JPS6247050B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6247050B2 JPS6247050B2 JP53063958A JP6395878A JPS6247050B2 JP S6247050 B2 JPS6247050 B2 JP S6247050B2 JP 53063958 A JP53063958 A JP 53063958A JP 6395878 A JP6395878 A JP 6395878A JP S6247050 B2 JPS6247050 B2 JP S6247050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorption
- bed
- gas
- pressure
- purification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 61
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 15
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 64
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
- B01D2253/302—Dimensions
- B01D2253/308—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/16—Hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/102—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
- B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
- B01D2257/7025—Methane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40035—Equalization
- B01D2259/40037—Equalization with two sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40064—Five
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
- B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
- B01D2259/4143—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged as a mixture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
- B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
- B01D2259/4145—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多くの異なる温度で沸騰する成分より
成るガス混合物を、互に前後に接続される浄化ベ
ツドと、圧力の変動の間に高圧にて吸着を行い、
又低圧にて脱着を行う吸着ベツドとを通して導
き、前記浄化ベツドにて水蒸気及び場合により
CO2及びガス混合物の高温にて沸騰する成分を滞
留すると共に吸着ベツドにて１つ又は多くの低温
で沸騰する成分を優先的に吸着し、これによつて
１つ又は多くの最も吸着の弱い成分に富む不純物
のない分溜分を得る如くなされたガス混合物の浄
化及び分離方法に関する。
成るガス混合物を、互に前後に接続される浄化ベ
ツドと、圧力の変動の間に高圧にて吸着を行い、
又低圧にて脱着を行う吸着ベツドとを通して導
き、前記浄化ベツドにて水蒸気及び場合により
CO2及びガス混合物の高温にて沸騰する成分を滞
留すると共に吸着ベツドにて１つ又は多くの低温
で沸騰する成分を優先的に吸着し、これによつて
１つ又は多くの最も吸着の弱い成分に富む不純物
のない分溜分を得る如くなされたガス混合物の浄
化及び分離方法に関する。
数年前より吸着によるガス分離技術に圧力変動
方法が採入れられ、これらの方法は多くの目的に
対して実用的であることが証明されている。これ
らの方法に於ては、既に吸着された成分を脱着す
る場合よりも高い圧力で吸着が行われるのである
が、この脱着は単に圧力を、大気圧以下までに低
下させるか、又は場合により附加的な洗滌ガスを
導入させることによつて行われる。この場合圧力
変動は僅か数分又は数時間の時間にて行われる。
公知の圧力変動方法の更に他の本質的な特徴は、
脱着の際に加熱が行われず、又吸着の際に冷却が
行われないことである。従つてこの方法は本質的
に温度が同じに保たれ、特に室温に保たれて行わ
れるから、エネルギー的に著しく有利である。公
知の圧力変動方法に於ては吸着体の内部で優先的
に吸着された成分の吸着前線（Beladungsfront）
が生じ、これが吸着作用の間に吸着装置の出口の
方向に移動し、脱着の際に反対方向に移動し、こ
れにより吸着前線が前記両方の作用の際に往復運
動を行うように振動する。
方法が採入れられ、これらの方法は多くの目的に
対して実用的であることが証明されている。これ
らの方法に於ては、既に吸着された成分を脱着す
る場合よりも高い圧力で吸着が行われるのである
が、この脱着は単に圧力を、大気圧以下までに低
下させるか、又は場合により附加的な洗滌ガスを
導入させることによつて行われる。この場合圧力
変動は僅か数分又は数時間の時間にて行われる。
公知の圧力変動方法の更に他の本質的な特徴は、
脱着の際に加熱が行われず、又吸着の際に冷却が
行われないことである。従つてこの方法は本質的
に温度が同じに保たれ、特に室温に保たれて行わ
れるから、エネルギー的に著しく有利である。公
知の圧力変動方法に於ては吸着体の内部で優先的
に吸着された成分の吸着前線（Beladungsfront）
が生じ、これが吸着作用の間に吸着装置の出口の
方向に移動し、脱着の際に反対方向に移動し、こ
れにより吸着前線が前記両方の作用の際に往復運
動を行うように振動する。
この種の公知の方法は西独国公開公報2055425
に記載されている。
に記載されている。
ガス混合物の成分分離の為にゼオライトが供給
される場合には、この為に分離される気体混合物
が著しく予備乾燥即ち予備浄化されて吸着装置内
に導入されるように注意せねばならない。何故な
らば、ゼオライトはその格子構造の為に他の如何
なる物質よりも水を優先的に吸着し、このことは
乾燥されていないガスを利用する際に他の成分に
対するゼオライトの吸着能力が完全に又は少なく
とも大部分閉塞される結果を生ぜしめるからであ
る。従つて空気に比して酸素に富むようになされ
た分溜分の発生に関連する公知の方法に於ては本
来の吸着装置の前にシリカゲル又はゼオライトを
充填された乾燥装置が接続される。
される場合には、この為に分離される気体混合物
が著しく予備乾燥即ち予備浄化されて吸着装置内
に導入されるように注意せねばならない。何故な
らば、ゼオライトはその格子構造の為に他の如何
なる物質よりも水を優先的に吸着し、このことは
乾燥されていないガスを利用する際に他の成分に
対するゼオライトの吸着能力が完全に又は少なく
とも大部分閉塞される結果を生ぜしめるからであ
る。従つて空気に比して酸素に富むようになされ
た分溜分の発生に関連する公知の方法に於ては本
来の吸着装置の前にシリカゲル又はゼオライトを
充填された乾燥装置が接続される。
組合される乾燥装置−吸着装置の対は常に導管
によつて連結されているから、公知の方法に於け
る両方の容器の吸着圧力の再蓄積は特に問題を生
ぜしめる。従つて公知の方法に於ては両方の容器
の間に絞り部分が設置され、これにより乾燥装置
の入口端からの原料ガスによる圧力再蓄積の間本
来の吸着装置に於ける圧力上昇を緩徐になすのを
可能となしている。
によつて連結されているから、公知の方法に於け
る両方の容器の吸着圧力の再蓄積は特に問題を生
ぜしめる。従つて公知の方法に於ては両方の容器
の間に絞り部分が設置され、これにより乾燥装置
の入口端からの原料ガスによる圧力再蓄積の間本
来の吸着装置に於ける圧力上昇を緩徐になすのを
可能となしている。
しかし公知の方法は本質的な欠点を有する。第
１に、公知の方法は実施に際し、常に２個の別々
の、導管によつて連結される乾燥剤の容器及び吸
着剤の容器を必要とし、第２に吸着装置の圧力再
蓄積に必要なガスが乾燥装置を通して導入されな
ければならない。これによつて乾燥装置内の水分
の含有前線（Wasserbeladungsfront）が出口端
の方向に移動し、このことは水分含有前線が長時
間の作動の後に更に乾燥装置の出口端に近接し、
水分を吸着装置内に流入させるか、又は乾燥装置
が安全の点から過大寸法になされねばらない結果
を生ずる。
１に、公知の方法は実施に際し、常に２個の別々
の、導管によつて連結される乾燥剤の容器及び吸
着剤の容器を必要とし、第２に吸着装置の圧力再
蓄積に必要なガスが乾燥装置を通して導入されな
ければならない。これによつて乾燥装置内の水分
の含有前線（Wasserbeladungsfront）が出口端
の方向に移動し、このことは水分含有前線が長時
間の作動の後に更に乾燥装置の出口端に近接し、
水分を吸着装置内に流入させるか、又は乾燥装置
が安全の点から過大寸法になされねばらない結果
を生ずる。
例えば公多の方法にて吸着装置の同一方向流膨
脹により生ずる如き乾燥せるCO2のないガスによ
る圧力蓄積は吸着装置の出口端を通してのみしか
行われることが出来ず、このことは出口部分の不
純化を生ぜしめる。乾燥装置を通して行われるこ
のようなガスの導入の場合には乾燥装置からの水
がこのガスによつて脱着され、ゼオライト層内に
吸収される危険がある。従つて公知の方法によつ
て高純度の生成物を生ぜしめる場合にはこのガス
の利用を止めなければならず、このことは生成物
収率を著しく劣化させる。
脹により生ずる如き乾燥せるCO2のないガスによ
る圧力蓄積は吸着装置の出口端を通してのみしか
行われることが出来ず、このことは出口部分の不
純化を生ぜしめる。乾燥装置を通して行われるこ
のようなガスの導入の場合には乾燥装置からの水
がこのガスによつて脱着され、ゼオライト層内に
吸収される危険がある。従つて公知の方法によつ
て高純度の生成物を生ぜしめる場合にはこのガス
の利用を止めなければならず、このことは生成物
収率を著しく劣化させる。
本発明の目的は上述の欠点を排除し、水、CO2
又は他の高温で沸騰する成分によつて不純化され
たガスを従来よりも経済的且つ信頼性を以て分離
することを可能とする冒頭に述べた種類の方法を
提供することである。
又は他の高温で沸騰する成分によつて不純化され
たガスを従来よりも経済的且つ信頼性を以て分離
することを可能とする冒頭に述べた種類の方法を
提供することである。
上述の目的は本発明によつて、脱着の後で必要
な吸着圧力の蓄積が、その少なくとも20％が低温
で沸騰する１つ又はそれ以上の成分より成るガス
を浄化ベツド及び吸着ベツドの間に圧入すること
によつて行うことにより解決される。
な吸着圧力の蓄積が、その少なくとも20％が低温
で沸騰する１つ又はそれ以上の成分より成るガス
を浄化ベツド及び吸着ベツドの間に圧入すること
によつて行うことにより解決される。
大抵の場合、脱着は吸着よりも低い圧力で行わ
れるから、脱着の終了後に直ちに吸着を開始する
場合、導入される大部分のガスが最初吸着圧力ま
での圧力の蓄積に使用されて実際の吸着作用には
利用出来ない為に損失となる時間をを生ずるので
ある。従つてこのような損失時間を排除して能率
を向上させる為には吸着を開始する前に吸着装置
を再加圧するするのが有利である。
れるから、脱着の終了後に直ちに吸着を開始する
場合、導入される大部分のガスが最初吸着圧力ま
での圧力の蓄積に使用されて実際の吸着作用には
利用出来ない為に損失となる時間をを生ずるので
ある。従つてこのような損失時間を排除して能率
を向上させる為には吸着を開始する前に吸着装置
を再加圧するするのが有利である。
このようにして本発明の方法に於ては吸着圧力
の蓄積は公知の方法に於ける如くガスを浄化ベツ
ドを通して行うのでなく、浄化ベツド及び吸着ベ
ツドの間にある１つの位置に前述の成分ガスを導
入することによつて行われる。
の蓄積は公知の方法に於ける如くガスを浄化ベツ
ドを通して行うのでなく、浄化ベツド及び吸着ベ
ツドの間にある１つの位置に前述の成分ガスを導
入することによつて行われる。
西独国特許1769135によつて、ガスが１つの容
器内にある２つの分子篩集積体の間に吹込まれる
如き方法が知られているが、この特許の方法に於
ては本発明の方法とは全く異なる方法を行うので
ある。先ず、公知の方法では圧力変動方法でな
く、温度変動方法であつて、圧力変動方法に固有
の問題は公知の方法では何等の役目を行わない。
更に公知の方法では単にCO2の吸着に役立つた大
量の吸着剤の量を乾燥剤として作用する少量の吸
着剤とは別個に再生出来る如くなすことに指向さ
れている。この目的の為に両方の集積体の間に側
部流通部が設けられ、再生ガスをこの流通部を通
して導入又は導出するようになされているが、こ
のことは公知の方法に於て原理的には何等差異を
意味するものではなく、循環路に導入される再生
ガスが結局１度は乾燥装置を流過することを考慮
しているのみである。従つて本発明による圧力蓄
積方法に対しては西独国特許1769135の公知の方
法は何等関係がないのである。
器内にある２つの分子篩集積体の間に吹込まれる
如き方法が知られているが、この特許の方法に於
ては本発明の方法とは全く異なる方法を行うので
ある。先ず、公知の方法では圧力変動方法でな
く、温度変動方法であつて、圧力変動方法に固有
の問題は公知の方法では何等の役目を行わない。
更に公知の方法では単にCO2の吸着に役立つた大
量の吸着剤の量を乾燥剤として作用する少量の吸
着剤とは別個に再生出来る如くなすことに指向さ
れている。この目的の為に両方の集積体の間に側
部流通部が設けられ、再生ガスをこの流通部を通
して導入又は導出するようになされているが、こ
のことは公知の方法に於て原理的には何等差異を
意味するものではなく、循環路に導入される再生
ガスが結局１度は乾燥装置を流過することを考慮
しているのみである。従つて本発明による圧力蓄
積方法に対しては西独国特許1769135の公知の方
法は何等関係がないのである。
本発明による方法は、浄化ベツド上にある
H2O、CO2又は場合により又他の不純物の残留含
有量が圧力の蓄積によつて浄化ベツドの入口端の
方向に押され、従つて吸着に切換えられた後で更
に浄化されたガスが浄化ベツドから吸着ベツドに
流れる如くなされる利点を有する。
H2O、CO2又は場合により又他の不純物の残留含
有量が圧力の蓄積によつて浄化ベツドの入口端の
方向に押され、従つて吸着に切換えられた後で更
に浄化されたガスが浄化ベツドから吸着ベツドに
流れる如くなされる利点を有する。
本発明による方法は２個以上の吸着装置を利用
する際に特別な利点を与える。何故ならば１つの
吸着装置の出口端から流出する圧力弛緩膨脹ガス
が他の吸着装置の少なくとも部分的な圧力蓄積に
利用され得るからである。これによつて公知の方
法によるよりも著しく大なる生成物収率が得られ
る。この膨脹ガスは吸着装置内にその入口端を通
つて導入されるから、生成物の純度の劣化を生ず
ることなく、既に優先的に吸着された成分を含ん
でいる、水及びCO2のないガスが利用され得るの
である。従つて例えば、吸着前線の破断を阻止す
る為に膨脹作動周期に対して吸着ベツドの吸着能
力を自由に利用出来る状態に保つ必要がなくな
る。
する際に特別な利点を与える。何故ならば１つの
吸着装置の出口端から流出する圧力弛緩膨脹ガス
が他の吸着装置の少なくとも部分的な圧力蓄積に
利用され得るからである。これによつて公知の方
法によるよりも著しく大なる生成物収率が得られ
る。この膨脹ガスは吸着装置内にその入口端を通
つて導入されるから、生成物の純度の劣化を生ず
ることなく、既に優先的に吸着された成分を含ん
でいる、水及びCO2のないガスが利用され得るの
である。従つて例えば、吸着前線の破断を阻止す
る為に膨脹作動周期に対して吸着ベツドの吸着能
力を自由に利用出来る状態に保つ必要がなくな
る。
本発明による方法は、一方では水及びCO2を含
有し、場合により高温で沸騰する不純物を含み、
他方では少なくとも１つの成分が純粋な形態又は
少なくとも著しく純粋な形態で得られねばならな
いような多くの成分より成る如き総ての気体混合
物に対して利用し得る。
有し、場合により高温で沸騰する不純物を含み、
他方では少なくとも１つの成分が純粋な形態又は
少なくとも著しく純粋な形態で得られねばならな
いような多くの成分より成る如き総ての気体混合
物に対して利用し得る。
本発明による方法によつて空気から例えば化学
工業、鉄治金工業、焼却処理又は廃水浄化作業に
利用出来る純粋な酸素又は酸素に富んだ空気が得
られる。同様にして本発明による方法は、水素を
蒸気改質ガス（Dampfreformiergas）から得るか
又は富ます如くなす為に利用出来る。しかし又常
温で気体状の炭化水素混合物の分離の為に本発明
による方法は有効に利用出来る。
工業、鉄治金工業、焼却処理又は廃水浄化作業に
利用出来る純粋な酸素又は酸素に富んだ空気が得
られる。同様にして本発明による方法は、水素を
蒸気改質ガス（Dampfreformiergas）から得るか
又は富ます如くなす為に利用出来る。しかし又常
温で気体状の炭化水素混合物の分離の為に本発明
による方法は有効に利用出来る。
本発明による方法を実施する為に浄化剤及び吸
着剤は有利に唯一つの吸着装置内に収容すること
が出来る。従つて冒頭に説明された公知技術の方
法にて必要な２つの別々の吸着装置よりも著しく
簡単で安価な構造が対象となされるのである。
着剤は有利に唯一つの吸着装置内に収容すること
が出来る。従つて冒頭に説明された公知技術の方
法にて必要な２つの別々の吸着装置よりも著しく
簡単で安価な構造が対象となされるのである。
ガスを両方の集積体の間に圧入することにより
行われる本発明による圧力の蓄積は分離工程の系
列の間に得られる一つの分溜分によつて行われる
のが望ましい。一つの分溜分を利用することによ
り原料ガスの浄化ベツドに沈澱された成分を含ま
ないガスが利用され、これにより同時に吸着ベツ
ドの不純物が介入することなく浄化ベツド内の残
留含有量の入口端の方向への逆流圧入が行われる
如くなされる利点が得られるのである。例えば純
粋なガス又は吸着工程の閉鎖の後で吸着装置の中
空空間内に残留するガスで再び加圧される吸着装
置との圧力平衡の途上でこの吸着装置に導入され
る前記ガスを上述の分溜分と考えることが出来
る。このような圧力弛緩膨脹ガスを利用する場合
には他の場合に残留ガスとして廃棄される如き分
溜分が利用される。
行われる本発明による圧力の蓄積は分離工程の系
列の間に得られる一つの分溜分によつて行われる
のが望ましい。一つの分溜分を利用することによ
り原料ガスの浄化ベツドに沈澱された成分を含ま
ないガスが利用され、これにより同時に吸着ベツ
ドの不純物が介入することなく浄化ベツド内の残
留含有量の入口端の方向への逆流圧入が行われる
如くなされる利点が得られるのである。例えば純
粋なガス又は吸着工程の閉鎖の後で吸着装置の中
空空間内に残留するガスで再び加圧される吸着装
置との圧力平衡の途上でこの吸着装置に導入され
る前記ガスを上述の分溜分と考えることが出来
る。このような圧力弛緩膨脹ガスを利用する場合
には他の場合に残留ガスとして廃棄される如き分
溜分が利用される。
しかし一般に更に圧力の蓄積が行われる際の吸
着前線の破壊を阻止するのに圧力蓄積は少なくと
も吸着圧力の20％迄の圧力蓄積迄両方の集積体の
間に一つの分溜分を導入することで充分であるか
ら、本発明によつて最終的な吸着圧力迄の圧力上
昇を原料ガスによつて行う際にこのガスが吸着ベ
ツドを何れの場合にもH2O、CO2及び場合により
又他の不純物を含まないように保ち、吸着ペツド
の吸着能力を不必要に低減せしめない為に浄化ベ
ツドの入口端から吸着装置内に吹込まれる如くな
される。しかし第１の本質的な圧力上昇が既に行
われているからこの方法の変形形態に於て圧力の
蓄積の為に原料ガスを利用する際には何れの場合
にも望ましくないような吸着ベツド迄不純物が流
入する危険はない。
着前線の破壊を阻止するのに圧力蓄積は少なくと
も吸着圧力の20％迄の圧力蓄積迄両方の集積体の
間に一つの分溜分を導入することで充分であるか
ら、本発明によつて最終的な吸着圧力迄の圧力上
昇を原料ガスによつて行う際にこのガスが吸着ベ
ツドを何れの場合にもH2O、CO2及び場合により
又他の不純物を含まないように保ち、吸着ペツド
の吸着能力を不必要に低減せしめない為に浄化ベ
ツドの入口端から吸着装置内に吹込まれる如くな
される。しかし第１の本質的な圧力上昇が既に行
われているからこの方法の変形形態に於て圧力の
蓄積の為に原料ガスを利用する際には何れの場合
にも望ましくないような吸着ベツド迄不純物が流
入する危険はない。
本発明の思想の更に他の構成により、本発明に
よる方法に於ては、必要に応じて１つの吸着装置
系列の２つの吸着装置を第２の吸着装置の浄化ベ
ツドを側路する如く互に前後に接続し、原料ガス
がこの方法の変形形態に於て互に前後に１つの浄
化ベツド、第１の吸着ベツド及び第２の吸着ベツ
ドを流過する如くなされる。
よる方法に於ては、必要に応じて１つの吸着装置
系列の２つの吸着装置を第２の吸着装置の浄化ベ
ツドを側路する如く互に前後に接続し、原料ガス
がこの方法の変形形態に於て互に前後に１つの浄
化ベツド、第１の吸着ベツド及び第２の吸着ベツ
ドを流過する如くなされる。
この方法の変形形態は、第１の吸着ベツドの能
力が完全に利用され、得られるべき純粋なガスの
不純化を生ずることなく吸着物含有前線を第２の
吸着ベツド内に侵入させる可能性が得られる利点
を有する。このようにして第１の吸着ベツドはそ
の能力の無駄のない完全活用が行われる迄吸着が
行われ、第２の吸着装置は実質的に完全には吸着
を行わない状態で予備吸着を行い、全体として甚
だ有利な方法の実施態様が得られる。
力が完全に利用され、得られるべき純粋なガスの
不純化を生ずることなく吸着物含有前線を第２の
吸着ベツド内に侵入させる可能性が得られる利点
を有する。このようにして第１の吸着ベツドはそ
の能力の無駄のない完全活用が行われる迄吸着が
行われ、第２の吸着装置は実質的に完全には吸着
を行わない状態で予備吸着を行い、全体として甚
だ有利な方法の実施態様が得られる。
本発明による浄化ベツド及び吸着ベツドは任意
の公知の吸着剤により作られることが出来る。こ
れらのベツドは単に企図せる目的を達成すればよ
い。従つて浄化ベツドに対してはシリカゲル、活
性炭、アルミナゲル及びゼオライトが選ばれ、吸
着ベツドに対してゼオライト及び活性炭が選ば
れ、その際選ばれるゼオライトの種類はこのゼオ
ライトに与えられる分離目的の種類に関係する。
の公知の吸着剤により作られることが出来る。こ
れらのベツドは単に企図せる目的を達成すればよ
い。従つて浄化ベツドに対してはシリカゲル、活
性炭、アルミナゲル及びゼオライトが選ばれ、吸
着ベツドに対してゼオライト及び活性炭が選ば
れ、その際選ばれるゼオライトの種類はこのゼオ
ライトに与えられる分離目的の種類に関係する。
１回の接続サイクルの継続時間は本発明による
方法に於て種々に異なり得る。一般に継続時間は
10乃至20分である。しかし継続時間は例えば５分
に短縮されることが出来、極端な場合更に数秒に
なすことが出来る。
方法に於て種々に異なり得る。一般に継続時間は
10乃至20分である。しかし継続時間は例えば５分
に短縮されることが出来、極端な場合更に数秒に
なすことが出来る。
本発明は以下に於て更に３個の吸着装置を有す
る概略的に図示された設備を参照して説明され
る。
る概略的に図示された設備を参照して説明され
る。
しかし本発明は３個の吸着装置を有する上述の
如き設備に制限されるものではなく、一般に例え
ば更に他の吸着装置の接続を要する多くの個々の
工程に於ける圧力蓄積及び圧力低下を行う如くな
されねばならない場合に同様に多数の吸着装置を
有する設備に応用可能である。
如き設備に制限されるものではなく、一般に例え
ば更に他の吸着装置の接続を要する多くの個々の
工程に於ける圧力蓄積及び圧力低下を行う如くな
されねばならない場合に同様に多数の吸着装置を
有する設備に応用可能である。
第１図に示された設備は夫々浄化ベツド１０，
２０及び３０及び吸着ベツド１１，２１及び３１
を有する３個の吸着装置１，２及び３より成つて
いる。圧縮機４内にて原料ガスが吸着に必要な圧
力迄圧縮され、導管５及び弁１２を通つて吸着装
置１の浄化ベツド１０に導入され、こゝでH2O、
CO2及び場合により他の成分を分離される。この
ように予備浄化されたガスは直接に吸着装置１の
吸着ベツド１１内に流入され、こゝで原料ガスの
１つ又は多くの成分が優先的に吸着される。これ
らの吸着成分を分離された純ガスは弁１３及び純
ガス導管６を通つて流出される。
２０及び３０及び吸着ベツド１１，２１及び３１
を有する３個の吸着装置１，２及び３より成つて
いる。圧縮機４内にて原料ガスが吸着に必要な圧
力迄圧縮され、導管５及び弁１２を通つて吸着装
置１の浄化ベツド１０に導入され、こゝでH2O、
CO2及び場合により他の成分を分離される。この
ように予備浄化されたガスは直接に吸着装置１の
吸着ベツド１１内に流入され、こゝで原料ガスの
１つ又は多くの成分が優先的に吸着される。これ
らの吸着成分を分離された純ガスは弁１３及び純
ガス導管６を通つて流出される。
優先的に吸着される成分の吸着前線が吸着装置
１の吸着ベツド１１の端部に達すると、弁１２及
び１３が閉じられ、原料ガスが弁２２及び２３の
関放により吸着装置２の浄化ベツド２０及び吸着
ベツド２１を通つて導かれ、こゝで前述と同じ工
程が繰返される。同時に弁１４が開かれ、この時
に吸着装置１から流出する加圧ガスが弁３６の開
放後にそれ迄最低の工程圧力にある吸着ベツド３
１及び浄化ベツド３０の間に導入され、こゝで圧
力を再び高める如くなされる。圧力平衡が行われ
た後で弁１４及び３６が再び閉じられる。
１の吸着ベツド１１の端部に達すると、弁１２及
び１３が閉じられ、原料ガスが弁２２及び２３の
関放により吸着装置２の浄化ベツド２０及び吸着
ベツド２１を通つて導かれ、こゝで前述と同じ工
程が繰返される。同時に弁１４が開かれ、この時
に吸着装置１から流出する加圧ガスが弁３６の開
放後にそれ迄最低の工程圧力にある吸着ベツド３
１及び浄化ベツド３０の間に導入され、こゝで圧
力を再び高める如くなされる。圧力平衡が行われ
た後で弁１４及び３６が再び閉じられる。
これで吸着装置１の浄化ベツド１０及び吸着ベ
ツド１１に吸着された成分の脱着が行われる。こ
の目的の為に弁１５が開かれ、吸着装置１内の圧
力が再び低下される。導管７を経て残留ガスが流
出される。圧力低下は工程圧力が最低になつた時
に弁１５を閉じることによつて遮断され、その際
この最低圧力は場合により大気圧となすことが出
来、必要な場合には導管７に接続される図示され
ない真空ポンプによつて行われ得る更に低い圧力
になすことが出来る。大気圧以下で作動されない
ことが望まれる場合には、更に弁１５が開かれた
状態で脱着を更に助勢する為に弁１４及び２４を
開くことにより若干の純ガスを吸着装置１内に出
口端から導入することが有利に行い得る。
ツド１１に吸着された成分の脱着が行われる。こ
の目的の為に弁１５が開かれ、吸着装置１内の圧
力が再び低下される。導管７を経て残留ガスが流
出される。圧力低下は工程圧力が最低になつた時
に弁１５を閉じることによつて遮断され、その際
この最低圧力は場合により大気圧となすことが出
来、必要な場合には導管７に接続される図示され
ない真空ポンプによつて行われ得る更に低い圧力
になすことが出来る。大気圧以下で作動されない
ことが望まれる場合には、更に弁１５が開かれた
状態で脱着を更に助勢する為に弁１４及び２４を
開くことにより若干の純ガスを吸着装置１内に出
口端から導入することが有利に行い得る。
こゝで吸着装置１内で圧力が再び蓄積されねば
ならない。このことは、吸着工程が丁度終了した
吸着装置２からの膨脹ガスを弁２４及び１６を開
放してこれらの弁を経て導入することによつて行
われる。この圧力の蓄積は浄化ベツド１０に対す
る乾燥せるCO2のないガスにより吸着とは反対の
流れにて向流的に行われるから、こゝに脱着の後
に残留する残留含有量は浄化ベツドの入口端の方
向に逆に移動され、即ち前に行われた脱着の作用
がこれによつて更に増大され、このことは最終的
効果に於て乾燥装置の縮小化を可能となす。
ならない。このことは、吸着工程が丁度終了した
吸着装置２からの膨脹ガスを弁２４及び１６を開
放してこれらの弁を経て導入することによつて行
われる。この圧力の蓄積は浄化ベツド１０に対す
る乾燥せるCO2のないガスにより吸着とは反対の
流れにて向流的に行われるから、こゝに脱着の後
に残留する残留含有量は浄化ベツドの入口端の方
向に逆に移動され、即ち前に行われた脱着の作用
がこれによつて更に増大され、このことは最終的
効果に於て乾燥装置の縮小化を可能となす。
吸着圧力迄の更に進んだ圧力蓄積は弁２４及び
１６の閉鎖の後で弁１２を開くことによつて湿つ
た原料ガスを吸着装置１の浄化ベツド１０及び吸
着ベツド１１内に導入することにより行われる。
圧力の蓄積が閉塞された後で弁１３が開かれ、上
述されたと同じ順序の作業が改めて開始される。
１６の閉鎖の後で弁１２を開くことによつて湿つ
た原料ガスを吸着装置１の浄化ベツド１０及び吸
着ベツド１１内に導入することにより行われる。
圧力の蓄積が閉塞された後で弁１３が開かれ、上
述されたと同じ順序の作業が改めて開始される。
第２の方法の変形形星を実施する為には、吸着
された成分の吸着前線が吸着装置１の端部に達す
ると直ちに弁１３が閉じられ、弁１４及び２６が
開かれ、これにより弁２３が開かれると再び純粋
なガスが導管６を通つて流出される。吸着前線即
ち質量移転区域（massenuebergangszone）が完
全に吸着装置２の吸着ベツド２１内に移行された
時に吸着作業が終了する。
された成分の吸着前線が吸着装置１の端部に達す
ると直ちに弁１３が閉じられ、弁１４及び２６が
開かれ、これにより弁２３が開かれると再び純粋
なガスが導管６を通つて流出される。吸着前線即
ち質量移転区域（massenuebergangszone）が完
全に吸着装置２の吸着ベツド２１内に移行された
時に吸着作業が終了する。
第２図に於て第１図に示され、３個の吸着装置
より成る設備の時間経過線図が示されている。
より成る設備の時間経過線図が示されている。
最上段は吸着装置１の作動過程の経過を、中段
は吸着装置２の経過を、又最下段は吸着装置３の
過程を示す。この線図に於て、「Ｅ」により他の
吸着装置との同時の圧力平衡状態で得られる弛緩
膨脹が示される。「DR1」及び「DR2」により両
方の圧力蓄積段階−第１のものは他の吸着装置か
らの膨脹ガスにより、又第２のものは、原料ガス
による−が示される。「VB」は本発明の第２の方
法の変形形態により質量移転区域が完全に第２の
吸着ベツドに侵入する如くなされる迄２つの吸着
ベツドが互に前後に接続される場合の予備吸着の
部分を示す。この方法の段階が省略されると圧力
蓄積DR2に与えられる時間が対応する時間だけ延
長される。
は吸着装置２の経過を、又最下段は吸着装置３の
過程を示す。この線図に於て、「Ｅ」により他の
吸着装置との同時の圧力平衡状態で得られる弛緩
膨脹が示される。「DR1」及び「DR2」により両
方の圧力蓄積段階−第１のものは他の吸着装置か
らの膨脹ガスにより、又第２のものは、原料ガス
による−が示される。「VB」は本発明の第２の方
法の変形形態により質量移転区域が完全に第２の
吸着ベツドに侵入する如くなされる迄２つの吸着
ベツドが互に前後に接続される場合の予備吸着の
部分を示す。この方法の段階が省略されると圧力
蓄積DR2に与えられる時間が対応する時間だけ延
長される。
本発明は更に若干の数値列によつて説明される
のである。
のである。
例 １
この例は空気からO2に富む分溜分を得ること
を示し、分離されるべきガスによつて１つの吸着
ベツドを通して流過が行われるものである。
を示し、分離されるべきガスによつて１つの吸着
ベツドを通して流過が行われるものである。
この方法に於て、夫々１つの浄化ベツド及び１
つの吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用さ
れた。夫々の浄化ベツドは150Kgの甚だ多孔性の
シリカゲル或いは150Kgの活性アルミナ及び活性
炭を有し、夫々の吸着ベツドには2750Kgのゼオラ
イトの分子篩型式5Aが装入された。
つの吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用さ
れた。夫々の浄化ベツドは150Kgの甚だ多孔性の
シリカゲル或いは150Kgの活性アルミナ及び活性
炭を有し、夫々の吸着ベツドには2750Kgのゼオラ
イトの分子篩型式5Aが装入された。
吸着時間 ３分
サイクル時間 ９分
供給ガス 水含有量4.8ｇ／Ｎm3及びCO2含有量
330vpm（容積にて表わしたppm）を
有する861Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ２ 同様に空気からのO2に富む分溜分の収得を示
すこの例に於ては本発明による方法の第２の変形
形態を利用し、即ちガスは互に前後に２個の吸着
ベツドを流過された。
330vpm（容積にて表わしたppm）を
有する861Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ２ 同様に空気からのO2に富む分溜分の収得を示
すこの例に於ては本発明による方法の第２の変形
形態を利用し、即ちガスは互に前後に２個の吸着
ベツドを流過された。
この方法では夫々１つの浄化ベツド及び１つの
吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用され
た。夫々の浄化ベツドは120Kgの甚だ多孔性のア
リカゲル或いは120Kgの活性アルミナ及び活性炭
を有し、夫々の吸着ベツドには2250Kgのゼオライ
トの分子篩型式5Aが装入された。
吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用され
た。夫々の浄化ベツドは120Kgの甚だ多孔性のア
リカゲル或いは120Kgの活性アルミナ及び活性炭
を有し、夫々の吸着ベツドには2250Kgのゼオライ
トの分子篩型式5Aが装入された。
吸着時間 ３分
サイクル時間 ９分
供給ガス 水含有量4.8ｇ／Ｎm3及びCO2含有量
330vpmを有する694Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ３ この例では空気が通常の種類の吸着設備で分離
され、即ち本発明による圧力平衡も吸着装置の前
後の接絶も行われなかつた。
330vpmを有する694Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ３ この例では空気が通常の種類の吸着設備で分離
され、即ち本発明による圧力平衡も吸着装置の前
後の接絶も行われなかつた。
この方法に於ては、夫々１つの浄化ベツド及び
１つの吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用
された。夫々の浄化ベツドは250Kgの甚だ多孔性
のシリカゲル或いは250Kgの活性アルミナ及び活
性炭を有し、夫々の吸着ベツドには3500Kgのゼオ
ライトの分子篩型5Aが装入された。
１つの吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用
された。夫々の浄化ベツドは250Kgの甚だ多孔性
のシリカゲル或いは250Kgの活性アルミナ及び活
性炭を有し、夫々の吸着ベツドには3500Kgのゼオ
ライトの分子篩型5Aが装入された。
吸着時間 ３分
サイクル時間 ９分
供給ガス 水含有量4.8ｇ／Ｎm3及びCO2含有量
330vpmを有する1320Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ４ この例では本発明による方法による蒸気改質ガ
スからの水素の収得が示され、分離されるべきガ
スによつて単に１つの吸着ベツドの流過を行われ
た。
330vpmを有する1320Nm3／ｈの空気 吸着圧力 ４バール（絶対値） 吸着温度 293K 脱着圧力 0.15バール（絶対値） 生成物 150Nm3／ｈ（乾燥し、CO2のない） 生成物組成 90容積％O2 ６容積％N2 ４容積％Ar 生成物圧力 3.7バール（絶対値） 例 ４ この例では本発明による方法による蒸気改質ガ
スからの水素の収得が示され、分離されるべきガ
スによつて単に１つの吸着ベツドの流過を行われ
た。
この方法では夫々１つの浄化ベツド及び１つの
吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用され
た。夫々の浄化ベツドは100Kgの活性アルミナ及
び190Kgの活性炭を有し、夫々の吸着ベツドには
2000Kgのゼオライトの分子篩型式5Aが装入され
た。
吸着ベツドを有する３個の吸着装置が利用され
た。夫々の浄化ベツドは100Kgの活性アルミナ及
び190Kgの活性炭を有し、夫々の吸着ベツドには
2000Kgのゼオライトの分子篩型式5Aが装入され
た。
吸着時間 ４分
サイクル時間 12分
原料ガス 1000Nm3／ｈ
原料ガス組成 72容積％H2
12容積％CO
13容積％CO2
３容積％CH4
吸着圧力 12バール（絶対値）
吸着温度 303K
脱着圧力 0.1バール（絶対値）
生成物組成 99容積％H2
0.7容積％CH4
0.3容積％CO
CO2は10vpmよりも少量
H2Oは1vpmよりも少量
生成物圧力 11.5バール（絶対値）
第１図は本発明による吸着設備の概略的接続回
路図。第２図は第１図の設備の作動の時間経過線
図。 １，２，３……吸着装置、４……圧縮機、１
０，２０，３０……浄化ベツド、１１，２１，３
１……吸着ベツド、１２，１３，１４，１５，１
６，２２，２３，２４，２６，３６……弁。
路図。第２図は第１図の設備の作動の時間経過線
図。 １，２，３……吸着装置、４……圧縮機、１
０，２０，３０……浄化ベツド、１１，２１，３
１……吸着ベツド、１２，１３，１４，１５，１
６，２２，２３，２４，２６，３６……弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多くの異なる温度で沸騰する成分より成るガ
ス混合物を、互いに前後に接続される浄化ベツド
と、圧力の変動の間に高圧にて吸着を行い、又低
圧にて脱着を行う吸着ベツドとを通して導き、前
記浄化ベツドにて水蒸気及び場合によりCO2及び
ガス混合物の高温にて沸騰する成分を滞留すると
共に吸着ベツドにて低温で沸騰する１つ又はそれ
以上のガス混合物成分を優先的に吸着し、これに
よつて最も吸着の弱い１つ又はそれ以上の成分に
富む不純物のない分溜分を得る如くなされたガス
混合物の浄化及び分離方法に於て、脱着の後で必
要な吸着圧力の蓄積が、少なくともその20％が、
他の吸着ベツドの出口端から流出する低温で沸騰
する１つ又はそれ以上の成分より成る膨張ガスを
浄化ベツド及び吸着ベツドの間に圧入することに
よつて行うことを特徴とするガス混合物の浄化及
び分離方法。 ２ 多数の周期的に切換可能の浄化ベツド及び吸
着ベツドより成る吸着装置系列を利用するに際
し、前記圧力の蓄積を他の吸着ベツドの入口端又
は出口端から流出する膨張ガス及び／或いは生成
物ガスの圧入によつて行うことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３ ガスを浄化ベツド及び吸着ベツドの間に圧入
することにより吸着圧力を一部蓄積する際に、残
余の圧力の蓄積を、浄化ベツドの入口側からの浄
化されて分離されるべきガス混合物の圧入によつ
て行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項の何れか１項に記載の方法。 ４ １つの吸着ベツドの出口端から流出し、吸着
の最も弱い１つ又は多くの成分に富んだ分溜分を
更に富ます為に、これを１つの浄化ベツド及び１
つの吸着ベツドの間に導入し、不純物のない分溜
分を後者の吸着ベツドの出口端から取出すことを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何
れか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2724763A DE2724763C2 (de) | 1977-06-01 | 1977-06-01 | Verfahren zum Reinigen und Zerlegen eines Gasgemisches |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5439382A JPS5439382A (en) | 1979-03-26 |
| JPS6247050B2 true JPS6247050B2 (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=6010424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6395878A Granted JPS5439382A (en) | 1977-06-01 | 1978-05-30 | Method of purifying and separating gas mixture |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4326858A (ja) |
| JP (1) | JPS5439382A (ja) |
| BE (1) | BE867694A (ja) |
| BR (1) | BR7803480A (ja) |
| CA (1) | CA1104068A (ja) |
| DE (1) | DE2724763C2 (ja) |
| FR (1) | FR2392707B1 (ja) |
| GB (1) | GB1587485A (ja) |
| IT (1) | IT1096344B (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1176994A (en) * | 1980-12-29 | 1984-10-30 | Toan P. Vo | Repressurization for pressure swing adsorption system |
| CA1182765A (en) * | 1980-12-29 | 1985-02-19 | Calgon Corporation | Repressurization for pressure swing adsorption system |
| DE3122701A1 (de) * | 1981-06-06 | 1982-12-23 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur trennung von gasgemischen mittels druckwechseltechnik |
| DE3132758A1 (de) * | 1981-08-19 | 1983-03-03 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Absorptionsverfahren |
| US4376640A (en) * | 1981-12-10 | 1983-03-15 | Calgon Corporation | Repressurization of pressure swing adsorption system |
| JPS5922625A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-04 | Osaka Oxgen Ind Ltd | 一酸化炭素ガス及び窒素ガスを含む混合ガスより窒素ガスを吸着法により除去する方法 |
| JPS5949818A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-22 | Osaka Oxgen Ind Ltd | 吸着法を使用して一酸化炭素を含む混合ガス中の一酸化炭素を濃縮する方法 |
| DE3303420C2 (de) * | 1983-02-02 | 1985-03-21 | Gkss - Forschungszentrum Geesthacht Gmbh, 2054 Geesthacht | Verfahren und Einrichtung zur Reinigung eines Gases von CO↓2↓ |
| CA1249229A (en) * | 1983-09-29 | 1989-01-24 | Wilbur C. Kratz | Production of oxygen enriched air |
| DE3345438A1 (de) * | 1983-12-15 | 1985-06-27 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur adsorptiven abtrennung von wasserdampf und kohlendioxid aus einem gasstrom |
| DE3528909A1 (de) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Linde Ag | Druckwechseladsorptionsverfahren |
| US4711645A (en) * | 1986-02-10 | 1987-12-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Removal of water and carbon dioxide from atmospheric air |
| JPS63166702A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 酸素ガス濃縮法 |
| JP2562326B2 (ja) * | 1987-08-07 | 1996-12-11 | 住友精化株式会社 | 空気から高濃度酸素を取得する方法 |
| JP2660703B2 (ja) * | 1987-12-26 | 1997-10-08 | 住友精化株式会社 | 混合ガスから炭酸ガスを吸着分離回収する方法 |
| CA1322972C (en) * | 1988-03-07 | 1993-10-12 | Pall Corporation | Heaterless adsorption system for combined purification and fractionation of air |
| US4950311A (en) * | 1988-03-07 | 1990-08-21 | White Jr Donald H | Heaterless adsorption system for combined purification and fractionation of air |
| US5328503A (en) * | 1992-11-16 | 1994-07-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adsorption process with mixed repressurization and purge/equalization |
| US5531809A (en) * | 1994-09-14 | 1996-07-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pretreatment layer for CO-VSA |
| US5656065A (en) * | 1995-10-04 | 1997-08-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Multibed pressure swing adsorption apparatus and method for the operation thereof |
| US5919286A (en) * | 1997-03-06 | 1999-07-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | PSA process for removel of nitrogen oxides from gas |
| US6074460A (en) * | 1998-10-05 | 2000-06-13 | Uop Llc | Analysis of volatile organic compounds in water and air using attapulgite clays |
| KR100427565B1 (ko) * | 1999-09-13 | 2004-04-28 | 가부시키가이샤 후지킨 | 가스공급 시스템의 수분제거방법 |
| JP2001353416A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-25 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 特定成分ガスの濃縮方法およびその濃縮装置 |
| US7645323B2 (en) * | 2005-08-16 | 2010-01-12 | Oxyvital Limited | Method and apparatus for improving the air quality within an enclosed space |
| AU2007315542B2 (en) * | 2006-10-31 | 2012-05-10 | Osaka Gas Co., Ltd. | Flammable gas concentration system |
| JP5743308B2 (ja) * | 2010-01-26 | 2015-07-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 可燃性ガスの濃縮システム |
| KR101559902B1 (ko) * | 2013-08-12 | 2015-10-14 | (주)세프라텍 | 흡착성 투과 폴리머 중공사막을 이용한 가스 흡탈착 분리 시스템 |
| US9782715B2 (en) * | 2014-12-30 | 2017-10-10 | Pacific Consolidated Industries, Llc | Load following single bed reversing blower adsorption air separation system |
| US9861929B2 (en) * | 2015-05-15 | 2018-01-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| KR102872978B1 (ko) * | 2022-12-30 | 2025-10-21 | 한국에너지기술연구원 | 암모니아 분해로부터 고순도의 수소 정제용 압력변동흡착장치 및 이를 이용한 수소 정제 방법 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE549531C (de) * | 1928-02-14 | 1932-04-28 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Ausfuehrung von Adsorptions- und Regenerationsvorgaengen |
| US3102013A (en) * | 1960-08-02 | 1963-08-27 | Exxon Research Engineering Co | Heatless fractionation utilizing zones in series and parallel |
| US3221476A (en) * | 1961-12-07 | 1965-12-07 | Chemical Design Inc | Adsorption-desorption method |
| US3306841A (en) * | 1964-12-28 | 1967-02-28 | Universal Oil Prod Co | Gas separation process |
| US3365859A (en) * | 1966-11-04 | 1968-01-30 | Universal Oil Prod Co | Method for concentrating hydrogen |
| US3436839A (en) * | 1966-12-01 | 1969-04-08 | Continental Oil Co | Method and apparatus of heating spent adsorber beds |
| DE1769135B1 (de) * | 1968-04-10 | 1970-12-03 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur herstellung von sinterkoerpern aus al verfahren zur herstellung von sinterkoerpern aus al |
| DE2055425B2 (de) * | 1970-11-11 | 1979-09-06 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Adsorptionsverfahren zum Zerlegen von Gasgemischen |
| US3636679A (en) * | 1971-01-04 | 1972-01-25 | Union Carbide Corp | Selective adsorption gas separation process |
| FR2135388B1 (ja) * | 1971-05-03 | 1973-05-11 | Air Liquide | |
| BE792039A (fr) * | 1971-11-30 | 1973-05-29 | Air Liquide | Procede et installation de fractionnement d'un melange gazeux par adsorption |
| GB1449864A (en) * | 1973-10-24 | 1976-09-15 | Boc International Ltd | Adsorption system |
-
1977
- 1977-06-01 DE DE2724763A patent/DE2724763C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-05-26 IT IT23865/78A patent/IT1096344B/it active
- 1978-05-30 GB GB24043/78A patent/GB1587485A/en not_active Expired
- 1978-05-30 JP JP6395878A patent/JPS5439382A/ja active Granted
- 1978-05-30 FR FR7816027A patent/FR2392707B1/fr not_active Expired
- 1978-05-31 CA CA304,553A patent/CA1104068A/en not_active Expired
- 1978-05-31 BE BE6046483A patent/BE867694A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-05-31 US US05/911,556 patent/US4326858A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-31 BR BR7803480A patent/BR7803480A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4326858A (en) | 1982-04-27 |
| BR7803480A (pt) | 1979-04-24 |
| FR2392707A1 (fr) | 1978-12-29 |
| CA1104068A (en) | 1981-06-30 |
| FR2392707B1 (fr) | 1986-07-11 |
| GB1587485A (en) | 1981-04-01 |
| JPS5439382A (en) | 1979-03-26 |
| DE2724763A1 (de) | 1978-12-07 |
| DE2724763C2 (de) | 1984-02-16 |
| IT7823865A0 (it) | 1978-05-26 |
| IT1096344B (it) | 1985-08-26 |
| BE867694A (fr) | 1978-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6247050B2 (ja) | ||
| EP0769319B1 (en) | Duplex adsorption process | |
| US4299596A (en) | Adsorption process for the separation of gaseous mixtures | |
| US4264340A (en) | Vacuum swing adsorption for air fractionation | |
| US4439213A (en) | Nitrogen generation system | |
| US3594983A (en) | Gas-treating process and system | |
| US3957463A (en) | Oxygen enrichment process | |
| US6030598A (en) | Process for producing a gaseous product | |
| US4784672A (en) | Regeneration of adsorbents | |
| KR100254295B1 (ko) | 단일 흡착 베드를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| US4950311A (en) | Heaterless adsorption system for combined purification and fractionation of air | |
| US4371380A (en) | Pressure swing adsorption process | |
| CA1050901A (en) | Adsorption process | |
| US3221476A (en) | Adsorption-desorption method | |
| US4359328A (en) | Inverted pressure swing adsorption process | |
| US6916359B2 (en) | Ozone production processes | |
| JP2981302B2 (ja) | ガスの分離方法 | |
| JPH0250041B2 (ja) | ||
| JPH0257972B2 (ja) | ||
| JPS6325809B2 (ja) | ||
| Sircar | Air fractionation by adsorption | |
| GB2109266A (en) | Pressure swing process for the separation of gas mixtures by adsorption | |
| KR860001167B1 (ko) | 공기 분리방법 | |
| JP4719598B2 (ja) | 空気液化分離における前処理方法及び装置 | |
| JPH01176416A (ja) | 燃焼排ガスの清浄化方法 |