JPH10314532A - 圧力スイング式酸素製造方法 - Google Patents
圧力スイング式酸素製造方法Info
- Publication number
- JPH10314532A JPH10314532A JP9125565A JP12556597A JPH10314532A JP H10314532 A JPH10314532 A JP H10314532A JP 9125565 A JP9125565 A JP 9125565A JP 12556597 A JP12556597 A JP 12556597A JP H10314532 A JPH10314532 A JP H10314532A
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- Japan
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- adsorbent
- nitrogen gas
- oxygen
- adsorption
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 故障が少なく、設備費、補修費が安価で済
み、更に、小型化でき、従って、大容量の酸素製造が可
能となる。 【解決手段】 吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内に充填された
吸着剤に空気中の窒素ガスを選択的に吸着させて、空気
から酸素ガスを分離するに際して、窒素ガスの吸着工程
においてほぼ大気圧に近い圧力条件下で空気中の窒素ガ
スを前記吸着剤に吸着させ、吸着剤再生工程において減
圧条件下で前記吸着剤から窒素ガスを離脱させて前記吸
着剤の再生を行うと共に、前記吸着工程で分離濃縮され
た酸素ガスを送風機によって前記吸着塔から排気する圧
力スイング式酸素製造方法において、前記吸着剤再生工
程における前記吸着剤からの窒素ガスの離脱を、エゼク
ター１３による減圧条件下で行う。
み、更に、小型化でき、従って、大容量の酸素製造が可
能となる。 【解決手段】 吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ内に充填された
吸着剤に空気中の窒素ガスを選択的に吸着させて、空気
から酸素ガスを分離するに際して、窒素ガスの吸着工程
においてほぼ大気圧に近い圧力条件下で空気中の窒素ガ
スを前記吸着剤に吸着させ、吸着剤再生工程において減
圧条件下で前記吸着剤から窒素ガスを離脱させて前記吸
着剤の再生を行うと共に、前記吸着工程で分離濃縮され
た酸素ガスを送風機によって前記吸着塔から排気する圧
力スイング式酸素製造方法において、前記吸着剤再生工
程における前記吸着剤からの窒素ガスの離脱を、エゼク
ター１３による減圧条件下で行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧力スイング式
酸素製造方法、特に、吸着剤再生工程における吸着剤か
らの窒素ガスの離脱をエゼクターを使用して行うことに
よって、故障が少なく、設備費、補修費が安価で済み、
更に、小型化でき、従って、大容量の酸素製造が可能と
なる圧力スイング式酸素製造方法に関するものである。
酸素製造方法、特に、吸着剤再生工程における吸着剤か
らの窒素ガスの離脱をエゼクターを使用して行うことに
よって、故障が少なく、設備費、補修費が安価で済み、
更に、小型化でき、従って、大容量の酸素製造が可能と
なる圧力スイング式酸素製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気から酸素ガスを分離濃縮して
酸素を製造する酸素製造方法としては、深冷分離法と圧
力スイング式（Pressure Swing Adsorption ）酸素製造
方法（以下、ＰＳＡ法という）とがある。
酸素を製造する酸素製造方法としては、深冷分離法と圧
力スイング式（Pressure Swing Adsorption ）酸素製造
方法（以下、ＰＳＡ法という）とがある。
【０００３】近年、高純度のものは期待できないものの
製造コストが比較的安価で済む利点を有するＰＳＡ法が
普及している。ＰＳＡ法による酸素製造方法として、特
開平５−１５７２１号公開公報に開示されるものがあ
る。以下、この方法を従来技術といい、図面を参照しな
がら説明する。
製造コストが比較的安価で済む利点を有するＰＳＡ法が
普及している。ＰＳＡ法による酸素製造方法として、特
開平５−１５７２１号公開公報に開示されるものがあ
る。以下、この方法を従来技術といい、図面を参照しな
がら説明する。
【０００４】図２は、従来技術を実施するための圧力ス
イング式酸素製造装置示す系統図である。図２におい
て、２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、空気中の窒素ガスを選択的に
吸着する吸着剤が充填された吸着塔、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ
は、原料空気供給ライン９と吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの
吸気側との間に設けられた切換弁、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ
は、真空ポンプ３が設けられた廃窒素ガスライン１０と
吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの吸気側に設けられた切換弁、
６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの排気側
と酸素ガスライン１１との間に設けられた切換弁、７
Ａ、７Ｂ、７Ｃは、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの排気側と
酸素ガスライン１１とを接続するパージガスライン１２
に設けられたパージガス用切換弁、８は、パージガスラ
イン１２に設けられた切換弁、そして、１は、酸素ガス
ライン１１に設けられた酸素ガス送風機である。なお、
各切換弁において白抜きが開放状態を示し、黒塗りが閉
鎖状態を示す。
イング式酸素製造装置示す系統図である。図２におい
て、２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、空気中の窒素ガスを選択的に
吸着する吸着剤が充填された吸着塔、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ
は、原料空気供給ライン９と吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの
吸気側との間に設けられた切換弁、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ
は、真空ポンプ３が設けられた廃窒素ガスライン１０と
吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの吸気側に設けられた切換弁、
６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの排気側
と酸素ガスライン１１との間に設けられた切換弁、７
Ａ、７Ｂ、７Ｃは、吸着塔２Ａ、２Ｂ、２Ｃの排気側と
酸素ガスライン１１とを接続するパージガスライン１２
に設けられたパージガス用切換弁、８は、パージガスラ
イン１２に設けられた切換弁、そして、１は、酸素ガス
ライン１１に設けられた酸素ガス送風機である。なお、
各切換弁において白抜きが開放状態を示し、黒塗りが閉
鎖状態を示す。
【０００５】このように構成されている、圧力スイング
式酸素製造装置によれば、以下のようにして、酸素が製
造される。この装置によれば、窒素ガス吸着工程、吸着
剤再生工程および酸素ガス復圧工程が順次且つ互いに位
相をずらせて行われる。図２において、吸着塔２Ａは、
吸着工程にあり、吸着塔２Ｃは、吸着剤再生工程にあ
り、そして、吸着塔２Ｂは、酸素復圧工程にある。
式酸素製造装置によれば、以下のようにして、酸素が製
造される。この装置によれば、窒素ガス吸着工程、吸着
剤再生工程および酸素ガス復圧工程が順次且つ互いに位
相をずらせて行われる。図２において、吸着塔２Ａは、
吸着工程にあり、吸着塔２Ｃは、吸着剤再生工程にあ
り、そして、吸着塔２Ｂは、酸素復圧工程にある。
【０００６】吸着工程において原料空気中の窒素ガス
は、吸着塔内に充填されている窒素ガス吸着剤を通過す
る過程で吸着される。これによって、原料空気中の酸素
ガス濃度は、次第に濃縮される。このようにして濃縮さ
れた酸素ガスは、酸素ガス送風機１によって吸着塔から
酸素ガスライン１１に排気される。酸素ガスは酸素ガス
送風機１によって排出されるので、必要量の空気は、切
換弁４Ａ、４Ｂ、４Ｃを通って自然に吸着工程にある吸
着塔に導入される。従って、窒素ガスの吸着がほぼ大気
圧に近い圧力条件下で行われる。
は、吸着塔内に充填されている窒素ガス吸着剤を通過す
る過程で吸着される。これによって、原料空気中の酸素
ガス濃度は、次第に濃縮される。このようにして濃縮さ
れた酸素ガスは、酸素ガス送風機１によって吸着塔から
酸素ガスライン１１に排気される。酸素ガスは酸素ガス
送風機１によって排出されるので、必要量の空気は、切
換弁４Ａ、４Ｂ、４Ｃを通って自然に吸着工程にある吸
着塔に導入される。従って、窒素ガスの吸着がほぼ大気
圧に近い圧力条件下で行われる。
【０００７】吸着剤再生工程では、吸着塔内は、真空ポ
ンプ３によって減圧される。これによって、吸着剤に吸
着された窒素ガスが吸着剤から離脱されて、吸着剤が再
生される。この吸着剤再生を効率良く行うために分離さ
れた酸素ガスの一部をパージガスとして、酸素ガスライ
ン１１からパージガスライン１２、切換弁７Ａ、７Ｂ、
７Ｃの何れかを経て吸着剤再生工程にある吸着塔内に導
入される。
ンプ３によって減圧される。これによって、吸着剤に吸
着された窒素ガスが吸着剤から離脱されて、吸着剤が再
生される。この吸着剤再生を効率良く行うために分離さ
れた酸素ガスの一部をパージガスとして、酸素ガスライ
ン１１からパージガスライン１２、切換弁７Ａ、７Ｂ、
７Ｃの何れかを経て吸着剤再生工程にある吸着塔内に導
入される。
【０００８】酸素ガス復圧工程では、吸着工程に先立
ち、酸素ガスライン１１中にある酸素ガスによって吸着
塔内を昇圧して、これに続く吸着工程における吸着塔の
急激な空気の流れを防止する。
ち、酸素ガスライン１１中にある酸素ガスによって吸着
塔内を昇圧して、これに続く吸着工程における吸着塔の
急激な空気の流れを防止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、次のような問題を有している。即ち、吸着剤再生
工程における吸着剤からの窒素ガスの離脱を、真空ポン
プ３による減圧条件下で行っている。真空ポンプ３は、
部品数が多いことから故障が多く、設備費、補修費がか
かる。この問題は、真空ポンプ３が大型になるほど起こ
りやすい。従って、真空ポンプ３の使用が大容量の酸素
製造装置の製造の制約になっていた。
術は、次のような問題を有している。即ち、吸着剤再生
工程における吸着剤からの窒素ガスの離脱を、真空ポン
プ３による減圧条件下で行っている。真空ポンプ３は、
部品数が多いことから故障が多く、設備費、補修費がか
かる。この問題は、真空ポンプ３が大型になるほど起こ
りやすい。従って、真空ポンプ３の使用が大容量の酸素
製造装置の製造の制約になっていた。
【００１０】従って、この発明の目的は、吸着剤再生工
程における吸着剤からの窒素ガスの離脱を、真空ポンプ
を使用せずに行うことによって、故障が少なく、設備
費、補修費が安価で済み、更に、小型化でき、従って、
大容量の酸素製造が可能な圧力スイング式酸素製造方法
を提供することにある。
程における吸着剤からの窒素ガスの離脱を、真空ポンプ
を使用せずに行うことによって、故障が少なく、設備
費、補修費が安価で済み、更に、小型化でき、従って、
大容量の酸素製造が可能な圧力スイング式酸素製造方法
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
吸着塔内に充填された吸着剤に空気中の窒素ガスを選択
的に吸着させて、空気から酸素ガスを分離するに際し
て、窒素ガスの吸着工程においてほぼ大気圧に近い圧力
条件下で空気中の窒素ガスを前記吸着剤に吸着させ、吸
着剤再生工程において減圧条件下で前記吸着剤から窒素
ガスを離脱させて前記吸着剤の再生を行うと共に、前記
吸着工程で分離濃縮された酸素ガスを送風機によって前
記吸着塔から排気する圧力スイング式酸素製造方法にお
いて、前記吸着剤再生工程における前記吸着剤からの窒
素ガスの離脱を、エゼクターによる減圧条件下で行うこ
とに特徴を有するものである。
吸着塔内に充填された吸着剤に空気中の窒素ガスを選択
的に吸着させて、空気から酸素ガスを分離するに際し
て、窒素ガスの吸着工程においてほぼ大気圧に近い圧力
条件下で空気中の窒素ガスを前記吸着剤に吸着させ、吸
着剤再生工程において減圧条件下で前記吸着剤から窒素
ガスを離脱させて前記吸着剤の再生を行うと共に、前記
吸着工程で分離濃縮された酸素ガスを送風機によって前
記吸着塔から排気する圧力スイング式酸素製造方法にお
いて、前記吸着剤再生工程における前記吸着剤からの窒
素ガスの離脱を、エゼクターによる減圧条件下で行うこ
とに特徴を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、この発明の圧力スイング式
酸素製造方法の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。
酸素製造方法の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。
【００１３】図１は、この発明を実施するための圧力ス
イング式酸素製造装置示す系統図である。図１に示すよ
うに、この発明の特徴は、従来技術においては、図２に
示すように、吸着剤再生工程における吸着剤からの窒素
ガスの離脱を、真空ポンプによる減圧条件下で行ってい
たものをエゼクター１３により行った点にある。エゼク
ター１３は、部品数が少ないので故障が少なく、設備
費、修理費が安価で済み、しかも、小型化できる。従っ
て、大容量の酸素製造が可能となる。エゼクター１３の
駆動用蒸気は、例えば、製鉄所の廃熱ボイラー等から安
価に得ることができる。エゼクター１３は、蒸気の他、
圧縮空気や高圧水を使用することができる。
イング式酸素製造装置示す系統図である。図１に示すよ
うに、この発明の特徴は、従来技術においては、図２に
示すように、吸着剤再生工程における吸着剤からの窒素
ガスの離脱を、真空ポンプによる減圧条件下で行ってい
たものをエゼクター１３により行った点にある。エゼク
ター１３は、部品数が少ないので故障が少なく、設備
費、修理費が安価で済み、しかも、小型化できる。従っ
て、大容量の酸素製造が可能となる。エゼクター１３の
駆動用蒸気は、例えば、製鉄所の廃熱ボイラー等から安
価に得ることができる。エゼクター１３は、蒸気の他、
圧縮空気や高圧水を使用することができる。
【００１４】なお、図２において、図１におけると同一
番号は、同一物を示し、説明は省略する。表１に、真空
ポンプを使用して酸素を製造した場合とエゼクターを使
用して酸素を製造した場合とにおける酸素製造装置の設
置スペース、設備費および部品数の比較を示す。酸素製
造量は、何れも１０００Ｎｍ3 ／Ｈである。設置スペー
スおよび設備費は、真空ポンプの場合を１とした。
番号は、同一物を示し、説明は省略する。表１に、真空
ポンプを使用して酸素を製造した場合とエゼクターを使
用して酸素を製造した場合とにおける酸素製造装置の設
置スペース、設備費および部品数の比較を示す。酸素製
造量は、何れも１０００Ｎｍ3 ／Ｈである。設置スペー
スおよび設備費は、真空ポンプの場合を１とした。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から明らかなように、エゼクターを使
用した場合の方が、真空ポンプを使用した場合に比べて
設置スペース、設備費および部品数が共に少なくなって
いる。
用した場合の方が、真空ポンプを使用した場合に比べて
設置スペース、設備費および部品数が共に少なくなって
いる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧力スイング式酸素製造方法によって酸素を製造す
るに際して、吸着剤再生工程における吸着剤からの窒素
ガスの離脱をエゼクターを使用して行うことによって、
故障が少なく、設備費、補修費が安価で済み、更に、小
型化でき、従って、大容量の酸素製造が可能となる等、
有用な効果がもたらされる。
ば、圧力スイング式酸素製造方法によって酸素を製造す
るに際して、吸着剤再生工程における吸着剤からの窒素
ガスの離脱をエゼクターを使用して行うことによって、
故障が少なく、設備費、補修費が安価で済み、更に、小
型化でき、従って、大容量の酸素製造が可能となる等、
有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明を実施するための圧力スイング式酸素
製造装置を示す系統図である。
製造装置を示す系統図である。
【図２】従来技術を実施するための圧力スイング式酸素
製造装置を示す系統図である。
製造装置を示す系統図である。
１：酸素ガス送風機 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：吸着塔 ３：真空ポンプ ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ：切換弁 ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ：切換弁 ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：切換弁 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ：切換弁 ８：パージガス用切換弁 ９：原料空気供給ライン １０：廃窒素ガスライン １１：酸素ガスライン １２：パージガスライン １３：エゼクター
Claims (1)
- 【請求項１】 吸着塔内に充填された吸着剤に空気中の
窒素ガスを選択的に吸着させて、空気から酸素ガスを分
離するに際して、窒素ガスの吸着工程においてほぼ大気
圧に近い圧力条件下で空気中の窒素ガスを前記吸着剤に
吸着させ、吸着剤再生工程において減圧条件下で前記吸
着剤から窒素ガスを離脱させて前記吸着剤の再生を行う
と共に、前記吸着工程で分離濃縮された酸素ガスを送風
機によって前記吸着塔から排気する圧力スイング式酸素
製造方法において、 前記吸着剤再生工程における前記吸着剤からの窒素ガス
の離脱を、エゼクターによる減圧条件下で行うことを特
徴とする圧力スイング式酸素製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9125565A JPH10314532A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 圧力スイング式酸素製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9125565A JPH10314532A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 圧力スイング式酸素製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314532A true JPH10314532A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14913348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9125565A Pending JPH10314532A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | 圧力スイング式酸素製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314532A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7427304B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-09-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel gas manufacturing apparatus |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP9125565A patent/JPH10314532A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7427304B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-09-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel gas manufacturing apparatus |
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