JPH0647543Y2

JPH0647543Y2 - 圧力スイング吸着用吸着塔

Info

Publication number: JPH0647543Y2
Application number: JP11980389U
Authority: JP
Inventors: 昌治浦野; 啓太田; 近西野
Original assignee: Saibu Gas Co Ltd
Current assignee: Saibu Gas Co Ltd
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2004-10-13
Also published as: JPH0359020U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は圧力スイング吸着（以下PSAという）法の実施
に使用する吸着塔に関する。

（従来の技術）一般に、この種の吸着塔は吸着塔本体の下端に処理前ガ
ス導入口が、また吸着塔本体の上端に精製ガス取り出し
口が夫々突出状に設けられ、吸着塔本体内部には吸着剤
が充填されるが、第６図に示す如くこの吸着剤（Ｂ）が
処理前ガス導入口（３）に落ち込んで該口に接続される
処理前ガス管路の切替バルブに悪影響を与えないよう
に、また、処理前ガス導入口（３）から導入される処理
前ガスが広い範囲で吸着剤（Ｂ）に接触するように、処
理前ガス導入口（３）の若干上方位置において吸着剤
（Ｂ）を多数の微細孔を有する焼結金属製の吸着剤受け
部材（２）で受け止め支承している。

また吸着塔の昇圧，減圧による吸着剤（Ｂ）の踊りを防
止し、かつ吸着剤（Ｂ）の破砕粉が精製ガスに混入しな
いように、充填した吸着剤（Ｂ）の上面に金網（21）や
多数のボール状重しを載置して吸着剤を上方から押えて
いる。

（考案が解決しようとする課題）上記従来の吸着塔における焼結金属製の吸着剤受け部材
は、孔が極めて微細であるため、処理前ガス導入口内へ
の吸着剤の落ち込み防止という点において非常に有効で
ある反面圧力損失が大きく、脱着に長い時間を必要とす
る。

一方、吸着剤の踊りを防止するために吸着剤上面に金網
を載置するものは、吸着剤が通過することがないように
メッシュを小さくする必要があるため圧力損失が大き
く、しかも一般に吸着塔上部には鏡部が設けられている
ため、金網上方に吸，脱着に何の寄与もしない無駄な空
間ができ、ガス分離効率が低下する。その上この空間は
吸着剤の破砕等（圧力スイング吸着においては急激な減
圧，昇圧を繰り返すため吸着剤の破砕は避けられない）
による沈下によって拡大する。

また多くのボール状重しを吸着剤上に載置するものも上
記金網同様吸着剤の沈下により無駄な空間ができ、ガス
分率効率が低下する。

本考案は従来技術が有する上記問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは第１に圧力損失を出来
るだけ小さくして吸，脱着及び加圧に要する時間の短縮
を計ることであり、第２に上記第１の目的に加えて吸着
塔内の無駄な空間を少なくし、ガス分離効率の向上を計
るものである。

（課題を達成するための手段）上記第１の目的を達成するために本考案の吸着塔は、処
理前ガス導入口側においては吸着剤を受け止め支承する
吸着剤受け部材を、夫々メッシュの異なる複数の網体と
なして、メッシュの小さなものから上位に配置して重ね
合せるものであり、精製ガス取り出し口側においては吸
着剤の踊りを防止し、かつ吸着剤の破砕粉が精製ガスに
混入しないように充填した吸着剤の上面を押える部材を
巻縮状の金属線をからみ織した素材で構成するものであ
る。

また、第２の目的を達成するために本考案の吸着塔は、
吸着塔本体上部に突出状に設ける精製ガス取り出し口内
に、巻縮繊維状の金属線をからみ織した素材を精製ガス
取り出し口部分の形状に適合する厚肉のブロック状に形
成したフィルター体を嵌着装備すると共に吸着塔本体内
には吸着剤を上記精製ガス取り出し口部分まで充填し、
該吸着剤により上記フィルター体を厚さ方向に圧縮する
ものである。

（作用）以上のように構成したPSA用吸着塔にあっては、吸着剤
受け部材及びフィルター体の通気間隙を吸着剤が通過で
きない程度に狭くしても、焼結金属や、金網１枚でその
ようにする場合に比べて通気抵抗は小さい。

また、フィルター体は最初圧縮されているので、吸着剤
が沈降してもその沈降に伴って厚さが復元し、吸着剤沈
降により生ずるはずの空隙を埋める。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明する。

図中（Ａ）は吸着塔本体で上下に鏡部（A₁）（A₂）を有
する円筒状を呈し、下部鏡部（A₂）の底部には処理前ガ
ス導入口（３）が、また上部鏡部（A₁）の頂部には精製
ガス取り出し口（４）が夫々開設されている。

上記処理前ガス導入口（３）及び精製ガス取り出し口
（４）は吸着塔本体（Ａ）から円筒状に突出して形成さ
れている。

また吸着塔本体（Ａ）は内底部にバッフル（６）を設け
ると共に該バッフル（６）の若干上方の内周面にサポー
トリング（７）を突設し、該サポートリング（７）に周
縁部を掛止せしめて円板状のロストル（１）を架設す
る。

バッフル（６）は処理前ガス導入口（３）から吸着塔本
体（Ａ）内に導入される処理前ガスを吸着塔本体（Ａ）
内の径方向に均等に分散させるためのものであり、処理
前ガス導入口（３）周縁に沿って起設した２乃至数本の
脚片（6a）上にパンチングメタルからなる多孔板（6b）
を架設して構成してある。

上記ロストル（１）にはその上面に複数枚、図示例では
４枚の網体（2a）（2b）（2c）（2d）を載置敷設し、こ
れら網体（2a）（2b）（2c）（2d）を押えリング（8a）
と受けリング（8b）に挾み込み周面をパッキン（20）を
介して吸着塔本体（Ａ）内面に密着させてボルトナット
（９）でサポートリング（７）に締付け固定する。

４枚の網体（2a）（2b）（2c）（2d）は、夫々メッシュ
の異なる金網、例えば10メッシュ,6メッシュ,2メッシュ
の金網であり、メッシュの小さいものを上位に配置して
重ね合わせ状に押えリング（8a）と受けリング（8b）で
挾み込む。

上記４枚の網体（2a）（2b）（2c）（2d）は吸着剤受け
部材（２）を構成するもので、この吸着剤受け部材
（２）と精製ガス取り出し口（４）の間に吸着剤（Ｂ）
を精製ガス取り出し口（４）の中程まで達するように充
填する。

一方、上記精製ガス取り出し口（４）にはフィルター体
（５）を配設装備する。

フィルター体（５）は巻縮繊維状の金属線をからみ織し
た素材により構成され、精製ガス取り出し口（４）の内
径より若干大径で、精製ガス取り出し口（４）の高さ寸
法にほぼ相当する厚さ（高さ）を有する円柱状に形成
し、精製ガス取り出し口（４）の口縁に設けたフランジ
（10）に上記取り出し口（４）を覆って固定される蓋板
（11）にボルト（12），ナット（13）を介して取着し、
精製ガス取り出し口（４）に嵌合挿入する。

従って、このフィルター体（５）は下面が充填された吸
着剤（Ｂ）の上面に圧接して、厚さが1/2程度に圧縮さ
れる。

上記ボルト（12）は蓋板（11）内面側に植設され、フィ
ルター体（５）を軸方向に貫通して先端にフィルター体
（５）の脱落を防止するナット（13）がワッシャー（1
4）を介して螺合されている。このボルト（12）はフィ
ルター体（５）が圧縮された状態においてフィルター体
（５）から突出して吸着剤（Ｂ）中に挿入状となる。

尚、蓋板（11）は精製ガス取り出し口（４）口縁のフラ
ンジ（10）にボルトナット（15）で固定されるが、この
際ガスが洩れることがないように蓋板（11）とフランジ
（10）との間をパッキン（16）等によりシールすること
はいうまでもない。

また、蓋板（11）中央部には精製ガス取り出し管（17）
がフィルター体（５）を介して吸着塔本体（Ａ）内部に
連絡するように接続される。

以上のように構成した吸着塔は、処理前ガス導入口
（３）を処理前ガス導入管を介してガス発生器からの発
生ガス給送管路に連絡すると共に上記処理前ガス導入管
から分岐せしめた着脱ガス取り出し管を介して着脱ガス
排出管路にも連絡させ、一方精製ガス取り出し管（16）
を精製ガス給送管に連絡せしめてPSAの使用に供する。

尚、第１図において（18）は吸着剤の充填，交換等に利
用するマンホール、（19）はその蓋である。

（効果）本考案は以上のように構成したから以下に記載するよう
な効果を奏する。

（１）請求項（１）の吸着塔にあっては、吸着塔本体内
下部において吸着剤を受け止め支承する吸着剤受け部材
を、夫々メッシュの異なる複数枚の網体をメッシュの小
さなものを上位に配置して重ねて構成したので、従来の
焼結金属により吸着剤受け部材を構成する吸着塔に比較
して吸着剤受け部材部分における通気抵抗が大幅に少な
くなり、吸着の圧力損失を小さくし、脱着の能力増加を
計ることができる。しかも吸着剤が処理前ガス導入口内
に落ち込むことは完全に防止することができる。

（２）請求項（２）の吸着塔にあっては吸着塔の昇圧，
減圧による吸着剤の踊を防止し、かつ吸着剤の破砕粉が
精製ガスに混入しないように吸着剤の上面に接して設け
る部材を巻縮繊維状の金属線をからみ織した素材からな
るフィルター体で構成したので、従来の金網で吸着剤上
面を押える吸着塔に比較して、該部分における通気抵抗
は少なくなり、吸着の圧力損失を小さくすることができ
る。

その上、上記フィルター体を精製ガス取り出し口部分の
形状に適合する厚肉のブロック状に形成して精製ガス取
り出し口に嵌着装備すると共に吸着塔本体内には吸着剤
を上記精製ガス取り出し口部分まで充填し、該吸着剤に
より上記フィルター体を厚さ方向に圧縮するので、吸着
剤上方に吸着や脱着に関与しない無駄な空間が出来ず、
従って、昇圧，減圧時に余分な加圧，吸引を必要とせ
ず、またガス分離効率も向上する。

しかも、仮に減圧，昇圧の繰り返しにより吸着剤が破砕
し、吸着剤が沈降するようなことがあっても圧縮されて
いたフィルター体の厚さが復元して吸着剤沈降分を吸収
するので、吸着剤沈降による効率低下も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す圧力スイング吸着用吸
着塔の断面図、第２図は吸着塔上部の拡大断面図で一部
切欠して示してある。第３図は第２図のIII−III線断面
図、第４図は吸着塔下部の拡大断面図、第５図は拡大横
断面図、第６図は従来の吸着塔の一例を示す断面図であ
る。 A:吸着塔本体 B:吸着剤 2:吸着剤受け部材 2a,2b,2c,2d:網体 3:処理前ガス導入口 4:精製ガス取り出し口 5:フィルター体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】吸着塔本体内下部に架設され、吸着塔本体
内に充填する吸着剤を吸着塔本体底部に開口する処理前
ガス導入口との間に適当な間隔をおいて受け止め支承す
る吸着剤受け部材を、夫々メッシュの異なる複数の網体
となし、メッシュの小さなものから上位に配置して重ね
合せることを特徴とする圧力スイング吸着用吸着塔。
【請求項２】吸着塔本体上部に突出状に設ける精製ガス
取り出し口内に、巻縮繊維状の金属線をからみ織した素
材を精製ガス取り出し口部分の形状に適合する厚肉のブ
ロック状に形成したフィルター体を嵌着装備すると共に
吸着塔本体内には吸着剤を上記精製ガス取り出し口部分
まで充填し、該吸着剤により上記フィルター体を厚さ方
向に圧縮してなることを特徴とする圧力スイング吸着用
吸着塔。