TW200418564A - Off-gas feed method and object gas purification system - Google Patents
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Description
200418564
【發明所屬之技術領 t發明係有關於 縮分離目標氣體時排 發明係有關於供給廢 精製系統。 域】 在利用壓力變動吸附法自混合氣體濃 出之廢氣之循環技術。具體而言,本 氣消耗單元廢氣之方法及目標氣體之 【先前技術】 已知^混合氣體之中濃縮分離氫氣等目標氣體之方法上 =匕變動吸附法(以下稱職法)pp_ 含吸附制t附劑之吸附#,在各吸附塔,藉著重複進行包 程之循環每# 利田^ 解及衣私淨化衣私以及升壓製 氣辦夕4。利用廷種以人法自混合氣體濃縮分離目枳 ” _技術例如自特開20 〇〇-3 1 36 0 5號公報周知。 不 含充利文獻公開之技術如圖7a〜7i所示,係使用包 行:吸附劑之3個吸附塔之裝置,#著重複進 供仏^ : Κ構成之循環,進行目標氣體之濃縮分離和 乳使用單元(改質器)自吸附塔Α、Β、^非出之賡 之技術。以下說明這些步驟。 如圖7a所示,在步驟I ,在吸附塔Α進行吸附製程, 吸附%B進行淨化製程,在吸附塔c進行第一減壓製程。 具體而言,在吸附塔A引入混合氣體,在塔内利用吸附劑 除去不要之氣體成分後,向塔外排出產品氣體(所濃縮分 離之目標氣體)。吸附塔c將剛完成吸附製程(參照後述之 步驟K)之自那裡所引出之殘留氣體作為淨化氣體引入位 200418564 五、發明說明(2) '' 於淨化製程之吸附塔B。因而,進行吸附塔C之減壓,同時 進行吸附塔B之淨化。 如圖7 b所示,在步驟π,在吸附塔A進行吸附製程, 在吸附塔B進行第一升壓製程(均壓製程),在吸附塔c進行 第二減壓製程(均壓製程)。具體而言,在吸附塔A,接著 步驟I ,利用吸附劑除去不要之氣體成分後,向塔外排出 產品氣體。吸附塔C接著步驟I ,將殘留氣體引入吸附塔 B ’吸附塔B完成淨化製程後(參照步驟I ),儲存自吸附塔 C引入之氣體。因而,進行吸附塔c之減壓同時進行吸附塔 B之升壓,在吸附塔b和吸附塔^之間使得均壓化。 如圖7c所不,在步驟jjj,在吸附塔儿進行吸附 在吸進行第二升壓製程,在吸附塔c進行解吸製程 (排down製^。具體而言,在吸附塔a,接著步 ::進:之;Γ分…及附 體,而且利用 吸附塔c,排出在塔内殘留之氣 體 利用所引起之減壓解吸吸附劑所吸附之不要之友 體成分後向塔外排出。 卩仃 < 不要之乳 在步驟IV〜VI,如圖7d〜7f所示,在 I〜m之吸附塔c -樣的進行第—減壓;/ 7 以及解吸製程。在吸附塔B和和在步驟程 一樣:=化,程、第-升壓製程以及第二; 在少驟VII〜IX,如圓7 ΓΓ 7 ί ; JL· 圖7g〜71所不,在吸附塔Λ和在步騍 五、發明說明(3) i〜二之吸附塔8 一樣的進行淨化製程、第一升壓製程以及 的:^壓製程。在吸附塔B和在步驟1〜瓜之吸附塔c 一樣 :、#亏卓減壓製程、第二減壓製程以及解吸製程。在吸 付° ^^和^和在步驟1〜冚之吸附塔A —樣的進行吸附製程。 工藉著在各吸附塔A、B、C重複進行以上所說明之步驟 ^ 自混合氣體除去不要之氣體成分’連續的得到目 知乳體〉辰度高之產品氣體。 而,自在步驟〗之吸附塔]8、在步驟瓜之吸附塔C、在 驟、1"之吸附塔C、在步驟VI之吸附塔A、在步驟W之吸附 〔1步驟K之吸附塔B排出之廢氣經由廢氣儲存槽(圖 M t :後,作為燃料供給改質器。在此,使得經由廢氣 去=二之,由係,因在步驟Π、V、M自任一個吸附塔都 ,藉著將在其他之步驟排出之廢氣之一部分儲 ;j氣儲存槽,在來自吸附塔之廢氣之排出中斷之步驟 、〔谓,也使得不中斷的持續供給改質器廢氣。 二^,廢氣儲存槽一般具有吸附塔之5倍以上之容 λ之Ϊ:目標氣體濃縮分離之系統之小型化推進上成為重 存槽之容積減少時,因屡力變動術,令廢氣儲 k大難使該槽小型化。 【發明内容】 因此,本發明之目的在於提供一 用PSA法,利用複數吸附塔自混合氣廢*氣供給方法,利 時’不中斷的供給廢氣消耗單元自該吸H分離目標氣體 '塔排出之廢氣, 200418564 ----- 五、發明說明(4) 而且Γ使將目標氣體漠縮分離之系統小型化。 用以杏:-明之別的目的在於提供-種目標氣體精穿李絲 用以二施這種廢氣供給方法。 侑衣系統, 利用重‘進行^ ^ : 一形態、’提供-種廢氣供給方法, 標氣體時,供給廢氣=吸附塔自 '混^乱體遭縮分離目 附塔之至少一個排:::…部之步驟’藉著令自該吸 耗單元該廢氣。 "廢乳,不中斷的持績供給該廢氣消 右依據以上之;I:盖、生 利用廢氣儲存槽等儲=,f可持續的向塔外排出廢氣,不 供給該廢氣消‘單亓二,量之該廢氣,也可不中斷的持續 製系統之小型化之番ΐ廢氣。因此,可將係在目標氣體精 、;亩,推& A F且礙要因之廢氣儲存槽小型化或取 目標氣體精製系統小型化。 採用氣消耗單元之該廢氣之流量較好。藉著 變化的激烈ϊ化排出壓力或成分在各步驟或隨0 對廢巧…=之變定化緩和。0此 體流路j吸附塔和該廢氣消耗單元之間:氣 若依;= 開度變化控制該流量車!:次 重複進行:吸附掣程^二之貫施形態,在該各吸附圪要 之氣體成分後排“標劑=混合氣體;;減壓 下氣體〉辰度咼之產品氣體;弟
200418564 五、發明說明(5) 製程,令吸附塔内之壓力降至第一中間壓力為止;第二減 壓製程,令吸附塔内之壓力降至第二中間壓力為止;解吸 製程,解吸吸附劑所吸附之不要之氣體成分後排出;淨化 製程,將淨化氣體引入吸附塔内後排出殘留於塔内之氣 體;以及升壓製程,令吸附塔内之壓力上升。將自位於該 第二減壓製程之吸附塔之產品氣體出口排出之殘留氣體引 入位於該升壓製程之別的吸附塔,而且自位於該第二減壓 製程之吸附塔之混合氣體入口供給該廢氣消耗單元廢氣。 該各吸附塔在該第二減壓製程、該解吸製程以及該淨 化製程供給該廢氣消耗單元廢氣較好。 利用在連接該各吸附塔和該廢氣消耗單元之間之氣體 流路所設置之流量控制閥之控制供給該廢氣消耗單元之廢 氣之流量,該流量控制閥之開度在該淨化製程變成最大, 在該第二減壓製程變成最小,在該解吸製程逐漸增加較 好。 在本發明之別的適合之實施形態,在該各吸附塔依次 重複進行:吸附製程,利用吸附劑吸附混合氣體中之不要 之氣體成分後排出目標氣體濃度高之產品氣體;第一減壓 製程,令吸附塔内之壓力降至第一中間壓力為止;第二減 壓製程,令吸附塔内之壓力降至第二中間壓力為止;解吸 製程,解吸吸附劑所吸附之不要之氣體成分後排出;淨化 製程,將淨化氣體引入吸附塔内後排出殘留於塔内之氣 體;以及第一升壓製程,令吸附塔内之壓力上升;等待製 程,將吸附塔混合氣體入口及產品氣體出口都關閉;以及
2215-6155-PF(N2).ptd 第9頁 200418564 五、發明說明(6) 第二升壓製程,令吸附塔内之壓力更上升。將自位於該第 二減壓製程之吸附塔之產品氣體出口排出之殘留氣體引入 位於該第一升壓製程之別的吸附塔,而且自位於該第二減 壓製程之吸附塔之混合氣體入口供給該廢氣消耗單元廢 氣。 該廢氣消耗單元構成製造該混合氣體之改質裝置之燃 燒部較好。 該目標氣體係氫氣,該混合氣體包含氫氣和氫氣以外 之可燃性氣體成分較好。 若依據本發明之第二形態,提供一種目標氣體精製系 統,包括:改質裝置,具有燃燒部,而且自原料氣體製造 含有目標氣體之混合氣體;精製裝置,利用重複進行由複 數步驟構成之循環之壓力變動吸附法,利用充填了吸附劑 之複數吸附塔自混合氣體濃縮分離目標氣體;以及供給裝 置,將自該精製裝置排出之廢氣作為燃料供給燃燒部。該 供給裝置包括排出控制裝置,在構成該循環之全部之步 驟,藉著令自該吸附塔之至少一個排出該廢氣,不中斷的 持續供給該燃燒部該廢氣。 該供給裝置不經由暫時儲存該廢氣之廢氣儲存槽的供 給該燃燒部該廢氣較好。 最好該排出控制裝置包括:流量控制閥,設於對該吸 附塔供給或排出各氣體之氣體流路;及開度控制裝置,控 制該流量控制閥之開度。 自依照圖面說明之實施例將明白本發明之其他之特徵
2215-6155-PF(N2).ptd 第10頁 200418564 五、發明說明(7) 及優點。 【實施方式】 以下,參照附加之圖面具體說明本發明之最佳徐> 例。本發明之實施例1之廢氣供給方法例如可使用1苑一 之3塔式PSA系統實施。圖i所示之3塔式pSA系統χι :所不 備改質裝置1、精製裝置2以及廢氣供給裝置3。改所,具 包含燃燒部1 0和改質部丨丨。精製裝置2包含3座吸附貝找衣置1 B、C、混合氣體用配管2 〇、產品氣體用配管2丨、淼:^、 回收用配管22、氣體引入用配管23以及產品氣體、、,j氣體 管24。廢氣供給裝置3具備廢氣供給用配管3〇。疋*用配 在各吸附:t合A、β、C充填吸附劑。在吸附劑、 碳(適合除去二氧化碳或甲烷氣體)、沸石(適合土 α ^ 化碳或氮氣)、氧化鋁(適合除去水蒸氣)等。者妙 氡 例之吸附劑也可併用2種以上,也可使用=外=舉 附劑。 1午π以外的吸 用配配:2°〜24各自設置自動閥"。在殘留氣體回收 夂白U品氣體逆流用配管24以及廢氣供給用配管30 …置,!控制閥40、41、42。又,也設置控制自動閥 "Λ ί流量控制閥40、41、42之開度之控制裝置(圖 这、六旦祕幻日日, 错者控制自動閥a〜q之開閉 、41、42之開度’在各吸附塔A、B、c進 行吸附製程、第一減壓製程、第—決 制# » ^ ^ 弟一減壓製程、解吸製程、 夺化製知、弟一升壓製程以及第二升壓製程。
2215-6155-PF(N2).ptd 200418564 五、發明說明(8) -- 具體而言,按照圖2所示之時序在各吸附塔a、B、c進 行各製程(步驟1〜9)。在圖2表示在各步驟之自動閥^^之 開閉狀恶’在圖3 a〜3 i在模式上表示在各步驟之氣體流 動。又,圖4表示在步驟1〜3為止之各步驟流量控制閥42之 開度控制例。若依據圖4所示之例子,流量控制 度在步驟1係100%(固定),在步驟2係1〇%(固定), 二3 係自40%(步驟3開始時)至100%(步驟3終了時 的隨時間變化。曰,可括昭雲|杠立1 t η、、 成線性 之心 “人 勺決定流量控制閥42 之開度。一樣的,也可按照需要任意的 40、41之開度。 疋抓里控制閥 此外’在圖2使用以下之簡稱。 AD :吸附製程 第一DP :第一減壓製程 製程 第二DP :第二 DE :解吸製程 S C :淨化製程 第一PR :第一升壓製程 第-pR :第二升壓製程 在步驟1,如岡9私- 上 吸附塔B進行淨’在吸附塔A進行吸附製程,在 f化衣矛壬,在吸附技f 土隹并铉 為圖3a所示之氣體流動狀態。。丁弟一減壓製程,設 如圖1及圖^ 部11經由混人ϋ 附塔A自在改質裝置1之改質 土㈤作匕。虱體用配管? n泠白包 ^ ^ 吸附塔A利用吸m句 動閥a引入混合氣體。在 用及附劑除去不要之氣體成分後,向塔外排出
2215-6155-PF(N2).ptd 第12頁 200418564 五、發明說明(9) 產品氣體。經由自動閥i及產品氣體用配瞢 體。 回收產品氣 在吸附塔B,經由自動閥η、殘留氣體回收 流夏控制閥4 0、自動閥p、氣體引入用配管2 3以"吕 引入自吸附塔C所排出之殘留氣體。因吸附塔^先^動閥J 製程,而吸附塔B先進行解吸製程(參照圖3丨所示進=吸附 9),吸附塔C之塔内比吸附塔B之塔内高壓。因:之^_ 吸附塔C之殘留氣體引入吸附塔b,吸附塔c之汉 著將 第一中間壓力為止,自吸附塔B排出在塔内殘留之氣=至 經由廢氣供給用配管30及流量控制閥42供給 所、。 之燃燒部10該氣體。 又貝衷置1 在假設吸附最高壓力為100%、解吸最低壓力為〇%之 況,將在吸附塔C(第一減壓製程)之該第一中間月 35%〜85%之範圍。 々 在步驟2,如圖2所示,在吸附塔人進行吸附製程 吸附塔B進行第一升壓製程,在吸附塔c進行第二減壓製 程,設為圖3b所示之氣體流動狀態。 如圖1及圖3b所示,在吸附塔A接著步驟丄引入混合 體後向丨合外排出產品氣體。和步驟1 一樣的回收產品氣 體。 而,經由自動閥n、殘留氣體回收用配管2 2、流量拎 制閥40、自動閥p、氣體引入用配管㈡以及自動閥】引: 吸附塔c所引出之殘留氣體,而且經由自動閥f、廢氣供α 用配管30以及流量控制閥42供給燃燒部iQ。即,在步/
I 2215-6155-PF(N2).ptd 1 第13頁 200418564 五、發明說明(ίο) " ' 2,為了在吸附蛤B和吸附塔c之間使得均壓化,藉著關閉 自動閥f ’切斷來自吸附塔B之廢氣之供給,但是藉著打開 自動fff,自吸附塔C經由自動閥f、廢氣供給用酉己管30以 及流量控制間42供給燃繞部丨〇廢氣。結果,自步驟丨不會 中斷的持續供給燃燒部廢氣。X,吸附塔C之塔内進- 步減壓至比第一中間壓力低之第二中間壓力,而且進行吸 附塔B之升壓。 在假設吸附最南壓力為1 0 0%、解吸最低壓力為0%之情 況’將在吸附塔C (第二減壓製程)之該第二中間壓力設為 50%〜15%之範圍。 在步驟3,如圖2所示,在吸附塔a進行吸附製程,在 吸附塔B進行第二升壓製程,在吸附塔c進行解吸製程,設 為圖3 c所示之氣體流動狀態。 如圖1及圖3c所示,在吸附塔a接著步驟1及步驟2引入 混合氣體後,向塔外排出產品氣體。和步驟1 一樣的回收 產品氣體,但是其一部分經由產品氣體逆流用配管24、自 動閥q、流量控制閥4 1、氣體引入用配管2 3以及自動閥】被 η 引入吸附塔Β,進行吸附塔β之塔内之進一步之升壓 而,在吸附塔C,如圖2所示,關閉自動閥e、m ◦,將自動閥f設為打開狀態,自塔内排出廢氣(也包含自 ,附劑解吸之不要之氣體成分)至解吸最低壓力為止。該 乳經由自動閥f、廢氣供給用配管30以及流量控制閥42 =:燒部1〇。因& ’自步驟2不會中斷的持續供給燃燒 部1 0廢氣。
200418564 五、發明說明(11) 在步驟4 ^ ^ ^ 驟;I〜3之吸附塔C 一樣的進行第一減壓製程、付—和在步 以及解吸製程。在吸附塔β和和在步驟1〜]々一減麼製程 的進行吸附製程。在吸附塔C和在步驟〗〜° A ~樣^升屢製程…一,吸附塔β ,如圖2及圖3 d〜3 f所示,扃 :一樣的進行第一減壓製程、/ί塔^和在步 的進行淨化製程、第一升屢製程以及第二^ 7〜9,如圖2及圖3g〜3i所示,在吸、从 奸迄FI — Μ的進杆淫外制如 从 F付和在步 在步驟 壓製程 樣 驟卜3之吸附塔Β —樣的進行淨化製程、第一附塔Α和在步 第二升壓製程。在吸附塔Β和在步驟卜3之^升壓製裎以及 進行第一減壓製程、第二減壓製程以及解$ =塔C 一樣的 塔C和和在步驟卜3之吸附塔Α —樣的進行吸附&制程°在吸 藉著在各吸附塔A、B、C重複進行以上戶、^程。 1〜9,自混合氣體除去不要之氣體成分,明之步驟 氣體濃度高之產品氣體,而且自各吸附塔A、、哭的得到目標 出廢氣。結果,可不中斷的持續供給燃燒f、C持續排 此,在本實施例之pSA系統X1不必設置需I 廢氣。因 積之廢氣貯藏槽,可達成該系統^之小而施大之設置面 目標氣體設為氫氣之情況,在混合氣體上丄此外’在將 以外之可燃性氣體成分的較好。 匕s氫氣和氫氣 其次,邊參照圖5〜圖6邊說明本發 =給方法。,5在各步驟表示在各吸附塔if她例2之廢氣 :雁圖t在:式上表示將目標氣體濃縮分離‘ ^製程之内 對應之氣體之流程。户%和該各歩® PSA系統X1之構心之在/里^例2 fSA系統和在實施例^ 式。伴隨吸附塔C在於追加吸附㈣,變成4塔 之追加,追加自動閥等,但是因其他之 ________ 附 2215-6155-PF(N2).ptd 第15頁 200418564 五、發明說明(12) 構:和實施例1的-樣,省略說明 之構造及在各步驟之閥之開閉狀態。。彳之砰細之系統 此外,在圖5使用以下之簡稱。 AD :吸附製程 第一 DP :第一減壓製程 第二DP :第二減壓製程 DE :解吸製程 SC :淨化製程 第一PR :第一升壓製程 弟一PR .第二升壓製程 WA :等待製程 在實施例2,在各吸附塔Α、β 第-減麼製程、第二減㈣、 D進仃吸附製程、 一升壓製程、等待製程以及第二:淨化製程、第 照圖5所示之時序在各吸附塔人、衣私。>具體而言,按 1,〜12,)。 D進仃各製程(步驟 在步驟Γ ,如圖5所示,在吸附挞A 吸罐進”二升壓製程,在…c進::在 :附塔D進仃第一減壓製程,設為圖6a所示之氣體流動狀在 /如圖6a所示’在吸附塔A自改質部(圖上未示)引入斤 合,體。在吸附塔A利用吸附劑除去不要之氣體成分後, ,塔外排出產品氣體後回收。又,向吸附塔B引入該產品 氣體之一部分,進行吸附塔β之塔内之升壓。 第16頁 2215-6155-PF(N2).ptd 200418564 五、發明說明(13) 在吸附塔C,引人& )。因吸附塔D先造附塔〇所排出之殘留氣體(淨= 進仃吸附製程,而吸附塔C先進行解 氣體 吸製程(參照圖6 1所示夕丰4 ---------------- #糾 塔C之塔内高塵。因而之;:驟12’),吸附塔D之塔内比吸Ξ 附塔C,吸附塔D之议肉、將吸附塔D之殘留氣體引入 塔C排出在塔内殘留之翕 弟中間反力為止曰 (圖上未示)。 乳體。將所排出之廢氣供給燃燒邡 在假設吸附最高壓力為100%、解吸最低壓力為0%之情 況,將在吸附塔D(第一诘厭制 解及琅低&刀乃 35%〜85%之範圍。 減[衣程)之該第一中間壓力設為 在步驟2 ’如圖5所示,卢 吸附塔Β進行第二升壓^,;吸附塔Α進行吸附製程,在 你 ^ _ 每在吸附塔C進行第一升壓製 私’在吸附塔D進行第二減壓絮 流動狀態。 成&衣鲛,设為圖6b所示之氣體 向二附塔A接著步驟"入混合氣體後, 又,該產品氣體之一部分繼^:樣:回收產品氣體。 塔B之塔内之升壓。 破引入吸附_,進行吸附 而,自吸附塔D引出之殘留每祕 供給燃燒部10。㉛,在步驟2,,卡了人吸附塔〇,而且
之間使得均壓化,,切斷來自^附吸附塔D 是自吸附塔D供給燃燒部1 〇廢氣。〇 ' ^ ^出,但 供給燃燒部1〇廢氣。又,因:,二的持續 壓至比第一中間壓力低之第二中=D之:内進-步減 〒間Μ力,而且進行吸附塔
2215-6155-PF(N2).ptd f 17頁 200418564 五、發明說明(14) C之升壓。 在假设吸附最高壓力為1 〇 〇 %、解吸最低麼力為〇 %之情 況’將在吸附塔D (第二減壓製程)之該第二中間壓力設為 50%〜15%之範圍。 在步驟3 ’,如圖5所示,在吸附塔a進行吸附製程,在 吸附塔B進行第二升壓製程,在吸附塔C進行等待製程,在 吸附塔D進行解吸製程,設為圖6 c所示之氣體流動狀態。 圖6c所示,在吸附塔a接著步驟1及步驟2引入混合氣 體後’向塔外排出產品氣體。和步驟1 一樣的回收產品氣 體。又,該產品氣體之一部分被引入吸附塔B,進行吸附 塔B之塔内之升壓。 而,在吸附塔D,自塔内排出廢氣至解吸最低壓力為 止。將所排出之廢氣供給燃燒部(圖上未示)。又,吸附挞 C處於未交換氣體之等待狀態。 在步驟4’〜6’ ,如圖5及圖6d〜6f所示,在吸附塔a和在 步驟1’〜3’之吸附塔D —樣的進行第一減壓製程、第二減壓 製程以及解吸製程。在吸附塔B和和在步驟丨,〜3,之吸附玟 A—樣的進行吸附製程。在吸附塔c和在步驟丨,〜3,之吸附# 塔B —樣的進行第二升壓製程。在吸附塔D和在步驟丨,〜3,' 之吸附塔C 一樣的進行淨化製程、第一升壓製程以及等 製程。 在步驟7,〜9,,如圖5及圖6g〜6i所示,在吸附塔人和 步驟1,〜3’之吸附塔C 一樣的進行淨化製程、第一升壓製浐 以及等待製程。在吸附塔B和在步驟丨,〜3,之吸附拔
2215-6155-PF(N2).ptd 第18頁 200418564 五、發明說明(15) -- 的進行第一減壓製程、第二減壓製程以及解吸 附塔C和和在步驟丨,〜3,之吸附塔A —樣的進行吸附^在吸 ^㈣和在步驟丨’〜3’之吸附别—樣的進行第=壓 在牛〜12,,如圖5及圖…61所示,在吸附塔A和 在乂驟1〜3之吸附塔β —樣的進行第二升壓势p。— 塔Β和在步驟!,〜3,之吸附塔c —樣的進行淨化吸附 升壓製程以及等待製程。在吸附塔c/ 弟― 附』及附w和和在步驟Γ〜3’之吸附塔Α —樣的進行吸 藉著在各吸附塔A、B、c、〇重複進行以上所 驟〜 ,自混合氣體除去不要之氣體成分,、表病 ^ 目標氣體濃度高之| g ^ 連1的得到 Γ η :&辟μ山 產口口體。 因自各吸附塔A、β、 C一、D才寺貝排出廢氣’可不中斷的持續供給燃 不)廢氣。目此,在實施例2之PSA系統不必設置需=^ 面積之廢氣貯藏槽,可達成該系統X1之小型化办 :卜;在將目標氣體設為氫氣之情;兄,在混合氣體上包含t 軋和虱軋以外之可燃性氣體成分的較好。 3虱 =上說明了本發明之具體之實施㈣,但是 ;如此’可在不超出本發明之構想之範圍内進行各以限 2215-6155-PF(N2).ptd 第19頁 200418564 圖式簡單說明 圖1係用以實現本發明之實施例1之廢氣供給方法之3 塔式PSA系統之概略構造圖。 圖2係在使用該3塔式PS A系統將目標氣體濃縮分離時 之各步驟(步驟卜9 ),表示在各吸附塔進行之製程及那時 閥之開閉狀態之時序圖。 圖3a〜3i係和該各步驟(步驟1〜9)對應之氣體之流程 圖。 圖4係表示在用以控制自該PSA系統排出之廢氣之流量 之流量控制閥之開度之隨時間之變化之圖。 、圖5係在使用用以實現本發明之實施例2之廢氣供給方 法之4塔式PSA系統將目標氣體濃縮分離時之各步驟(步驟 Γ〜1 2 ’),表示在各吸附塔進行之製程之時序圖。 圖6 a〜6 1係和該各步驟(步驟1 ’〜1 2 ’)對應之氣體之流 程圖。 圖7a〜7i係和使用用以實現以往之廢氣供給方法之3塔 式PSA系統將目標氣體濃縮分離時之各步驟(步驟I〜IX)對 應之氣體之流程圖。 符號說明 1改質裝置、 2精製裝置、 3廢氣供給裝置、 I 0燃燒部、 II 改質部、
2215-6155-PF(N2).ptd 第20頁 200418564 圖式簡單說明 2 0 混合氣體用配管、 2 1 產品氣體用配管、 2 2 殘留氣體回收用配管、 23 氣體引入用配管、 2 4 產品氣體逆流用配管、 4 0、41、4 2 流量控制閥、 a〜q自動閥、 XI PSA系統、 A、B、C、D吸附塔、產品氣體。
2215-6155-PF(N2).ptd 第21頁
Claims (1)
- 200418564 六、申請專利範圍 1. 一種廢氣供給方法,利用重複進行由複數步驟構成 之循環之壓力變動吸附法,在利用充填了吸附劑之複數吸 附塔自混合氣體濃縮分離目標氣體時,供給廢氣消耗單元 自該吸附塔排出之廢氣, 其特徵在於: 在構成該循環之全部之步驟,藉著令自該吸附塔之至 少一個排出該廢氣,不中斷的持續供給該廢氣消耗單元該 廢氣。 2. 如申請專利範圍第1項之廢氣供給方法,其中,控 制供給該廢氣消耗單元之該廢氣之流量。 3. 如申請專利範圍第2項之廢氣供給方法,其中,藉 著令在連接該各吸附塔和該廢氣消耗單元之間之氣體流路 所設置之流量控制閥之開度變化控制該流量。 4. 如申請專利範圍第1項之廢氣供給方法,其中,在 該各吸附塔依次重複進行:吸附製程,利用吸附劑吸附混 合氣體中之不要之氣體成分後排出目標氣體濃度高之產品 氣體;第一減壓製程,令吸附塔内之壓力降至第一中間壓 力為止;第二減壓製程,令吸附塔内之壓力降至第二中間 壓力為止;解吸製程,解吸吸附劑所吸附之不要之氣體成 分後排出;淨化製程,將淨化氣體引入吸附塔内後排出殘 留於塔内之氣體;以及升壓製程,令吸附塔内之壓力上 升; 將自位於該第二減壓製程之吸附塔之產品氣體出口排 出之殘留氣體引入位於該升壓製程之別的吸附塔,而且自2215-6155-PF(N2).ptd 第22頁 200418564 六、申請專利範圍 供给 位於該第二減壓製程之吸附塔之混合氣體入 消耗單元廢氣。 ^給讀廣广 5 ·如申請專利範圍第4項之廢氣供給方法, 尺 各吸附塔在該第二減壓製程、該解吸製程以其中,讀 供給該廢氣消耗單元廢氣。 〜淨化製程 6·如申請專利範圍第5項之廢氣供給方法,其中,利 用在連,4各吸附塔和該廢氣消耗單元之間之氣體流路所 ,置之,量控制閥之控制供給該廢氣消耗單元之廢氣之流 蓋’ 4 /爪里控制閥之開度在該淨化製程變成最大,在該第 二減壓製程變成最小,在該解吸製程逐漸增加。 _ 7 ·如申請專利範圍第1項之廢氣供給方法,其中,在 =f吸附塔依次重複進行:吸附製程,利用吸附劑吸附混 =氣體:之不要之氣體成分後排出目標氣體濃度高之產品 氣體,第一減壓製程,令吸附塔内之壓力降至第一中間壓 ^為止,第一減壓製程,令吸附塔内之壓力降至第二中間 壓力為止;解吸製程,解吸吸附劑所吸附之不要之氣體成 分後^出;淨化製程,將淨化氣體引入吸附塔内後排出殘 ^於i合内之氣體;α及第一升壓製矛呈,令吸附塔内之壓力 ^1 ;等待製程,將吸附塔混合氣體入口及產品氣體出口 都關及第二升壓製程,令吸附塔内之壓力更上升; 出之殘留程;”塔之產品氣體出口排 且自位於該第二減壓制壓製程之別的吸附塔’而 廢氣消耗單元^衣知之吸附塔之混合氣體入口供给該 2215-6155-PF(N2).ptd 第23頁 200418564 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第1項之廢氣供給方法,其中,該 廢氣消耗單元構成製造該混合氣體之改質裝置之燃燒部。 9. 如申請專利範圍第1項之廢氣供給方法,其中,該 目標氣體係氫氣,該混合氣體包含氫氣和氫氣以外之可燃 性氣體成分。 1 0. —種目標氣體精製系統,包括: 改質裝置,具有燃燒部,而且自原料氣體製造含有目 標氣體之混合氣體; 精製裝置,利用重複進行由複數步驟構成之循環之壓 力變動吸附法,利用充填了吸附劑之複數吸附塔自混合氣 體濃縮分灕目標氣體;以及 供給裝置,將自該精製裝置排出之廢氣作為燃料供給 燃燒部; •其特徵在於: 該供給裝置包括排出控制裝置,在構成該循環之全部 之步驟,藉著令自該吸附塔之至少一個排出該廢氣,不中 斷的持續供給該燃燒部該廢氣。 11.如申請專利範圍第1 0項之目標氣體精製系統,其 中,該供給裝置不經由暫時儲存該廢氣之廢氣儲存槽的供 給該燃燒部該廢氣。 1 2.如申請專利範圍第1 0項之目標氣體精製系統,其 中,該排出控制裝置包括: 流量控制閥,設,於對該吸附塔供給或排出各氣體之氣 體流路;及2215-6155-PF(N2).ptd 第24頁 2004185642215-6155-PF(N2).ptd 第25頁
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