JPS627416A

JPS627416A - 吸着塔

Info

Publication number: JPS627416A
Application number: JP60145692A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 博森; Yasushi Fujita; 藤田　恭
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1987-01-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ガス中に含まれるＣＯ２及びＨ２Ｏを効率的
に吸着除去する吸着塔に関するものであり、更に詳しく
は、接触燃焼法による雰囲気ガス製造における燃焼排ガ
ス中よりＣＯ２及びＨ２Ｏを除去して、Ｎ２を主成分と
する雰囲気ガスを製造するのに特に適した吸着塔に関す
るものである。

（従来の技術）ゼオライト吸着剤は気体の中のＣＯ２，Ｈ２Ｏを効率よ
く除去ケることができ、（）かも再生して何度も再使用
できるものであるので工業的用途に広範に使用されてい
る。従来の吸着塔はこのゼオライト吸着剤をその内部に
充填して、ゼオライト充填層を通して燃焼排ガス等を流
すことにより、燃焼排ガス中のＣＯ２及びＨ２Ｏを同時
に吸着除去していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上述した従来法では、ゼオライト吸着剤に
よりＣＯ２及びＨｚＯを同時に吸着除去ブるため、この
際ビオライトは吸着が容易なＨｚＯを優先的に吸着し、
ＣＯ２除去効率が短時間で低下していた。そのため、３
０分間に１回程度の再生処理が必要であると共に、再生
してもまたＨｚＯを選択的に吸着除去してしまうため、
ＣＯ２を有効に除去することができない欠点があった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、吸着剤の寿
命を長くすることができると共に、ＣＯｚの吸着効率を
悪化させることのない吸着塔を提供しようとするもので
ある。本発明の弛の目的は、吸着剤の再生処理が簡単か
つ確実にできる吸着塔を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、燃焼ガス中に含まれるＣＯ２及びＨｚＯを吸
着除去するための、排ガス導入口と排ガス導出口とを有
する吸着塔において、前記排ガス導入口に近い上流側に
設けた活性アルミナ、活性炭、シリカゲルの少くとも一
種以上よりなる吸湿層と、前記排ガス導出口に近い下流
側に設けたビオライトよりなる吸着層とを具えることを
特徴とするもものである。

なお、上述した吸湿層とゼオライト吸着層との間に空間
部を設は該空間部に再生ガス排出口を設けることが好ま
しく、また、排ガス導入口及び排ガス導出口に再生処理
用の再生ガス吹込管を連結してもよい。もちろん、再生
ガス吹込口を排ガス導入口及び排ガス導出口と異にして
設けてもよい。

く作用）上ｊホした構成において、上流側に設けた吸湿層により
ガス中のＨｚＯを吸着除去した後、ＨｚＯの少ないガス
を下流側のゼオライト吸着層に通してＣＯ２を有効に吸
着除去できるのＣ１ゼオライト吸着剤の寿命す゛なわら
吸着塔の寿命を長くすることができる。また、吸湿層と
吸着層との間の空間に再生ガス排出口を設けた場合は、
再生時に吸湿Ｎのガス導入側および吸着層のガス排出側
よりそれぞれ乾燥ガスを導入して再生ガス排出口からガ
スを排出すれば、再生ガスが他方の吸着剤又は吸湿剤に
悲影響を及ぼすことがない。

（実施例）第１図は本発明の吸着塔の一実施例を示す線図である。

本実施例では、吸着塔１として一体構造のものを使用し
、その下部に排ガス導入口２を設けると共に上部には排
ガス導出口３を設けている。

また吸着塔１内の上流側には、排ガス中のＨ２Ｏ分を吸
着除去するための活性アルミナ、活性炭、シリカゲル等
よりなる吸湿層４をその上下を支持金網５により保持す
ることにより設けている。吸着塔１内の下流側には、ゼ
オライトよりなる吸着１６をその上下を支持金網７によ
り保持することにより設けている。なお本実施例では、
吸湿層４と吸着層６との間に空間部８を設けたが、空間
部８がない構造でも同様の効果がある。

第２図は第１図に示す吸着塔を使用して実際のシステム
を構成した一実施例を示す縮図である。

２塔設けた吸着塔１ａ、１ｂの排ガス導入口２ａ。

２ｂには、それぞれ電磁弁１１ａ　、　１１ｂを介して
原料ガス１２を供給する。吸着塔１ａ又は１ｂでＣＯ２
及びＨｚＯを吸着除去された原料ガス１２は、生成ガス
１３として排ガス導出口３ａ　、３ｂから電磁弁１４ａ
　、　１４ｂを介して排出される。一方再生時には、吸
着塔の再生用ガス１５を加熱器１６および電磁弁１７ａ
　、　１７ｂを介して排ガス導出口３ａ　、　３ｂに供
給する。吸湿Ｒ４および吸着層６を活性化した再生使用
済ガス１８は、排ガス導入口２ａ　、　２ｂ及び電磁弁
１９ａ　、　１９ｂを介しで排出される。上述した実施
例において吸着塔を２塔使用するのは、一方で実際の吸
着操作を行なっている間に他方で再生処理を行なって、
連続して吸着操作を行なえるよう構成するためである。

第３図は本発明の吸着塔の他の実施例を示ず線図である
。本実施例に３３いて、第１図に示す実施例と同一の部
材には同一の番号を付しその説明を省略する。本実施例
で相違する点は、吸湿層４ど吸着層６どの間の空間部８
に開開自在のダンパー２１を設けると共に、このダンパ
ー２１を挾んで再生使用済ガス導出口２２．２３を設け
た点である。ここでダンパー２１は、吸着操作を行って
いるとぎはぞの」二下にガスが流通するよう開状態とな
る。一方眼湿層４および吸着層６の再生操作を行なって
いるときは閉状態どなり、排ガス導出口３、ゼオライト
吸着Ｍ６および再生使用済ガス導出口２２を通る流路と
、排ガス導入口２、吸湿層４および再生使用済ガス導出
口２３を通る流路とを形成する。

第４図は第３図に示す吸着塔を使用して実際のシステム
を構成した一実施例を示す絵図である。

本実施例は第２図に示したシステムとほとんど同様のも
のであり、第２図に示したシステムと同一部材には同一
符号を付しその説明を省略する。本実施例で相違する点
は、各吸着塔の再生時にダンパー２１ａ　、　２１ｂを
閉状態として、再生用ガス１５を電磁弁１７ａ　、　１
７ｂ　、各排ガス導出口３ａ　、３ｂを介してゼオライ
ト吸着層５ａ　、５ｂに通して、その再生使用済ガス１
８を再生使用済ガス導出口２２ａ。

２２ｂ１電磁弁２４ａ　、　２４ｂを介して排出すると
共にさらに再生用ガス１５を電磁弁１９ａ　、　１９ｂ
　、各排ガス導入口２ａ、２ｂを介して吸湿層４ａ　、
４ｂに通して、その再生使用済ガス１８を再生使用済ガ
ス導出口２３ａ　、　２３ｂ　、電磁弁２４ａ　、　２
４ｂを介して排出している点である。

第５図は本発明の吸着塔を使用して実際のシステムを構
成した他の実施例を示す線図である。本実施例において
、第４図に示すシステムと同一部材には同一符号を付し
その説明を省略する。本実施例では、吸湿層４と吸着層
６とを一体に構成せず別体に構成して、その間を配管し
て本発明の吸着塔を構成している。すなわち、吸着操作
時には原料ガス１２を電磁弁１１ａ　、　１１ｂ　、排
ガス導入口２ａ、２ｂを介して吸湿ＩＷ４ａ　、４ｂを
有する吸湿層３１ａ　、　３１ｂに供給して８２０分を
吸着除去した後、排ガス導出口３２ａ　、　３２ｂ　、
　ｉＦａ弁３３ａ。

３３１）を介して排ガス導入口　３４ａ　、　３４ｂよ
りゼオライト吸着層６ａ　、６ｂを有するゼオライト吸
着塔３５ａ　、　３５ｂに供給する。ゼオライト吸着塔
３５ａ。

３５ｂで００２分を吸着除去した精製ガス１３は排ガス
導出口３ａ　、３ｂ　、’Ｒ磁弁１４ａ　、　１４ｂを
介して排出する構成をとっている。一方、再生時には、
再生用ガス１５を加熱器１６で加熱した後、電磁弁３６
ａ　、　３６ｂ　、排ガス導出Ｄ３ａ　、　３ｂ　ヲ介
シＴ、−ｆ！オライ１〜吸着塔３５ａ　、　３５ｂに供
給すると共に、電磁弁３７ａ　、　３７ｂ　、排ガス導
出口３２ａ　、　３２ｂを介して吸湿層３１ａ　、　３
１ｂに供給している。吸着層５ａ。

６ｂおよび吸湿層４ａ、４ｂの再生に使用された再生使
用済ガス１８は、排ガス導入口３４ａ　、　３４ｂおよ
び電磁弁３８ａ　、　３８ｂを介して排出されると共に
、す１ガス導入口２ａ、２ｂｔｊよび電磁弁３９ａ　、
　３９ｂを介して排出される。

なａ３本発明の吸着塔を使用してＮ２を主成分とする雰
囲気ガスを製造する実際のシステムを構成した第２図、
第４図、第５図において、再生ガス１５としては高温の
精製ガスの１部分を使用するのが望ましい。また、加熱
器１６に再生用ガス１５を通し、加熱した俊これを吸着
層および吸湿層に導入して加熱再生する方法の他に、再
生使用済ガス１８を通す配管に真空ポンプを接続し再生
用ガス１５を流しながら吸着塔１内を減圧にすることに
より再生する方法も適用可能であり、この場合には加熱
器１６が不要となるので省エネルギーの点から好ましい
方法と言える。

実施例１第１図に示す本発明の吸着塔を使用し、第２図に示すガ
ス流路により４ｖｏＡ％Ｈ２０，１２ＶＯぶ％ＣＯ２を
含む燃焼排ガス中のＮ２０とＣＯ２を吸着除去した。こ
こで、吸湿層として５メツシユ（約４１φ）の粒状シリ
カゲルを４０β充填すると共に、吸Ｉｓとして６メツシ
ユ（３，２１ｍφ）の球状合成ゼオライト（平均孔径５
人）を６０ｉ充填した。この吸着塔に毎時１０　Ｎ　ｍ
”の燃焼排ガスを通し吸着操作を行なった。一方眼湿層
及び吸着層の再生は、吸着処理後の精製ガスのうち１０
％容吊を２５０℃に加熱して、吸着操作時と逆方尚で吸
着塔内に通すことにより行なった。

Ｎ２０及びＣＯ２の除去効率ならびに吸着能がなくなる
までの時間すなわち破過時間を測定した結果を第１表に
示す。なお比較例として、従来行われていた様に合成ゼ
オライト１段にして　１ｏｏλ充填した吸着塔による除
去効率ならびに破過時間をも第１表に併わせで示す。

第１表から明らかなように、本発明の実施例と比較例を
比べると、本発明の実施例の方がＣＯ２及びＨ２Ｏの除
去効率も良好で破過時間も長いことがわかる。

実施例２第３図に示す本発明の吸着塔を使用し、第４図に示すガ
ス流路により４■ＯＪ２％Ｈ２０，１２ｖｏβ％ＧＯ２
を含む燃焼排ガス中のＨ２ＯとＣＯ２を吸着除去した。

また、吸湿層及び吸＠層は実施例１と同じものを使用し
、同様の吸着操作を行なった。

一方、吸湿層及び吸着）Ａの再生は、各層をダンパーに
より隔離した後、吸着処理後の精製ガスのうち１０％容
量を２５０℃に加熱して吸湿層及び吸着層に別々に通し
た。

Ｈ２Ｏ及びＣＯ２の除去効率ならびに破過時間を測定し
た結果を第２表に示す。なお実施例１と同様の比較例の
結果も第２表に示す。

第２表第２表からも、本発明の実施例の方がＣＯ２及びＨ２Ｏ
の除去効率も良好で破過時間も長いことがわかる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である。例えば上述した実施
例では、吸湿層及び吸着層を支持するのに金網を用いた
が、他の手段例えばパンチングプレート、多孔板等によ
っても好適に保持することができる。また、再生時のガ
ス流通方法も上述した実施例に限定されるものでなく、
吸湿層及び吸着層を通り抜ける構成であればどのような
ものでも良い。

（発明の効果）以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の吸着塔によれば、ゼオライト吸着層とは別に吸湿層を
設けているため、吸着塔の寿命が長くなると共に吸着効
率特に００２分の吸着効率を向上することができる。ま
た、吸湿層及び吸着層の再生処理を簡単かつ確実に実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸着塔の一実施例を示ず線図、第２図
は第１図に示す吸着塔を使用して実際のシステムを構成
した一実施例を示す線図、第３図は本発明の吸着塔の他
の実施例を示す線図、第４図は第３図に示す吸着塔を使用して実際のシステム
を構成した一実施例を示す線図、第５図は本発明の吸着
塔を使用して実際のシステムを構成した他の実施例を示
す線図である。１・・・吸着塔　　　　　２・・・排ガス導入口３・・
・排ガス導出口　　　４・・・吸湿層５．１・・・支持
金網　　６・・・吸着層８・・・空間部１１、１４．１７．１９．２４．３３．３６．３７．３
８．３９・・・電磁弁１２・・・原料ガス　　　　１３・・・精製ガス１５・
・・再生用ガス　　　１６・・・加熱器１８・・・再生
使用済ガス　２１・・・ダンパー２２．２３・・・再生
使用済ガス導出口３１・・・吸湿基　　　　　３２・・
・排ガス導出口３４・・・排ガス導入口　　　３５・・
・ビオライト吸着塔特許出願人　　　日本碍子株式会社ｆｆａ、１イｂ、（４ａ、ｆ４ｂ、ｆ’ｌａ、ｆ’７ｂ
、／’？ａ、１Ｑｂ＝ｔＪＡ＃第４図２４ａ、２４ｂ、・−・電磁弁３ｆσ、３ｊｂ−−−一吸１罎

Claims

【特許請求の範囲】１、燃焼ガス中に含まれるＣＯ＿２及びＨ＿２Ｏを吸着
除去するための、排ガス導入口と排ガス導出口とを有す
る吸着塔において、前記排ガス導入口に近い上流側に設
けた活性アルミナ、活性炭、シリカゲルの少くとも一種
以上よりなる吸湿層と、前記排ガス導出口に近い下流側
に設けたゼオライトよりなる吸着層とを具えることを特
徴とする吸着塔。２、前記吸湿層と吸着層との間に空間部を設け、該空間
部に対応する位置に再生ガス排出口を設ける特許請求の
範囲第１項記載の吸着塔。３、前記排ガス導入口及び排ガス導出口に、再生処理用
の再生ガス吹込管を連結する特許請求の範囲第２項記載
の吸着塔。４、前記排ガス導入口及び排ガス導出口とは異なる再生
ガス吸込口を前記吸湿層の上流側と前記吸着層の下流側
とに設ける特許請求の範囲第２項記載の吸着塔。