バランス弁
後方の２次圧力を検出し、これをプログラム設定器にて
比較演算して２次圧力に相当する必要なＣｖ値となるよ
うバランス弁の弁開度を自動的に制御して、バランス弁
を流れるガス量が常に一定量のガスが流れるようにした
ことを特徴とする吸着器の定風量均圧方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017139A JPH0634894B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 吸着器の定風量均圧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60017139A JPH0634894B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 吸着器の定風量均圧方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178014A JPS61178014A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0634894B2 true JPH0634894B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=11935676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60017139A Expired - Lifetime JPH0634894B2 (ja) | 1985-01-31 | 1985-01-31 | 吸着器の定風量均圧方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634894B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687933B2 (ja) * | 1986-04-12 | 1994-11-09 | 株式会社日立製作所 | 圧力変動吸着分離装置 |
| US6467337B2 (en) | 1998-05-29 | 2002-10-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Device for calculating cruising range and method therefor |
| CN105188885A (zh) * | 2013-05-10 | 2015-12-23 | 大阳日酸株式会社 | 甲烷和氮的分离方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5990614A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-25 | Hitachi Zosen Corp | 圧力変化式吸着装置における精製ガス流量制御方法 |
-
1985
- 1985-01-31 JP JP60017139A patent/JPH0634894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61178014A (ja) | 1986-08-09 |
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