JPS63206301A - プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置 - Google Patents
プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置Info
- Publication number
- JPS63206301A JPS63206301A JP62034844A JP3484487A JPS63206301A JP S63206301 A JPS63206301 A JP S63206301A JP 62034844 A JP62034844 A JP 62034844A JP 3484487 A JP3484487 A JP 3484487A JP S63206301 A JPS63206301 A JP S63206301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- adsorption tower
- adsorption
- switching valve
- way switching
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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】
「産業上の利用分野」
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
ら酸素ガスを分離製造ケる方法および装置に関するもの
である。
ら酸素ガスを分離製造ケる方法および装置に関するもの
である。
「従来の技術」
従来、ゼオライトなどの窒素を吸着する吸着剤を用いて
空気より酸素ガスを製造する、いわゆるプレッシャース
イング吸着法による酸素ガス製造方法が知られている。
空気より酸素ガスを製造する、いわゆるプレッシャース
イング吸着法による酸素ガス製造方法が知られている。
第8図はこのような酸素製造方法の1例である特開昭6
0−161309号公報に開示された酸素製造方法に使
用される装置の概略を示す図である。この方法では、原
料空気は、空気圧縮機lにより2500mdtO程度に
加圧された後、3基の吸着塔2a、 2b、 2cの内
の第1の吸着塔2aに送り込まれる。3基の吸着塔2a
、 2b、 2cにはゼオライトなどの窒素を優先的に
吸着する吸着剤が充填されており、加圧状態で導入され
た原料空気中の窒素が吸着され、吸着塔2aの出口には
酸素を主成分とする製品酸素ガスが得られる。
0−161309号公報に開示された酸素製造方法に使
用される装置の概略を示す図である。この方法では、原
料空気は、空気圧縮機lにより2500mdtO程度に
加圧された後、3基の吸着塔2a、 2b、 2cの内
の第1の吸着塔2aに送り込まれる。3基の吸着塔2a
、 2b、 2cにはゼオライトなどの窒素を優先的に
吸着する吸着剤が充填されており、加圧状態で導入され
た原料空気中の窒素が吸着され、吸着塔2aの出口には
酸素を主成分とする製品酸素ガスが得られる。
このとき、第2の吸着塔2bでは製品酸素ガスの一部が
導入され、この塔内の圧力が高められる充圧工程が実施
されており、また第3の吸着塔2Cでは塔内が真空ポン
プ3で真空排気され、この塔内の吸着剤が減圧状態で再
生処理される再生工程が実施されている。
導入され、この塔内の圧力が高められる充圧工程が実施
されており、また第3の吸着塔2Cでは塔内が真空ポン
プ3で真空排気され、この塔内の吸着剤が減圧状態で再
生処理される再生工程が実施されている。
この後、3基の吸着塔2 as 2 bs 2 Cを、
吸着・再生・充圧の各工程に順次切換えることにより製
品酸素ガスを製造することができる。
吸着・再生・充圧の各工程に順次切換えることにより製
品酸素ガスを製造することができる。
ところで、こうした酸素製造方法は、大量の酸素ガスを
得る大型の酸素製造装置だけでなく、小型の酸素製造装
置にも適用させることができる。
得る大型の酸素製造装置だけでなく、小型の酸素製造装
置にも適用させることができる。
しかし、小型の酸素製造装置の用途として考えられる医
療用、溶接用等において、製造される酸素の多くが屋内
の比較的限られた場所で使われることを考えると、先の
特開昭60−161309号公報記載の酸素製造装置の
構成で、場所をとらないコンパクトな装置とすることは
困難であり、また空気圧縮機と真空ポンプとの2台のポ
ンプが必要となるので装置の価格が高くなってしまう問
題があった。
療用、溶接用等において、製造される酸素の多くが屋内
の比較的限られた場所で使われることを考えると、先の
特開昭60−161309号公報記載の酸素製造装置の
構成で、場所をとらないコンパクトな装置とすることは
困難であり、また空気圧縮機と真空ポンプとの2台のポ
ンプが必要となるので装置の価格が高くなってしまう問
題があった。
一方、プレッシャースイング吸着法による小型の酸素製
造装置も知られている。第9図は小型の酸素製造装置の
一例である特開昭60−110318号公報に記載され
た酸素製造装置を示す図である。
造装置も知られている。第9図は小型の酸素製造装置の
一例である特開昭60−110318号公報に記載され
た酸素製造装置を示す図である。
この方法では吸着塔4を1基とし、送風機5により圧縮
された原料空気を熱交換器6を経て吸着塔4内に導入し
て製品酸素ガスを吐出させ、この製品酸素ガスをサージ
タンク7を経て製品供給先に供給する製造工程と、つい
で送風機5の吸引側と吸着塔4を連通して吸着塔4の排
気を行なうと共に、製品酸素ガスの一部を吸着塔4内に
導入し、吸着剤のパージを行なう)く−ジ工程と、つい
で吸着塔4と送風機5の吐出側とを連通し、吸着塔4内
に加圧原料空気を導入すると共に、圧力均等化タンク8
から製品酸素ガスが導入され、吸着塔4内の圧力が高め
られる圧力均等化工程との各工程を順次繰り返すことに
より、製品酸素ガスを製造するものである。この各工程
を第1θ図に示す。
された原料空気を熱交換器6を経て吸着塔4内に導入し
て製品酸素ガスを吐出させ、この製品酸素ガスをサージ
タンク7を経て製品供給先に供給する製造工程と、つい
で送風機5の吸引側と吸着塔4を連通して吸着塔4の排
気を行なうと共に、製品酸素ガスの一部を吸着塔4内に
導入し、吸着剤のパージを行なう)く−ジ工程と、つい
で吸着塔4と送風機5の吐出側とを連通し、吸着塔4内
に加圧原料空気を導入すると共に、圧力均等化タンク8
から製品酸素ガスが導入され、吸着塔4内の圧力が高め
られる圧力均等化工程との各工程を順次繰り返すことに
より、製品酸素ガスを製造するものである。この各工程
を第1θ図に示す。
この特開昭60−110318号公報記載の方法は、原
料空気の圧縮と吸着塔内の排気とを1台のポンプで兼用
することにより、装置のコストを低下できるとしている
。
料空気の圧縮と吸着塔内の排気とを1台のポンプで兼用
することにより、装置のコストを低下できるとしている
。
「発明が解決しようとする問題点」
しかし、上述の特開昭60−110318号公報記載の
酸素製造方法は、次のような問題点があった。
酸素製造方法は、次のような問題点があった。
■加圧・排気兼用タイプのポンプは、1台で排気を行な
った場合、得られる真空度は400〜500T orr
程度である。
った場合、得られる真空度は400〜500T orr
程度である。
■400〜500To・rrでは吸着塔内の吸着剤を充
分再生処理することができない。したがって、多くの吸
着剤を使用しなければならない。
分再生処理することができない。したがって、多くの吸
着剤を使用しなければならない。
■吸着剤を充填した吸着塔以外にタンクを2個使用して
おり、装置の使用スペースが3基の吸着塔を使用する装
置と変わらない。
おり、装置の使用スペースが3基の吸着塔を使用する装
置と変わらない。
この発明は上記の問題点を解消し、装置寸法を小型化で
き、しかも高い圧力および真空度を発生させて効率の良
いプレッシャースイング吸着法による酸素製造を行なう
ことができるような製造方法を提供することを目的とし
ている。
き、しかも高い圧力および真空度を発生させて効率の良
いプレッシャースイング吸着法による酸素製造を行なう
ことができるような製造方法を提供することを目的とし
ている。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、原料空気中の窒素を吸着する吸着剤が充填
された複数の吸着塔を、吸着・再生・充圧の各工程に順
次切換えることにより製品酸素ガスを製造する方法にお
いて、上記吸着塔を2基とし、加圧・真空排気兼用のポ
ンプを2台用い、上記吸着工程を、1台の上記ポンプの
吐出側から吐出する空気を吸着塔内に導入する第1吸着
工程と、ついで2台の上記ポンプの吐出側を直列に組み
合わせ、それらから吐出する空気をこの塔内に導入する
第2吸着工程とから構成し、上記再生工程を、1台の上
記ポンプにより吸着塔内の排気を行なう第1再生工程と
、ついでこの吸着塔内に製品酸素ガスの一部を導入して
パージを行なう第2再生工程と、ついで2台の上記ポン
プの吸引側を直列に組み合わせてこの吸着塔内の排気を
行なう第3吸着工程とから構成したことを特徴とするも
のである。
された複数の吸着塔を、吸着・再生・充圧の各工程に順
次切換えることにより製品酸素ガスを製造する方法にお
いて、上記吸着塔を2基とし、加圧・真空排気兼用のポ
ンプを2台用い、上記吸着工程を、1台の上記ポンプの
吐出側から吐出する空気を吸着塔内に導入する第1吸着
工程と、ついで2台の上記ポンプの吐出側を直列に組み
合わせ、それらから吐出する空気をこの塔内に導入する
第2吸着工程とから構成し、上記再生工程を、1台の上
記ポンプにより吸着塔内の排気を行なう第1再生工程と
、ついでこの吸着塔内に製品酸素ガスの一部を導入して
パージを行なう第2再生工程と、ついで2台の上記ポン
プの吸引側を直列に組み合わせてこの吸着塔内の排気を
行なう第3吸着工程とから構成したことを特徴とするも
のである。
以下、この発明を図面を参照して詳細に説明する。第1
図はこの発明の酸素製造装置の一例を示す図である。
図はこの発明の酸素製造装置の一例を示す図である。
いま、第1の吸着塔9aでは、その原料供給側が4方電
磁弁lOおよび第1の3方電磁弁1Nを経て第1のポン
プ12の吸引側に連通され、第1の吸着塔9aが保持す
るガスが第1のポンプ12で吸引され第2の3方電磁弁
13の一端から外部に放出される第1再生が開始された
状態にある。
磁弁lOおよび第1の3方電磁弁1Nを経て第1のポン
プ12の吸引側に連通され、第1の吸着塔9aが保持す
るガスが第1のポンプ12で吸引され第2の3方電磁弁
13の一端から外部に放出される第1再生が開始された
状態にある。
(第1再生工程)
このとき第2の吸着塔9bでは、第3の3方電磁弁14
の一端から導入されて第2のポンプ15で圧縮された原
料空気が、第4の3方電磁弁16および4方電磁弁10
を経て第2の吸着塔9bの原料供給側からこの塔内に供
給され、第2の吸着19bの製品吐出側から吐出した製
品酸素ガスが逆止弁I7、圧力調整弁18、流量調節弁
19を通って製品酸素供給先に供給される第1吸着工程
が開始された状態にある。2基の吸着塔9a、9bには
各々ゼオライトなどの窒素を優先的に吸着する吸着剤が
充填されている。また、第1のポンプ12および第2の
ポンプI5は1台のモータ20により駆動されている。
の一端から導入されて第2のポンプ15で圧縮された原
料空気が、第4の3方電磁弁16および4方電磁弁10
を経て第2の吸着塔9bの原料供給側からこの塔内に供
給され、第2の吸着19bの製品吐出側から吐出した製
品酸素ガスが逆止弁I7、圧力調整弁18、流量調節弁
19を通って製品酸素供給先に供給される第1吸着工程
が開始された状態にある。2基の吸着塔9a、9bには
各々ゼオライトなどの窒素を優先的に吸着する吸着剤が
充填されている。また、第1のポンプ12および第2の
ポンプI5は1台のモータ20により駆動されている。
第2図はこのときの状態を示す図である。
ついで第1の吸着塔9aの第1再生工程が所定の所要時
間に達した時点で、4方電磁弁10を、第2の吸着塔9
bO′原料供給側と第2のポンプI5の吐出側のみが連
通された状態に切換える。
間に達した時点で、4方電磁弁10を、第2の吸着塔9
bO′原料供給側と第2のポンプI5の吐出側のみが連
通された状態に切換える。
4方電磁弁の切換えにより、第1の吸着塔9aでは、流
量調節弁21.逆止弁22、電磁弁23を経て製品酸素
ガスが製品吐出側から塔内に導入される第2再生が開始
される。これによって塔内の吸着剤が酸素ガスでパージ
され、吸着剤に吸着している窒素が原料供給側の方に移
行する。(第2再生工程) このとき第2の吸着塔9bでは、第2の3万電磁弁13
と第3の3方電磁弁14を切換えることにより、第1の
3方電磁弁11の一端から導入された原料空気が、第1
のポンプ夏2、第2の3万電磁弁13、第3の3方電磁
弁14、第2のポンプ15を通って、直列に配されたこ
れら2台のポンプにより圧縮され、第2のポンプの吐出
側から吐出し、第4の3方電磁弁I6および4方電磁弁
IOを経て第2の吸着塔9bの原料供給側に供給され、
この塔から吐出した製品酸素ガスが逆止弁夏7、圧力調
整弁!8、流量調節弁19を通って製品酸素供給先に供
給される第2吸着工程が開始される。第3図はこのとき
の状態を示す図である。
量調節弁21.逆止弁22、電磁弁23を経て製品酸素
ガスが製品吐出側から塔内に導入される第2再生が開始
される。これによって塔内の吸着剤が酸素ガスでパージ
され、吸着剤に吸着している窒素が原料供給側の方に移
行する。(第2再生工程) このとき第2の吸着塔9bでは、第2の3万電磁弁13
と第3の3方電磁弁14を切換えることにより、第1の
3方電磁弁11の一端から導入された原料空気が、第1
のポンプ夏2、第2の3万電磁弁13、第3の3方電磁
弁14、第2のポンプ15を通って、直列に配されたこ
れら2台のポンプにより圧縮され、第2のポンプの吐出
側から吐出し、第4の3方電磁弁I6および4方電磁弁
IOを経て第2の吸着塔9bの原料供給側に供給され、
この塔から吐出した製品酸素ガスが逆止弁夏7、圧力調
整弁!8、流量調節弁19を通って製品酸素供給先に供
給される第2吸着工程が開始される。第3図はこのとき
の状態を示す図である。
ついで第1の吸着塔9aの第2吸着工程が所定の所要時
間に達した時点で4方電磁弁lOを、第1の吸着塔9a
の原料供給側と第■のポンプ12の吸引側のみが連通さ
れた状態に切換えると共に、第1の3方電磁弁11およ
び第4の3方電磁弁16を切換える。この切換えにより
第1の吸着塔9aでは、引き続き製品酸素ガスの一部が
流m調節弁21.逆止弁22、電磁弁23を経て製品吐
出側から導入されると共に、第2の3方電磁弁13およ
び第3の3方電磁弁I4を介して第1のポンプ12の吐
出側と第2のポンプ!5の吸引側と゛が接続され、第1
の吸着塔9a内が直列状態になった2台のポンプの吸引
力によって排気される第3再生が開始される。第1の吸
着塔9aの原料供給側は、4方電磁弁IO1第1の3方
電磁弁11を介して第1のポンプ12の吸引側に連通さ
れ、第1のポンプ12に吸引されたガスは、第2のポン
プの吐出側から第4の3方電磁弁16の一端を経て外部
に排気される。第1の吸着塔9a内の吸着剤は、塔内に
導入される酸素ガスによりパージされながら減圧条件下
に置かれることによって吸着していた窒素を放出し、再
生処理される。(第3再生工程) このとき第2の吸着塔9bでは、その原料供給側に原料
空気が供給されない状態で、塔内に残存する酸素ガスを
吐出し、内圧を減少させる並流減圧工程が開始される。
間に達した時点で4方電磁弁lOを、第1の吸着塔9a
の原料供給側と第■のポンプ12の吸引側のみが連通さ
れた状態に切換えると共に、第1の3方電磁弁11およ
び第4の3方電磁弁16を切換える。この切換えにより
第1の吸着塔9aでは、引き続き製品酸素ガスの一部が
流m調節弁21.逆止弁22、電磁弁23を経て製品吐
出側から導入されると共に、第2の3方電磁弁13およ
び第3の3方電磁弁I4を介して第1のポンプ12の吐
出側と第2のポンプ!5の吸引側と゛が接続され、第1
の吸着塔9a内が直列状態になった2台のポンプの吸引
力によって排気される第3再生が開始される。第1の吸
着塔9aの原料供給側は、4方電磁弁IO1第1の3方
電磁弁11を介して第1のポンプ12の吸引側に連通さ
れ、第1のポンプ12に吸引されたガスは、第2のポン
プの吐出側から第4の3方電磁弁16の一端を経て外部
に排気される。第1の吸着塔9a内の吸着剤は、塔内に
導入される酸素ガスによりパージされながら減圧条件下
に置かれることによって吸着していた窒素を放出し、再
生処理される。(第3再生工程) このとき第2の吸着塔9bでは、その原料供給側に原料
空気が供給されない状態で、塔内に残存する酸素ガスを
吐出し、内圧を減少させる並流減圧工程が開始される。
第4図はこのときの状態を壬子It71fふス一
ついで第1の吸着塔9aの第3再生工程が所定の所要時
間に達した時点で、4方電磁弁10を、吸着塔9a19
bとポンプ12.15とが連通されていない状態に切換
えると共に、第1の3万電磁弁11.第2の3方電磁弁
13、第3の3万電磁弁14を切換える。これによって
第1の吸着塔9aでは、ポンプによる吸引が停止され、
引き続き製品酸素ガスが流量調節弁21、逆止弁22、
電磁弁23を経て導入されて塔内の圧力が高められる充
圧工程が開始される。第1の吸着塔9a内は、圧力が高
まると共に、酸素ガスで満たされる。
間に達した時点で、4方電磁弁10を、吸着塔9a19
bとポンプ12.15とが連通されていない状態に切換
えると共に、第1の3万電磁弁11.第2の3方電磁弁
13、第3の3万電磁弁14を切換える。これによって
第1の吸着塔9aでは、ポンプによる吸引が停止され、
引き続き製品酸素ガスが流量調節弁21、逆止弁22、
電磁弁23を経て導入されて塔内の圧力が高められる充
圧工程が開始される。第1の吸着塔9a内は、圧力が高
まると共に、酸素ガスで満たされる。
(充圧工程)
このとき第2の吸着塔9bでは、引き続き並流減圧工程
が実施されている。
が実施されている。
また、このとき第1のポンプI2は、第1の3方電磁弁
11の一端から空気を吸引し、第2の3方電磁弁I3の
一端から吐出する無負荷の状態になり、同様に第2のポ
ンプも、第3の3方電磁弁14の一端から吸引した空気
を第4の3方電磁弁I6の一端から吐出する無負荷の状
態となる。第5図はこのときの状態を示す図である。な
お、2台のポンプが無負荷の状態にあるとき、これらの
ポンプを停止させてもよい。
11の一端から空気を吸引し、第2の3方電磁弁I3の
一端から吐出する無負荷の状態になり、同様に第2のポ
ンプも、第3の3方電磁弁14の一端から吸引した空気
を第4の3方電磁弁I6の一端から吐出する無負荷の状
態となる。第5図はこのときの状態を示す図である。な
お、2台のポンプが無負荷の状態にあるとき、これらの
ポンプを停止させてもよい。
ついで、第1の吸着塔9aの充圧工程が所定の所要時間
に達した時点で、4方電磁弁IOを、第1の吸着塔9a
の原料供給側と第2のポンプI5の吐出側とが連通され
ると共に、第2の吸着塔9bの原料供給側と第1のポン
プ12の吸引側とが連通された状態に切換える。これと
同時に各3方電磁弁11.13.14.16を切換える
。これによって第1の吸着塔9aでは、第3の3方電磁
弁14の一端から導入された原料空気が第2のポンプ1
5で圧縮され、第4の3方電磁弁I6および4方電磁弁
lOを経て第1の吸着塔9aの原料供給側に供給され、
第1の吸着塔9.aから製品酸素ガスが吐出する第1吸
着工程が開始される。第1の吸着塔9aから吐出した製
品酸素ガスは、逆止弁24、圧力調整弁18、流量調節
弁19を経て製品酸素供給先に供給される。(第1吸着
工程)このとき第2の吸着塔9bでは、塔内のガスが4
方電磁弁IO1第1の3方電磁弁11を経て第1のポン
プ12により吸引され、第2の3方電磁弁13の一端か
ら外部に放出される第1再生工程が開始される。
に達した時点で、4方電磁弁IOを、第1の吸着塔9a
の原料供給側と第2のポンプI5の吐出側とが連通され
ると共に、第2の吸着塔9bの原料供給側と第1のポン
プ12の吸引側とが連通された状態に切換える。これと
同時に各3方電磁弁11.13.14.16を切換える
。これによって第1の吸着塔9aでは、第3の3方電磁
弁14の一端から導入された原料空気が第2のポンプ1
5で圧縮され、第4の3方電磁弁I6および4方電磁弁
lOを経て第1の吸着塔9aの原料供給側に供給され、
第1の吸着塔9.aから製品酸素ガスが吐出する第1吸
着工程が開始される。第1の吸着塔9aから吐出した製
品酸素ガスは、逆止弁24、圧力調整弁18、流量調節
弁19を経て製品酸素供給先に供給される。(第1吸着
工程)このとき第2の吸着塔9bでは、塔内のガスが4
方電磁弁IO1第1の3方電磁弁11を経て第1のポン
プ12により吸引され、第2の3方電磁弁13の一端か
ら外部に放出される第1再生工程が開始される。
ついで第1の吸着塔9aの第1吸着工程が所定の所要時
間に達した時点で、4方電磁弁IOを、第1の吸着塔9
aと第1のポンプ12のみが連通された状態に切換える
と共に、第1の3方電磁弁If、第2の3万電磁弁13
、第3の3方電磁弁!4を切換える。この切換えにより
第■のポンプ12の吐出側と第2のポンプ15の吸引側
が第2の3方電磁弁13および第3の3方電磁弁I4を
介して連通され、この直列に組み合わされた2台のポン
プ12.15で圧縮された原料空気が原料供給側から導
入されて製品吐出側から製品酸素ガスが吐出される第2
吸着工程が開始される。第1の吸着塔9aに供給される
圧縮空気は、第1の3方電磁弁11の一端から吸引され
た空気が第1のポンプ12で圧縮され、その吐出側から
吐出し、これが第2の3方電磁弁」3および第3の3方
電磁弁14を経て第2のポンプ15の吸引側に導入され
、ここで再度圧縮されて吐出側から吐出し、第4の3方
電磁弁16および4方電磁弁10を経て供給される。第
1の吸着塔9aから吐出した製品酸素ガスは、逆止弁2
4、圧力調整弁I8、流量調節弁 19を経て一品酸素
供給先に供給される。(第2吸着工程) このとき第2の吸着塔9bでは、流量調節弁2I、逆止
弁25、電磁弁26を経て製品酸素ガスの一部が塔内に
導入され、吸着剤が酸素ガスでパージされる第2再生工
程が開始される。
間に達した時点で、4方電磁弁IOを、第1の吸着塔9
aと第1のポンプ12のみが連通された状態に切換える
と共に、第1の3方電磁弁If、第2の3万電磁弁13
、第3の3方電磁弁!4を切換える。この切換えにより
第■のポンプ12の吐出側と第2のポンプ15の吸引側
が第2の3方電磁弁13および第3の3方電磁弁I4を
介して連通され、この直列に組み合わされた2台のポン
プ12.15で圧縮された原料空気が原料供給側から導
入されて製品吐出側から製品酸素ガスが吐出される第2
吸着工程が開始される。第1の吸着塔9aに供給される
圧縮空気は、第1の3方電磁弁11の一端から吸引され
た空気が第1のポンプ12で圧縮され、その吐出側から
吐出し、これが第2の3方電磁弁」3および第3の3方
電磁弁14を経て第2のポンプ15の吸引側に導入され
、ここで再度圧縮されて吐出側から吐出し、第4の3方
電磁弁16および4方電磁弁10を経て供給される。第
1の吸着塔9aから吐出した製品酸素ガスは、逆止弁2
4、圧力調整弁I8、流量調節弁 19を経て一品酸素
供給先に供給される。(第2吸着工程) このとき第2の吸着塔9bでは、流量調節弁2I、逆止
弁25、電磁弁26を経て製品酸素ガスの一部が塔内に
導入され、吸着剤が酸素ガスでパージされる第2再生工
程が開始される。
ついで第1の吸着塔9aの第2吸着工程が所定の所要時
間に達し、吸着剤の吸着窒素量が飽和する直前となった
ら、4方電磁弁10を、第2の吸着塔9bの原料供給側
と第1のポンプI2の吸引側のみが連通された状態に切
換えると共に、第1の3方電磁弁11および第4の3方
電磁弁16を切り換える。これにより第1の吸着塔9a
では、圧縮空気の供給が停止され、塔内に残存する酸素
+/ 7 hば■楽誌専制三畦中佃IAxム畦中六トス
詰述d圧工程が開始される。第1の吸着塔9aから吐出
した酸素ガスは、逆止弁24、圧力調整弁18、流量調
節弁19を経て製品酸素供給先に送られる。
間に達し、吸着剤の吸着窒素量が飽和する直前となった
ら、4方電磁弁10を、第2の吸着塔9bの原料供給側
と第1のポンプI2の吸引側のみが連通された状態に切
換えると共に、第1の3方電磁弁11および第4の3方
電磁弁16を切り換える。これにより第1の吸着塔9a
では、圧縮空気の供給が停止され、塔内に残存する酸素
+/ 7 hば■楽誌専制三畦中佃IAxム畦中六トス
詰述d圧工程が開始される。第1の吸着塔9aから吐出
した酸素ガスは、逆止弁24、圧力調整弁18、流量調
節弁19を経て製品酸素供給先に送られる。
そして塔内から酸素ガスを吐出する分だけこの塔内の保
持圧力が減少していく。(並流減圧工程)このとき第2
の吸着塔9bでは、引き続き製品酸素ガスの一部が製品
供給側から導入されると共に、直列に組み合わされた2
台のポンプ12.15で塔内が吸引され、吸着剤の再生
処理が行なわれる第3再生工程が開始される。
持圧力が減少していく。(並流減圧工程)このとき第2
の吸着塔9bでは、引き続き製品酸素ガスの一部が製品
供給側から導入されると共に、直列に組み合わされた2
台のポンプ12.15で塔内が吸引され、吸着剤の再生
処理が行なわれる第3再生工程が開始される。
ついで第2の吸着塔9bの第3再生工程が所定の所要時
間に達した時点で、4方電磁弁10を、吸着塔9a、9
bとポンプ12.15とが連通されていない状態に切換
えると共に、4つの3方電磁弁11,13、I4.16
を切換える。これにより第2の吸着塔9bでは、ポンプ
12、I5による塔内の吸引が停止し、製品酸素ガスの
一部が引き続き導入されて、第2の吸着塔9b内の圧力
が酸素により高められる充圧工程が開始される。
間に達した時点で、4方電磁弁10を、吸着塔9a、9
bとポンプ12.15とが連通されていない状態に切換
えると共に、4つの3方電磁弁11,13、I4.16
を切換える。これにより第2の吸着塔9bでは、ポンプ
12、I5による塔内の吸引が停止し、製品酸素ガスの
一部が引き続き導入されて、第2の吸着塔9b内の圧力
が酸素により高められる充圧工程が開始される。
このとき第1の吸着塔9aでは、原料空気の導人がない
状態で塔内の残存酸素ガスを吐出する並流減圧工程が引
き続き実施されている。また、2台のポンプ12、I5
は、共に無負荷の状態となる。
状態で塔内の残存酸素ガスを吐出する並流減圧工程が引
き続き実施されている。また、2台のポンプ12、I5
は、共に無負荷の状態となる。
これらの各工程を第1の吸着塔9aおよび第2の吸着塔
9bの各々について繰り返すことにより、製品酸素ガス
を連続的に製造することができる。
9bの各々について繰り返すことにより、製品酸素ガス
を連続的に製造することができる。
これらの工程をまとめて表に示す。
表
この発明のプレッシャースイング吸着法による酸素製造
方法は、吸着塔を2基とし、加圧・真空排気兼用のポン
プを2台用い、上記の表に示す工程を実施することによ
り、効率良く酸素を製造することができ、従来の酸素製
造方法に比べ、イニシャルコストの低減化および装置の
小型化が可能となる。このことを上記の表を参照して説
明する。 上記第1再生工程の際、吸着塔は並流減圧済
みの状態にあり、塔内は大気圧以上の圧力を保持してい
るので、1台のポンプの吸引力でも低真空度の状態まで
容易に排気を行なうことができる。
方法は、吸着塔を2基とし、加圧・真空排気兼用のポン
プを2台用い、上記の表に示す工程を実施することによ
り、効率良く酸素を製造することができ、従来の酸素製
造方法に比べ、イニシャルコストの低減化および装置の
小型化が可能となる。このことを上記の表を参照して説
明する。 上記第1再生工程の際、吸着塔は並流減圧済
みの状態にあり、塔内は大気圧以上の圧力を保持してい
るので、1台のポンプの吸引力でも低真空度の状態まで
容易に排気を行なうことができる。
その後、吸着塔内に製品酸素ガスを導入して吸着剤のパ
ージを実施し、更に第2再生工程の際、2台のポンプを
直列に組み合わせ、いわゆる2段での排気を行ない、容
易に塔内を高い真空度に排気する。これによって吸着剤
の再生処理を高い効率で行なうことができる。
ージを実施し、更に第2再生工程の際、2台のポンプを
直列に組み合わせ、いわゆる2段での排気を行ない、容
易に塔内を高い真空度に排気する。これによって吸着剤
の再生処理を高い効率で行なうことができる。
上記第1吸着工程の際、吸着塔は充圧工程済みの状態に
あり、塔内は比較的低い加圧状態にある。
あり、塔内は比較的低い加圧状態にある。
この時点では、塔内に原料空気を供給するためのポンプ
の負荷が小さいので、1台のポンプの加圧力でも充分な
量の空気を供給することができる。
の負荷が小さいので、1台のポンプの加圧力でも充分な
量の空気を供給することができる。
しかし、吸着塔内の圧力が上昇するに伴いポンプの負荷
が増加して吐出空気量が減少するので、適宜な時機に2
台のポンプを直列に組み合わせ、いわゆる2段圧縮をし
た原料空気を吸着塔内に供給する第2吸着工程を実施し
て吸着塔内の圧力を高め、吐出酸素の量を増加させる。
が増加して吐出空気量が減少するので、適宜な時機に2
台のポンプを直列に組み合わせ、いわゆる2段圧縮をし
た原料空気を吸着塔内に供給する第2吸着工程を実施し
て吸着塔内の圧力を高め、吐出酸素の量を増加させる。
これにより吸着剤の酸素製造能力を、より広い範囲で利
用することが可能となる。
用することが可能となる。
したがって、この発明の酸素製造方法では、吸着塔を2
基使用しているが、プレッシャースイング吸着法の操作
条件として、広い圧力範囲を利用しており、吸着剤一定
量当たりの空気処理量が大きいので、吸着剤の必要量が
少なく、吸着塔を小型化することができる。
基使用しているが、プレッシャースイング吸着法の操作
条件として、広い圧力範囲を利用しており、吸着剤一定
量当たりの空気処理量が大きいので、吸着剤の必要量が
少なく、吸着塔を小型化することができる。
また、2基の吸着塔から交互に製品酸素が得られるので
、従来の酸素製造装置で使用していた大容量の製品貯槽
を不要にでき、装置をコンパクトにオるこ2がで六乙− また、1台のモータで駆動する2気筒式ポンプを使えば
、酸素製造装置を実質的に1台のポンプで作動する装置
と変わらない設置スペースおよび価格にすることができ
る。
、従来の酸素製造装置で使用していた大容量の製品貯槽
を不要にでき、装置をコンパクトにオるこ2がで六乙− また、1台のモータで駆動する2気筒式ポンプを使えば
、酸素製造装置を実質的に1台のポンプで作動する装置
と変わらない設置スペースおよび価格にすることができ
る。
なお、この発明の酸素製造方法に用いるのに適切なポン
プは、いかなる型式のものでも加圧・真空排気を兼用す
るものであれば使用できるが、レシプロ型あるいはダイ
ヤフラム型のポンプが好適である。また、これらポンプ
は、1台のモータで駆動する2気筒型式のものが特に適
している。
プは、いかなる型式のものでも加圧・真空排気を兼用す
るものであれば使用できるが、レシプロ型あるいはダイ
ヤフラム型のポンプが好適である。また、これらポンプ
は、1台のモータで駆動する2気筒型式のものが特に適
している。
次に、この発明の実施例を記す。
「実施例」
第1図に示すこの発明の装置を用い、以下の操作条件で
運転した。
運転した。
吸着剤・・・合成ゼオライト(モレキュラーシーブ5A
) 吸着剤使用量・・・3Kg/l基 使用ポンプ・・・ダブルダイヤフラム型ポンプ吸着圧力
・・・0.5Kg/cIl!G再生真空度・・・250
Torr その結果、濃度90%の製品酸素ガスを150Q/hr
製造することができた。
) 吸着剤使用量・・・3Kg/l基 使用ポンプ・・・ダブルダイヤフラム型ポンプ吸着圧力
・・・0.5Kg/cIl!G再生真空度・・・250
Torr その結果、濃度90%の製品酸素ガスを150Q/hr
製造することができた。
このとき使用したポンプの性能を第6図および第7図に
示す。第6図は、ダブルダイヤフラム型ポンプのポンプ
1台を真空ポンプあるいは圧縮機として使用したときの
ポンプ性能を示すものであり、また第7図は2台のポン
プを直列に組み合わせ2段式真空ポンプあるいは圧縮機
として使用したときのポンプ性能を示すものである。
示す。第6図は、ダブルダイヤフラム型ポンプのポンプ
1台を真空ポンプあるいは圧縮機として使用したときの
ポンプ性能を示すものであり、また第7図は2台のポン
プを直列に組み合わせ2段式真空ポンプあるいは圧縮機
として使用したときのポンプ性能を示すものである。
「発明の効果」
この発明のプレッシャースイング吸着法による酸素製造
方法および装置では、吸着塔を2基とし、加圧・真空排
気兼用のポンプ2台を組み合わせて使用することにより
、プレッシャースイング吸着法の操作条件として広い圧
力範囲を利用し、吸着剤一定量当たりの空気処理量を大
きくすることができるので、吸着剤の必要量が少なく、
吸着塔を小型化することができる。
方法および装置では、吸着塔を2基とし、加圧・真空排
気兼用のポンプ2台を組み合わせて使用することにより
、プレッシャースイング吸着法の操作条件として広い圧
力範囲を利用し、吸着剤一定量当たりの空気処理量を大
きくすることができるので、吸着剤の必要量が少なく、
吸着塔を小型化することができる。
また、2基の吸着塔から交互に製品酸素が得られるので
、従来の酸素製造装置で使用していた大容量の製品貯槽
を不要にでき、装置をコンパクトにすることができる。
、従来の酸素製造装置で使用していた大容量の製品貯槽
を不要にでき、装置をコンパクトにすることができる。
また、1台のモータで駆動する2気筒式ポンプを使用す
ることにより、酸素製造装置を実質的に1台のポンプで
作動する装置と変わらない設置スペースおよび価格にす
ることができる。
ることにより、酸素製造装置を実質的に1台のポンプで
作動する装置と変わらない設置スペースおよび価格にす
ることができる。
第1図はこの発明の酸素製造装置の一例を示す構成図、
第2図ないし第5図は第1図に示す装置による酸素製造
工程を工程順に示す概略工程図、第6図および第7図は
この発明に好適に使用されるポンプの一例の性能を示す
グラフ、第8図は従来のプレッシャースイング吸着法に
よる酸素製造方法の一例に使用される装置の概略工程図
、第9図は従来のプレッシャースイング吸着法による酸
素製造方法の他の例に使用される装置の概略構成図、第
1θ図は第9図の装置による製造工程を示す工程図であ
る。 9a、9b・・・吸着塔 IO・・・4方電磁弁 夏1,13.14.16・・・3方電磁弁12、I5・
・・ポンプ。
第2図ないし第5図は第1図に示す装置による酸素製造
工程を工程順に示す概略工程図、第6図および第7図は
この発明に好適に使用されるポンプの一例の性能を示す
グラフ、第8図は従来のプレッシャースイング吸着法に
よる酸素製造方法の一例に使用される装置の概略工程図
、第9図は従来のプレッシャースイング吸着法による酸
素製造方法の他の例に使用される装置の概略構成図、第
1θ図は第9図の装置による製造工程を示す工程図であ
る。 9a、9b・・・吸着塔 IO・・・4方電磁弁 夏1,13.14.16・・・3方電磁弁12、I5・
・・ポンプ。
Claims (2)
- (1)原料空気中の窒素を吸着する吸着剤が充填された
複数の吸着塔を、吸着・再生・充圧の各工程に順次切換
えることにより製品酸素ガスを製造する方法において、 上記吸着塔を2基とし、加圧・真空排気兼用のポンプを
2台用い、 上記吸着工程を、1台の上記ポンプの吐出側から吐出す
る空気を吸着塔内に導入する第1吸着工程と、ついで2
台の上記ポンプの吐出側を直列に組み合わせ、それらか
ら吐出する空気をこの吸着塔内に導入する第2吸着工程
とから構成し、上記再生工程を、1台の上記ポンプによ
り吸着塔内の排気を行なう第1再生工程と、ついでこの
吸着塔内に製品酸素ガスの一部を導入してパージを行な
う第2再生工程と、ついで2台の上記ポンプの吸引側を
直列に組み合わせてこの吸着塔内の排気を行なう第3再
生工程とから構成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酸素製造方法。 - (2)原料空気中の窒素を吸着する吸着剤が充填された
2基の吸着塔と、2台の加圧・真空排気兼用のポンプと
、第1の吸着塔と第2の吸着塔の各々の原料供給側を第
1のポンプの吸引側もしくは第2のポンプの吐出側に切
換可能な状態で連通する4方切換弁と、この4方切換弁
と第1のポンプの吸引側との間に配設された第1の3方
切換弁と、第1のポンプの吐出側と第2のポンプの吸引
側との間に配設された第2の3方切換弁および第3の3
方切換弁と、第2のポンプの吐出側と上記4方切換弁と
の間に配設された第4の3方切換弁と、第1の吸着塔と
第2の吸着塔との各々の製品吐出側から吐出される製品
酸素ガスを製品供給先に供給すると共に、この製品酸素
ガスの一部を所定の時機に何れかの吸着塔内に導入する
流量調節機構とを備えてなり、 上記4方切換弁を、第1のポンプの吸引側と一方の吸着
塔の原料供給側とが連通され、かつ第2のポンプの吐出
側と他方の吸着塔の原料供給側とが連通された状態にす
るとき、第1のポンプに連通された吸着塔内が第1の3
方切換弁を介して第1のポンプで吸引されて第2の3方
切換弁の一端から排気され、かつ第2のポンプに連通し
た吸着塔内に、第3の3方切換弁の一端から供給された
原料空気が第2のポンプで圧縮され、第4の3方切換弁
を経て導入され、この吸着塔から吐出した製品酸素ガス
が流量調節機構を経て製品供給先に供給される状態にな
り、 4方切換弁を、第2のポンプの吐出側と一方の吸着塔の
原料供給側のみが連通された状態にするとき、この吸着
塔内には、第1の3方切換弁の一端から導入されて第1
のポンプ、第2の3方切換弁、第3の3方切換弁、第2
のポンプの順路を通って直列状態に配された2台のポン
プで圧縮された原料空気が第4の3方切換弁を経て導入
され、この吸着塔から吐出した製品酸素ガスが流量調節
機構を経て製品供給先に供給される状態になり、かつ、
他の吸着塔内に、流量調節機構から製品酸素ガスの一部
が導入される状態になり、 4方切換弁を、第1のポンプの吸引側と一方の吸着塔の
原料供給側のみが連通された状態にするとき、この吸着
塔内は、第1の3方切換弁、第1のポンプ、第2の3方
切換弁、第3の3方切換弁、第2のポンプの順路を経て
、直列状態に配された2台のポンプで吸引され、第4の
3方切換弁の一端から排気される真空排気状態になり、
かつ、他の吸着塔は、原料空気が供給されない状態で塔
内の酸素ガスが吐出され流量調節機構を経て製品供給先
に供給される状態になり、 4方切換弁を、吸着塔とポンプとが連通されていない状
態にするとき、第1のポンプは停止するかあるいは第1
の3方切換弁の一端から吸入した空気を第2の3方切換
弁の一端から吐出する状態となり、第2のポンプは停止
するかあるいは第3の3方切換弁の一端から吸入した空
気を第4の3方切換弁の一端から吐出する状態となり、
かつ、一方の吸着塔は、原料空気が供給されない状態で
塔内の酸素ガスが吐出され流量調節機構を経て製品供給
先に供給され、他の吸着塔は、流量調節機構から製品酸
素ガスが塔内に導入される状態にな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酸素製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034844A JPS63206301A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034844A JPS63206301A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206301A true JPS63206301A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12425499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62034844A Pending JPS63206301A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206301A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685983B1 (ko) * | 2000-09-21 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 산소발생기의 제어장치 및 제어방법 |
| CN102927318A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-02-13 | 珠海市思卡净化技术有限公司 | 出气阀组件及变压吸附装置 |
| JP2013544637A (ja) * | 2010-10-16 | 2013-12-19 | リンデ アクチエンゲゼルシャフト | 一時貯留を有する真空圧力スイング吸着のための方法および装置 |
| CN105660192A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 江苏食品药品职业技术学院 | 食用菌栽培控制装置 |
| CN114786755A (zh) * | 2019-07-31 | 2022-07-22 | 瑞思迈亚洲私人有限公司 | 高效真空变压吸附系统和方法 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62034844A patent/JPS63206301A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100685983B1 (ko) * | 2000-09-21 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 산소발생기의 제어장치 및 제어방법 |
| JP2013544637A (ja) * | 2010-10-16 | 2013-12-19 | リンデ アクチエンゲゼルシャフト | 一時貯留を有する真空圧力スイング吸着のための方法および装置 |
| CN102927318A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-02-13 | 珠海市思卡净化技术有限公司 | 出气阀组件及变压吸附装置 |
| CN105660192A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 江苏食品药品职业技术学院 | 食用菌栽培控制装置 |
| CN114786755A (zh) * | 2019-07-31 | 2022-07-22 | 瑞思迈亚洲私人有限公司 | 高效真空变压吸附系统和方法 |
| JP2022543110A (ja) * | 2019-07-31 | 2022-10-07 | レスメド・アジア・プライベート・リミテッド | 効率的な真空圧力スイング吸着システムおよび方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3492869B2 (ja) | 空気から酸素を回収するための単床圧力スイング式吸着方法 | |
| EP0791388B1 (en) | VSA adsorption process with energy recovery | |
| KR100964854B1 (ko) | 고순도 생성물의 회수가 향상된 압력 변동 흡착 방법 | |
| CN1062781C (zh) | 改进的真空变压吸附方法 | |
| TWI221785B (en) | Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal | |
| JP3232003B2 (ja) | 圧力スイング式吸着法における還流 | |
| TW436316B (en) | Pressure swing process and system using single adsorber and single blower for separating a gas mixture | |
| US7763100B2 (en) | Vacuum pressure swing adsorption process and enhanced oxygen recovery | |
| US7396387B2 (en) | Pressure swing adsorption process for large capacity oxygen production | |
| EP1027914A2 (en) | Pressure swing adsorption gas flow control method and system | |
| JP2004000965A (ja) | 空気乾燥器、空気乾燥方法、乾燥器キットおよび圧力スイング吸着システム | |
| JPH1087302A (ja) | 単一段二次高純度酸素濃縮機 | |
| JP3899282B2 (ja) | ガス分離方法 | |
| US5997611A (en) | Single vessel gas adsorption system and process | |
| KR101647017B1 (ko) | 응축 수분 배출 기능을 가지는 산소 농축 방법 및 장치 | |
| JPS63206301A (ja) | プレツシヤ−スイング吸着法による酸素製造方法およびその装置 | |
| CN101531342B (zh) | 五床变压吸附制造氧气的装置和方法 | |
| JP3654661B2 (ja) | 圧力変動吸着分離法による酸素発生方法 | |
| JPH11267439A (ja) | ガス分離方法及びこの方法を実施するガス分離装置 | |
| CN103228338A (zh) | 用于真空变压吸附暂时存储的方法及装置 | |
| JPH11179133A (ja) | 濃縮酸素の製造方法 | |
| JP3576201B2 (ja) | 圧力振動吸着法による高純度ガス製造装置及び製造方法 | |
| JP3895037B2 (ja) | 低圧酸素濃縮法 | |
| JP2002028429A (ja) | ガス分離方法 | |
| JP4685662B2 (ja) | ガス分離方法およびそれに用いる装置 |