JPH11267439A - ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置 - Google Patents
ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置Info
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- JPH11267439A JPH11267439A JP10096608A JP9660898A JPH11267439A JP H11267439 A JPH11267439 A JP H11267439A JP 10096608 A JP10096608 A JP 10096608A JP 9660898 A JP9660898 A JP 9660898A JP H11267439 A JPH11267439 A JP H11267439A
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １筒式で小型のＰＳＡ方式のガス分離方法／
装置であっても、複数筒式のものと同等以上のガス分離
性能を得る。 【解決手段】 ひとつの空気圧縮機と、ひとつの吸着筒
を有するＰＳＡ方式のガス分離方法／装置において、製
品タンクとは別にガス保留タンク７を付設して吸着工程
と再生工程との間に、吸着筒の出口端と該ガス保留タン
クとを一定時間連通し、製品ガスが富化したガスをこの
ガス保留タンクに一旦保留させた後、再生工程に入り、
この再生工程終了後、吸着筒の出口端と該ガス保留タン
クとを再び一定時間連通して前記のガスを吸着筒へ戻す
という新規な工程を加える。
装置であっても、複数筒式のものと同等以上のガス分離
性能を得る。 【解決手段】 ひとつの空気圧縮機と、ひとつの吸着筒
を有するＰＳＡ方式のガス分離方法／装置において、製
品タンクとは別にガス保留タンク７を付設して吸着工程
と再生工程との間に、吸着筒の出口端と該ガス保留タン
クとを一定時間連通し、製品ガスが富化したガスをこの
ガス保留タンクに一旦保留させた後、再生工程に入り、
この再生工程終了後、吸着筒の出口端と該ガス保留タン
クとを再び一定時間連通して前記のガスを吸着筒へ戻す
という新規な工程を加える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 圧力変動吸着方式（以下、
ＰＳＡ方式という）によるガス分離装置の改良に関す
る。
ＰＳＡ方式という）によるガス分離装置の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 前記技術分野の主に小型の酸素濃縮装
置あるいは窒素濃縮装置において、１つの吸着筒に吸着
剤を充填し、１つの空気圧縮機の入口，出口を切替えて
使用することにより、空気圧縮機能と真空排気機能を持
たせて、該吸着筒に加圧空気を供給する吸着工程と脱着
再生工程を行い、ガスを分離生成する方法がある。特開
平４−２７９１７３，特開平５−２１２１１６，特開平
５−２２０２２４の各公報に酸素濃縮装置が開示されて
おり、特開昭６３−２４５４８０１公報に窒素濃縮装置
の例が開示されている。
置あるいは窒素濃縮装置において、１つの吸着筒に吸着
剤を充填し、１つの空気圧縮機の入口，出口を切替えて
使用することにより、空気圧縮機能と真空排気機能を持
たせて、該吸着筒に加圧空気を供給する吸着工程と脱着
再生工程を行い、ガスを分離生成する方法がある。特開
平４−２７９１７３，特開平５−２１２１１６，特開平
５−２２０２２４の各公報に酸素濃縮装置が開示されて
おり、特開昭６３−２４５４８０１公報に窒素濃縮装置
の例が開示されている。
【０００３】 これ等の装置の加圧されたガスを分離生
成して製品ガスとして供給する主要部品の構成は、１つ
の吸着筒と濃縮されたガスを蓄留する製品タンクという
簡単なものであるため、原料ガス（空気）からの製品ガ
スの収率が２０％前後と大変悪い値を示す。吸着筒が吸
着工程で原料ガスを吸着筒の原料口に圧送し、強吸着性
ガスを吸着除去し、弱吸着性ガスを製品ガスとして製品
口より取出す場合、吸着工程の終了時にはその吸着筒の
製品端部には多くの製品ガスが残っているが、かかる１
筒式の場合、次の脱着再生工程で全て捨てられる。複数
の吸着筒を有する装置であれば、再生工程の終了した吸
着筒との間で均圧工程を行い、その製品ガスを多く含む
ガスを、次に吸着工程に移行する吸着筒に移送する事に
より、製品ガスの収率を上げている。
成して製品ガスとして供給する主要部品の構成は、１つ
の吸着筒と濃縮されたガスを蓄留する製品タンクという
簡単なものであるため、原料ガス（空気）からの製品ガ
スの収率が２０％前後と大変悪い値を示す。吸着筒が吸
着工程で原料ガスを吸着筒の原料口に圧送し、強吸着性
ガスを吸着除去し、弱吸着性ガスを製品ガスとして製品
口より取出す場合、吸着工程の終了時にはその吸着筒の
製品端部には多くの製品ガスが残っているが、かかる１
筒式の場合、次の脱着再生工程で全て捨てられる。複数
の吸着筒を有する装置であれば、再生工程の終了した吸
着筒との間で均圧工程を行い、その製品ガスを多く含む
ガスを、次に吸着工程に移行する吸着筒に移送する事に
より、製品ガスの収率を上げている。
【０００４】 収率が悪いということは、同じ消費電力
でも取出せる製品ガスの量が少ない事であり、また同じ
製品ガスが得られる装置であれば、より大きな空気圧縮
機が必要であることとなり、より大きい消費電力を必要
とする事になる。
でも取出せる製品ガスの量が少ない事であり、また同じ
製品ガスが得られる装置であれば、より大きな空気圧縮
機が必要であることとなり、より大きい消費電力を必要
とする事になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 本発明はかかる従来
の問題点を解消することを目的とする。すなわち、１筒
式のＰＳＡ方式によるガス分離におけるガスの収率向上
を目的とする。
の問題点を解消することを目的とする。すなわち、１筒
式のＰＳＡ方式によるガス分離におけるガスの収率向上
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 かかる目的を達成する
ために鋭意研究を行なった結果、ひとつの空気圧縮機と
ひとつの吸着筒を有する真空再生法によるＰＳＡ方式の
ガス分離法において、ガス保留タンクを付設して該吸着
筒の吸着工程と再生工程の間に吸着筒の出口端とガス保
留タンクを接続し、吸着筒内の製品ガスが富化したガス
をガス保留タンクに一旦保留させた後、再生工程に入
り、再生工程終了後、該吸着筒の出口端と該ガス保留タ
ンクを接続し、ガス保留タンク内の該ガスを吸着筒に戻
すようにしたＰＳＡ方式のガス分離の方法や装置を提供
するものである。
ために鋭意研究を行なった結果、ひとつの空気圧縮機と
ひとつの吸着筒を有する真空再生法によるＰＳＡ方式の
ガス分離法において、ガス保留タンクを付設して該吸着
筒の吸着工程と再生工程の間に吸着筒の出口端とガス保
留タンクを接続し、吸着筒内の製品ガスが富化したガス
をガス保留タンクに一旦保留させた後、再生工程に入
り、再生工程終了後、該吸着筒の出口端と該ガス保留タ
ンクを接続し、ガス保留タンク内の該ガスを吸着筒に戻
すようにしたＰＳＡ方式のガス分離の方法や装置を提供
するものである。
【０００７】 さらに詳しくは次のような構成にするも
のである。ひとつの空気圧縮機と、吸着剤を充填したひ
とつの吸着筒を有する真空再生法によって空気から製品
ガスを得るＰＳＡ方式のガス分離方法において、製品タ
ンクとは別にガス保留タンクを付設して該吸着筒の吸着
工程と再生工程との間に、該吸着筒の出口端と該ガス保
留タンクとを電磁弁を一定時間開にして連通し、該吸着
筒内の製品ガスが富化したガスをこのガス保留タンクに
一旦保留させた後、再生工程に入り、再生工程終了後、
該吸着筒に該ガス保留タンク内の製品ガスが富化したガ
スを該吸着筒に戻すようにしたことを特徴とするＰＳＡ
方式のガス分離方法を構成する。なお、ガス保留タンク
内の製品ガスが富化したガスを吸着筒に戻すとき、吸着
筒入口端側に並流的に戻してもよい。
のである。ひとつの空気圧縮機と、吸着剤を充填したひ
とつの吸着筒を有する真空再生法によって空気から製品
ガスを得るＰＳＡ方式のガス分離方法において、製品タ
ンクとは別にガス保留タンクを付設して該吸着筒の吸着
工程と再生工程との間に、該吸着筒の出口端と該ガス保
留タンクとを電磁弁を一定時間開にして連通し、該吸着
筒内の製品ガスが富化したガスをこのガス保留タンクに
一旦保留させた後、再生工程に入り、再生工程終了後、
該吸着筒に該ガス保留タンク内の製品ガスが富化したガ
スを該吸着筒に戻すようにしたことを特徴とするＰＳＡ
方式のガス分離方法を構成する。なお、ガス保留タンク
内の製品ガスが富化したガスを吸着筒に戻すとき、吸着
筒入口端側に並流的に戻してもよい。
【０００８】 また本発明は次のようにも構成する。空
気圧縮機の入口と出口を継ぎ変えることにより真空排気
機能と空気圧縮機能とをあわせ持つひとつの空気圧縮機
と、吸着剤を充填したひとつの吸着筒を有する真空再生
法によって空気から製品ガスを得るＰＳＡ方式のガス分
離装置において、製品タンクとは別にガス保留タンク７
を付設して、該吸着筒に該空気圧縮機により圧縮空気を
圧送する吸着工程と、この吸着工程の終了後、該吸着筒
の出口端にガス保留タンクを電磁弁を介して配管手段で
接続し、該電磁弁を一定時間開にして該吸着筒内に残留
する製品ガスが富化したガスを、そのガスの圧力と該ガ
ス保留タンクの圧力との圧力差により該ガス保留タンク
に一旦保留させ、その後に該電磁弁を閉とし、電磁弁２
により該吸着筒の空気の入口端を該空気圧縮機の入口に
切替えて、更に電磁弁３により該空気圧縮機の出口を大
気開放にそれぞれ切替えて吸着筒内のガスを真空排気し
て、この吸着筒の再生工程に入り、この再生工程の終了
後、該吸着筒の出口端に、該ガス保留タンクとの間に付
設した電磁弁を一定時間開にして、このガス保留タンク
内のガスを吸着筒に向流的に戻した後、該電磁弁を閉と
して、次の新たな吸着工程を実施するように構成したこ
とを特徴とするＰＳＡ方式のガス分離装置を構成する。
気圧縮機の入口と出口を継ぎ変えることにより真空排気
機能と空気圧縮機能とをあわせ持つひとつの空気圧縮機
と、吸着剤を充填したひとつの吸着筒を有する真空再生
法によって空気から製品ガスを得るＰＳＡ方式のガス分
離装置において、製品タンクとは別にガス保留タンク７
を付設して、該吸着筒に該空気圧縮機により圧縮空気を
圧送する吸着工程と、この吸着工程の終了後、該吸着筒
の出口端にガス保留タンクを電磁弁を介して配管手段で
接続し、該電磁弁を一定時間開にして該吸着筒内に残留
する製品ガスが富化したガスを、そのガスの圧力と該ガ
ス保留タンクの圧力との圧力差により該ガス保留タンク
に一旦保留させ、その後に該電磁弁を閉とし、電磁弁２
により該吸着筒の空気の入口端を該空気圧縮機の入口に
切替えて、更に電磁弁３により該空気圧縮機の出口を大
気開放にそれぞれ切替えて吸着筒内のガスを真空排気し
て、この吸着筒の再生工程に入り、この再生工程の終了
後、該吸着筒の出口端に、該ガス保留タンクとの間に付
設した電磁弁を一定時間開にして、このガス保留タンク
内のガスを吸着筒に向流的に戻した後、該電磁弁を閉と
して、次の新たな吸着工程を実施するように構成したこ
とを特徴とするＰＳＡ方式のガス分離装置を構成する。
【０００９】 更に、本発明は次のようにも構成する。
空気圧縮機の入口と出口とを継ぎ変えることにより真空
排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つひとつの空気圧
縮機と、吸着剤を充填したひとつの吸着筒と、製品ガス
を貯留する製品タンクを有する真空再生法によって空気
から製品ガスを得るＰＳＡ方式のガス分離装置におい
て、該製品タンクとは別にガス保留タンク７を付設し
て、該吸着筒に該空気圧縮機により圧縮空気を圧送する
吸着工程と、この吸着工程で生産する製品ガスを配管手
段の途中に付設した電磁弁を一定時間開にして該製品タ
ンクに貯留し、この吸着工程の終了後に該製品タンクの
入口端の電磁弁を閉とし、次に該吸着筒の出口端に該ガ
ス保留タンクを電磁弁４を介して接続し、該電磁弁を一
定時間開にして該吸着筒内に残留する製品ガスが富化し
たガスを、そのガスの圧力と該ガス保留タンクの圧力と
の圧力差により該ガス保留タンクに一旦保留させ、その
後に該電磁弁を閉とし、電磁弁２により該吸着筒の空気
の入口端を該空気圧縮機の入口に切替え、更に電磁弁３
により該空気圧縮機の出口を大気開放にそれぞれ切替え
て吸着筒内のガスを真空排気してこの吸着筒の再生工程
に入り、この再生工程の終了後、電磁弁３を該吸着筒の
入口端に切替えて該吸着筒の出口端に配管手段で接続す
るガス保留タンクとの間に付設した電磁弁４を一定時間
開にして、このガス保留タンク内のガスを該吸着筒内に
向流的に戻した後、該電磁弁を閉とし、引続いて該製品
タンク８との間の電磁弁５を一定時間開にして該製品タ
ンクに貯留している製品ガスの一部分を前記の吸着筒６
の出口端からこの吸着筒に向流的に戻した後、次の新た
な吸着工程を実施するように構成したことを特徴とする
ＰＳＡ方式のガス分離装置を構成する。なお、この場合
もガス保留タンク内のガスを吸着筒内に戻すとき、該吸
着筒の入口端に戻して吸着筒内を並流的に流してもよ
い。
空気圧縮機の入口と出口とを継ぎ変えることにより真空
排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つひとつの空気圧
縮機と、吸着剤を充填したひとつの吸着筒と、製品ガス
を貯留する製品タンクを有する真空再生法によって空気
から製品ガスを得るＰＳＡ方式のガス分離装置におい
て、該製品タンクとは別にガス保留タンク７を付設し
て、該吸着筒に該空気圧縮機により圧縮空気を圧送する
吸着工程と、この吸着工程で生産する製品ガスを配管手
段の途中に付設した電磁弁を一定時間開にして該製品タ
ンクに貯留し、この吸着工程の終了後に該製品タンクの
入口端の電磁弁を閉とし、次に該吸着筒の出口端に該ガ
ス保留タンクを電磁弁４を介して接続し、該電磁弁を一
定時間開にして該吸着筒内に残留する製品ガスが富化し
たガスを、そのガスの圧力と該ガス保留タンクの圧力と
の圧力差により該ガス保留タンクに一旦保留させ、その
後に該電磁弁を閉とし、電磁弁２により該吸着筒の空気
の入口端を該空気圧縮機の入口に切替え、更に電磁弁３
により該空気圧縮機の出口を大気開放にそれぞれ切替え
て吸着筒内のガスを真空排気してこの吸着筒の再生工程
に入り、この再生工程の終了後、電磁弁３を該吸着筒の
入口端に切替えて該吸着筒の出口端に配管手段で接続す
るガス保留タンクとの間に付設した電磁弁４を一定時間
開にして、このガス保留タンク内のガスを該吸着筒内に
向流的に戻した後、該電磁弁を閉とし、引続いて該製品
タンク８との間の電磁弁５を一定時間開にして該製品タ
ンクに貯留している製品ガスの一部分を前記の吸着筒６
の出口端からこの吸着筒に向流的に戻した後、次の新た
な吸着工程を実施するように構成したことを特徴とする
ＰＳＡ方式のガス分離装置を構成する。なお、この場合
もガス保留タンク内のガスを吸着筒内に戻すとき、該吸
着筒の入口端に戻して吸着筒内を並流的に流してもよ
い。
【００１０】 なお、空気を原料ガスとしてゼオライト
を吸着剤として、酸素ガスを製品ガスとして生産するＰ
ＳＡ方式の酸素ガス分離装置、あるいは、分子篩炭（Ｍ
ＳＣ）を吸着剤として窒素ガスを製品ガスとして生産す
るＰＳＡ方式の窒素ガス分離装置があり、本発明の方式
は、この両方に適用できる。
を吸着剤として、酸素ガスを製品ガスとして生産するＰ
ＳＡ方式の酸素ガス分離装置、あるいは、分子篩炭（Ｍ
ＳＣ）を吸着剤として窒素ガスを製品ガスとして生産す
るＰＳＡ方式の窒素ガス分離装置があり、本発明の方式
は、この両方に適用できる。
【００１１】
【実施例】 図１に本発明の１つの実施例のフローシー
トを示す。本実施例はＰＳＡ方式の酸素ガス分離装置の
例で示すものである。吸着筒６に窒素ガスを強吸着性ガ
ス，酸素ガスを弱吸着性ガスとするゼオライトを吸着剤
として充填し、空気圧縮機の入口と出口を継ぎ変えるこ
とにより、真空排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つ
空気圧縮機１１の入口側に三方式の電磁弁２によりその
一方の口は吸入フィルター１を介して空気を取込むよう
に、他方の口は吸着筒６の入口端に接続し、該空気圧縮
機１１の出口は同じく三方式の電磁弁３によりその一方
の口は吸着筒６の入口端に接続し、他方の口はサイレン
サー１０を介して、大気に開放されている。
トを示す。本実施例はＰＳＡ方式の酸素ガス分離装置の
例で示すものである。吸着筒６に窒素ガスを強吸着性ガ
ス，酸素ガスを弱吸着性ガスとするゼオライトを吸着剤
として充填し、空気圧縮機の入口と出口を継ぎ変えるこ
とにより、真空排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つ
空気圧縮機１１の入口側に三方式の電磁弁２によりその
一方の口は吸入フィルター１を介して空気を取込むよう
に、他方の口は吸着筒６の入口端に接続し、該空気圧縮
機１１の出口は同じく三方式の電磁弁３によりその一方
の口は吸着筒６の入口端に接続し、他方の口はサイレン
サー１０を介して、大気に開放されている。
【００１２】 吸着筒６の出口には電磁弁４を介してガ
ス保留タンク７が配管にて接続され、同じく電磁弁５を
並列に接続して製品タンク８に配管接続され、製品タン
ク８には減圧弁９により吐出圧を減圧調整して、製品ガ
ス取出口１２より外部に取出すよう構成した。この構成
の動作作用を説明すると、三方式の電磁弁２を吸入フィ
ルター１を介して外気を空気圧縮機１１に取込むよう切
替え、同じく三方式の電磁弁３を空気圧縮機１１の圧縮
空気を吸着筒６の方へ送り込むように切替えて、吸着筒
６へ加圧しながら空気を吹送すると、吸着筒６内に充填
されているゼオライトに空気中の窒素ガスが入口端から
暫時吸着して吸着除去されるため吸着筒他端側に弱吸着
性ガスがたまり、他端口より酸素ガスが濃縮されて出て
くるので、電磁弁５を開にして製品タンク８へ貯留す
る。この製品ガスは減圧弁９を介して減圧調整して製品
ガスを取出す。この工程を吸着工程という。
ス保留タンク７が配管にて接続され、同じく電磁弁５を
並列に接続して製品タンク８に配管接続され、製品タン
ク８には減圧弁９により吐出圧を減圧調整して、製品ガ
ス取出口１２より外部に取出すよう構成した。この構成
の動作作用を説明すると、三方式の電磁弁２を吸入フィ
ルター１を介して外気を空気圧縮機１１に取込むよう切
替え、同じく三方式の電磁弁３を空気圧縮機１１の圧縮
空気を吸着筒６の方へ送り込むように切替えて、吸着筒
６へ加圧しながら空気を吹送すると、吸着筒６内に充填
されているゼオライトに空気中の窒素ガスが入口端から
暫時吸着して吸着除去されるため吸着筒他端側に弱吸着
性ガスがたまり、他端口より酸素ガスが濃縮されて出て
くるので、電磁弁５を開にして製品タンク８へ貯留す
る。この製品ガスは減圧弁９を介して減圧調整して製品
ガスを取出す。この工程を吸着工程という。
【００１３】 吸着筒６の吸着剤が窒素ガスを吸着して
飽和する前に電磁弁５を閉とし、電磁弁４を開にして吸
着筒６の出口端部に多く残留している酸素ガスをガス保
留タンク７に吸着筒６の圧力により均圧化して一旦保留
させる。（保留工程）その間、電磁弁２は吸着筒入口と
連通する方向に切替え、空気圧縮機の出口と入口を接続
し、空転させる。
飽和する前に電磁弁５を閉とし、電磁弁４を開にして吸
着筒６の出口端部に多く残留している酸素ガスをガス保
留タンク７に吸着筒６の圧力により均圧化して一旦保留
させる。（保留工程）その間、電磁弁２は吸着筒入口と
連通する方向に切替え、空気圧縮機の出口と入口を接続
し、空転させる。
【００１４】 上記のように電磁弁４を開にした均圧化
が完了すると電磁弁４を閉とした後、３方式の電磁弁３
をサイレンサー１０を通して大気にガスを放出し吸着筒
６を真空排気する。真空排気することにより吸着剤（ゼ
オライト）に吸着している窒素ガス，水分等のガスが脱
着し、吸着剤の能力が再生される。これを再生工程とい
う。
が完了すると電磁弁４を閉とした後、３方式の電磁弁３
をサイレンサー１０を通して大気にガスを放出し吸着筒
６を真空排気する。真空排気することにより吸着剤（ゼ
オライト）に吸着している窒素ガス，水分等のガスが脱
着し、吸着剤の能力が再生される。これを再生工程とい
う。
【００１５】 一定時間再生工程を実施の後、吸着筒は
約１５０トールの真空に達し、再生工程が完了する。こ
のとき３方式の電磁弁３を空気圧縮機１１の出口と吸着
筒６の入口とを連通するよう切替え電磁弁４を開にし
て、ガス保留タンク７に一旦保留させた製品ガスが富化
したガスを吸着筒６に戻した後、電磁弁４を閉にし、３
方式の電磁弁２をフィルター１から空気圧縮機１１に外
気を取込むよう切替え、外気を吸着筒６へ圧送する。こ
れと同時に電磁弁５を開にして、製品ガスの一部を吸着
筒６へ戻した後、吸着工程に入り吸着圧が高まるにつれ
て製品ガス（酸素）が濃縮されて製品タンク８に貯留さ
れる。
約１５０トールの真空に達し、再生工程が完了する。こ
のとき３方式の電磁弁３を空気圧縮機１１の出口と吸着
筒６の入口とを連通するよう切替え電磁弁４を開にし
て、ガス保留タンク７に一旦保留させた製品ガスが富化
したガスを吸着筒６に戻した後、電磁弁４を閉にし、３
方式の電磁弁２をフィルター１から空気圧縮機１１に外
気を取込むよう切替え、外気を吸着筒６へ圧送する。こ
れと同時に電磁弁５を開にして、製品ガスの一部を吸着
筒６へ戻した後、吸着工程に入り吸着圧が高まるにつれ
て製品ガス（酸素）が濃縮されて製品タンク８に貯留さ
れる。
【００１６】 かかる吸着工程，保留工程，再生工程，
戻し工程を順次繰り返して製品ガスを濃縮する。本実施
例での加圧圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ、真空排気時の真
空値は１５０トール，吸着筒は２．０Ｌ，吸着剤は約
１．３６ｋｇ，吸着工程が約１６秒，再生工程が１６
秒，取出酸素量が３．５Ｌ／分であり、従来の収率が１
８〜２０％であったものに対し、３５％と高収率に向上
した。
戻し工程を順次繰り返して製品ガスを濃縮する。本実施
例での加圧圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ、真空排気時の真
空値は１５０トール，吸着筒は２．０Ｌ，吸着剤は約
１．３６ｋｇ，吸着工程が約１６秒，再生工程が１６
秒，取出酸素量が３．５Ｌ／分であり、従来の収率が１
８〜２０％であったものに対し、３５％と高収率に向上
した。
【００１７】 なお、吸着筒６に分子篩炭（ＭＳＣモレ
キュラー・シーブス・カーボン）を充填し、加圧圧力を
５ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇで吸着工程を行うと、吸着筒内の分
子篩炭に酸素ガスが吸着除去されて、窒素ガスが濃縮さ
れて、製品タンクに貯留される。動作は酸素の場合とほ
ぼ同じであるが、各工程における時間が異なるし、吸着
工程が７０秒，再生工程が１００秒，取出窒素ガス濃度
９９．９％で５．５Ｌ／分が得られた。
キュラー・シーブス・カーボン）を充填し、加圧圧力を
５ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇで吸着工程を行うと、吸着筒内の分
子篩炭に酸素ガスが吸着除去されて、窒素ガスが濃縮さ
れて、製品タンクに貯留される。動作は酸素の場合とほ
ぼ同じであるが、各工程における時間が異なるし、吸着
工程が７０秒，再生工程が１００秒，取出窒素ガス濃度
９９．９％で５．５Ｌ／分が得られた。
【００１８】 また、電磁弁４，５はポペット型でもダ
イヤフラム型，スライド型，スプール型でも良く、電磁
弁で駆動される外部パイロットエアーで駆動される型の
弁であっても、その導管の通路の開閉が出来れば本発明
の目的にかなうものである。３方式の電磁弁は２方式の
電磁弁の組合せによっても、その目的を果たすことが出
来るものであるから、本発明の範囲に含まれるものであ
る。また前記の保留工程及び戻し工程は１〜２秒程度で
あるが、該保留工程の前半０．５〜１秒の間、３方式の
電磁弁２を外気を取込み、３方式の電磁弁３を吸着筒６
の入口側に圧縮空気を吹送しながら、ガス保留タンク７
にガスを保留させ、より多くのガスを保留させることも
ある。これはガス保留タンク７の容積との関係があり、
該容積が小さい場合はこのようにする方が収率向上が大
きい場合がある。前記保留工程，戻し工程が行われてい
る時間は空気圧縮機１１の入口，出口をそれぞれ直接継
いで空転させ、電気エネルギーの低減運転を行う。
イヤフラム型，スライド型，スプール型でも良く、電磁
弁で駆動される外部パイロットエアーで駆動される型の
弁であっても、その導管の通路の開閉が出来れば本発明
の目的にかなうものである。３方式の電磁弁は２方式の
電磁弁の組合せによっても、その目的を果たすことが出
来るものであるから、本発明の範囲に含まれるものであ
る。また前記の保留工程及び戻し工程は１〜２秒程度で
あるが、該保留工程の前半０．５〜１秒の間、３方式の
電磁弁２を外気を取込み、３方式の電磁弁３を吸着筒６
の入口側に圧縮空気を吹送しながら、ガス保留タンク７
にガスを保留させ、より多くのガスを保留させることも
ある。これはガス保留タンク７の容積との関係があり、
該容積が小さい場合はこのようにする方が収率向上が大
きい場合がある。前記保留工程，戻し工程が行われてい
る時間は空気圧縮機１１の入口，出口をそれぞれ直接継
いで空転させ、電気エネルギーの低減運転を行う。
【００１９】
【発明の効果】 １筒式真空方式のＰＳＡ方式のガス分
離のガス収率を高めることが出来た。
離のガス収率を高めることが出来た。
【図１】 本発明の好ましい実施態様のフローシートで
ある。
ある。
１ 吸入フィルター ２，３，４，５ 電磁弁 ６ 吸着筒 ７ ガス保留タンク ８ 製品タンク １０ サイレンサー １１ 空気圧縮機 １２ 製品ガス取出口
Claims (3)
- 【請求項１】 ひとつの空気圧縮機と、吸着剤を充填し
たひとつの吸着筒を有する真空再生法によって空気から
製品ガスを得る圧力変動吸着方式のガス分離方法におい
て、製品タンクとは別にガス保留タンクを付設して該吸
着筒の吸着工程と再生工程との間に、該吸着筒の出口端
と該ガス保留タンクとを電磁弁を一定時間開にして連通
し、該吸着筒内の製品ガスが富化したガスをこのガス保
留タンクに一旦保留させた後、再生工程に入り、再生工
程終了後、該吸着筒に該ガス保留タンク内の製品ガスが
富化したガスを該吸着筒に戻すようにしたことを特徴と
する圧力変動吸着方式のガス分離方法。 - 【請求項２】 空気圧縮機の入口と出口を継ぎ変えるこ
とにより真空排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つひ
とつの空気圧縮機と、吸着剤を充填したひとつの吸着筒
を有する真空再生法によって空気から製品ガスを得る圧
力変動吸着方式のガス分離装置において、製品タンクと
は別にガス保留タンク（７）を付設して、該吸着筒に該
空気圧縮機により圧縮空気を圧送する吸着工程と、この
吸着工程の終了後、該吸着筒の出口端にガス保留タンク
を電磁弁を介して配管手段で接続し、該電磁弁を一定時
間開にして該吸着筒内に残留する製品ガスが富化したガ
スを、そのガスの圧力と該ガス保留タンクの圧力との圧
力差により該ガス保留タンクに一旦保留させ、その後に
該電磁弁を閉とし、電磁弁（２）により該吸着筒の空気
の入口端を該空気圧縮機の入口に切替えて、更に電磁弁
（３）により該空気圧縮機の出口を大気開放にそれぞれ
切替えて吸着筒内のガスを真空排気して、この吸着筒の
再生工程に入り、この再生工程の終了後、該吸着筒の出
口端に、該ガス保留タンクとの間に付設した電磁弁を一
定時間開にして、このガス保留タンク内のガスを吸着筒
に向流的に戻した後、該電磁弁を閉として、次の新たな
吸着工程を実施するように構成したことを特徴とする圧
力変動吸着方式のガス分離装置。 - 【請求項３】 空気圧縮機の入口と出口とを継ぎ変える
ことにより真空排気機能と空気圧縮機能とをあわせ持つ
ひとつの空気圧縮機と、吸着剤を充填したひとつの吸着
筒と、製品ガスを貯留する製品タンクを有する真空再生
法によって空気から製品ガスを得る圧力変動吸着方式の
ガス分離装置において、該製品タンクとは別にガス保留
タンク（７）を付設して、該吸着筒に該空気圧縮機によ
り圧縮空気を圧送する吸着工程と、この吸着工程で生産
する製品ガスを配管手段の途中に付設した電磁弁を一定
時間開にして該製品タンクに貯留し、この吸着工程の終
了後に該製品タンクの入口端の電磁弁を閉とし、次に該
吸着筒の出口端に配管手段で接続する該ガス保留タンク
とを電磁弁（４）を介して接続し、該電磁弁を一定時間
開にして該吸着筒内に残留する製品ガスが富化したガス
を、そのガスの圧力と該ガス保留タンクの圧力との圧力
差により該ガス保留タンクに一旦保留させ、その後に該
電磁弁を閉とし、電磁弁（２）により該吸着筒の空気の
入口端を該空気圧縮機の入口に切替え、更に電磁弁
（３）により該空気圧縮機の出口を大気開放にそれぞれ
切替えて吸着筒内のガスを真空排気してこの吸着筒の再
生工程に入り、この再生工程の終了後、電磁弁（３）を
該吸着筒の入口端に切替えて該吸着筒の出口端に配管手
段で接続するガス保留タンクとの間に付設した電磁弁
（４）を一定時間開にして、このガス保留タンク内のガ
スを該吸着筒に向流的に戻した後、該電磁弁を閉とし、
引続いて該製品タンク（８）との間の電磁弁（５）を一
定時間開にして、該製品タンクに貯留している製品ガス
の一部分を前記の吸着筒（６）の出口端からこの吸着筒
に向流的に戻した後、該電磁弁（５）を閉として、次の
新たな吸着工程を実施するように構成したことを特徴と
する圧力変動吸着方式のガス分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10096608A JPH11267439A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10096608A JPH11267439A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267439A true JPH11267439A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14169591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10096608A Pending JPH11267439A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11267439A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053681A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Gas And Power Investment Co., Ltd. | Système de concentration de gaz inflammable |
| JP2013154340A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-08-15 | Kyuchaku Gijutsu Kogyo Kk | 空気からの酸素と窒素の吸着分離方法及び装置 |
| US8932387B2 (en) | 2010-01-26 | 2015-01-13 | Osaka Gas Co., Ltd. | Enrichment system for combustible gas |
| US8940081B2 (en) | 2010-01-26 | 2015-01-27 | Osaka Gas Co., Ltd. | Combustible gas enrichment apparatus |
| JP2017202447A (ja) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | コフロック株式会社 | ガス分離装置 |
| CN115364617A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-22 | 河北金利康科技集团有限公司 | 一种医用制氧系统及方法 |
| CN116534802A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-04 | 海安建荣制氧有限公司 | 一种新型切入式氧气提纯装置 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP10096608A patent/JPH11267439A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053681A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Gas And Power Investment Co., Ltd. | Système de concentration de gaz inflammable |
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| JP2017014101A (ja) * | 2012-01-06 | 2017-01-19 | 吸着技術工業株式会社 | 吸着分離によって空気から酸素を分離して取得する方法およびそのための装置 |
| JP2017202447A (ja) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | コフロック株式会社 | ガス分離装置 |
| CN115364617A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-22 | 河北金利康科技集团有限公司 | 一种医用制氧系统及方法 |
| CN116534802A (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-04 | 海安建荣制氧有限公司 | 一种新型切入式氧气提纯装置 |
| CN116534802B (zh) * | 2023-05-08 | 2024-01-16 | 海安建荣制氧有限公司 | 一种切入式氧气提纯装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070209 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070724 |