JPH0788318A - 流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回収装置 - Google Patents
流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回収装置Info
- Publication number
- JPH0788318A JPH0788318A JP16300493A JP16300493A JPH0788318A JP H0788318 A JPH0788318 A JP H0788318A JP 16300493 A JP16300493 A JP 16300493A JP 16300493 A JP16300493 A JP 16300493A JP H0788318 A JPH0788318 A JP H0788318A
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- adsorbent
- fluidized bed
- tower
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- Pending
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気中から酸素を回収する場合のように、複
数成分からなる原料ガスから特定成分ガスを、吸着剤の
吸着条件を変化させるスイング吸着法によっての設備の
大型化による多量処理を可能とする装置の提供。 【構成】 温度変化によって吸着剤のガス吸着能を変化
させて複数成分からなる原料ガス中の特定成分の分離回
収を行う温度スイング操作装置であって、特定成分を吸
着する吸着剤を原料ガスによって流動せしめる流動層吸
着塔と、同流動層吸着塔からの流動吸着剤をガスと共に
導入する固気分離器と、同固気分離器によって分離した
前記吸着した特定ガス以外のガスを回収するガス回収ラ
インと、同固気分離器によって分離した吸着剤を加熱し
て吸着したガスを分離して回収する流動層加熱塔と、同
流動層加熱塔からの吸着剤を冷却して吸着能を回復する
ための流動層冷却塔と、同吸着剤加熱塔／冷却塔によっ
て再生した吸着剤を前記流動層吸着塔に循環供給するた
めの吸着剤循環ラインとを有する流動層を用いた吸着式
連続ガス回収装置である。
数成分からなる原料ガスから特定成分ガスを、吸着剤の
吸着条件を変化させるスイング吸着法によっての設備の
大型化による多量処理を可能とする装置の提供。 【構成】 温度変化によって吸着剤のガス吸着能を変化
させて複数成分からなる原料ガス中の特定成分の分離回
収を行う温度スイング操作装置であって、特定成分を吸
着する吸着剤を原料ガスによって流動せしめる流動層吸
着塔と、同流動層吸着塔からの流動吸着剤をガスと共に
導入する固気分離器と、同固気分離器によって分離した
前記吸着した特定ガス以外のガスを回収するガス回収ラ
インと、同固気分離器によって分離した吸着剤を加熱し
て吸着したガスを分離して回収する流動層加熱塔と、同
流動層加熱塔からの吸着剤を冷却して吸着能を回復する
ための流動層冷却塔と、同吸着剤加熱塔／冷却塔によっ
て再生した吸着剤を前記流動層吸着塔に循環供給するた
めの吸着剤循環ラインとを有する流動層を用いた吸着式
連続ガス回収装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、空気中の酸素
のように、複数のガス成分からなる原料ガスから特定成
分ガスを吸着剤を用いて連続的に回収する装置に関す
る。
のように、複数のガス成分からなる原料ガスから特定成
分ガスを吸着剤を用いて連続的に回収する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】複数のガス成分からなる原料ガスから特
定ガス成分を回収するものとして、例えば、空気中の酸
素を選択的に吸着する吸着剤を用いて、窒素を分離して
回収することとして、特公昭６３−５８６１３号公報、
特公昭６３−５８６１４号公報等にも記載されている。
定ガス成分を回収するものとして、例えば、空気中の酸
素を選択的に吸着する吸着剤を用いて、窒素を分離して
回収することとして、特公昭６３−５８６１３号公報、
特公昭６３−５８６１４号公報等にも記載されている。
【０００３】この吸着剤を用いる酸素の回収法は、吸着
剤を充填した２塔以上の吸着塔を組合わせて、加圧吸着
と減圧脱着操作を組み合わせたいわゆる圧力条件をスイ
ング操作する方法によって行われる。
剤を充填した２塔以上の吸着塔を組合わせて、加圧吸着
と減圧脱着操作を組み合わせたいわゆる圧力条件をスイ
ング操作する方法によって行われる。
【０００４】この圧力スイング操作による酸素の回収法
は、比較的簡単な設備と操作法による回収が可能である
という利点があるが、真空ポンプのような回転機器によ
る多量の電力消費を伴う、また、切り替えバルブ、真空
ポンプに大型化に際して製作上の限界があり大容量設備
には向かないという欠点がある。
は、比較的簡単な設備と操作法による回収が可能である
という利点があるが、真空ポンプのような回転機器によ
る多量の電力消費を伴う、また、切り替えバルブ、真空
ポンプに大型化に際して製作上の限界があり大容量設備
には向かないという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ば空気中から酸素を回収する場合のように、複数成分か
らなる原料ガスから特定成分ガスを、吸着剤の吸着条件
を変化させる温度条件スイング吸着法によっての設備の
大型化による多量処理を可能とする装置を提供すること
にある。
ば空気中から酸素を回収する場合のように、複数成分か
らなる原料ガスから特定成分ガスを、吸着剤の吸着条件
を変化させる温度条件スイング吸着法によっての設備の
大型化による多量処理を可能とする装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば吸着剤
による空気からの酸素分離回収が、圧力条件を変化させ
て吸着剤に吸着された窒素の分離を行う圧力スイング操
作だけでなく、温度条件を変化させて吸着剤に吸着され
た窒素の分離を行うスイング操作によっても可能である
という点に着目して完成したものである。
による空気からの酸素分離回収が、圧力条件を変化させ
て吸着剤に吸着された窒素の分離を行う圧力スイング操
作だけでなく、温度条件を変化させて吸着剤に吸着され
た窒素の分離を行うスイング操作によっても可能である
という点に着目して完成したものである。
【０００７】本発明は、温度変化によって吸着剤のガス
吸着能を変化させて複数成分からなる原料ガス中の特定
成分の分離回収を行う温度スイング操作装置であって、
特定成分を吸着する吸着剤を原料ガスによって流動せし
める流動層吸着塔と、同流動層吸着塔からの流動吸着剤
を原料ガスと共に導入する固気分離器と、同固気分離器
によって分離した前記吸着した特定ガス以外のガスを回
収するガス回収ラインと、同固気分離器によって分離し
た吸着剤を加熱して吸着したガスを分離して回収する流
動層加熱塔と、同流動層加熱塔からの吸着剤を冷却して
吸着能を回復するための流動層冷却塔と、同吸着剤加熱
塔及び冷却塔によって再生した吸着剤を前記流動層吸着
塔に循環供給するための吸着剤循環ラインとを有する流
動層を用いた吸着式連続酸素回収装置によりガス回収を
大型で安価に行なうことを可能とする。
吸着能を変化させて複数成分からなる原料ガス中の特定
成分の分離回収を行う温度スイング操作装置であって、
特定成分を吸着する吸着剤を原料ガスによって流動せし
める流動層吸着塔と、同流動層吸着塔からの流動吸着剤
を原料ガスと共に導入する固気分離器と、同固気分離器
によって分離した前記吸着した特定ガス以外のガスを回
収するガス回収ラインと、同固気分離器によって分離し
た吸着剤を加熱して吸着したガスを分離して回収する流
動層加熱塔と、同流動層加熱塔からの吸着剤を冷却して
吸着能を回復するための流動層冷却塔と、同吸着剤加熱
塔及び冷却塔によって再生した吸着剤を前記流動層吸着
塔に循環供給するための吸着剤循環ラインとを有する流
動層を用いた吸着式連続酸素回収装置によりガス回収を
大型で安価に行なうことを可能とする。
【０００８】
【作用】圧力スイングによるガス分離回収とは異なり、
圧力調整のための真空ポンプ等大掛かりな回転機械を必
要としない。また、吸着剤の吸着特性から考えて吸着剤
の循環再生のための加熱の程度が、１８０℃までの温度
変化で十分可能であり、この温度変化のための熱源とし
て、ボイラー、加熱炉等の他設備から生じる未利用の余
剰排熱を利用できる。更には、吸着剤を流動化すること
により、加熱、冷却の際の伝熱効率がよくなり、固定層
式に比べて装置の小型化が可能となる。
圧力調整のための真空ポンプ等大掛かりな回転機械を必
要としない。また、吸着剤の吸着特性から考えて吸着剤
の循環再生のための加熱の程度が、１８０℃までの温度
変化で十分可能であり、この温度変化のための熱源とし
て、ボイラー、加熱炉等の他設備から生じる未利用の余
剰排熱を利用できる。更には、吸着剤を流動化すること
により、加熱、冷却の際の伝熱効率がよくなり、固定層
式に比べて装置の小型化が可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明の装置を空気からの酸素の回収に適用
した例を示す。
した例を示す。
【００１０】図１は、装置の概要を示す。
【００１１】同図において、１は下部から導入する原料
空気を流動ガスとする吸着剤粒子の流動層を形成する流
動層を示し、吸着剤によって空気中のＮ2 を選択的に吸
着する雰囲気に維持されている。２と３は、流動層１の
頂部から吸着剤粒子と共にガスを導入し、固気分離を行
うために二段に設けられたサイクロンである。
空気を流動ガスとする吸着剤粒子の流動層を形成する流
動層を示し、吸着剤によって空気中のＮ2 を選択的に吸
着する雰囲気に維持されている。２と３は、流動層１の
頂部から吸着剤粒子と共にガスを導入し、固気分離を行
うために二段に設けられたサイクロンである。
【００１２】４は二段のサイクロン２，３において、分
離されたＯ2 を回収するためのＯ2回収ラインを示す。
５は、吸着剤に吸着されたＮ2 を脱着して回収するため
の流動層加熱塔を示し、６は脱着したＮ2 ガスの導出ラ
インを示し、７は加熱源から熱を流動層加熱塔に供給す
る加熱パイプである。さらに、８は流動層加熱塔５か
ら、バルブ９を介して移送された流動吸着剤の吸着機能
を回復するための流動層冷却塔であり、冷却水を通す冷
却パイプ１０が配置されている。さらに、１１は、冷却
塔８からの再生吸着剤を吸着流動層１に底部から供給す
るための供給ラインを示す。
離されたＯ2 を回収するためのＯ2回収ラインを示す。
５は、吸着剤に吸着されたＮ2 を脱着して回収するため
の流動層加熱塔を示し、６は脱着したＮ2 ガスの導出ラ
インを示し、７は加熱源から熱を流動層加熱塔に供給す
る加熱パイプである。さらに、８は流動層加熱塔５か
ら、バルブ９を介して移送された流動吸着剤の吸着機能
を回復するための流動層冷却塔であり、冷却水を通す冷
却パイプ１０が配置されている。さらに、１１は、冷却
塔８からの再生吸着剤を吸着流動層１に底部から供給す
るための供給ラインを示す。
【００１３】この装置において、吸着流動層１の内部
で、例えば、ゼオライトのような吸着剤粒子は、吸着流
動層１の底部から導入される原料空気により流動層を形
成する。吸着剤粒子は、原料空気の上昇流により流動
化、浮遊すると同時に、原料空気中の窒素を吸着する。
窒素を吸着した吸着剤粒子は、未吸着の酸素を主体とし
たガスと共に、一次サイクロン２から二次サイクロン３
に導入されて固気分離されて、酸素を主体とするガス
は、Ｏ2 回収ライン４から導出され回収される。サイク
ロン２，３で分離された窒素を吸着した吸着剤粒子は、
流動加熱パイプ７で加熱されて吸着した窒素を脱着して
窒素ガスを放出する。さらに、窒素ガスを放出後の吸着
能を失った粒子は、流動冷却塔８において、所定温度に
冷却されて吸着能を回復する。この吸着能を回復した吸
着剤粒子は循環供給ライン１１から、吸着流動槽１に供
給されて吸着作用を行う。
で、例えば、ゼオライトのような吸着剤粒子は、吸着流
動層１の底部から導入される原料空気により流動層を形
成する。吸着剤粒子は、原料空気の上昇流により流動
化、浮遊すると同時に、原料空気中の窒素を吸着する。
窒素を吸着した吸着剤粒子は、未吸着の酸素を主体とし
たガスと共に、一次サイクロン２から二次サイクロン３
に導入されて固気分離されて、酸素を主体とするガス
は、Ｏ2 回収ライン４から導出され回収される。サイク
ロン２，３で分離された窒素を吸着した吸着剤粒子は、
流動加熱パイプ７で加熱されて吸着した窒素を脱着して
窒素ガスを放出する。さらに、窒素ガスを放出後の吸着
能を失った粒子は、流動冷却塔８において、所定温度に
冷却されて吸着能を回復する。この吸着能を回復した吸
着剤粒子は循環供給ライン１１から、吸着流動槽１に供
給されて吸着作用を行う。
【００１４】なお、本実施では空気中から酸素及び窒素
の分離・回収について説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、二酸化炭素、一酸化炭素の回収等に
も広く適用可能となる。
の分離・回収について説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、二酸化炭素、一酸化炭素の回収等に
も広く適用可能となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００１６】（１）操作スイング工程に必要な熱源はボ
イラー、加熱炉等の未利用排熱を有効活用でき、流動冷
却塔での排熱を有効利用すれば、更に熱効率が向上す
る。
イラー、加熱炉等の未利用排熱を有効活用でき、流動冷
却塔での排熱を有効利用すれば、更に熱効率が向上す
る。
【００１７】（２）熱サイクルによる操作であるため、
真空ポンプが不要となり、大規模な回転駆動装置が不要
になり、電力消費も軽減する。
真空ポンプが不要となり、大規模な回転駆動装置が不要
になり、電力消費も軽減する。
【００１８】（３）設備そのものが単純であるので、設
備規模を大規模化できる。
備規模を大規模化できる。
【００１９】（４）吸着剤を流動化することにより、加
熱冷却の際の伝熱効率がよくなり、固定層式に比べて装
置の小型化が可能となる。
熱冷却の際の伝熱効率がよくなり、固定層式に比べて装
置の小型化が可能となる。
【図１】 本発明の実施例を示す。
１ 吸着流動層 ２，３ サイク
ロン ４ Ｏ2 回収ライン ５ 加熱流動塔 ６ Ｎ2 ガスの導出ライン ７ 加熱パイプ ８ 冷却塔 ９ バルブ １０ 冷却パイプ １１ 再生吸着
剤供給ライン
ロン ４ Ｏ2 回収ライン ５ 加熱流動塔 ６ Ｎ2 ガスの導出ライン ７ 加熱パイプ ８ 冷却塔 ９ バルブ １０ 冷却パイプ １１ 再生吸着
剤供給ライン
フロントページの続き (72)発明者 上谷 順一 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】 温度変化によって吸着剤のガス吸着能を
変化させて複数成分からなる原料ガス中の特定成分の分
離回収を行う温度スイング操作装置であって、 特定成分を吸着する吸着剤を原料ガスによって流動せし
める流動層吸着塔と、 同流動層吸着塔からの流動吸着剤を原料ガスと共に導入
する固気分離器と、 同固気分離器によって分離した前記吸着した特定ガス以
外のガスを回収するガス回収ラインと、 同固気分離器によって分離した吸着剤を加熱して吸着し
たガスを分離して回収する流動層加熱塔と、 同流動層加熱塔からの吸着剤を冷却して吸着能を回復す
るための流動層冷却塔と、 同吸着剤加熱塔及び冷却塔によって再生した吸着剤を前
記流動層吸着塔に循環供給するための吸着剤循環ライン
とを有する流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回
収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16300493A JPH0788318A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16300493A JPH0788318A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788318A true JPH0788318A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=15765370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16300493A Pending JPH0788318A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 流動層を用いた吸着剤による特定ガス連続回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788318A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005030754A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 流動層型デシカント空調システム |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16300493A patent/JPH0788318A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005030754A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-02-03 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 流動層型デシカント空調システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010615 |