JP3215713B2 - 窒素ガス分離方法 - Google Patents

窒素ガス分離方法

Info

Publication number
JP3215713B2
JP3215713B2 JP09205492A JP9205492A JP3215713B2 JP 3215713 B2 JP3215713 B2 JP 3215713B2 JP 09205492 A JP09205492 A JP 09205492A JP 9205492 A JP9205492 A JP 9205492A JP 3215713 B2 JP3215713 B2 JP 3215713B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
adsorption
nitrogen gas
adsorption tank
tank
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP09205492A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05261233A (ja
Inventor
功 金重
恒夫 玄馬
猛 田丸
哲彦 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Chemical Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Chemical Co Ltd filed Critical Kuraray Chemical Co Ltd
Priority to JP09205492A priority Critical patent/JP3215713B2/ja
Priority to US08/032,023 priority patent/US5346536A/en
Priority to DE69303074T priority patent/DE69303074T2/de
Priority to EP93104248A priority patent/EP0561340B1/en
Publication of JPH05261233A publication Critical patent/JPH05261233A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3215713B2 publication Critical patent/JP3215713B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
    • C01B21/0405—Purification or separation processes
    • C01B21/0433—Physical processing only
    • C01B21/045—Physical processing only by adsorption in solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/104—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/4006—Less than four
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/053—Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気等窒素ガスと酸素ガ
スを主成分とする混合ガスから窒素ガスを分離する方式
に関するもので、更に詳しくは分子篩炭（以下、MSC と
言う）を充填した吸着槽を用い、圧力変動吸着方式（以
下、PSA 方式と言う）によって、高純度の窒素ガスを得
ることが出来る方式である。
【０００２】
【従来の技術】MSC はその種々のガスに対する吸着速度
差を利用すれば、酸素ガス、炭酸ガス、水分等を短時間
のうちに吸着除去し、窒素ガスを直接取り出すことが出
来る優れた性質を持っている。
【０００３】MSC を吸着剤として、PSA 方式で空気等の
混合ガスから窒素ガスを分離する方法は、一般に加圧吸
着、均圧、脱着再生等の各操作によって構成されてお
り、複数の吸着槽を用いてこれ等の操作を順次切り替え
て実施することによって連続的に窒素ガスを得ることが
出来る。均圧操作とは吸着操作の終った吸着槽内に残存
する加圧状態のガスを、再生操作が終了した他の吸着槽
へ圧力差を利用して、両槽の内圧がほぼ等しい状態にな
るまで移動させる操作であり、原料ガス原単位低減と動
力原単位低下のためになされているものである。
【０００４】前記の各操作を行う過程において、製品窒
素ガスの純度向上を図るため種々の方策がとられてい
る。すなわち、再生操作中の吸着槽に少量の製品窒素ガ
スを流して吸着槽を洗浄する方法、再生、均圧の両操作
を完了し吸着操作に移行する時点で、当該吸着槽出口部
空間に均圧操作を実施したことにより滞留している低純
度窒素を、分子篩炭が充填されている吸着槽床の内部迄
移動せしめるために必要な量の製品窒素を逆流さす方
法、或いは、吸着操作開始直後に発生する比較的低純度
の窒素を、系外に放出または原料ガス中へ戻して再利用
する方法等が採用される。
【０００５】また、均圧操作は両吸着槽内の急激な圧力
変化を伴うため、MSC の流動化現象に起因する粒間磨耗
による粉末化を抑制する手段として、移動ガス流量を絞
り均圧時間を長くとる方法も提案されている。
【０００６】空気等を原料とし、MSC よりなる吸着床を
用いたPSA 方式窒素ガス分離装置は単純な機構よりな
り、オンサイトで安価な窒素を必要な時に生産できるほ
か、安全性と全自動無人運転を特徴として急速に市場を
拡大してきた。
【０００７】しかし、深冷分離方式に代表される既存の
窒素ガス製造方式と比較した場合、MSC を用いたPSA 方
式の窒素ガス分離装置で得られる窒素ガスはその純度が
低いことがガスの利用上最も大きな障害になっていた。
窒素ガス純度（ここで、窒素ガス純度とは、窒素ガスと
アルゴンの合計容量％をいう、以下同じ）を99.9％以上
にすると製品の収率が低下し、また原料ガス原単位も著
しく増加する。このため更に高純度の窒素ガスが要求さ
れる時は、PSA 方式で分離された窒素ガスに水素ガスを
添加し、触媒の作用で残存酸素ガスと化合させて水と
し、更にその水分を除去する等の方法を使用した精製装
置を付加する必要がある。しかし、これ等の方法を採用
すると危険性の高い水素ガスの使用、未反応水素ガスの
窒素ガス中への混入、設備費の上昇等多くの問題が生ず
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題点
にかんがみ、PSA 窒素ガス分離方式のシステムの一部改
良と操作条件を特定の範囲に設定することによって、高
純度の窒素ガスを得ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等はMSC を吸着
床とするPSA 窒素ガス分離方式によって、高純度の窒素
ガスを得るため、PSA 方式の操作システムと窒素ガスの
純度の関係について検討した。その結果、均圧工程で吸
着工程が終了した吸着槽と再生工程が終了した吸着槽の
連結部分より均圧ガスの一部を系外へ放出させること、
ここで更に原料ガス入口側のみを連結せしめて均圧ガス
の一部を系外へ放出する場合、ガス放出量を特定の範囲
内に設定することによって、窒素ガスの純度が著しく高
め得ることを見出し、これに基づいて本発明に到達し
た。
【００１０】すなわち、分子篩炭を充填した複数の吸着
槽と、１個の窒素ガス貯槽からなり、窒素ガス及び酸素
ガスを主成分とする混合ガスを吸着槽に供給し、酸素ガ
スを吸着させて窒素ガスを取り出す工程と、吸着した酸
素ガスを放出して分子篩炭を再生させる工程を交互に繰
り返す、圧力変動吸着方式の窒素ガス分離装置におい
て、
【００１１】吸着工程が終了した吸着槽と、再生工程が
終了した吸着槽を連結して、吸着工程が終了した吸着槽
のガスを再生工程が終了した吸着槽へ移動させる均圧工
程で、移動するガスの一部を系外へ放出することを特徴
とした窒素ガス分離方法及び、ここで更に原料ガス入口
側のみを連結せしめて、均圧ガスの一部を系外へ放出す
る場合ガス放出量を特定の範囲内に設定することによっ
て、窒素ガスの純度を著しく高め得る方式である。
【００１２】以下本発明について詳しく説明する。
【００１３】本発明は分子篩炭を充填した吸着槽による
PSA 窒素ガス分離方式に関するものであり、ここで使用
される分子篩炭(CMS) は酸素ガス及び窒素ガスの平衡吸
着量はほぼ同じであるが、両者の吸着速度の差異が著し
く異なる性質を有する炭素質吸着剤である。本方式は分
子篩炭のこの様な性質を利用して窒素ガスを分離するも
ので、通常は図１に示す様に分子篩炭を充填した２槽の
吸着槽を交互に使用して、加圧吸着、均圧、減圧再生の
サイクルを180 °の位相差を持って操作することによ
り、連続的に窒素ガスが得られる様に構成されている。
【００１４】尚、吸着槽の充填剤としてMSC を使用する
が、吸着槽の下部にアルミナ等の脱水剤を併用してもよ
い。
【００１５】また原料は窒素ガス及び酸素ガスを主成分
とする混合ガスであれば、広範囲の組成を有する混合ガ
スが使用出来るが、通常は空気が使用され加圧された状
態で吸着槽に供給される。次に、図１及び図２によって
本方式を説明する。
【００１６】空気または純度の低下した回収窒素ガス等
窒素ガスと酸素ガスを主成分とする加圧状態の混合ガス
は弁５を通って吸着槽１に入り、槽内に充填されている
MSCによって酸素ガスが吸着されるため、殆ど吸着され
ない窒素ガス等の成分が分離され、窒素ガスは弁９を経
由して製品貯槽３に入る。
【００１７】吸着槽内のMSC の分離性能が許容限界に到
達する直前に原料ガスの供給を停止する様に設定された
時間が経過すると、弁５及び弁９が閉止され、吸着操作
が終了した吸着槽１と再生操作を終了している吸着槽２
の弁11及び12、13が開かれて、両槽の各製品出口部どう
しの連通( 以下、上部連通と記す) 及び両槽の原料ガス
入口部どうしの連通 (以下、下部連通と記す) が同時に
行われて、加圧状態の吸着槽１の内部に残存している窒
素の濃度が高いガスは、再生操作が完了した内圧が低い
吸着槽２へ移動する。均圧操作は前記の様な上部連通ま
たは下部連通のみでなく、両連通を同時に行う方式、目
的によって吸着槽１の製品出口部と吸着槽２の原料ガス
入口部を連結する方式または吸着槽１の原料ガス入口部
と吸着槽２の製品出口部を連結する方式等多くの方式を
採用することが可能である。
【００１８】この際、均圧により移動するガスの一部が
図１ではオリフィス20、図２ではオリフィス21、22及び
弁23、24を経由して系外に放出される。本発明者等は、
前記の均圧操作が製品の窒素ガス純度に及ぼす影響を調
査した結果、吸着槽を連通して均圧する時、図１及び図
２に示した放出経路のみならず、その他の連通経路で移
動するガスの一部を系外へ放出した場合にも、製品窒素
の純度を高くすることが出来ることを見出した。
【００１９】更に、ガスの排出量をＱリットル、吸着槽
容量をａリットル、吸着槽圧力をｂkg/cm2 G とした
時、Ｑが次に示す数２の範囲内にある場合がより好まし
く、下部連通の場合がより好ましい。
【００２０】
【数２】
【００２１】放出ガスの流量調節及び放出量と移動する
ガス量の比率は図１ではオリフィス18、19及び20の開口
面積と移動時間により、図２ではオリフィス18、21及び
22の開口面積によりにより調節することが出来る。また
ガス移動時間が３秒を越えると、製品となる窒素ガスの
純度が低下する傾向を示すため、オリフィスの開口面積
はこの範囲になるように選定することが好ましい。
【００２２】均圧が完了すると図１及び図２の弁11、1
2、13が閉止される。均圧完了後図１では弁６を、図２
では弁６及び25を開け、吸着槽１の内部の残存ガスが大
気圧になるまで放出される。更に、図２においては吸着
槽１の内圧が大気圧に達した後弁25を閉止し、弁14を開
け真空ポンプ４を運転して吸着槽１の残存ガスを吸引し
て、槽内のMSC に吸着されている酸素ガスの脱着が充分
に行われる。
【００２３】尚、前記では図１及び図２に沿って説明し
たが、ガスの一部を放出する方法はこれらの方法に限定
されるものではない。例えば、吸着槽１の下部から直接
放出してもよく、その効果は前記の操作と全く同じであ
る。尚、前記の様に均圧工程で下部連通ガスの一部を放
出することによって、窒素ガスの純度が向上するメカニ
ズムの詳細は明らかでない。しかし、吸着槽上部のガス
は酸素濃度が低く、下部のガスは酸素濃度が高いため、
上部連通のガス移動量が多くなると、酸素濃度の高い吸
着槽下部のガスが混入して窒素ガスの純度を低下させ、
また、下部連通のガス移動量が多くなると酸素濃度が高
いガスが増加して、窒素ガスの純度が低下すると考えら
れる。従って、下部連通によって移動するガスの一部を
系外へ放出することにより、この２つの窒素ガスの純度
を低下させる原因が取り除かれると推定される。
【００２４】吸着操作が終了した吸着槽１と、再生操作
が終了している吸着槽２両槽の原料ガス入口部どうし及
び窒素ガス出口部どうしを同時に連通して、吸着槽１の
槽内ガスを吸着槽２へ移動する均圧操作過程で、窒素ガ
ス出口連通部に対し原料ガス入口連通部を移動する流量
比が大きいと窒素ガスの純度が低下し、また流量比が小
さい場合も製品純度が低下する。この流量比は実施例に
示した試験結果より、0.05〜1.0 の範囲内であることが
好ましい。
【００２５】吸着槽２内の圧力（kg/cm2 G) と均圧操作
を開始する以前の吸着槽１内の圧力（kg/cm2 G）の比率
が（以下、Prと記す) 大きい場合、窒素ガスの純度が低
下する。Prは実施例（表１及び表２）に示した様に、20
〜47％の範囲が好ましい。
【００２６】
【００２７】製品貯槽３を設置する目的は、吸着槽の初
期に発生する比較的純度の低い窒素ガスを混合希釈し、
製品純度の均斉化を図るためであって、このために必要
な最低限の容積としてその仕様は一義的に決定されてい
る。製品貯槽のゲージ圧力は吸着操作時に示す吸着槽の
最高到達圧力の70％以上、より好ましくは80％以上を常
に保持しうる様製品貯槽３の容積を選定することが好ま
しい。
【００２８】吸着槽２は弁７を経由して原料ガスの供給
を受け吸着操作を開始するが、本発明者等の実験結果、
製品窒素ガスの純度を高めるためには、吸着操作時吸着
槽の圧力は少なくとも５kg/cm2 Gの最高到達圧力が必要
であり、また、10kg/cm2 G以上の領域になるとその効果
は殆ど認められなくなる。従って、６〜10kg/cm2 Gの範
囲が好ましい。一方、吸着槽１は吸着槽間のガス移動を
停止した時点で弁６を開け、槽内に吸着及び残存してい
るガスを大気圧近傍まで系外放出させ、再生操作を吸着
槽２における吸着操作が完了するまで行う。要すれば更
に真空ポンプで槽内の残存ガスを吸引することにより、
分子篩炭に吸着されていた酸素分子を一層完全に脱着さ
せることが出来ることは既に述べた通りである。
【００２９】この様にして、吸着槽１及び吸着槽２は18
0 °の位相差をもって交互に吸着と再生の両操作を繰り
返す。吸着操作または再生操作を行うのに最適な時間、
すなわち半サイクル時間は通常60〜180 秒の範囲内であ
る。
【００３０】本発明の如く、PSA 方式窒素ガス分離装置
において製品窒素ガスの純度を向上させる効果は、単に
製品の窒素ガスの高純度化が可能となるのみでなく、そ
の純度を従来の水準に保持する場合には、必要となるMS
C 量の減少、設備の小型化更には原料ガス原単位の低下
等に伴う動力量の節減が可能となり、窒素ガスのコスト
低下のためにも有効である。
【００３１】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。
【００３２】(実施例１〜４、比較例１〜３）図１に示
す様な、２本の内容量１リットルのMSC を充填した吸着
槽よりなるPSA 方式窒素ガス分離装置を用い、７kg/cm2
Gに加圧した空気を原料とし半サイクル時間100 秒、製
品量１リットル/ 分で一定として、吸着及び再生操作を
交互に行い窒素ガスを分離した。
【００３３】その結果、吸着槽１、２の原料ガス入口の
連通部からのガス放出量、原料ガス入口側及び窒素ガス
出口側を相互に連結せしめた時、窒素ガス出口側のガス
流量に対し原料ガス入口側の流量比、均圧操作終了時の
内圧比率を種々変化させた場合の製品窒素ガス中の残存
酸素濃度を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】（実施例５〜８、比較例４〜６）第２図に
示す２本の内容量１リットルのMSC を充填した吸着槽よ
りなるPSA 方式窒素ガス分離装置を用い、７kg/cm2 Gに
加圧した空気を原料とし半サイクル時間100 秒、製品量
1.5 リットル/ 分で一定として、吸着及び減圧再生操作
を交互に行い窒素ガスを分離した。
【００３６】その結果、吸着槽１、２の原料ガス入口の
連通部からのガス放出量、原料ガス入口側及び窒素ガス
出口側を相互に連結せしめた時、窒素ガス出口側のガス
流量に対し原料ガス入口側の流量比、均圧操作終了時の
内圧比率を種々変化させた場合の製品窒素ガス中の残存
酸素濃度を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【効果】PSA 窒素ガス分離方式は小規模設備で窒素ガス
が得られるが、従来主として使用されていた深冷分離方
式に較べて、ガス純度が低いことが利用上大きな障害に
なっていた。本発明の窒素ガス分離方式によれば、高純
度の窒素ガスが得られ、化学工業及び食品工業、半導体
工業、熱処理工業等の分野で広く使用することが出来、
更に経済性も優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＳＡ窒素ガス分離方式の一態様のフ
ローシートを示す。
【図２】本発明のＰＳＡ窒素ガス分離方式の一態様のフ
ローシートを示す。
【符号の説明】
１、２ 吸着槽 ３ 製品窒素ガス貯槽 ４ 真空ポンプ ５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、
２３、２４、２５ 切替弁 １５、１８、１９、２０、２１、２２、 オリフィス １７ 減圧弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−144103（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−94915（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/04 - 53/053

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 分子篩炭を充填した複数の吸着槽と、１
    個の窒素ガス貯槽からなり、窒素ガス及び酸素ガスを主
    成分とする混合ガスを吸着槽に供給し、酸素ガスを吸着
    させて窒素ガスを取り出す工程と、吸着した酸素ガスを
    放出して分子篩炭を再生させる工程を交互に繰り返す、
    圧力変動吸着方式の窒素ガス分離装置において、 吸着工程が終了した吸着槽と、再生工程が終了した吸着
    槽を連結して、吸着工程が終了した吸着槽のガスを再生
    工程が終了した吸着槽へ移動させる均圧工程で、移動す
    るガスの一部を系外へ放出することを特徴とした窒素ガ
    ス分離方法。
  2. 【請求項２】 均圧工程において、吸着工程が終了した
    吸着槽と、再生工程が終了した吸着槽の原料ガス入口側
    及び窒素ガス出口側を相互に連結せしめ、原料ガス入口
    側の連結部分及び／または吸着工程が終了した吸着槽の
    原料ガス入口側より、ガスの一部を系外へ放出すること
    を特徴とした請求項１記載の窒素ガス分離方法。
  3. 【請求項３】 均圧工程において、吸着工程が終了した
    吸着槽と、再生工程が終了した吸着槽の原料ガス入口側
    を相互に連結せしめて、ガスの一部を系外へ放出する
    時、ガスの放出量をＱリットル、吸着槽容量をａリット
    ル、吸着槽圧力をb kg/cm2 Gとした時放出量Ｑが、数１
    の範囲内であることを特徴とした請求項１及び２記載の
    窒素ガス分離方法。 【数１】Q ＝ 0.02 (a×ｂ) 〜 0.3 (a ×ｂ)
JP09205492A 1992-03-17 1992-03-17 窒素ガス分離方法 Expired - Lifetime JP3215713B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09205492A JP3215713B2 (ja) 1992-03-17 1992-03-17 窒素ガス分離方法
US08/032,023 US5346536A (en) 1992-03-17 1993-03-16 Process for separating nitrogen gas
DE69303074T DE69303074T2 (de) 1992-03-17 1993-03-16 Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff-Gas
EP93104248A EP0561340B1 (en) 1992-03-17 1993-03-16 Process for separating nitrogen gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09205492A JP3215713B2 (ja) 1992-03-17 1992-03-17 窒素ガス分離方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05261233A JPH05261233A (ja) 1993-10-12
JP3215713B2 true JP3215713B2 (ja) 2001-10-09

Family

ID=14043796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09205492A Expired - Lifetime JP3215713B2 (ja) 1992-03-17 1992-03-17 窒素ガス分離方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5346536A (ja)
EP (1) EP0561340B1 (ja)
JP (1) JP3215713B2 (ja)
DE (1) DE69303074T2 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2707973B1 (fr) * 1993-07-22 1995-09-08 Air Liquide Procédé de fourniture d'azote au moyen de membranes semi-perméables ou de séparateurs de gaz par adsorption.
JP3450885B2 (ja) * 1993-07-27 2003-09-29 住友精化株式会社 窒素富化ガス分離方法および装置
FR2722703B1 (fr) * 1994-07-25 1996-09-06 Air Liquide Procede et installation de traitement par adsorption d'un gaz, notamment d'air atmospherique
US5441558A (en) * 1994-08-09 1995-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. High purity nitrogen PSA utilizing controlled internal flows
US5520720A (en) * 1994-11-30 1996-05-28 The Boc Group, Inc. Pressure swing adsorption process
US5924419A (en) * 1995-05-22 1999-07-20 Kotliar; Igor K. Apparatus for passive hypoxic training and therapy
US5735938A (en) * 1997-01-15 1998-04-07 Praxair Technology, Inc. Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents
US5882380A (en) * 1997-05-14 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed
GB9723033D0 (en) * 1997-11-01 1998-01-07 Domnick Hunter Ltd Selective absorption of components of a gas mixture
IT1318664B1 (it) * 2000-08-02 2003-08-27 Lorenzo Cogotzi Procedimento e dispositivo per la produzione, mediante adsorbimento,di azoto a purezza prefissata e costante.
US6527831B2 (en) * 2000-12-29 2003-03-04 Praxair Technology, Inc. Argon purification process
CN1239253C (zh) * 2001-08-29 2006-02-01 日本酸素株式会社 用于从氧气·氮气混合气体中分离氮气的吸附剂以及使用它的氮气制造方法
JP3524527B2 (ja) * 2001-09-05 2004-05-10 日本酸素株式会社 吸着剤およびこれを用いた窒素製造方法ならびに製造装置
US6557369B1 (en) 2001-11-26 2003-05-06 Vin Valet, Inc. Cooling system for wine or champagne preservation and dispensing apparatus
US6557459B1 (en) 2001-11-26 2003-05-06 Vin Valet, Inc. Nitrogen generator for wine or champagne preservation and dispensing apparatus
US6607105B2 (en) 2001-11-26 2003-08-19 Vin Valet, Inc. Stopper for wine or champagne preservation and dispensing apparatus
US6607100B2 (en) 2001-11-26 2003-08-19 Vin Valet, Inc. Wine or champagne preservation and dispensing apparatus
US6709486B2 (en) * 2002-04-08 2004-03-23 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with controlled internal depressurization flow
US6641645B1 (en) 2002-06-13 2003-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
US20060278078A1 (en) * 2005-05-25 2006-12-14 Thorstein Holt Methods and systems for generation of gases
DE102011083519A1 (de) * 2011-09-27 2013-03-28 Siemens Ag Transformator mit Stickstofferzeugungseinrichtung
JP6422684B2 (ja) * 2014-06-25 2018-11-14 株式会社クラレ 窒素ガス分離方法および窒素ガス分離装置
JP6325437B2 (ja) * 2014-12-26 2018-05-16 株式会社クラレ 窒素ガス分離方法および窒素ガス分離装置
US10946327B2 (en) 2017-03-31 2021-03-16 Uop Llc Use of a peak-dampening capacitor to improve adsorber separation performance
US10792609B2 (en) 2018-05-07 2020-10-06 Chevron Phillips Chemical Company Lp Nitrogen conservation in polymerization processes
CN109224846B (zh) * 2018-10-23 2021-09-07 北京北氧特气工程技术有限公司 一种高纯氮气净化装置
US11058986B2 (en) * 2019-01-09 2021-07-13 Bining Holdings Ltd. Medical gas production system with gas recycling

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3430418A (en) * 1967-08-09 1969-03-04 Union Carbide Corp Selective adsorption process
GB1449864A (en) * 1973-10-24 1976-09-15 Boc International Ltd Adsorption system
US4222750A (en) * 1976-08-16 1980-09-16 Champion Spark Plug Company Oxygen enrichment system for medical use
DE2652486C2 (de) * 1976-11-18 1987-01-08 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Gewinnung von stickstoffreichen Gasen aus neben N↓2↓ wenigstens O↓2↓ enthaltenden Gasen, wie z.B. Luft
US4256469A (en) * 1978-11-06 1981-03-17 Linde Aktiengesellschaft Repressurization technique for pressure swing adsorption
DE2932333C2 (de) * 1979-08-09 1986-08-07 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur adsorptiven Trennung von neben Stickstoff wenigstens Sauerstoff enthaltenden Gasgemischen
ZA811931B (en) * 1980-03-31 1982-05-26 African Oxygen Ltd Process and apparatus for the separation of gaseous mixture
GB2086258A (en) * 1980-10-30 1982-05-12 Boc Ltd Process and apparatus for separation of a gaseous mixture
US4376639A (en) * 1981-12-10 1983-03-15 Calgon Corporation Novel repressurization of pressure swing adsorption system
US4376640A (en) * 1981-12-10 1983-03-15 Calgon Corporation Repressurization of pressure swing adsorption system
US4439213A (en) * 1981-12-30 1984-03-27 The C. M. Kemp Manufacturing Co. Nitrogen generation system
US4440548A (en) * 1982-04-19 1984-04-03 Calgon Carbon Corporation Pressure swing absorption system
JPS598605A (ja) * 1982-07-07 1984-01-17 Osaka Oxgen Ind Ltd 窒素濃縮方法
DE3338494A1 (de) * 1983-10-22 1985-05-02 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Adsorptionsverfahren
FR2584307B1 (fr) * 1985-07-08 1989-10-20 Air Liquide Procede de traitement d'un melange gazeux par adsorption
JPS63166702A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Osaka Oxygen Ind Ltd 酸素ガス濃縮法
JP2562326B2 (ja) * 1987-08-07 1996-12-11 住友精化株式会社 空気から高濃度酸素を取得する方法
DE3830506A1 (de) * 1988-09-08 1990-03-15 Bergwerksverband Gmbh Verfahren zur gewinnung von stickstoff aus sauerstoff und stickstoff enthaltenden gasgemischen mittels druckwechseladsorption an kohlenstoff-molekularsieben
US5002591A (en) * 1988-10-14 1991-03-26 Vbm Corporation High efficiency PSA gas concentrator
EP0380723B1 (en) * 1989-02-01 1994-04-06 Kuraray Chemical Co., Ltd. Process for separating nitrogen gas by pressure swing adsorption system
US5176722A (en) * 1990-06-19 1993-01-05 The Boc Group, Inc. Pressure swing adsorption method for separating gaseous mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
US5346536A (en) 1994-09-13
EP0561340B1 (en) 1996-06-12
EP0561340A1 (en) 1993-09-22
DE69303074D1 (de) 1996-07-18
JPH05261233A (ja) 1993-10-12
DE69303074T2 (de) 1997-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3215713B2 (ja) 窒素ガス分離方法
EP0667178B1 (en) VSA adsorption process with continuous operation
JP2634138B2 (ja) 真空スイング吸着方法によるガス成分の分離法
US5540758A (en) VSA adsorption process with feed/vacuum advance and provide purge
JP3232003B2 (ja) 圧力スイング式吸着法における還流
US5026406A (en) Adsorptive process for producing two gas streams from a gas mixture
EP0349655B1 (en) Process for separating and recovering carbonic acid gas from gas mixture by adsorption
EP0791388B1 (en) VSA adsorption process with energy recovery
EP0380723A1 (en) Process for separating nitrogen gas by pressure swing adsorption system
US5441558A (en) High purity nitrogen PSA utilizing controlled internal flows
JPH0568833A (ja) 水蒸気と二酸化炭素からなるガス状不純物を空気から除去するための圧力スウイング吸着プロセス
JP3050881B2 (ja) 空気から酸素を分離する方法
JP2002191925A (ja) 原料ガス分離のための圧力スイング吸着方法
JPH0677663B2 (ja) 統合圧力スイング吸着／膜分離方法
JPH08224428A (ja) 圧力スイング吸着によってガス混合物の成分を分離するための連続法
JPS6137968B2 (ja)
JPH07745A (ja) ガス分離
EP0354259B1 (en) Improved pressure swing adsorption process
JP3169647B2 (ja) プレッシャースイング式吸着方法および吸着装置
JPH0194915A (ja) 圧力変動吸着方式による窒素ガス分離方法
JPH0523523A (ja) 一酸化炭素を含む混合ガスから一酸化炭素を分離回収する圧力スイング吸着方法
JPS63178821A (ja) 圧力変動式吸着による混合物の分離
JPH0768119A (ja) 一酸化炭素ガスの分離回収方法
JPH0494718A (ja) 混合ガスから特定成分ガスを分離する方法及びそれに用いる装置
JPH0112529B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080727

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120727

Year of fee payment: 11