JPS62193623A - 易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法 - Google Patents
易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法Info
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- JPS62193623A JPS62193623A JP61038033A JP3803386A JPS62193623A JP S62193623 A JPS62193623 A JP S62193623A JP 61038033 A JP61038033 A JP 61038033A JP 3803386 A JP3803386 A JP 3803386A JP S62193623 A JPS62193623 A JP S62193623A
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (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）
本発明は混合ガスから特定のガス成分を吸着剤によって
分離する方法の改良に関する。
分離する方法の改良に関する。
さらに詳しくは、圧力振動式吸着分離方法（以下ＰＳＡ
法と称する）によって吸着剤に吸着させたガスをより高
濃度高収率で取り出す方法に関するものである。
法と称する）によって吸着剤に吸着させたガスをより高
濃度高収率で取り出す方法に関するものである。
（従来の技術）
ＰＳＡ法によって、２種以上の異なる成分を含むガス混
合物から比較的強く吸着剤に吸着されるガス成分を選択
的に吸着させ、これを脱着して分離精製することはよく
知られている。
合物から比較的強く吸着剤に吸着されるガス成分を選択
的に吸着させ、これを脱着して分離精製することはよく
知られている。
例えば、特開昭５９−１７３１１６号公報には、二酸化
炭素またはメタン等のＰＳＡ法による分離。
炭素またはメタン等のＰＳＡ法による分離。
精製法が示されている。この方法では、複数の吸着塔を
用いて、昇圧および吸着工程−洗浄工程一脱着工程を繰
り返し、吸着塔間で組合せて行なわれている。吸着終了
後、他の吸着塔から脱着ガスの一部を吸着塔に導入して
吸着塔内を洗浄し、次に減圧脱着を行ない、脱着したガ
スの一部を連続して製品へ回収し、同時に残りの脱着ガ
スを別の吸着塔へ送り洗浄用として使用している。しか
し、この方法では、分離したい製品ガス成分の中に必要
でない他のガス成分が混入しゃす＜、９９％以上の濃度
の高純度ガスを取り出すためには大きな装置が必要であ
る。
用いて、昇圧および吸着工程−洗浄工程一脱着工程を繰
り返し、吸着塔間で組合せて行なわれている。吸着終了
後、他の吸着塔から脱着ガスの一部を吸着塔に導入して
吸着塔内を洗浄し、次に減圧脱着を行ない、脱着したガ
スの一部を連続して製品へ回収し、同時に残りの脱着ガ
スを別の吸着塔へ送り洗浄用として使用している。しか
し、この方法では、分離したい製品ガス成分の中に必要
でない他のガス成分が混入しゃす＜、９９％以上の濃度
の高純度ガスを取り出すためには大きな装置が必要であ
る。
製品ガス成分を高純度で得ようとすれば、吸着塔内の洗
浄を比較的製品ガス成分の純度の高いガスで、ある程度
時間をかけて行ない、吸着塔内の空隙部分の洗浄と、そ
れに伴なうガス成分の分圧上昇による吸着剤に吸着した
ガスの高純度化をすることが必要であるが、この結果、
単位吸着剤当たりの分離精製能力は低下する。したがっ
て、分離精製能力を維持するためＫは大きい設備を必要
とし、工業的実施には問題があった。
浄を比較的製品ガス成分の純度の高いガスで、ある程度
時間をかけて行ない、吸着塔内の空隙部分の洗浄と、そ
れに伴なうガス成分の分圧上昇による吸着剤に吸着した
ガスの高純度化をすることが必要であるが、この結果、
単位吸着剤当たりの分離精製能力は低下する。したがっ
て、分離精製能力を維持するためＫは大きい設備を必要
とし、工業的実施には問題があった。
本発明の目的は、コンパクトな設備で高純度のガスをよ
り高収率で取り出すことにある。
り高収率で取り出すことにある。
（問題を解決するだめの手段）
本発明者らは、上記従来法の欠点をなくし、より高い収
率で目的とするガスが得られる方法について種々検討を
重ねた結果、吸着、脱着の各工程の間に吸着塔の均圧を
行なえばガス成分の収率が高くなることを知って本発明
に到達した。
率で目的とするガスが得られる方法について種々検討を
重ねた結果、吸着、脱着の各工程の間に吸着塔の均圧を
行なえばガス成分の収率が高くなることを知って本発明
に到達した。
すなわち、本発明は吸着塔に充填した吸着剤にガス混合
物中の特定のガス成分を選択的に吸着させ、ガス洗浄後
吸着したガス成分の脱着を行なうことにより、特定のガ
ス成分を分離する方法において、吸着、脱着の各工程終
了後にそれぞれ均圧工程を設けることを特徴とする易吸
着物質を高純度ガスとして取り出す方法である。
物中の特定のガス成分を選択的に吸着させ、ガス洗浄後
吸着したガス成分の脱着を行なうことにより、特定のガ
ス成分を分離する方法において、吸着、脱着の各工程終
了後にそれぞれ均圧工程を設けることを特徴とする易吸
着物質を高純度ガスとして取り出す方法である。
本発明は、吸着剤を充填した複数の吸着塔を有する吸着
装置を用いて混合ガスから目的とするガス成分のみを吸
着させ、ガス洗浄後減圧脱着を行なうことにより高純度
の目的とするガス成分を効率よく分離精製する方法が、 ■ ガス混合物により吸着塔を昇圧し、引きつづき混合
ガスを吸着塔へ導入し、通過させて目的とするガス成分
を吸着させる吸着工程。
装置を用いて混合ガスから目的とするガス成分のみを吸
着させ、ガス洗浄後減圧脱着を行なうことにより高純度
の目的とするガス成分を効率よく分離精製する方法が、 ■ ガス混合物により吸着塔を昇圧し、引きつづき混合
ガスを吸着塔へ導入し、通過させて目的とするガス成分
を吸着させる吸着工程。
■ 吸着ガスの一部を脱着後の吸着塔へ送る均圧工程。
■ 吸着、均圧工程終了後、その吸着塔と洗浄工程が終
了した吸着塔を連結し、後者の吸着塔より減圧脱着した
ガスの一部を前者の吸着塔に導入し、不要ガス成分を洗
浄する洗浄工程。
了した吸着塔を連結し、後者の吸着塔より減圧脱着した
ガスの一部を前者の吸着塔に導入し、不要ガス成分を洗
浄する洗浄工程。
バ 吸着剤に吸着している目的とするガス成分を減圧脱
着させ、一部のガスを洗浄用とし、残りの脱着ガスは製
品として回収する脱着工程。
着させ、一部のガスを洗浄用とし、残りの脱着ガスは製
品として回収する脱着工程。
Ｖ 脱着終了後、吸着ガスの一部を導入して行なう均圧
工程からなり、これらの操作を連続的に繰り返し、高純
度の目的とするガス成分を収率よ〈分離精製することが
できる。
工程からなり、これらの操作を連続的に繰り返し、高純
度の目的とするガス成分を収率よ〈分離精製することが
できる。
本発明で用いられる吸着剤としては、周知のもので、活
性炭、ゼオライト（以下ＺＭＳと称する）。
性炭、ゼオライト（以下ＺＭＳと称する）。
分子ぶるい活性炭（以下ＣＭＳと称す）などがあげられ
る。これらの吸着剤を用途別にみると、ＸＭＳは空気中
の酸素の分離、−酸化炭素の分離。
る。これらの吸着剤を用途別にみると、ＸＭＳは空気中
の酸素の分離、−酸化炭素の分離。
水素の分離など、またＣＭＳも銘柄によっては空気中の
窒素の分離、水素の分離などに使用することができる。
窒素の分離、水素の分離などに使用することができる。
吸着剤は、堅固な塔内に充填して使用し、吸着剤量およ
び吸着剤層高さは、ガスの処理量、塔内流速などの諸条
件によって決定する。
び吸着剤層高さは、ガスの処理量、塔内流速などの諸条
件によって決定する。
吸着は、混合ガスを吸着剤層に導入し、目的とする易吸
着ガス成分、例えばＣＯ，ＣＯ２，ＣＨ４等を十分吸着
させる。難吸着成分ガスは、吸着塔上部より排出される
。吸着工程が終了した吸着塔内空隙および吸着剤間の空
隙には目的とする成分以外のガスを多量に含んだガスが
混在している。まだ吸着剤には目的とする成分以外のガ
スも多少吸着しているためこれらを洗浄する目的で、目
的とする成分がリッチなガスを供給し、洗浄を行なう。
着ガス成分、例えばＣＯ，ＣＯ２，ＣＨ４等を十分吸着
させる。難吸着成分ガスは、吸着塔上部より排出される
。吸着工程が終了した吸着塔内空隙および吸着剤間の空
隙には目的とする成分以外のガスを多量に含んだガスが
混在している。まだ吸着剤には目的とする成分以外のガ
スも多少吸着しているためこれらを洗浄する目的で、目
的とする成分がリッチなガスを供給し、洗浄を行なう。
洗浄に用いるガスは脱着工程で取り出される脱着ガスの
一部を用い、洗浄に使用した後のガスは塔上部より排出
され、原料ガス側に戻される。脱着は、目的とするガス
成分を十分吸着した吸着剤の圧力を減することにより、
目的とするガス成分を吸着剤から分離し、脱着ガスとし
て吸着塔下部より取り出し、一部は製品となり、一部は
洗浄ガスとして使用される。
一部を用い、洗浄に使用した後のガスは塔上部より排出
され、原料ガス側に戻される。脱着は、目的とするガス
成分を十分吸着した吸着剤の圧力を減することにより、
目的とするガス成分を吸着剤から分離し、脱着ガスとし
て吸着塔下部より取り出し、一部は製品となり、一部は
洗浄ガスとして使用される。
以上の基本工程（吸着−洗浄一説着）に加え、吸着工程
と脱着工程終了後に各塔間を連結し均圧を行なう。この
均圧工程を加えることにより、さらに高純度のガスをよ
り高収率で得ることができる。
と脱着工程終了後に各塔間を連結し均圧を行なう。この
均圧工程を加えることにより、さらに高純度のガスをよ
り高収率で得ることができる。
本発明をさらに具体的に説明するために３塔式のＰＳＡ
装置を用いて、−酸化炭素と水素の混合ガスから一酸化
炭素を分離精製する方法を述べる。
装置を用いて、−酸化炭素と水素の混合ガスから一酸化
炭素を分離精製する方法を述べる。
第１図は、３つの吸着塔を有するＰＳＡ装置のフローシ
ートである。この装置は３つの吸着塔Ａ。
ートである。この装置は３つの吸着塔Ａ。
ＢおよびＣ９原料ガスプロワ−１６，減圧するだめの真
空ポンプ１７ならびに弁１〜１５で構成されている。吸
着塔Ａ、Ｂ、Ｃには、それぞれＺＭＳが充填されており
、このうち１塔（例えば吸着塔Ａに着目する）に原料ガ
ス１８が開状態にある弁１を通って送られ、吸着塔Ａは
吸着圧まで昇圧される。吸着圧に達すると吸着済み排ガ
ス２０は弁２と逆止弁１９を通り排気される。吸着工程
が終わると数秒間の均圧工程により吸着ガスの一部が弁
２および４を通り、脱着後の吸着塔Ｂに送られる。次に
洗浄工程にはいると弁１．２および１３が閉、弁７およ
び８が開となり、別の脱着工程にある吸着塔Ｃより一酸
化炭素リッチガスが弁１５゜真空ポンプ１７．弁７を通
って吸着塔Ａに送られる。
空ポンプ１７ならびに弁１〜１５で構成されている。吸
着塔Ａ、Ｂ、Ｃには、それぞれＺＭＳが充填されており
、このうち１塔（例えば吸着塔Ａに着目する）に原料ガ
ス１８が開状態にある弁１を通って送られ、吸着塔Ａは
吸着圧まで昇圧される。吸着圧に達すると吸着済み排ガ
ス２０は弁２と逆止弁１９を通り排気される。吸着工程
が終わると数秒間の均圧工程により吸着ガスの一部が弁
２および４を通り、脱着後の吸着塔Ｂに送られる。次に
洗浄工程にはいると弁１．２および１３が閉、弁７およ
び８が開となり、別の脱着工程にある吸着塔Ｃより一酸
化炭素リッチガスが弁１５゜真空ポンプ１７．弁７を通
って吸着塔Ａに送られる。
洗浄を行なった排ガスは弁８を通って原料ガス供給ライ
ンにリサイクルされ、再び吸着される。次に脱着工程と
なり、真空ポンプ１７を使って減圧脱着させる。弁１，
２．７および８は閉、弁１３を開としておき、脱着ガス
の一部を別の洗浄工程にある吸着塔Ｂに弁９を通して送
り、残りのガスを製品ガス２１として回収する。脱着完
了後、均圧工程において弁２を開、弁１，７．８および
１３を閉とし、弁２および６を通して吸着塔Ｃより吸着
ガスが一部送られ昇圧される。
ンにリサイクルされ、再び吸着される。次に脱着工程と
なり、真空ポンプ１７を使って減圧脱着させる。弁１，
２．７および８は閉、弁１３を開としておき、脱着ガス
の一部を別の洗浄工程にある吸着塔Ｂに弁９を通して送
り、残りのガスを製品ガス２１として回収する。脱着完
了後、均圧工程において弁２を開、弁１，７．８および
１３を閉とし、弁２および６を通して吸着塔Ｃより吸着
ガスが一部送られ昇圧される。
これらの操作をそれぞれの吸着塔において順次繰り返す
ことにより高純度の一酸化炭素を収率よく回収すること
ができる。
ことにより高純度の一酸化炭素を収率よく回収すること
ができる。
以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら
の具体例に限定されるものではない。
の具体例に限定されるものではない。
実施例−１
Ｚ Ｍ Ｓ ５６１ ｙを内径４０ｗｎ長さ６００ｍｍ
の３つの塔に充填した装置を用いて、Ｃｏ ６６容量％
。
の３つの塔に充填した装置を用いて、Ｃｏ ６６容量％
。
Ｈ２３４容量％の混合ガスを１６０ ＮＲ／１１で通し
吸着圧０．ＩＫシーＧで１４５秒間吸着を行ない、次に
５秒間均圧を行なった。さらに０．１ Ｋｇ／ｅｄＧで
１４５秒間洗浄を行ない、最後に１４５秒間脱着を行な
い製品ガスを回収した。最終到達脱着圧は６０ Ｔｏｒ
ｒであった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガスは一
部洗浄ガスとしてリサイクルし、残りを製品ガスとして
回収した。このとき製品ガスＣＯ純度は、９９．９容量
に、ＣＯ収率は９６にであった。
吸着圧０．ＩＫシーＧで１４５秒間吸着を行ない、次に
５秒間均圧を行なった。さらに０．１ Ｋｇ／ｅｄＧで
１４５秒間洗浄を行ない、最後に１４５秒間脱着を行な
い製品ガスを回収した。最終到達脱着圧は６０ Ｔｏｒ
ｒであった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガスは一
部洗浄ガスとしてリサイクルし、残りを製品ガスとして
回収した。このとき製品ガスＣＯ純度は、９９．９容量
に、ＣＯ収率は９６にであった。
比較例−１
上記と同条件で均圧工程を含まない従来法を行なったが
、製品ガスＣＯ純度９９．９容量％、ＣＯ収率は８０％
であった。
、製品ガスＣＯ純度９９．９容量％、ＣＯ収率は８０％
であった。
実施例−２
２Ｍ８５６１Ｆを内径４０ｍｍ長さ６００叫の３つの吸
着塔に充填した装置を用いて、ＣＯ５２容量％、Ｎ２４
８容量％の混合ガスを１８ＯＮλ２１で通し、吸着圧０
．１ Ｋｇ／ｃｒｉｌＧで８５秒間吸着を行ない、次に
５秒間均圧を行なった。さらに０． ＩＫｇＡｉＩＧで
８５秒間洗浄を行ない、最後に８５秒間脱着を行ない製
品ガスを回収した。最終到達脱着圧は、６０ Ｔｏｒｒ
であった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガスは、一
部洗浄用としてリサイクルし、残りを製品ガスとして回
収した。このとき製品ガスＣＯ純度は９９．２容量％、
ＣＯ収率は６４％であった。
着塔に充填した装置を用いて、ＣＯ５２容量％、Ｎ２４
８容量％の混合ガスを１８ＯＮλ２１で通し、吸着圧０
．１ Ｋｇ／ｃｒｉｌＧで８５秒間吸着を行ない、次に
５秒間均圧を行なった。さらに０． ＩＫｇＡｉＩＧで
８５秒間洗浄を行ない、最後に８５秒間脱着を行ない製
品ガスを回収した。最終到達脱着圧は、６０ Ｔｏｒｒ
であった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガスは、一
部洗浄用としてリサイクルし、残りを製品ガスとして回
収した。このとき製品ガスＣＯ純度は９９．２容量％、
ＣＯ収率は６４％であった。
比較例−２
上記と同条件で均圧工程を含まない従来法を行なったが
、製品ガスＣＯ純度は９９．２容量％。
、製品ガスＣＯ純度は９９．２容量％。
ＣＯ収率は５２％であった。
実施例−３
ＣＭ５４０７Ｆ’を内径４０ｍ１長さ６００ｍの３つの
吸着塔に充填した装置を用いて、ＣＯ２２８容量％、Ｎ
２７２容量％の混合ガスを３２ＯＮＡ、４１で通し、吸
着圧０．１． Ｋ１７／ｉＧで１１５秒間吸着を行ない
、次に５秒間均圧を行なった。さらに０．１Ｋｇ／ｃｒ
ｒｌＧで１１５秒間洗浄を行ない、最後に１１５秒間脱
着を行ない製品ガスを回収した。最終到達圧力は、６０
Ｔｏｒｒであった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガ
スは一部洗浄ガスとしてリサイクルし、残りを製品ガス
として回収した。このとき製品ガスｃｏ２濃度は９９．
９容量％＋ ＣＯ２収率は５０％であった。
吸着塔に充填した装置を用いて、ＣＯ２２８容量％、Ｎ
２７２容量％の混合ガスを３２ＯＮＡ、４１で通し、吸
着圧０．１． Ｋ１７／ｉＧで１１５秒間吸着を行ない
、次に５秒間均圧を行なった。さらに０．１Ｋｇ／ｃｒ
ｒｌＧで１１５秒間洗浄を行ない、最後に１１５秒間脱
着を行ない製品ガスを回収した。最終到達圧力は、６０
Ｔｏｒｒであった。次に均圧を５秒間行なった。脱着ガ
スは一部洗浄ガスとしてリサイクルし、残りを製品ガス
として回収した。このとき製品ガスｃｏ２濃度は９９．
９容量％＋ ＣＯ２収率は５０％であった。
比較例−３
上記と同条件で均圧工程を含壕ない従来法を行なったが
、製品ｃｏ２純度は９９．９容量％、 ＣＯ２収率は３
３％であった。
、製品ｃｏ２純度は９９．９容量％、 ＣＯ２収率は３
３％であった。
（発明の効果）
本発明の方法を実施することにより、各種製造プロセス
で発生する廃ガス、分解ガス等の混合ガスから目的とす
るガス成分を高純度かつ高収率で取得することができる
。また、従来法と比較してコンパクトな装置で実施でき
るので、その結果、コストの低減、エネルギーの省力化
がはかれる。
で発生する廃ガス、分解ガス等の混合ガスから目的とす
るガス成分を高純度かつ高収率で取得することができる
。また、従来法と比較してコンパクトな装置で実施でき
るので、その結果、コストの低減、エネルギーの省力化
がはかれる。
第１図は、本発明の方法を実施するだめの３つの吸着塔
を有するＰＳＡ装置のフローシート、第２図−１は、各
吸着塔における工程を時間の経過とともにあられした表
、第２図−２は第２図−１に対応する各吸着塔の圧力変
化を示した図であり第１図 兵Ｔボ〉フ。 第２図−１ 二ｆ呈時１匍 （抄つ一一−−シ 第２図−２
を有するＰＳＡ装置のフローシート、第２図−１は、各
吸着塔における工程を時間の経過とともにあられした表
、第２図−２は第２図−１に対応する各吸着塔の圧力変
化を示した図であり第１図 兵Ｔボ〉フ。 第２図−１ 二ｆ呈時１匍 （抄つ一一−−シ 第２図−２
Claims (5)
- （１）吸着塔に充填した吸着剤にガス混合物中の特定の
ガス成分を選択的に吸着させ、ガス洗浄後吸着したガス
成分の脱着を行なうことにより、特定のガス成分を分離
する方法において、吸着、脱着の各工程終了後にそれぞ
れ均圧工程を設けることを特徴とする易吸着物質を高純
度ガスとして取り出す方法。 - （２）減圧脱着を行ない吸着塔下部より特定ガス成分を
得る特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 - （３）脱着ガスの一部を洗浄用のガスとして用いる特許
請求の範囲第（１）項記載の方法。 - （４）特定ガス成分の取り出し、およびガス洗浄を工程
期間中連続して行なう特許請求の範囲第（１）項記載の
方法。 - （５）洗浄を行なったガスを吸着工程の吸着塔下部へ導
入する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038033A JPS62193623A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61038033A JPS62193623A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62193623A true JPS62193623A (ja) | 1987-08-25 |
Family
ID=12514236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61038033A Pending JPS62193623A (ja) | 1986-02-21 | 1986-02-21 | 易吸着物質を高純度ガスとして取り出す方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62193623A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015182927A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 住友精化株式会社 | 塩化水素精製方法および塩化水素精製装置 |
| US10211149B2 (en) | 2017-02-21 | 2019-02-19 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Fan-out semiconductor package |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201516A (en) * | 1981-06-04 | 1982-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Adsorbing and separating method for gaseous mixture |
| JPS6078611A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-04 | Kawasaki Steel Corp | 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α回収率を向上する方法 |
-
1986
- 1986-02-21 JP JP61038033A patent/JPS62193623A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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