JPS6359332A - 固体アミン炭酸ガス除去装置 - Google Patents
固体アミン炭酸ガス除去装置Info
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- B01D—SEPARATION
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は固体アミン炭酸ガス除去装置に関し、特に炭酸
ガスを吸収した固体アミン樹脂の水蒸気による再生を短
時間に実施することを可能とする装置に関するものであ
る。
ガスを吸収した固体アミン樹脂の水蒸気による再生を短
時間に実施することを可能とする装置に関するものであ
る。
（従来技術）
固体アミン炭酸ガス除去装置は閉鎖空間において増加す
る炭酸ガス（ＣＯ□）の濃度をコントロールする装置で
ある６装置の主要構成要素の１つで固体アミン樹脂を充
填された反応器に閉鎖空間中の空気が送風されると、空
気中のＣＯ２は固体アミン樹脂に吸着除去される。一方
、吸着を終了した固体アミン樹脂には、通風が遮断され
、水蒸気により加熱再生される。固体アミン炭酸ガス除
去装置はこのように吸着再生を繰り返し稼動するが、こ
こで空気の送風流れ（ガス流れと呼ぶ）と再生水蒸気流
れ（蒸気流れと呼ぶ）の反応器への投入方向は従来第３
図に示す４通りの方法が考えられている。
る炭酸ガス（ＣＯ□）の濃度をコントロールする装置で
ある６装置の主要構成要素の１つで固体アミン樹脂を充
填された反応器に閉鎖空間中の空気が送風されると、空
気中のＣＯ２は固体アミン樹脂に吸着除去される。一方
、吸着を終了した固体アミン樹脂には、通風が遮断され
、水蒸気により加熱再生される。固体アミン炭酸ガス除
去装置はこのように吸着再生を繰り返し稼動するが、こ
こで空気の送風流れ（ガス流れと呼ぶ）と再生水蒸気流
れ（蒸気流れと呼ぶ）の反応器への投入方向は従来第３
図に示す４通りの方法が考えられている。
この４通りは重力場において反応器が流体方向と波向で
ある場合に限定される。
ある場合に限定される。
吸着時において固体アミン樹脂は第４図に示す如くガス
流れの上流点よりＣＯ２飽和部分、吸着進行部分、未吸
着部分に分けて考えることができ、下流点へと飽和吸着
が進行する。一方、再生時においては、第５図に示す如
く蒸気流れの上流点より再生部分、脱離進行部分、未再
生部分に分けられ、下流点へと再生が進行する。
流れの上流点よりＣＯ２飽和部分、吸着進行部分、未吸
着部分に分けて考えることができ、下流点へと飽和吸着
が進行する。一方、再生時においては、第５図に示す如
く蒸気流れの上流点より再生部分、脱離進行部分、未再
生部分に分けられ、下流点へと再生が進行する。
蒸気流れは重力場においては、凝縮した水が重力方向へ
移動することに起因して、上下の違いにより再生状況が
異なる。蒸気の熱量は反応器の加熱、固体アミンの加熱
、固体アミン−ＣＯ２の解離に使用される他、放熱によ
り失なわれる。蒸気は熱力学的仕事をおえたのち、水分
として固体アミン樹脂を湿潤させたり、凝縮水として樹
脂層間に滞留する。蒸気流れが上からの場合、凝縮水は
下方に流れるため、蒸気流れ以前に固体アミン樹脂を予
熱する効果がある。蒸気流れが下からの場合、凝縮水は
下方からの蒸気により蒸発、凝縮を繰り返しながら再生
点と同位置を保ちながら上方に移動する。
移動することに起因して、上下の違いにより再生状況が
異なる。蒸気の熱量は反応器の加熱、固体アミンの加熱
、固体アミン−ＣＯ２の解離に使用される他、放熱によ
り失なわれる。蒸気は熱力学的仕事をおえたのち、水分
として固体アミン樹脂を湿潤させたり、凝縮水として樹
脂層間に滞留する。蒸気流れが上からの場合、凝縮水は
下方に流れるため、蒸気流れ以前に固体アミン樹脂を予
熱する効果がある。蒸気流れが下からの場合、凝縮水は
下方からの蒸気により蒸発、凝縮を繰り返しながら再生
点と同位置を保ちながら上方に移動する。
吸着時におけるガス流れ方向、上下の違いによる吸着性
能に及ぼす影響は基本的に生じ得ない。
能に及ぼす影響は基本的に生じ得ない。
しかしながら、蒸気流れ方向を基準にしたガス流れ方向
の違いは、蒸気流れに並流か向流かで吸着性能に及ぼす
影響は大きい。
の違いは、蒸気流れに並流か向流かで吸着性能に及ぼす
影響は大きい。
第６図は第３図（Ｃ）のガス流れの場合のＣＯ２吸収曲
線である。第７図は第３図（ｄ）のガス流れの場合のＣ
Ｏ２吸収曲線である。第６図と第７図において他の条件
はまったく同一であるにもかかわらず。
線である。第７図は第３図（ｄ）のガス流れの場合のＣ
Ｏ２吸収曲線である。第６図と第７図において他の条件
はまったく同一であるにもかかわらず。
初期吸収性能が著しく異なることがわかる。この現象は
以下のごとく説明できる。即ち再生終了直後に固体アミ
ン樹脂層の端に未再生の部分が存在し、かつ高温で凝縮
水が残留した状態であると考えられる。この状態から吸
収工程でガスが通されると、上記部分ではＣＯ２ガスの
脱離が再開する。
以下のごとく説明できる。即ち再生終了直後に固体アミ
ン樹脂層の端に未再生の部分が存在し、かつ高温で凝縮
水が残留した状態であると考えられる。この状態から吸
収工程でガスが通されると、上記部分ではＣＯ２ガスの
脱離が再開する。
ガス流れが蒸気流れと並流の場合、第８図の如く脱離Ｃ
０２ガスはガス流れに従い反応器出側に達する。一方ガ
ス流れが蒸気流れと向流の場合、脱離ＣＯ□ガスは再生
終了部分に流し出され吸着されるため１反応器出側に達
することはない（第９図）。
０２ガスはガス流れに従い反応器出側に達する。一方ガ
ス流れが蒸気流れと向流の場合、脱離ＣＯ□ガスは再生
終了部分に流し出され吸着されるため１反応器出側に達
することはない（第９図）。
従って、並流の場合脱離ＣＯ□ガスによる初期吸収性能
低下が著しい。
低下が著しい。
以上の理由により蒸気流れは凝縮水による予熱効果が期
待できる下方向で、ガス流れは初期吸収性能低下の生じ
ない上方向が最適といえるが、実際には蒸気配管内での
ドレンを効率よく除去する目的や、配管配置の関係によ
りそれぞれの使用条件に加えて第３図のいずれかが選択
されているのが現状であり、吸着・再生特性から見る限
り第３図の流体流れでは満足いくものではない。
待できる下方向で、ガス流れは初期吸収性能低下の生じ
ない上方向が最適といえるが、実際には蒸気配管内での
ドレンを効率よく除去する目的や、配管配置の関係によ
りそれぞれの使用条件に加えて第３図のいずれかが選択
されているのが現状であり、吸着・再生特性から見る限
り第３図の流体流れでは満足いくものではない。
（発明の解決しようとする問題点）
上記従来技術の問題点を解決すること、即ち炭酸ガスを
吸収した固体アミン樹脂の水蒸気による再生を短時間に
実施できる装置を提供しようとすることを目的とするも
のである。
吸収した固体アミン樹脂の水蒸気による再生を短時間に
実施できる装置を提供しようとすることを目的とするも
のである。
（発明による解決手段）
固体アミン樹脂層の中心に再生蒸気配管に連結された多
孔付チューブを配設し、該多孔付チューブの孔はガス吸
収時のＣＯ，、濃度に比例してあらかじめ孔の穿設密度
を決定されたものであることを特徴とする。
孔付チューブを配設し、該多孔付チューブの孔はガス吸
収時のＣＯ，、濃度に比例してあらかじめ孔の穿設密度
を決定されたものであることを特徴とする。
（実施例）
第１図に基いて説明する。１は反応器ケーシングである
。該ケーシング内に上下の多孔板２，２と、多孔板２，
２間に立設されケーシング１の中心に設けられた多孔付
チューブ３が設けられている。したがって樹脂層Ａは多
孔付チューブ３の周りとケーシング１との間及び上下の
多孔板２，２間に形成されている。
。該ケーシング内に上下の多孔板２，２と、多孔板２，
２間に立設されケーシング１の中心に設けられた多孔付
チューブ３が設けられている。したがって樹脂層Ａは多
孔付チューブ３の周りとケーシング１との間及び上下の
多孔板２，２間に形成されている。
第２図は多孔チューブの詳細を示し、図から明らかなよ
うに、軸方向にみて孔４の密度が異っている。
うに、軸方向にみて孔４の密度が異っている。
（作用）
１）再生蒸気を固体アミン樹脂層Ａの中心に設けた多孔
付チューブ３で送ることにより、固体アミン樹脂層Ａと
蒸気が短時間に接触できる。
付チューブ３で送ることにより、固体アミン樹脂層Ａと
蒸気が短時間に接触できる。
２）軸方向に孔数密度を異ならしめたので、再生蒸気は
効率よくそれぞれの吸着帯部分のＣＯ２濃度に比例して
（ＣＯ，解離熱量必要分に比例して）供給することがで
きる。すなわち吸収時、ガス上流側より固体アミン樹脂
層ＡにＣ０２が吸着されるため、上流側では飽和であり
、下流に行くに従い吸着量は減少し、最下流では未吸着
層が存在するので、不必要に再生を行っていたのを改善
することができた。
効率よくそれぞれの吸着帯部分のＣＯ２濃度に比例して
（ＣＯ，解離熱量必要分に比例して）供給することがで
きる。すなわち吸収時、ガス上流側より固体アミン樹脂
層ＡにＣ０２が吸着されるため、上流側では飽和であり
、下流に行くに従い吸着量は減少し、最下流では未吸着
層が存在するので、不必要に再生を行っていたのを改善
することができた。
３）再生蒸気は多孔付チューブ３から固体アミン樹脂層
に送られるため、多孔付チューブに至るまでの再生用蒸
気配管の配置は基本的に自由に選定可能となる。蒸気流
れは、脱離ＣＯ２ガスをどこから抜き出すかにより決定
される。
に送られるため、多孔付チューブに至るまでの再生用蒸
気配管の配置は基本的に自由に選定可能となる。蒸気流
れは、脱離ＣＯ２ガスをどこから抜き出すかにより決定
される。
従来再生終了を蒸気流れ出側において温度上昇を検知す
ることによって検知していたのに対し、上記実施例では
温度上昇で再生終了を検知しようとしても検知できない
という欠点がある。すなわち、再生部分が再生当初より
反応器全体におよぶため９反応器内の温度上昇が必ずし
も固体アミン樹脂層全体の再生終了と同一であるとは言
えない。
ることによって検知していたのに対し、上記実施例では
温度上昇で再生終了を検知しようとしても検知できない
という欠点がある。すなわち、再生部分が再生当初より
反応器全体におよぶため９反応器内の温度上昇が必ずし
も固体アミン樹脂層全体の再生終了と同一であるとは言
えない。
しかしながら、蒸気投入量を一定にする等再生条件を一
定にとれば一定した再生時間で再生が終了することがわ
かっており、あらかじめ再生時間をＣＯ□分析計等で把
握していればまったく問題を生じない。
定にとれば一定した再生時間で再生が終了することがわ
かっており、あらかじめ再生時間をＣＯ□分析計等で把
握していればまったく問題を生じない。
（効果）
固体アミン炭酸ガス吸収装置は閉鎖空間に使用されるも
のであり、吸収性能がすぐれ、かつ電力が小さいことが
要求される。本発明によれば、固体アミン樹脂層におけ
るＣＯ２濃度分布ならびに再生時の特性に着目して、最
適な蒸気投入方式を用いたことにより、上記要求を満足
するとともに、装置設計における自由度が増すことが可
能となつた。
のであり、吸収性能がすぐれ、かつ電力が小さいことが
要求される。本発明によれば、固体アミン樹脂層におけ
るＣＯ２濃度分布ならびに再生時の特性に着目して、最
適な蒸気投入方式を用いたことにより、上記要求を満足
するとともに、装置設計における自由度が増すことが可
能となつた。
第１図は本発明に係る反応器を示す。
第２図は反応器内の多孔付チューブの詳細斜視図。
第３図は反応器における処理ガス再生蒸気の関係を示す
諸例を示す。 第４図は従来型反応器内の樹脂層内でのＣＯ２吸収状態
の説明図。 第５図は同じく蒸気による再生状態の説明図。 第６図は第３図（Ｃ）の場合の００２吸収曲線図。 第７図は第３図（ｄ）の場合のＣＯ□吸収曲線図。 第８図はガス流れが蒸気流れと並流の場合の反応器内の
未再生部分の状態を説明する図。 第９図はガス流れと蒸気流れが向流の場合の樹脂層内の
状態を示す。 図において； １ 反応器ケーシング２ 多孔板 ３ 多孔付チューブ ４ 孔 以上 第 １ 図 ↓ り５王Ｔシ斉ｎス 第２図 第３図 （０） （ｂ） （Ｃ） （ｄ）第４図 力°゛ス ↓ 第５図 蕉気 ↓ 第６図 ｑ石之月ｊ？日卑几七ｍ山） 第７図 り〉ｑ又１１間（ｍｉｎ）
諸例を示す。 第４図は従来型反応器内の樹脂層内でのＣＯ２吸収状態
の説明図。 第５図は同じく蒸気による再生状態の説明図。 第６図は第３図（Ｃ）の場合の００２吸収曲線図。 第７図は第３図（ｄ）の場合のＣＯ□吸収曲線図。 第８図はガス流れが蒸気流れと並流の場合の反応器内の
未再生部分の状態を説明する図。 第９図はガス流れと蒸気流れが向流の場合の樹脂層内の
状態を示す。 図において； １ 反応器ケーシング２ 多孔板 ３ 多孔付チューブ ４ 孔 以上 第 １ 図 ↓ り５王Ｔシ斉ｎス 第２図 第３図 （０） （ｂ） （Ｃ） （ｄ）第４図 力°゛ス ↓ 第５図 蕉気 ↓ 第６図 ｑ石之月ｊ？日卑几七ｍ山） 第７図 り〉ｑ又１１間（ｍｉｎ）
Claims (1)
- 固体アミン樹脂層の中心に再生蒸気配管に連結された多
孔付チューブを配設し、該多孔付チューブの孔はガス吸
収時のＣＯ＿２濃度に比例して、あらかじめ孔の穿設密
度を決定されたものであることを特徴とする固体アミン
炭酸ガス除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201335A JPS6359332A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 固体アミン炭酸ガス除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61201335A JPS6359332A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 固体アミン炭酸ガス除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359332A true JPS6359332A (ja) | 1988-03-15 |
Family
ID=16439311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61201335A Pending JPS6359332A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 固体アミン炭酸ガス除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6359332A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1332783A1 (en) * | 2002-01-16 | 2003-08-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Carbon dioxide scrubber for fuel and gas emissions |
| US6824596B2 (en) | 2003-02-19 | 2004-11-30 | Jan Strmen | Gas scrubbing device for odorizing equipment operation, service and emergency |
| US9655502B2 (en) | 2011-12-13 | 2017-05-23 | EndoChoice Innovation Center, Ltd. | Removable tip endoscope |
| US9986899B2 (en) | 2013-03-28 | 2018-06-05 | Endochoice, Inc. | Manifold for a multiple viewing elements endoscope |
| US10499794B2 (en) | 2013-05-09 | 2019-12-10 | Endochoice, Inc. | Operational interface in a multi-viewing element endoscope |
| US10925471B2 (en) | 2013-03-28 | 2021-02-23 | Endochoice, Inc. | Fluid distribution device for a multiple viewing elements endoscope |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61201335A patent/JPS6359332A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755892B2 (en) | 2000-08-17 | 2004-06-29 | Hamilton Sundstrand | Carbon dioxide scrubber for fuel and gas emissions |
| EP1332783A1 (en) * | 2002-01-16 | 2003-08-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Carbon dioxide scrubber for fuel and gas emissions |
| US6824596B2 (en) | 2003-02-19 | 2004-11-30 | Jan Strmen | Gas scrubbing device for odorizing equipment operation, service and emergency |
| US9655502B2 (en) | 2011-12-13 | 2017-05-23 | EndoChoice Innovation Center, Ltd. | Removable tip endoscope |
| US10470649B2 (en) | 2011-12-13 | 2019-11-12 | Endochoice, Inc. | Removable tip endoscope |
| US9986899B2 (en) | 2013-03-28 | 2018-06-05 | Endochoice, Inc. | Manifold for a multiple viewing elements endoscope |
| US10925471B2 (en) | 2013-03-28 | 2021-02-23 | Endochoice, Inc. | Fluid distribution device for a multiple viewing elements endoscope |
| US10499794B2 (en) | 2013-05-09 | 2019-12-10 | Endochoice, Inc. | Operational interface in a multi-viewing element endoscope |
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