JP5534865B2 - Gas separation method and gas separation apparatus by pressure swing adsorption method - Google Patents
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Description
本発明は、圧力スイング吸着法によって混合ガスから特定のガス成分を吸着・分離するためのガス分離方法とその実施に供されるガス分離装置に関する。 The present invention relates to a gas separation method for adsorbing and separating a specific gas component from a mixed gas by a pressure swing adsorption method, and a gas separation apparatus used for the method.
従来、混合ガスの分離方法として、圧力スイング吸着法が広く用いられている。この方法は、混合ガス中の1つ以上のガス成分に対して吸着力がある吸着剤を用い、この吸着剤が充填された吸着塔に混合ガスを導入して吸着剤と接触させ、当該ガス成分を吸着剤に吸着させる吸着工程と、吸着させたガス成分を塔内圧力を低下させることにより吸着剤から脱離させ、分離する脱着工程を繰り返し行うものである。
この圧力スイング吸着法は、混合ガスの分離方法として種々の分野で利用されているが、通常は、混合ガスから特定のガス成分を分離することにより、高純度のガスを製造する方法として利用されることが多い。圧力スイング吸着法により混合ガスから吸着・分離(製造)される高純度ガスとしては、例えば、水素、酸素、炭酸ガス、一酸化炭素などがある。
Conventionally, a pressure swing adsorption method has been widely used as a method for separating a mixed gas. This method uses an adsorbent that has an adsorptive power for one or more gas components in a mixed gas, introduces the mixed gas into an adsorption tower packed with the adsorbent, and contacts the adsorbent. An adsorption process for adsorbing components to the adsorbent and a desorption process for desorbing and separating the adsorbed gas components from the adsorbent by lowering the pressure in the tower are repeated.
This pressure swing adsorption method is used in various fields as a method for separating a mixed gas, but is usually used as a method for producing a high purity gas by separating a specific gas component from the mixed gas. Often. Examples of the high purity gas that is adsorbed and separated (manufactured) from the mixed gas by the pressure swing adsorption method include hydrogen, oxygen, carbon dioxide, and carbon monoxide.
この圧力スイング吸着法による混合ガスの分離方法では、吸着工程で発生する反応熱(吸着熱)により吸着剤温度が上昇する。この温度上昇により、吸着剤の吸着容量が低下するという問題がある。一方、脱着工程では吸熱反応が生じて吸着剤温度が低下し、脱着量を低下させる問題がある。このような問題に対して従来法では、吸着工程に続くパージ工程で吸着熱を外部に放出するなど、精製ガスと同時に外部に排出するという精製プロセスを採っており、熱の有効利用が行われていなかった。
一方、温度変化を利用した物理吸着プロセスが知られており、このプロセスでは、吸着時は外部から冷熱を与えて温度を低下させて吸着を促進し、脱着時は外部から熱を与えることで脱着を促進し、それぞれの熱の授受を繰り返し行うことで、ガスの吸着脱着を行うものである。しかし、このプロセスは外部から熱を加えるものであり、エネルギー効率が悪い。
In the mixed gas separation method by this pressure swing adsorption method, the adsorbent temperature rises due to the reaction heat (adsorption heat) generated in the adsorption step. There is a problem that the adsorption capacity of the adsorbent decreases due to this temperature rise. On the other hand, in the desorption process, there is a problem that an endothermic reaction occurs, the adsorbent temperature decreases, and the desorption amount decreases. In order to deal with such problems, the conventional method employs a purification process in which the heat of adsorption is released to the outside in the purge process following the adsorption process, and the heat is effectively utilized. It wasn't.
On the other hand, a physical adsorption process using temperature change is known. In this process, adsorption is performed by applying cold from outside to lower the temperature to promote adsorption, and desorption by applying heat from outside during desorption. And the adsorption and desorption of gas are performed by repeatedly giving and receiving heat. However, this process adds heat from the outside and is not energy efficient.
一方、特許文献1には、吸着工程での温度上昇を抑え、脱着工程での温度降下を抑えることを目的として、吸着工程と脱着工程が交互に行われる2基の吸着塔内に、それぞれ揮発性液体が入れられた熱交換チャンバーを設けるとともに、この両熱交換チャンバーの頂部間、底部間をそれぞれ導管で連通させ、吸着時には揮発性液体の蒸発により温度上昇を抑え、脱着時には揮発性液体の凝縮により温度降下を抑えるようにした技術が示されている。
On the other hand, in
特許文献1の技術は、揮発性液体の蒸発と凝縮を利用して吸熱時の温度上昇と脱着時の温度降下を抑えるものであるが、熱を積極的に外部に排出して効率低下を抑えようとする技術であり、したがって、吸着時に発生する吸着熱や脱着時に発生する冷熱を有効利用するものではなく、熱の有効利用を図るという観点が全くない。
The technology of
したがって本発明の目的は、圧力スイング吸着法によるガス分離において、吸着時に発生する吸着熱や脱着時に発生する冷熱を有効利用することにより吸着剤の利用効率を高め、効率的なガス分離を行うことができる方法及び装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to increase the efficiency of adsorbent use and efficiently perform gas separation by effectively using the heat of adsorption generated during adsorption and the cold generated during desorption in gas separation by the pressure swing adsorption method. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus capable of performing the above.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
[1]内部に吸着剤が充填され、吸着工程と脱着工程が交互に行われる2基の吸着塔(A),(B)を用い、圧力スイング吸着法により混合ガス中の1つ以上のガス成分を吸着・分離するガス分離方法であって、
各吸着塔(A),(B)において吸着剤と熱交換させた熱媒体を両吸着塔(A),(B)間で循環させ、この循環する熱媒体により、吸着工程で発生した吸着熱を回収して脱着工程にある吸着剤に与え、脱着工程で発生した冷熱を回収して吸着工程にある吸着剤を冷却するガス分離方法であり、
前記熱媒体が水又は水溶液であり、該熱媒体は、各吸着塔(A),(B)の内部に原料ガス流れ方向に沿って設けられた熱交換用流路を通過することにより吸着剤と熱交換し、且つ、吸着工程にある吸着塔内では、熱交換用流路内を原料ガス流れ方向と反対方向に流れ、脱着工程にある吸着塔内では、熱交換用流路内を原料ガス流れ方向(但し、吸着工程での原料ガス流れ方向)と同一方向に流れることを特徴とする圧力スイング吸着法によるガス分離方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1] One or more gases in a mixed gas by a pressure swing adsorption method using two adsorption towers (A) and (B) in which an adsorbent is filled and an adsorption step and a desorption step are alternately performed. A gas separation method for adsorbing and separating components,
The heat medium heat-exchanged with the adsorbent in each adsorption tower (A), (B) is circulated between both adsorption towers (A), (B), and the heat of adsorption generated in the adsorption process by the circulating heat medium. Is applied to the adsorbent in the desorption process and the cold heat generated in the desorption process is recovered to cool the adsorbent in the adsorption process .
The heat medium is water or an aqueous solution, and the heat medium passes through a heat exchange channel provided along the flow direction of the raw material gas inside each of the adsorption towers (A) and (B). In the adsorption tower in the adsorption process, the heat exchange channel flows in the direction opposite to the flow direction of the raw material gas, and in the adsorption tower in the desorption process, the heat exchange channel is fed in the raw material. A gas separation method by a pressure swing adsorption method, wherein the gas flows in the same direction as the gas flow direction (however, the raw material gas flow direction in the adsorption step) .
[2]内部に吸着剤が充填され、吸着工程と脱着工程が交互に行われる2基の吸着塔(A),(B)を備え、圧力スイング吸着法により混合ガス中の1つ以上のガス成分を吸着・分離するガス分離装置であって、
各吸着塔(A),(B)の内部に、熱媒体を通過させるための熱交換用流路(1a),(1b)が原料ガス流れ方向に沿って設けられるとともに、両吸着塔(A),(B)の原料ガス入口側における熱交換用流路(1a),(1b)の端部間が導管(2)で連絡され、濃縮ガス出口側における熱交換用流路(1a),(1b)の端部間が導管(3)で連絡されることにより、両吸着塔(A),(B)間で熱媒体を循環させる循環路を形成し、該循環路内で熱媒体を正逆方向切り換え可能に循環させるためのポンプ機構を備えることを特徴とする圧力スイング吸着法によるガス分離装置。
[2] It has two adsorption towers (A) and (B) that are filled with an adsorbent and alternately perform an adsorption process and a desorption process, and one or more gases in a mixed gas by a pressure swing adsorption method A gas separation device that adsorbs and separates components,
In each of the adsorption towers (A) and (B), heat exchange channels (1a) and (1b) for passing the heat medium are provided along the raw material gas flow direction, and both adsorption towers (A ), (B) the ends of the heat exchange channels (1a), (1b) on the source gas inlet side are connected by a conduit (2), and the heat exchange channels (1a), By connecting the ends of (1b) with the conduit (3), a circulation path for circulating the heat medium is formed between the adsorption towers (A) and (B), and the heat medium is circulated in the circulation path. A gas separation apparatus using a pressure swing adsorption method, comprising a pump mechanism for circulating in such a manner that the forward and reverse directions can be switched.
本発明によれば、吸着工程で発生する吸着熱と脱着工程で発生する冷熱を熱媒体で回収し、両工程で相互に有効利用し合うことにより、従来廃棄していた装置内の熱エネルギーを有効利用して吸着剤の利用効率を向上させることができ、高いエネルギー効率でガス分離を行うことができる。また、ガス吸着量が増加することから、従来技術に比べて設備をコンパクト化できる効果もある。 According to the present invention, the heat of adsorption in the adsorption process and the cold heat generated in the desorption process are recovered by the heat medium, and the heat energy in the apparatus that has been conventionally discarded can be effectively utilized in both processes. Effective utilization can improve the utilization efficiency of the adsorbent, and gas separation can be performed with high energy efficiency. In addition, since the amount of gas adsorption is increased, there is an effect that the equipment can be made compact as compared with the prior art.
図1及び図2は、本発明のガス分離方法及び装置の一実施形態を示すもので、吸着塔を縦断面した状態を模式的に示す説明図である。
本発明のガス分離装置は、内部に吸着剤が充填され、吸着工程と脱着工程が交互に行われる2基の吸着塔A,Bを備え、圧力スイング吸着法により混合ガス中の1つ以上のガス成分を吸着・分離するものである。図1は吸着塔Aが吸着工程にあり、吸着塔Bが脱着工程にある状態を、図2は吸着塔Aが脱着工程にあり、吸着塔Bが吸着工程にある状態を、それぞれ示している。
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the gas separation method and apparatus of the present invention, and are explanatory views schematically showing a state in which an adsorption tower is longitudinally sectioned.
The gas separation device of the present invention includes two adsorption towers A and B in which an adsorbent is filled and an adsorption process and a desorption process are alternately performed, and one or more in a mixed gas by a pressure swing adsorption method. Adsorbs and separates gas components. FIG. 1 shows a state in which the adsorption tower A is in the adsorption process and the adsorption tower B is in the desorption process, and FIG. 2 shows a state in which the adsorption tower A is in the desorption process and the adsorption tower B is in the adsorption process. .
各吸着塔A,Bの内部の上部位置と下部位置には、ガスの通気が可能な仕切板4,5(分散板)が設けられ、この仕切板4,5の間に吸着剤xが充填され、ガス吸着部6(ガス吸着領域)を構成している。
仕切板5の下方の空間部は原料ガス流入部7(原料ガス流入領域)であり、この原料ガス流入部7には、開閉弁9を備えた原料ガス供給管8が接続されている。また、仕切板4の上方の空間部はガス流出部10(ガス流出領域)であり、このガス流出部10には、開閉弁12を備えた濃縮ガス導出管11と、開閉弁14及びポンプ15を備えた製品ガス導出管13が、それぞれ接続されている。
前記仕切壁4,5は、ガス吸着部6内に粒状の吸着剤を保持しつつ、ガスを通過させることができる小孔を全面に有する多孔板(例えば、金網やパンチングメタルなど)などで構成される。
A space below the
The
各吸着塔A,Bの内部(ガス吸着部6の内部)には、熱媒体eを通過させるための熱交換用流路1a,1bが原料ガス流れ方向に沿って設けられている。これら熱交換用流路1a,1bの設け方は任意であるが、吸着工程・脱着工程ともに、原料ガス入口(原料ガス流入部7)に近い方が反応性が高いので、熱交換を効率的に行うためには、本実施形態のように原料ガス流れ方向に沿って設けることが好ましい。この熱交換用流路1a,1bは、例えば、管状に設ける、プレートを用いてジャケット状に設けるなど、具体的な構造も任意である。
また、各熱交換用流路1a,1bは、連続した1本の流路で構成してもよいし、複数の並列した流路で構成し、この複数の流路をその両端側で合流させるような構造としてもよい。いずれにしても、熱交換用流路1a,1bには、それぞれ熱媒体の入口・出口となる2つの端部があり、上記のように各熱交換用流路1a,1bが複数の並列した流路で構成される場合には、両端側で合流した後の流路に熱媒体の入口・出口となる端部が設けられる。
Inside each of the adsorption towers A and B (inside the gas adsorption unit 6),
Moreover, each heat
前記熱交換用流路1a,1bの一方の端部間が導管2で連絡され、他方の端部間が導管3で連絡され、両吸着塔A,B間で熱媒体eを循環させる循環路が形成されている。本実施形態では、両吸着塔A,Bの原料ガス入口(原料ガス流入部7)側における熱交換用流路1a,1bの端部間が導管2で連絡され、濃縮ガス出口(ガス流出部10)側における熱交換用流路1a,1bの端部間が導管3で連絡され、したがって、熱交換用流路1a,1bと導管2,3により、両吸着塔A,B間で熱媒体eを循環させる循環路が形成されている。
さらに、上記循環路内で熱媒体eを正逆方向切り換え可能に循環させるためのポンプ機構16が設けられている。このポンプ機構16は、入側導管170と出側(吐出側)導管171を有するポンプ17と、前記導管2,3の吸着塔A寄りの位置からそれぞれ分岐し、前記入側導管170に接続される分岐管200,300と、前記導管2,3の吸着塔B寄りの位置からそれぞれ分岐し、前記出側導管171に接続される分岐管201,301と、以上の分岐管200,201,300,301にそれぞれ設けられる開閉弁18,19,20,21などから構成される。
One end of the
Further, a
以下、本発明のガス分離方法について説明する。
本発明のガス分離方法は、2基の吸着塔A,Bで吸着工程と脱着工程を交互に行い、圧力スイング吸着法により混合ガス中の1つ以上のガス成分を吸着・分離するものであるが、各吸着塔A,Bにおいて吸着剤xと熱交換させた熱媒体eを両吸着塔A,B間で循環させ、この循環する熱媒体eにより、吸着工程で発生した吸着熱を回収して脱着工程にある吸着剤xに与え、脱着工程で発生した冷熱を回収して吸着工程にある吸着剤xを冷却する。このように、吸着工程で発生する吸着熱と脱着工程で発生する冷熱を熱媒体eで回収し、両工程で相互に有効利用し合うことにより、装置内の熱エネルギーを有効利用して、吸着剤の利用効率を向上させることができ、高いエネルギー効率でガス分離を行うことができる。
熱媒体eとしては、水や水溶液、油などの液体、蒸気などの気体、その他特殊な熱媒体など、任意の流体を用いることができるが、取り扱いや設備コストの観点から、水又は水溶液を用いることが好ましい。
Hereinafter, the gas separation method of the present invention will be described.
In the gas separation method of the present invention, the adsorption step and the desorption step are alternately performed by the two adsorption towers A and B, and one or more gas components in the mixed gas are adsorbed and separated by the pressure swing adsorption method. However, the heat medium e heat-exchanged with the adsorbent x in each of the adsorption towers A and B is circulated between the adsorption towers A and B, and the heat of adsorption generated in the adsorption process is recovered by the circulating heat medium e. The adsorbent x in the desorption process is applied to the adsorbent x, and the cold heat generated in the desorption process is recovered to cool the adsorbent x in the adsorption process. As described above, the adsorption heat generated in the adsorption process and the cold heat generated in the desorption process are recovered by the heat medium e, and the heat energy in the apparatus is effectively utilized by mutually effectively using both of the processes. The utilization efficiency of the agent can be improved, and gas separation can be performed with high energy efficiency.
As the heat medium e, any fluid such as water, an aqueous solution, a liquid such as oil, a gas such as steam, or other special heat medium can be used, but water or an aqueous solution is used from the viewpoint of handling and equipment costs. It is preferable.
図1及び図2に示す開閉弁9,12,14,18〜21は、白抜きのものが開状態、黒く塗りつぶしたものが閉状態であることを示す。
図1のように、吸着塔Aが吸着工程にあり、吸着塔Bが脱着工程にある場合、吸着塔Aでは、原料ガス(混合ガス)が原料ガス供給管8を通じてガス流入部7に導入される。このガス流入部7に導入された原料ガスは、仕切板5を通じてガス吸着部6に流入し、ここで原料ガス中の特定のガス成分が吸着剤xに吸着され、ガス相に非吸着成分が濃縮される。濃縮されたガスは、仕切板4を通じてガス流出部10に流出した後、濃縮ガス導出管11を通じて排出される。一方、吸着塔Bでは、ポンプ15により塔内が減圧され、吸着されていたガス成分が吸着剤xから脱離し、このガス(製品ガス)はガス流出部10を経由して製品ガス導出管13を通じて排出される。
The open /
As shown in FIG. 1, when the adsorption tower A is in the adsorption process and the adsorption tower B is in the desorption process, the raw material gas (mixed gas) is introduced into the
ポンプ機構16の駆動により、熱媒体eは吸着塔A,B間の循環路内を循環し、各吸着塔A,B内の熱交換用流路1a,1bを通過することにより吸着剤xと熱交換するが、図1の場合には、ポンプ機構16を構成する分岐管300,301の開閉弁20,21が閉状態、分岐管200,201の開閉弁18,19が開状態でポンプ17が駆動する。これにより熱媒体eは、吸着工程にある吸着塔Aでは、熱交換用流路1a内を原料ガス流れ方向と反対方向に流れ、脱着工程にある吸着塔Bでは、熱交換用流路1b内を原料ガス流れ方向(但し、吸着工程での原料ガス流れ方向)と同一方向に流れる。
When the
吸着工程にある吸着塔Aのガス吸着部6では、原料ガス入口(原料ガス流入部7)に近い側ほど吸着反応が早いので、特にこの付近から発生する吸着熱を、熱交換用流路1aを流れる熱媒体eで効率的に回収できる。この熱媒体eは、導管2を経由して脱着工程にある吸着塔Bの熱交換用流路1bに流れる。
脱着工程にある吸着塔Bのガス吸着部6では、原料ガス入口(原料ガス流入部7)に近い側ほど吸熱反応が大きいので、前記吸着工程で熱媒体eにより回収した熱をここで吸着剤xに与えることにより、脱着量を増大させることができる。熱交換用流路1bを流れる熱媒体eは、脱着工程で発生した冷熱を回収した後、導管3を経由して吸着塔Aの熱交換用流路1aに流れ、吸着工程にある吸着剤xを冷却することにより、吸着量を増大させる。
In the
In the
次に、図2のように、吸着塔Aが脱着工程に、吸着塔Bが吸着工程にそれぞれ切り替わった場合、各吸着塔A,Bで上述したと同様のガス吸着・分離が行われるが、この場合には、ポンプ機構16を構成する分岐管300,301の開閉弁20,21が開状態、分岐管200,201の開閉弁18,19が閉状態でポンプ17が駆動する。これにより熱媒体eは、吸着工程にある吸着塔Bでは、熱交換用流路1b内を原料ガス流れ方向と反対方向に流れ、脱着工程にある吸着塔Aでは、熱交換用流路1a内を原料ガス流れ方向(但し、吸着工程での原料ガス流れ方向)と同一方向に流れ、図1の場合と同様に、熱交換を効率的に行うことができる。
以上のように、2基の吸着塔A,Bで吸着工程と脱着工程を交互に繰り返し行い、その都度、吸着塔A,B間での熱媒体eの循環を正逆方向に切り換える。
Next, as shown in FIG. 2, when the adsorption tower A is switched to the desorption process and the adsorption tower B is switched to the adsorption process, gas adsorption / separation similar to that described above is performed in each of the adsorption towers A and B. In this case, the
As described above, the adsorption process and the desorption process are alternately repeated in the two adsorption towers A and B, and the circulation of the heat medium e between the adsorption towers A and B is switched in the forward and reverse directions each time.
図3は、従来法及び本発明法により、ゼオライト系の吸着剤を用いて原料ガス(燃焼排ガス等のようなCO2を含むガス)からCO2の吸着・分離を行う場合において、吸着工程と脱着工程で700torr→100torrの圧力変化を与えた際の吸着量を示したものである。図において、(i)、(ii)の各線は比較例(従来法)の吸着特性を示すもので、(i)は吸着工程・脱着工程での吸着剤温度が10℃の場合の吸着特性、(ii)は吸着工程・脱着工程での吸着剤温度が30℃の場合の吸着特性であり、いずれも吸着量は40Nml/g程度である。これに対して、本発明法により熱媒体によって約20℃の熱回収を行ってガス分離を行うことにより、(iii)の線に示すような吸着特性が得られ、比較例(従来法)に較べて吸着量が1.7倍程度増加することになり、これにより、エネルギー効率を40%以上改善することができる。 FIG. 3 shows an adsorption process in a case where CO 2 is adsorbed and separated from a raw material gas (a gas containing CO 2 such as combustion exhaust gas) using a zeolite-based adsorbent according to the conventional method and the present invention method. It shows the amount of adsorption when a pressure change of 700 torr to 100 torr is given in the desorption process. In the figure, the lines (i) and (ii) show the adsorption characteristics of the comparative example (conventional method), and (i) shows the adsorption characteristics when the adsorbent temperature in the adsorption process / desorption process is 10 ° C. (Ii) is an adsorption characteristic when the adsorbent temperature in the adsorption step / desorption step is 30 ° C., and the adsorption amount is about 40 Nml / g in both cases. On the other hand, by performing heat separation at about 20 ° C. with a heat medium according to the method of the present invention and performing gas separation, adsorption characteristics as indicated by the line (iii) can be obtained, which is a comparative example (conventional method). Compared with this, the amount of adsorption increases by about 1.7 times, so that the energy efficiency can be improved by 40% or more.
A,B 吸着塔
1a,1b 熱交換用流路
2,3 導管
4,5 仕切板
6 ガス吸着部
7 原料ガス流入部
8 原料ガス供給管
9 開閉弁
10 ガス流出部
11 濃縮ガス導出管
12 開閉弁
13 製品ガス導出管
14 開閉弁
15 ポンプ
16 ポンプ機構
17 ポンプ
18,19,20,21 開閉弁
170 入側導管
171 出側導管
200,201,300,301 分岐管
x 吸着剤
e 熱媒体
A,
Claims (2)
各吸着塔(A),(B)において吸着剤と熱交換させた熱媒体を両吸着塔(A),(B)間で循環させ、この循環する熱媒体により、吸着工程で発生した吸着熱を回収して脱着工程にある吸着剤に与え、脱着工程で発生した冷熱を回収して吸着工程にある吸着剤を冷却するガス分離方法であり、
前記熱媒体が水又は水溶液であり、該熱媒体は、各吸着塔(A),(B)の内部に原料ガス流れ方向に沿って設けられた熱交換用流路を通過することにより吸着剤と熱交換し、且つ、吸着工程にある吸着塔内では、熱交換用流路内を原料ガス流れ方向と反対方向に流れ、脱着工程にある吸着塔内では、熱交換用流路内を原料ガス流れ方向(但し、吸着工程での原料ガス流れ方向)と同一方向に流れることを特徴とする圧力スイング吸着法によるガス分離方法。 Adsorbs one or more gas components in the mixed gas by pressure swing adsorption method using two adsorption towers (A) and (B) in which the adsorbent is filled and the adsorption process and desorption process are performed alternately. A gas separation method for separating,
The heat medium heat-exchanged with the adsorbent in each adsorption tower (A), (B) is circulated between both adsorption towers (A), (B), and the heat of adsorption generated in the adsorption process by the circulating heat medium. Is applied to the adsorbent in the desorption process and the cold heat generated in the desorption process is recovered to cool the adsorbent in the adsorption process .
The heat medium is water or an aqueous solution, and the heat medium passes through a heat exchange channel provided along the flow direction of the raw material gas inside each of the adsorption towers (A) and (B). In the adsorption tower in the adsorption process, the heat exchange channel flows in the direction opposite to the flow direction of the raw material gas, and in the adsorption tower in the desorption process, the heat exchange channel is fed in the raw material. A gas separation method by a pressure swing adsorption method, wherein the gas flows in the same direction as the gas flow direction (however, the raw material gas flow direction in the adsorption step) .
各吸着塔(A),(B)の内部に、熱媒体を通過させるための熱交換用流路(1a),(1b)が原料ガス流れ方向に沿って設けられるとともに、両吸着塔(A),(B)の原料ガス入口側における熱交換用流路(1a),(1b)の端部間が導管(2)で連絡され、濃縮ガス出口側における熱交換用流路(1a),(1b)の端部間が導管(3)で連絡されることにより、両吸着塔(A),(B)間で熱媒体を循環させる循環路を形成し、該循環路内で熱媒体を正逆方向切り換え可能に循環させるためのポンプ機構を備えることを特徴とする圧力スイング吸着法によるガス分離装置。 It is equipped with two adsorption towers (A) and (B) that are filled with an adsorbent and alternately perform adsorption and desorption, and adsorb one or more gas components in the mixed gas by pressure swing adsorption. A gas separation device for separation,
In each of the adsorption towers (A) and (B), heat exchange channels (1a) and (1b) for passing the heat medium are provided along the raw material gas flow direction, and both adsorption towers (A ), (B) the ends of the heat exchange channels (1a), (1b) on the source gas inlet side are connected by a conduit (2), and the heat exchange channels (1a), By connecting the ends of (1b) with the conduit (3), a circulation path for circulating the heat medium is formed between the adsorption towers (A) and (B), and the heat medium is circulated in the circulation path. A gas separation apparatus using a pressure swing adsorption method, comprising a pump mechanism for circulating in such a manner that the forward and reverse directions can be switched.
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