JPS6137970B2 - - Google Patents
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- JPS6137970B2 JPS6137970B2 JP57159211A JP15921182A JPS6137970B2 JP S6137970 B2 JPS6137970 B2 JP S6137970B2 JP 57159211 A JP57159211 A JP 57159211A JP 15921182 A JP15921182 A JP 15921182A JP S6137970 B2 JPS6137970 B2 JP S6137970B2
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
本発明は、圧力変動式吸着分離方法（PSA法）
によつて、転炉又は高炉等の排ガス、すなわち少
なくとも一酸化炭素及び窒素ガスを含む混合ガス
中の一酸化炭素濃度を上昇させ、または一酸化炭
素を分離精製する目的で、該混合ガス成分に対し
て選択吸着性を有する吸着成分、例えばゼオライ
ト系吸着剤を充填した吸着塔を用いて効率よく上
記混合ガス中の一酸化炭素の分離又は精製する際
の一酸化炭素収率を上昇させる方法に関する。 本発明によれば転炉又は高炉等の排ガスを出発
原料として使用して、技術的にみても容易に一酸
化炭素濃度の上昇が可能でありかつ、従来のPSA
法による一酸化炭素精製法に比べて一酸化炭素収
率は著しく高くなる特徴があるので極めて経済的
な方法と云える。 周知の如く、一酸化炭素は一般に天然ガス、プ
ロパンまたは製油所ガスを活性炭を通して脱硫し
たのち、水蒸気およびCO2と混合し、ソーダーで
洗浄・脱水の工程をへて深冷分離塔法により工業
的規模で現在製造されている。 しかしながら、この方法は量産を目的とした高
純度ガスの製造には最適と考えられるが、本方式
には、低温と高圧を必要とするために液化設備が
高価になる欠点がある。しかるに吸着法による一
酸化炭素の分離・精製法は使用する装置自身の経
済性や、吸着塔内に充填する吸着剤の再生可能な
点よりみて好ましい方法の一つと考えられる。本
発明方法に従つて一酸化炭素、含有の製鉄所排ガ
スの精製を行えば、従来法の低温分離法の如き、
低温や高圧操作を必要とせず、また吸着剤の再生
処理も簡便に行うことが出来、非常に低廉に経済
的に行なうことができ、さらに装置や設備は複雑
なものを要せず、コントロールが容易であり、技
術的、経済性に非常に有利に一酸化炭素ガスを得
ることが容易で、而も高い収率が可能なため、非
常に大きな利点となる等、今迄の方法に比較して
多くの利点がある混合ガス中の特定成分の濃縮や
分離精製を目的として各種吸着剤を使用する吸着
法が広く行なわれてきた。特にモレキユラーシー
ブ（Ｍ・Ｓ）を使用する分子節作用を利用して、
分子の大きさの異なる気体状混合物を選択吸着さ
せることにより、特定成分を吸着除去或いは吸着
させたのち脱着回収をはかるガス分離またはガス
精製法は工業的に広汎に利用されている。 本出願人は、先にN2及びCO2又はN2、CO2及び
COから成る混合物からPCA法によりN2を除去す
る方法について出願を行なつた（特願昭57−
130899号参照）。 この特願昭57−130899号の発明（先願発明）
は、本発明の(i)〜(vi)工程と同じ工程から成る。し
かし、先願発明についてはパージ工程からのガス
を廃棄していた。 本願発明では、パージ工程からのガスを他の塔
の加圧（吸着）に利用することを特徴とし、CO
の回収率を増加させることを目的としている。 本発明は前述の如くガス吸着現象の差異を利用
して、一酸化炭素を効率よく濃縮するものである
が、発明者はこれに伴う吸着塔の吸着・減圧・排
気・パージ・加圧の諸工程を鋭意検討するととも
に関連する各種ガスの濃縮実験を実施した結果下
記の方式が最適であるとの結論に達した。 原料加圧−吸着（）−並流減圧−並流パージ
−向流排気−吸着（）−吸着（）。なおこれの
細部説明は後述してある。 以下に本発明の細部を説明する。 本発明は、吸着法を利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におい
て、該混合ガス中の一酸化炭素に対して選択性を
有する吸着物質を充填した２つ以上の吸着塔を使
用し、その方法は (i) 原料ガスにより吸着塔を加圧する加圧工程、 (ii) さらに原料ガスを吸着塔に流して、吸着塔出
口における易吸着成分の濃度が吸着塔入口にお
ける易吸着成分の濃度に達するまで又は両者の
濃度が等しくなる点の少し前まで吸着剤に易吸
着成分を吸着させる吸着（）工程、 (iii) 吸着（）工程終了後その吸着塔と真空脱着
が終つた吸着塔とを連結し、前者の吸着塔から
ガスを後者の吸着塔に導入し、前者の吸着塔の
圧力を大気圧又は大気圧近くまで降下させる減
圧放圧工程、 (iv) 減圧した吸着塔に製品ガスを並流に導入して
難吸着成分をパージするパージ工程、吸着塔上
部より流出してくるガスを工程（）が終つた
吸着塔に導入してその吸着塔の加圧に使用し、 (v) パージ工程を終つた吸着塔を大気圧以下に排
気して、吸着剤に吸着されている易吸着成分を
脱着させ製品ガスを回収する回収工程、 (vi) 製品回収が終つた吸着塔と吸着工程が終つた
吸着塔とを連結して後者の吸着塔からのガスを
前者の吸着塔に導入する吸着（）工程、及び (vii) 他の吸着塔のパージ工程からのガスによる吸
着（）工程、 から成り、定期的に吸着塔間の流れを変えて、上
記操作を繰返すことを特徴とした方法に関する。 本発明の工程(i)は吸着塔に原料ガスを導入する
吸着塔の加圧工程である。本発明では回収すべき
ガスは易吸着成分であるので高い吸着圧は必要で
はなく、１Kg／cm2Ｇ程度の吸着圧で十分であり、
それより低い吸着圧であつても良い。 工程(ii)は吸着（）工程である、吸着塔出口に
おける易吸着成分（一酸化炭素ガス、二酸化炭素
ガス）の濃度が吸着塔入口における易吸着成分の
濃度と等しくなつた点というのは、吸着剤の破過
点を意味する。回収すべき成分が難吸着成分（例
えば空気から酸素ガスを分離する場合においては
酸素ガス）であるならば、高純度の難吸着成分を
得るためには破過点よりも上の水準で吸着工程を
終了することが望ましい。しかし本発明では、回
収すべき成分は易吸着成分であるから破過点また
は破過点に達する少し前まで吸着を行なう。 工程(iii)は吸着（）工程が終つた吸着塔と真空
脱着が終つた吸着塔とを連結し、好ましくは並流
方向に前者の吸着塔からガスを後者の吸着塔に導
入し、前者の吸着塔の圧力を大気圧または大気圧
近くまで降下させる。この工程では吸着塔に収納
されている吸着剤間の空気中のガスが放出され、
真空脱着が終つた吸着塔の吸着（）加圧に使用
される。前者の吸着塔の圧力がほぼ大気圧になる
までこの操作を維持する。 工程(iv)は減圧した吸着塔に並流に製品ガスを導
入して吸着塔内に残つている難吸着成分（窒素ガ
ス等）をパージする。この場合の製品ガスの導入
圧は吸着圧力より低く、大気圧より高い方が望ま
しく、この場合ポンプ等を使用する必要がなく、
製品ガスタンクと吸着塔を連結することによつて
パージを実施する。又このとき吸着塔出口のパー
ジガス濃度は製品ガス濃度に吸着塔内に残つてい
る難吸着成分が加わるのみで製品ガス濃度より少
し低下するのみで原料混合ガス濃度よりも充分に
一酸化炭素に富んだ部分（製品ガス濃度に近い部
分）第１図の露出曲線で云えば平担部分に相当す
る。この部分を回収利用して連続的に一酸化炭素
ガスを濃縮する際の、他塔の加圧用ガス（吸着
（）として使用する。 工程(v)は、パージ工程が終つた吸着塔を真空ポ
ンプ、エゼクター、ブロワー等を用いて、大気圧
以下に排気して好ましくは300Torr以下、最も好
ましくは300〜30Torrの範囲まで真空にし、吸着
剤に吸着されていた成分（一酸化炭素ガス等）を
脱着させ製品ガスとして回収する。 工程(vi)は製品回収が終つた吸着塔と吸着工程が
終つた吸着塔とを連結し、後者の吸着塔からのガ
スを前者の吸着塔に導入する吸着（）工程であ
る。この場合、後者の吸着塔がほぼ大気圧になつ
た時ガスの導入を中止するので前者の吸着塔の圧
力は大気圧に達しない。 工程(vii)は、他の吸着塔のパージ工程からのガス
による吸着（）からなる。 本発明で使用される吸着剤としては、モルデナ
イト系ゼオライト、活性化したゼオライト（天然
又は合成）、これを粉砕して適当な結合剤を加え
て成形し、焼結したものが挙げられる。 本発明は特願昭57−130899号の発明と比べて下
記の利点を有する。 (1) パージガスを回収することにより、系外への
放出量が減少し、COの収率が上昇する。 (2) パージ工程からの濃度の高いガスを回収する
ことにより、吸着剤表面の清浄度が長く保た
れ、吸着剤の一酸化炭素吸着能力が高められ
た。これは、難吸着ガスによる表面吸着或いは
汚染が減少する（易吸着成分の吸着時に於ける
難吸着成分の同伴吸着量が減少する）からであ
る。 以下本発明の代表的な具体例である転炉排ガス
中の窒素ガスを除去し、一酸化炭素ガスを分離回
収する方法に基づいて、本発明を詳しく説明する
が本発明の方法は、これらの具体例に限定される
ものではない。 第２図は吸着法により連続的に転炉排ガスから
難吸着成分である窒素ガスを除去し、易吸着成分
の一酸化炭素ガスを分離濃縮するフローシートで
ある。 吸着塔Ａ，Ｂ、は易吸着成分を選択的に吸着す
る吸着剤が収納されている。吸着塔Ａ，Ｂを真空
ポンプ、エゼクター、ブロワー等を用いて大気圧
以下に減圧排気して、今吸着塔Ａに原料ガスを加
圧導入し、真空状態より昇圧させるためバルブ１
を開くことによつて行う。この時バルブ２，３，
４，５，６，７，８，９，１０は、すべて閉であ
る。 吸着塔Ｂはこのステツプでは、まだ真空状態を
保持している。吸着塔Ａは昇圧後、吸着圧力0.1
Kg／cm2Ｇから3.0Kg／cm2Ｇ、好ましくは0.2Kg／cm2
Ｇから1.0Kg／cm2Ｇの吸着圧力を保つ様にバルブ
３は開かれ、難吸着ガスはガスホルダーに回収さ
れる。一定時間或は一定量の吸着工程終了後原料
供給バルブ１及び出口バルブ３は閉じ、吸着塔Ｂ
への連結パイプにあるバルブ５を開き、吸着塔Ａ
の塔内圧力を大気圧附近まで減圧放出させ、吸着
塔Ｂの吸着剤に減圧放圧されたガスを吸着させ
る。吸着塔Ａが大気圧附近になると吸着塔内の空
隙（吸着剤間の空間）にたまつている難吸着成分
ガスを追出すために製品ガスタンク１２よりバル
ブ７を開いて吸着塔Ａの下部よりパージ工程を行
う。このときの吸着塔出口のパージガス濃度は製
品ガス濃度に吸着塔内に残つている難吸着成分ガ
スが加わり第１図の漏出曲線のＢの様に製品ガス
濃度より少し低下するのみである。このパージ工
程終了ガスを吸着塔Ｂの先に減圧加圧工程に引き
続き吸着剤に易吸着成分を吸着させるこの時点で
吸着塔Ｂは大気圧近くまで減圧加圧された状態に
なつている。 パージ工程が終了するとバルブ５及び７は閉じ
られ吸着塔下部よりバルブ９を開にし真空ポンプ
等を用いて減圧排気を行い吸着剤に吸着している
易吸着成分を脱着させる。この際の排気圧力は大
気圧以下、好ましくは300Torr以下、最も好まし
くは300〜30Torrの範囲まで行つて易吸着成分で
あるCOを製品ガスとして回収するものである。 上記操作をそれぞれの吸着塔において順次繰返
すことによつて連続的に吸着剤に易吸着成分であ
るCOガスを分離精製することが出来る。なお１
３は廃ガスタンクである。 実施例 １ 以下本発明をさらに具体的に説明するため、一
酸化炭素混合ガス（CO＝93.0％ N2＝7.0％）の
精製を試みた。 精製工程として既述の如く「原料加圧−吸着
（）（並流）−減圧（並流）吸着（）−パージ
（並流）吸着（）−真空排気（向流）−加圧（吸
着）（並流）」の精製サイクルにもとづいて実施し
た。 活性化したゼオライト（0.5Kg）1/8″ペレツ
ト）を充填したステンレススチール製の吸着塔
（1.D.1B×1m）を真空排気して60Torrの真空に保
つた後、上記の混合ガス（CO＝93.0％ N2＝7.0
％）を線速２cm／secで塔の下部より導入して混
合ガスの精製を実施した。この場合供給ガス量
13.15Nlに対し減圧放圧量（1.8Nl）のみを回収し
た場合、精製一酸化炭素ガス量は6.85Nlで収率は
33.1％でパージ工程のガスも回収した場合供給ガ
ス量は10.45Nlと減少し、精製一酸化炭素ガス量
は7.35Nlで収率は57.2％と向上した。 実施例 ２ 実施例(i)と同一装置を用いて下記実験条件で転
炉排ガスを用いた精製分離を行つた結果である。 実験条件 ガス組成 CO＝88％、CO2＝2.0％ N2＝4.0％、H2＝5.9％ O2＝0.1％ 吸着剤 ZN−501 操作温度 25℃ 吸着圧力 1.0Kg／cm2Ｇ 吸着速度 ２cm／sec 原料供給量 11.0Nl 上記真空ポンプを用いて60Torrまで脱気、回
収を行つて製品ガスである一酸化炭素ガスを回収
した。 従来法では製品ガス量は5.15Nlで回収率は22.5
％であつたが本発明の方法では5.85Nlの製品ガス
が回収出来収率も52.5％と向上した。残留窒素濃
度は0.9％以下であつた。 実施例 ３ 実施例２と同一条件で吸着時の廃棄ガス量を約
半分（原料ガス濃度に達する手前で吸着工程を終
了させた場合）にした場合の転炉排ガスの精製・
分離を行つた結果である。 実験条件 ガス組成 CO＝88％、CO2＝2.0％ N2＝4.0％、H2＝5.9％ O2＝0.1％ 吸着剤 ZN−501 操作温度 25℃ 吸着圧力 1.0Kg／cm2Ｇ 吸着速度 2.0cm／sec 原料供給量 9.23Nl 上記を真空ポンプを用いて60Torrまで排気を
行つて製品ガスである一酸化炭素ガスを脱着回収
をはかつた。 従来法では製品ガス量5.9Nl収率37.2％であつ
たのに対して本発明の方法では製品ガス量6.2Nl
収率72.6％と向上した。残留窒素濃度は0.8％以
下であつた。
によつて、転炉又は高炉等の排ガス、すなわち少
なくとも一酸化炭素及び窒素ガスを含む混合ガス
中の一酸化炭素濃度を上昇させ、または一酸化炭
素を分離精製する目的で、該混合ガス成分に対し
て選択吸着性を有する吸着成分、例えばゼオライ
ト系吸着剤を充填した吸着塔を用いて効率よく上
記混合ガス中の一酸化炭素の分離又は精製する際
の一酸化炭素収率を上昇させる方法に関する。 本発明によれば転炉又は高炉等の排ガスを出発
原料として使用して、技術的にみても容易に一酸
化炭素濃度の上昇が可能でありかつ、従来のPSA
法による一酸化炭素精製法に比べて一酸化炭素収
率は著しく高くなる特徴があるので極めて経済的
な方法と云える。 周知の如く、一酸化炭素は一般に天然ガス、プ
ロパンまたは製油所ガスを活性炭を通して脱硫し
たのち、水蒸気およびCO2と混合し、ソーダーで
洗浄・脱水の工程をへて深冷分離塔法により工業
的規模で現在製造されている。 しかしながら、この方法は量産を目的とした高
純度ガスの製造には最適と考えられるが、本方式
には、低温と高圧を必要とするために液化設備が
高価になる欠点がある。しかるに吸着法による一
酸化炭素の分離・精製法は使用する装置自身の経
済性や、吸着塔内に充填する吸着剤の再生可能な
点よりみて好ましい方法の一つと考えられる。本
発明方法に従つて一酸化炭素、含有の製鉄所排ガ
スの精製を行えば、従来法の低温分離法の如き、
低温や高圧操作を必要とせず、また吸着剤の再生
処理も簡便に行うことが出来、非常に低廉に経済
的に行なうことができ、さらに装置や設備は複雑
なものを要せず、コントロールが容易であり、技
術的、経済性に非常に有利に一酸化炭素ガスを得
ることが容易で、而も高い収率が可能なため、非
常に大きな利点となる等、今迄の方法に比較して
多くの利点がある混合ガス中の特定成分の濃縮や
分離精製を目的として各種吸着剤を使用する吸着
法が広く行なわれてきた。特にモレキユラーシー
ブ（Ｍ・Ｓ）を使用する分子節作用を利用して、
分子の大きさの異なる気体状混合物を選択吸着さ
せることにより、特定成分を吸着除去或いは吸着
させたのち脱着回収をはかるガス分離またはガス
精製法は工業的に広汎に利用されている。 本出願人は、先にN2及びCO2又はN2、CO2及び
COから成る混合物からPCA法によりN2を除去す
る方法について出願を行なつた（特願昭57−
130899号参照）。 この特願昭57−130899号の発明（先願発明）
は、本発明の(i)〜(vi)工程と同じ工程から成る。し
かし、先願発明についてはパージ工程からのガス
を廃棄していた。 本願発明では、パージ工程からのガスを他の塔
の加圧（吸着）に利用することを特徴とし、CO
の回収率を増加させることを目的としている。 本発明は前述の如くガス吸着現象の差異を利用
して、一酸化炭素を効率よく濃縮するものである
が、発明者はこれに伴う吸着塔の吸着・減圧・排
気・パージ・加圧の諸工程を鋭意検討するととも
に関連する各種ガスの濃縮実験を実施した結果下
記の方式が最適であるとの結論に達した。 原料加圧−吸着（）−並流減圧−並流パージ
−向流排気−吸着（）−吸着（）。なおこれの
細部説明は後述してある。 以下に本発明の細部を説明する。 本発明は、吸着法を利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におい
て、該混合ガス中の一酸化炭素に対して選択性を
有する吸着物質を充填した２つ以上の吸着塔を使
用し、その方法は (i) 原料ガスにより吸着塔を加圧する加圧工程、 (ii) さらに原料ガスを吸着塔に流して、吸着塔出
口における易吸着成分の濃度が吸着塔入口にお
ける易吸着成分の濃度に達するまで又は両者の
濃度が等しくなる点の少し前まで吸着剤に易吸
着成分を吸着させる吸着（）工程、 (iii) 吸着（）工程終了後その吸着塔と真空脱着
が終つた吸着塔とを連結し、前者の吸着塔から
ガスを後者の吸着塔に導入し、前者の吸着塔の
圧力を大気圧又は大気圧近くまで降下させる減
圧放圧工程、 (iv) 減圧した吸着塔に製品ガスを並流に導入して
難吸着成分をパージするパージ工程、吸着塔上
部より流出してくるガスを工程（）が終つた
吸着塔に導入してその吸着塔の加圧に使用し、 (v) パージ工程を終つた吸着塔を大気圧以下に排
気して、吸着剤に吸着されている易吸着成分を
脱着させ製品ガスを回収する回収工程、 (vi) 製品回収が終つた吸着塔と吸着工程が終つた
吸着塔とを連結して後者の吸着塔からのガスを
前者の吸着塔に導入する吸着（）工程、及び (vii) 他の吸着塔のパージ工程からのガスによる吸
着（）工程、 から成り、定期的に吸着塔間の流れを変えて、上
記操作を繰返すことを特徴とした方法に関する。 本発明の工程(i)は吸着塔に原料ガスを導入する
吸着塔の加圧工程である。本発明では回収すべき
ガスは易吸着成分であるので高い吸着圧は必要で
はなく、１Kg／cm2Ｇ程度の吸着圧で十分であり、
それより低い吸着圧であつても良い。 工程(ii)は吸着（）工程である、吸着塔出口に
おける易吸着成分（一酸化炭素ガス、二酸化炭素
ガス）の濃度が吸着塔入口における易吸着成分の
濃度と等しくなつた点というのは、吸着剤の破過
点を意味する。回収すべき成分が難吸着成分（例
えば空気から酸素ガスを分離する場合においては
酸素ガス）であるならば、高純度の難吸着成分を
得るためには破過点よりも上の水準で吸着工程を
終了することが望ましい。しかし本発明では、回
収すべき成分は易吸着成分であるから破過点また
は破過点に達する少し前まで吸着を行なう。 工程(iii)は吸着（）工程が終つた吸着塔と真空
脱着が終つた吸着塔とを連結し、好ましくは並流
方向に前者の吸着塔からガスを後者の吸着塔に導
入し、前者の吸着塔の圧力を大気圧または大気圧
近くまで降下させる。この工程では吸着塔に収納
されている吸着剤間の空気中のガスが放出され、
真空脱着が終つた吸着塔の吸着（）加圧に使用
される。前者の吸着塔の圧力がほぼ大気圧になる
までこの操作を維持する。 工程(iv)は減圧した吸着塔に並流に製品ガスを導
入して吸着塔内に残つている難吸着成分（窒素ガ
ス等）をパージする。この場合の製品ガスの導入
圧は吸着圧力より低く、大気圧より高い方が望ま
しく、この場合ポンプ等を使用する必要がなく、
製品ガスタンクと吸着塔を連結することによつて
パージを実施する。又このとき吸着塔出口のパー
ジガス濃度は製品ガス濃度に吸着塔内に残つてい
る難吸着成分が加わるのみで製品ガス濃度より少
し低下するのみで原料混合ガス濃度よりも充分に
一酸化炭素に富んだ部分（製品ガス濃度に近い部
分）第１図の露出曲線で云えば平担部分に相当す
る。この部分を回収利用して連続的に一酸化炭素
ガスを濃縮する際の、他塔の加圧用ガス（吸着
（）として使用する。 工程(v)は、パージ工程が終つた吸着塔を真空ポ
ンプ、エゼクター、ブロワー等を用いて、大気圧
以下に排気して好ましくは300Torr以下、最も好
ましくは300〜30Torrの範囲まで真空にし、吸着
剤に吸着されていた成分（一酸化炭素ガス等）を
脱着させ製品ガスとして回収する。 工程(vi)は製品回収が終つた吸着塔と吸着工程が
終つた吸着塔とを連結し、後者の吸着塔からのガ
スを前者の吸着塔に導入する吸着（）工程であ
る。この場合、後者の吸着塔がほぼ大気圧になつ
た時ガスの導入を中止するので前者の吸着塔の圧
力は大気圧に達しない。 工程(vii)は、他の吸着塔のパージ工程からのガス
による吸着（）からなる。 本発明で使用される吸着剤としては、モルデナ
イト系ゼオライト、活性化したゼオライト（天然
又は合成）、これを粉砕して適当な結合剤を加え
て成形し、焼結したものが挙げられる。 本発明は特願昭57−130899号の発明と比べて下
記の利点を有する。 (1) パージガスを回収することにより、系外への
放出量が減少し、COの収率が上昇する。 (2) パージ工程からの濃度の高いガスを回収する
ことにより、吸着剤表面の清浄度が長く保た
れ、吸着剤の一酸化炭素吸着能力が高められ
た。これは、難吸着ガスによる表面吸着或いは
汚染が減少する（易吸着成分の吸着時に於ける
難吸着成分の同伴吸着量が減少する）からであ
る。 以下本発明の代表的な具体例である転炉排ガス
中の窒素ガスを除去し、一酸化炭素ガスを分離回
収する方法に基づいて、本発明を詳しく説明する
が本発明の方法は、これらの具体例に限定される
ものではない。 第２図は吸着法により連続的に転炉排ガスから
難吸着成分である窒素ガスを除去し、易吸着成分
の一酸化炭素ガスを分離濃縮するフローシートで
ある。 吸着塔Ａ，Ｂ、は易吸着成分を選択的に吸着す
る吸着剤が収納されている。吸着塔Ａ，Ｂを真空
ポンプ、エゼクター、ブロワー等を用いて大気圧
以下に減圧排気して、今吸着塔Ａに原料ガスを加
圧導入し、真空状態より昇圧させるためバルブ１
を開くことによつて行う。この時バルブ２，３，
４，５，６，７，８，９，１０は、すべて閉であ
る。 吸着塔Ｂはこのステツプでは、まだ真空状態を
保持している。吸着塔Ａは昇圧後、吸着圧力0.1
Kg／cm2Ｇから3.0Kg／cm2Ｇ、好ましくは0.2Kg／cm2
Ｇから1.0Kg／cm2Ｇの吸着圧力を保つ様にバルブ
３は開かれ、難吸着ガスはガスホルダーに回収さ
れる。一定時間或は一定量の吸着工程終了後原料
供給バルブ１及び出口バルブ３は閉じ、吸着塔Ｂ
への連結パイプにあるバルブ５を開き、吸着塔Ａ
の塔内圧力を大気圧附近まで減圧放出させ、吸着
塔Ｂの吸着剤に減圧放圧されたガスを吸着させ
る。吸着塔Ａが大気圧附近になると吸着塔内の空
隙（吸着剤間の空間）にたまつている難吸着成分
ガスを追出すために製品ガスタンク１２よりバル
ブ７を開いて吸着塔Ａの下部よりパージ工程を行
う。このときの吸着塔出口のパージガス濃度は製
品ガス濃度に吸着塔内に残つている難吸着成分ガ
スが加わり第１図の漏出曲線のＢの様に製品ガス
濃度より少し低下するのみである。このパージ工
程終了ガスを吸着塔Ｂの先に減圧加圧工程に引き
続き吸着剤に易吸着成分を吸着させるこの時点で
吸着塔Ｂは大気圧近くまで減圧加圧された状態に
なつている。 パージ工程が終了するとバルブ５及び７は閉じ
られ吸着塔下部よりバルブ９を開にし真空ポンプ
等を用いて減圧排気を行い吸着剤に吸着している
易吸着成分を脱着させる。この際の排気圧力は大
気圧以下、好ましくは300Torr以下、最も好まし
くは300〜30Torrの範囲まで行つて易吸着成分で
あるCOを製品ガスとして回収するものである。 上記操作をそれぞれの吸着塔において順次繰返
すことによつて連続的に吸着剤に易吸着成分であ
るCOガスを分離精製することが出来る。なお１
３は廃ガスタンクである。 実施例 １ 以下本発明をさらに具体的に説明するため、一
酸化炭素混合ガス（CO＝93.0％ N2＝7.0％）の
精製を試みた。 精製工程として既述の如く「原料加圧−吸着
（）（並流）−減圧（並流）吸着（）−パージ
（並流）吸着（）−真空排気（向流）−加圧（吸
着）（並流）」の精製サイクルにもとづいて実施し
た。 活性化したゼオライト（0.5Kg）1/8″ペレツ
ト）を充填したステンレススチール製の吸着塔
（1.D.1B×1m）を真空排気して60Torrの真空に保
つた後、上記の混合ガス（CO＝93.0％ N2＝7.0
％）を線速２cm／secで塔の下部より導入して混
合ガスの精製を実施した。この場合供給ガス量
13.15Nlに対し減圧放圧量（1.8Nl）のみを回収し
た場合、精製一酸化炭素ガス量は6.85Nlで収率は
33.1％でパージ工程のガスも回収した場合供給ガ
ス量は10.45Nlと減少し、精製一酸化炭素ガス量
は7.35Nlで収率は57.2％と向上した。 実施例 ２ 実施例(i)と同一装置を用いて下記実験条件で転
炉排ガスを用いた精製分離を行つた結果である。 実験条件 ガス組成 CO＝88％、CO2＝2.0％ N2＝4.0％、H2＝5.9％ O2＝0.1％ 吸着剤 ZN−501 操作温度 25℃ 吸着圧力 1.0Kg／cm2Ｇ 吸着速度 ２cm／sec 原料供給量 11.0Nl 上記真空ポンプを用いて60Torrまで脱気、回
収を行つて製品ガスである一酸化炭素ガスを回収
した。 従来法では製品ガス量は5.15Nlで回収率は22.5
％であつたが本発明の方法では5.85Nlの製品ガス
が回収出来収率も52.5％と向上した。残留窒素濃
度は0.9％以下であつた。 実施例 ３ 実施例２と同一条件で吸着時の廃棄ガス量を約
半分（原料ガス濃度に達する手前で吸着工程を終
了させた場合）にした場合の転炉排ガスの精製・
分離を行つた結果である。 実験条件 ガス組成 CO＝88％、CO2＝2.0％ N2＝4.0％、H2＝5.9％ O2＝0.1％ 吸着剤 ZN−501 操作温度 25℃ 吸着圧力 1.0Kg／cm2Ｇ 吸着速度 2.0cm／sec 原料供給量 9.23Nl 上記を真空ポンプを用いて60Torrまで排気を
行つて製品ガスである一酸化炭素ガスを脱着回収
をはかつた。 従来法では製品ガス量5.9Nl収率37.2％であつ
たのに対して本発明の方法では製品ガス量6.2Nl
収率72.6％と向上した。残留窒素濃度は0.8％以
下であつた。
【表】
【表】
【表】
本発明は少なくとも２つの吸着塔を使用して実
施するが、それ以上の吸着塔を使用してもよい。 本発明は高炉又は転炉排ガスから窒素ガスを除
去するのに適用できるが、産業上発生するCO＋
N2，CO＋N2＋CO2又はCO＋N2＋CO2＋H2等を
含むからN2を除去するのに使用できる。
施するが、それ以上の吸着塔を使用してもよい。 本発明は高炉又は転炉排ガスから窒素ガスを除
去するのに適用できるが、産業上発生するCO＋
N2，CO＋N2＋CO2又はCO＋N2＋CO2＋H2等を
含むからN2を除去するのに使用できる。
第１図は吸着工程及びパージ工程における流量
と一酸化炭素ガス濃度との関係を示す。第２図
は、本発明を実施するための２塔式装置のフロー
シートである。
と一酸化炭素ガス濃度との関係を示す。第２図
は、本発明を実施するための２塔式装置のフロー
シートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸着法を利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において、該混合
ガス中の一酸化炭素に対して選択性を有する吸着
物質を充填した２つ以上の吸着塔を使用し、その
方法は (i) 原料ガスにより吸着塔を加圧する加圧工程、 (ii) さらに原料ガスを吸着塔に流して、吸着塔出
口における易吸着成分の濃度が吸着塔入口にお
ける易吸着成分の濃度に達するまで又は両者の
濃度が等しくなる点の少し前まで吸着剤に易吸
着成分を吸着させる吸着（）工程、 (iii) 吸着（）工程終了後その吸着塔と真空脱着
が終つた吸着塔とを連結し、前者の吸着塔から
ガスを後者の吸着塔に導入し、前者の吸着塔の
圧力を大気圧又は大気圧近くまで降下させる減
圧放圧工程、 (iv) 減圧した吸着塔に製品ガスを並流に導入して
難吸着成分をパージするパージ工程、吸着塔上
部より流出してくるガスを工程（）が終つた
吸着塔に導入してその吸着塔の加圧に使用し、 (v) パージ工程を終つた吸着塔を大気圧以下に排
気して、吸着剤に吸着されている易吸着成分を
脱着させ製品ガスを回収する回収工程、 (vi) 製品回収が終つた吸着塔と吸着工程が終つた
吸着塔とを連結して後者の吸着塔からのガスを
前者の吸着塔に導入する吸着（）工程、及び (vii) 他の吸着塔のパージ工程からのガスによる吸
着（）工程、 から成り、定期的に吸着塔間の流れを変えて、上
記操作を繰返すことを特徴とした方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159211A JPS5949818A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159211A JPS5949818A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949818A JPS5949818A (ja) | 1984-03-22 |
| JPS6137970B2 true JPS6137970B2 (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=15688747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159211A Granted JPS5949818A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949818A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048115A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-15 | Toyo Eng Corp | 圧力変動吸着分離法 |
| JPS6096380U (ja) * | 1983-12-06 | 1985-07-01 | 日立建機株式会社 | クライミングクレ−ンのクライミング装置 |
| JPS6095233U (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-28 | 日立建機株式会社 | 竪形プロペラシヤフトの潤滑構造 |
| AU571615B2 (en) * | 1983-12-15 | 1988-04-21 | Bergwerksverband Gmbh | Pressure swing adsorbtion of highly adsorbable components |
| JPS6177616A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-04-21 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 一酸化炭素ガスの分離回収方法 |
| JPS61122111A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-10 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | 一酸化炭素を含む混合ガス中の一酸化炭素を分離回収する方法 |
| JPS61146705A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-04 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | 一酸化炭素を含む混合ガスから高純度一酸化炭素を分離回収する方法 |
| JPS61284516A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-15 | Kawasaki Steel Corp | 転炉の撹拌ガス供給方法 |
| JPH0518370U (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | 株式会社やな川水産 | 鉢物用具及びそれに使用する盛皿 |
| CN106145112A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-23 | 茂县鑫新能源有限公司 | 一种利用控温变换制备高纯一氧化碳的新工艺及系统 |
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-
1982
- 1982-09-13 JP JP57159211A patent/JPS5949818A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5949818A (ja) | 1984-03-22 |
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