JPS6027606A - プレツシヤ−スイング吸着法による窒素製造方法 - Google Patents
プレツシヤ−スイング吸着法による窒素製造方法Info
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- JPS6027606A JPS6027606A JP58133050A JP13305083A JPS6027606A JP S6027606 A JPS6027606 A JP S6027606A JP 58133050 A JP58133050 A JP 58133050A JP 13305083 A JP13305083 A JP 13305083A JP S6027606 A JPS6027606 A JP S6027606A
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- adsorption tower
- adsorption column
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- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0433—Physical processing only
- C01B21/045—Physical processing only by adsorption in solids
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はプレッシャースイング吸着法によって空気か
ら窒素ガスを分離製造する方法に凹するものである。
ら窒素ガスを分離製造する方法に凹するものである。
従来、カーボンシープスなどの酸素を吸着する吸着剤を
用いて空気より窒素ガスを製造する、いわゆるプレッシ
ャースイング吸着法による窒素ガス製造方法が知られて
いる。このような窒素ガス製造方法の１つとして、例え
に第１図に示した特公昭５６−９４４２号公報記載の方
法がある。原料空気れ管１よシ圧縮機２に送られ、ここ
で４ｋｇ／ｄ程度に加圧されたのち、切換弁３ａを経て
、切替使用される２基の吸着塔４ａ、４ｂの一方の吸着
塔４ａに送シ込、まれる。吸着塔４ａ、４ｂにはカーボ
ンシープスなどの酸素な曖先的に吸着する吸着剤が充填
されており、加圧状態で導入された原料空気中の酸素が
吸着され、吸着塔４ａ出口には窒素を主成分とする製品
窒素ガスが得られる。
用いて空気より窒素ガスを製造する、いわゆるプレッシ
ャースイング吸着法による窒素ガス製造方法が知られて
いる。このような窒素ガス製造方法の１つとして、例え
に第１図に示した特公昭５６−９４４２号公報記載の方
法がある。原料空気れ管１よシ圧縮機２に送られ、ここ
で４ｋｇ／ｄ程度に加圧されたのち、切換弁３ａを経て
、切替使用される２基の吸着塔４ａ、４ｂの一方の吸着
塔４ａに送シ込、まれる。吸着塔４ａ、４ｂにはカーボ
ンシープスなどの酸素な曖先的に吸着する吸着剤が充填
されており、加圧状態で導入された原料空気中の酸素が
吸着され、吸着塔４ａ出口には窒素を主成分とする製品
窒素ガスが得られる。
この製品窒素ガスは管５、弁６ａ、流を調整弁７を経て
、供給先に送られる。（吸着工程）−七して、所定公の
酸素を吸着して飽々口寸前と論った吸着塔４ａは、切換
弁３ａの切換によって原料空気の導入が停止され、再生
工程を終え減圧下にある他の吸着塔４ｂと管８、弁９を
通して連通される。このｉ作によって、吸着塔４ａの上
部に溜っている窒素ガスが吸着塔４ｂに流れ、２つの吸
Ｎ塔４ａ、４ｂの内圧が等しくなる。（均圧工程） ついで、原料空気は吸着塔４ｂに送られ、製品窒素ガス
が同様に製造される。また、吸着塔４ａは真空ボレプ１
゛０に接続されて吸引減圧され、吸着剤に吸着された酸
素が脱着され、吸着剤が再生される。（再生工程） 以下同様に、この一連操作を吸Ｍ塔４ａ、４ｂについて
父互に繰シ返すことによって、製品）ぺ素ガスが得られ
る。以上の工程をまとめると第１表のよ４うになる。
、供給先に送られる。（吸着工程）−七して、所定公の
酸素を吸着して飽々口寸前と論った吸着塔４ａは、切換
弁３ａの切換によって原料空気の導入が停止され、再生
工程を終え減圧下にある他の吸着塔４ｂと管８、弁９を
通して連通される。このｉ作によって、吸着塔４ａの上
部に溜っている窒素ガスが吸着塔４ｂに流れ、２つの吸
Ｎ塔４ａ、４ｂの内圧が等しくなる。（均圧工程） ついで、原料空気は吸着塔４ｂに送られ、製品窒素ガス
が同様に製造される。また、吸着塔４ａは真空ボレプ１
゛０に接続されて吸引減圧され、吸着剤に吸着された酸
素が脱着され、吸着剤が再生される。（再生工程） 以下同様に、この一連操作を吸Ｍ塔４ａ、４ｂについて
父互に繰シ返すことによって、製品）ぺ素ガスが得られ
る。以上の工程をまとめると第１表のよ４うになる。
第１表
ところで、上記のような窒素製造方法には下記のような
欠点が指摘されており、その解決が望まれている。
欠点が指摘されており、その解決が望まれている。
すなわち、上記均圧工程で、吸着操作の終了した吸着塔
を減圧する除、この吸着塔から他方の再生工程を終えた
低圧な吸着塔に向けて放出されるため、吸着酸素の脱着
が起こり、放出ガス中の酸素言壱社が急激に上昇してし
まう。そのため、一方の吸着塔から放出されるガス中の
貧有配素が他方の再生工程を終えた吸着塔内の吸着剤に
吸着され（吸着塔が汚染され）ることになり、高純良の
窒素を得ようとする場合の支障となる。
を減圧する除、この吸着塔から他方の再生工程を終えた
低圧な吸着塔に向けて放出されるため、吸着酸素の脱着
が起こり、放出ガス中の酸素言壱社が急激に上昇してし
まう。そのため、一方の吸着塔から放出されるガス中の
貧有配素が他方の再生工程を終えた吸着塔内の吸着剤に
吸着され（吸着塔が汚染され）ることになり、高純良の
窒素を得ようとする場合の支障となる。
これに対し、特開昭５７−１３２５２６号公報には、吸
着塔と製品音素ガスの供給先との間に製品槽を設けた装
置を便い、第２図に示すような連続した工程によって高
純度な製品窒素ガスを艮好な収率で得るとともに省エネ
ルギー化も実現できるとしている。
着塔と製品音素ガスの供給先との間に製品槽を設けた装
置を便い、第２図に示すような連続した工程によって高
純度な製品窒素ガスを艮好な収率で得るとともに省エネ
ルギー化も実現できるとしている。
上記公報に記載の方法の特徴は、図の工程２または工程
５にあシ、それらの重工ｉ１またれ４において、破過前
（吸着塔から吐出される製品窒素ガスが未だ所定の製品
品位を保っている時点）で、製品吐出な打切シ、引続い
て流出するガスを用いて他の塔の加圧を行なうとしてい
る。
５にあシ、それらの重工ｉ１またれ４において、破過前
（吸着塔から吐出される製品窒素ガスが未だ所定の製品
品位を保っている時点）で、製品吐出な打切シ、引続い
て流出するガスを用いて他の塔の加圧を行なうとしてい
る。
しかし、この方法においては、上記工４４２または５の
後で、吸着終了した方の吸着塔は、吸着圧を保ったまま
で、放圧工程（工程３．６）に入ることになるため、場
内空隙に存在するガスの回収を行なうことができず、そ
の結果、製品の回収率を上げることができないことにな
る。
後で、吸着終了した方の吸着塔は、吸着圧を保ったまま
で、放圧工程（工程３．６）に入ることになるため、場
内空隙に存在するガスの回収を行なうことができず、そ
の結果、製品の回収率を上げることができないことにな
る。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プレッシ
ャースイング吸着法によって窒素を製造するに除して、
純度を低下さすることなく製品窒素ガスの収量を上げる
ことのできる酸素のＰ遣方法を提供することを目的とす
るものである。
ャースイング吸着法によって窒素を製造するに除して、
純度を低下さすることなく製品窒素ガスの収量を上げる
ことのできる酸素のＰ遣方法を提供することを目的とす
るものである。
以下、この発明を図面をβ照して−Ｆシ＜説＠Ｔｊする
。第３図はこの発明を実施するに好適な装ｆ、ｔの一例
を示すもので、第１図に示した装置と共通する部分には
同一符号を付して説明を簡略化する。
。第３図はこの発明を実施するに好適な装ｆ、ｔの一例
を示すもので、第１図に示した装置と共通する部分には
同一符号を付して説明を簡略化する。
吸着塔４ａＫ導入された加圧原料空気性、酵素が吸着除
去されて、製品窒素ガスとなシ、切換弁６ａ、管５を経
て製品槽１１に送られる（吸着工程）。
去されて、製品窒素ガスとなシ、切換弁６ａ、管５を経
て製品槽１１に送られる（吸着工程）。
製品窒素ガス中の酸素濃度が製品−１ＩＡ度よシも増加
した時点で弁６ａが閉じられるとともに弁 ９゜１２．
１３が開けられ、吸着塔４ａ内のガスが真空再生済みの
吸着塔４ｂ王都へ流入さげられる。
した時点で弁６ａが閉じられるとともに弁 ９゜１２．
１３が開けられ、吸着塔４ａ内のガスが真空再生済みの
吸着塔４ｂ王都へ流入さげられる。
これと同時に初期において、弁１４が開けられて製品槽
１１から製品窒素ガスが吸着塔４ｂの上部に供給される
。この操作では弁３ａ、’ 、１２゜１３．１４以外の
弁は、開の状態におる（均圧（１１工程）。
１１から製品窒素ガスが吸着塔４ｂの上部に供給される
。この操作では弁３ａ、’ 、１２゜１３．１４以外の
弁は、開の状態におる（均圧（１１工程）。
上記吸着塔４ａからの出口酸素がある所定の峰等値に到
達したら、弁３ａが閉じられて原料空気の供給が止めら
れ、弁９ ．１２．１３を通る管路を介して吸着塔４ａ
と吸着塔４ｂとが同正にされる。この時、弁１４ｉｔ、
閉の状態にある（均圧（■）工ｉ）。
達したら、弁３ａが閉じられて原料空気の供給が止めら
れ、弁９ ．１２．１３を通る管路を介して吸着塔４ａ
と吸着塔４ｂとが同正にされる。この時、弁１４ｉｔ、
閉の状態にある（均圧（■）工ｉ）。
上記操作で２塔が完全に平衡な圧力にされたら、弁１１
が閉められるとともに弁１５．１６が開けられ、真空ポ
ンプｌＯによシ吸着塔４ａが再生される（再生工程）。
が閉められるとともに弁１５．１６が開けられ、真空ポ
ンプｌＯによシ吸着塔４ａが再生される（再生工程）。
上記（再生工程）において、一方の吸着塔４ｂには弁３
ｄを介して加圧原料空気が導入され、吸着塔４ｂは吸着
工程になる。この工程が終ると、弁１６が１．４４しら
れるとともに、弁１７ 、１２．１５が開かれ、吸着塔
４ｂ内のガスが真空再生済みのｇ＆着塔４ａ下部へ流入
され、同時に弁１８を介して製品ｉｌｌからの製品窒素
ガ、スが吸着塔４ａの上部に供給される（均圧（１１工
程）。
ｄを介して加圧原料空気が導入され、吸着塔４ｂは吸着
工程になる。この工程が終ると、弁１６が１．４４しら
れるとともに、弁１７ 、１２．１５が開かれ、吸着塔
４ｂ内のガスが真空再生済みのｇ＆着塔４ａ下部へ流入
され、同時に弁１８を介して製品ｉｌｌからの製品窒素
ガ、スが吸着塔４ａの上部に供給される（均圧（１１工
程）。
引き続いて、前記均圧曲工程が吸着塔４ａ、４ｂを位置
父換した状態で行なわれ、最後に弁３ａだけが開状態に
され、原料空気により吸着塔４ａが吸着圧まで再加圧さ
れる（原料加圧工程）。
父換した状態で行なわれ、最後に弁３ａだけが開状態に
され、原料空気により吸着塔４ａが吸着圧まで再加圧さ
れる（原料加圧工程）。
この後、前記（吸着工程）に戻り、前記工程が繰υ返さ
れ、それによって高純度な製品窒素ガスが高回収率で連
続してＫｌられる。以上の工程をまとめると下記第２表
のようになる。
れ、それによって高純度な製品窒素ガスが高回収率で連
続してＫｌられる。以上の工程をまとめると下記第２表
のようになる。
第２表
この発明では、均圧工程を２つの工ａ（Ｉｔと（１１）
とに分けたことによって、製品窒素ガスの９１１１度の
宏定性と、その収量を向上させることができている。
とに分けたことによって、製品窒素ガスの９１１１度の
宏定性と、その収量を向上させることができている。
このことを上記第２表を参照して説明する。
均圧（ＩＪ工程では、原料を供給して吸着圧力を一定に
保ったまま製品品位よルは低いが、原料よりは窒素ガス
が濃縮された組成を持つ混合ガスを得て、これを加圧用
ガスとして真空再生の済んだ吸着塔に送っている。そし
て、この工程の初期においては、両吸着塔の圧力差が大
きいため極めて大きい流逸で加圧用ガスが流入し、真空
再生済みの吸着塔の上部まで製品品位を越える酸素分が
持ち込まれる恐れがあるため、上記再生済みの吸着塔の
上部には製品窒素ガスを供給して、この吸着塔上部が酸
素で汚染されるのを防ぐようにしている。
保ったまま製品品位よルは低いが、原料よりは窒素ガス
が濃縮された組成を持つ混合ガスを得て、これを加圧用
ガスとして真空再生の済んだ吸着塔に送っている。そし
て、この工程の初期においては、両吸着塔の圧力差が大
きいため極めて大きい流逸で加圧用ガスが流入し、真空
再生済みの吸着塔の上部まで製品品位を越える酸素分が
持ち込まれる恐れがあるため、上記再生済みの吸着塔の
上部には製品窒素ガスを供給して、この吸着塔上部が酸
素で汚染されるのを防ぐようにしている。
従って、この工程の実施は、製品の回収率の点で効果が
あるだけでなく、再生済みの吸着塔の下部から流入する
ガスによシ塔内の吸着剤が流動化するのを防ぐと言った
実用面での利点もある訳である。
あるだけでなく、再生済みの吸着塔の下部から流入する
ガスによシ塔内の吸着剤が流動化するのを防ぐと言った
実用面での利点もある訳である。
また、均圧（６）工ｄでは、吸着工程後の吸着塔の上部
と再生済みの吸着塔の下部とを連通させている。そのた
め、吸着工程後の吸着塔内の空隙に吸着圧力で保持され
た原料よりは幾分窒素ガスが濃縮された混合ガスを回収
することが可能となり、回収率の向上に寄与している。
と再生済みの吸着塔の下部とを連通させている。そのた
め、吸着工程後の吸着塔内の空隙に吸着圧力で保持され
た原料よりは幾分窒素ガスが濃縮された混合ガスを回収
することが可能となり、回収率の向上に寄与している。
なお、この発明の特徴は、上記したように均圧（１）お
よび曲の工程、つまシ第２表において、工程２．３ある
いは６．７にあるのであり、そのため、工程４．８がな
くてもこの発明のプロセスには特に支障はないので、上
記工程４、Ｂを省くようにしてもよい。
よび曲の工程、つまシ第２表において、工程２．３ある
いは６．７にあるのであり、そのため、工程４．８がな
くてもこの発明のプロセスには特に支障はないので、上
記工程４、Ｂを省くようにしてもよい。
次に、この発明の実施例を示す。
第３図に示したこの発明の実施に好適な装置にオイて、
吸着塔４ａ、４ｂに８時のカーボンシープスを充填して
櫨々運転したところ、第３表に示すような最も望ましい
運転条件を得ることができた。そして、その運転の結果
、９９．９−の高純度な製品窒素ガスが得られた。
吸着塔４ａ、４ｂに８時のカーボンシープスを充填して
櫨々運転したところ、第３表に示すような最も望ましい
運転条件を得ることができた。そして、その運転の結果
、９９．９−の高純度な製品窒素ガスが得られた。
第３表
以上説明したように、この発明に詠るプレッシャースイ
ング吸着法による窒素製造方法は、吸着塔と良品窒素ガ
スの供給先との間に製品槽を設け、吸着１極を終了した
吸着塔に原料空気を供給して、この吸着塔内の窒素に富
むガスを再生済みの他の吸着塔下部に流入すると同時に
、この再生済みの吸着塔上部に前記製品槽から製品窒素
ガスを供給する均゛圧（１）工程と、この均圧（１）工
程終了後に上記吸着１機終了後の吸着塔の上部と前記再
生済みの吸着塔の下部とを連通して両吸着塔を同圧にす
る均圧曲工程とから均圧工程を構成したものなので、製
品窒素ガスの純度を低下させることなく、製品窒素ガス
の収量を大幅に増加さ止ることができる。
ング吸着法による窒素製造方法は、吸着塔と良品窒素ガ
スの供給先との間に製品槽を設け、吸着１極を終了した
吸着塔に原料空気を供給して、この吸着塔内の窒素に富
むガスを再生済みの他の吸着塔下部に流入すると同時に
、この再生済みの吸着塔上部に前記製品槽から製品窒素
ガスを供給する均゛圧（１）工程と、この均圧（１）工
程終了後に上記吸着１機終了後の吸着塔の上部と前記再
生済みの吸着塔の下部とを連通して両吸着塔を同圧にす
る均圧曲工程とから均圧工程を構成したものなので、製
品窒素ガスの純度を低下させることなく、製品窒素ガス
の収量を大幅に増加さ止ることができる。
ｊｌ（１図は従来のプレッシャースイング吸着法による
窒素製造方法の一例に使われていた装置の構成図、第２
図は従来のプレッシャースイング吸着法による窒素製造
方法の他の例の工程図、第３図はこの発明を実施するに
好適な装置の一例を示す構成図である。 ２・・・圧縮機、３ａ、３ａ、６ａ、６ｂ、９ ＋１３
．１４，１５，１６．１７．１８・・・切換弁、４ａ、
４ｂ・・・吸着塔、ｌＯ・・・真空ポンプ、１１・・・
製品槽。 出顔人日本ｔＸ８株式会社 第１図 ゝｌ（Ｊ 第２図
窒素製造方法の一例に使われていた装置の構成図、第２
図は従来のプレッシャースイング吸着法による窒素製造
方法の他の例の工程図、第３図はこの発明を実施するに
好適な装置の一例を示す構成図である。 ２・・・圧縮機、３ａ、３ａ、６ａ、６ｂ、９ ＋１３
．１４，１５，１６．１７．１８・・・切換弁、４ａ、
４ｂ・・・吸着塔、ｌＯ・・・真空ポンプ、１１・・・
製品槽。 出顔人日本ｔＸ８株式会社 第１図 ゝｌ（Ｊ 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 原料空気中の酸素を吸着する吸着剤が充填されたａ数の
吸着塔を切換弁によシ、吸着・均圧・再生・均圧・製品
再加圧の各工程に順次切換えることによシ連続的に艮品
窪床ガスを製造する方法において、 前記吸着塔と製品窒素ガスの供給先との間に製品檜な設
け、 前記均圧工程を、吸着工程を終了した吸着塔に原料空気
を供給して、この吸着塔より吐出する窒素に冨むガスを
再生済みの他の吸着塔下部よシ流入すると同時に、この
再生済みの吸着塔上部に前記製品槽から製品窒素ガスを
供給する均圧（１１工程と、 前記均圧（１１工程終了後に、原料空気の導入な停止し
て前記吸着工程終了後の吸着塔の上部と前記再生済みの
吸着塔の下部とを連通して両吸着塔を同圧にする均圧曲
工程とから構成すると共に、前記均圧工程（１１１の後
に再生済みの吸着塔に前記ｒ、ｖ品楢よ＃）！ｌ！！品
窒素ガスを送入する一方、吸着工程後の吸着塔を減圧再
生することを特徴とするプレッシャースイング吸着法に
よるＮＭＩＡａ造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58133050A JPS6027606A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | プレツシヤ−スイング吸着法による窒素製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58133050A JPS6027606A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | プレツシヤ−スイング吸着法による窒素製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027606A true JPS6027606A (ja) | 1985-02-12 |
| JPH0379048B2 JPH0379048B2 (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=15095641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58133050A Granted JPS6027606A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | プレツシヤ−スイング吸着法による窒素製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027606A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4917710A (en) * | 1988-03-17 | 1990-04-17 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Process for recovering oxygen enriched gas |
| US4925461A (en) * | 1989-02-01 | 1990-05-15 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Process for separating nitrogen gas by pressure swing adsorption system |
| JPH0731828A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | ガスの分離方法 |
| KR100861550B1 (ko) | 2008-06-10 | 2008-10-02 | (주)원하이테크 | 유량제어밸브를 통해 기체의 농도를 제어하는 농축기체발생장치 및 농축기체 발생방법 |
| JP2018043906A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 株式会社クラレ | 窒素ガス分離方法および窒素ガス分離装置 |
-
1983
- 1983-07-21 JP JP58133050A patent/JPS6027606A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4917710A (en) * | 1988-03-17 | 1990-04-17 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Process for recovering oxygen enriched gas |
| US4925461A (en) * | 1989-02-01 | 1990-05-15 | Kuraray Chemical Co., Ltd. | Process for separating nitrogen gas by pressure swing adsorption system |
| JPH0731828A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | ガスの分離方法 |
| KR100861550B1 (ko) | 2008-06-10 | 2008-10-02 | (주)원하이테크 | 유량제어밸브를 통해 기체의 농도를 제어하는 농축기체발생장치 및 농축기체 발생방법 |
| JP2018043906A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 株式会社クラレ | 窒素ガス分離方法および窒素ガス分離装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379048B2 (ja) | 1991-12-17 |
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