【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は吸着塔の経済的な運転方法に関す
る。
多成分系の原料ガスからこの原料ガス中に含ま
れる特定成分を除去するための一つの方法に吸着
塔を用いるものがある。この吸着塔を用いる方法
は、例えばゼオライトなどの吸着剤が充填された
吸着塔に原料ガスを常温で流し、原料ガス中の特
定成分を吸着剤に吸着除去させる。吸着剤が飽和
寸前になると、高温の再生ガスを流し、吸着剤を
加熱して吸着剤に吸着している特定成分を脱着さ
せて、吸着剤を再生させ、ついで常温の冷却ガス
を流して吸着剤を冷却し、次の吸着に備えるもの
である。ところで、この吸着方法では、吸着剤の
再生に用いられる高温再生ガスは通常200〜350℃
の温度であり、この再生ガスの加熱のために多く
の熱エネルギーを必要としている。また、吸着剤
の冷却に用いられた冷却ガスは、吸着塔を出た時
点でかなりの温度になつている。このため、吸着
塔の冷却に用いられた加熱熱状態の冷却ガスを加
熱器を通して加熱再生工程にある吸着塔に流し、
加熱再生ガスを得るための熱エネルギーを節約す
るようにした方法が考えられている。しかしなが
ら、この方法でもエネルギー節約は不十分である
とともに、冷却ガスの温度変化が大きいので、加
熱器の出力制御を新たに行わねばならないなど欠
点がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
熱エネルギーが十分に節約できるとともに加熱再
生ガス量も少なくてすみ、しかも特別の温度制御
を行う必要のない経済的な吸着塔の運転方法を提
供することを目的とするものである。
以下、図面を参照してこの発明を詳しく説明す
る。
第１図はこの発明の運転方法を実施するに好適
な装置の一例を示すものである。吸着精製すべき
原料ガスは、常温で３基の吸着塔１ａ，１ｂ，１
ｃよりなる吸着装置１の第１吸着塔１ａに、管
２、弁３を径て導入される。吸着塔１ａには、吸
着除去すべき成分を選択的に吸着する吸着剤、例
えばゼオライト、活性炭などが充填されている。
第１吸着塔１ａでは吸着剤によつて目的の成分が
吸着除去され、精製ガスは弁４、管５を径て導出
される。これを吸着工程とする。
この時、第２吸着塔１ｂは冷却工程にある。す
なわち、管６、弁７を経て、常温の冷却ガスが第
２吸着塔１ｂに導入され、第２吸着塔１ｂ内の後
述の加熱再生工程を経た加熱状態の吸着剤が冷却
される。吸着剤を冷却し、自からは加熱された冷
却ガスは弁８、管９を経て、蓄熱器１０に送られ
る。蓄熱器１０に導入される冷却ガスの温度は、
時間とともに一旦上昇し、ついで下降して常温に
戻るが、蓄熱器１０によつてこの温度変化は平均
化され、ほぼ一定の加温状態、例えば約100℃の
冷却ガスが蓄熱器１０から導出される。この冷却
ガスはついで加熱器１１に送られ、ここで吸着剤
の再生に必要な温度、例えば200〜350℃に、さら
に加熱されて再生ガスとなり、管１２、弁１３を
経て加熱再生工程にある第３吸着塔１ｃに送り込
まれる。第３吸着塔１ｃの吸着剤は、吸着工程を
終えて飽和寸前となつており、再生ガスによつて
加熱されることにより、吸着成分を放出する。か
くして、吸着剤は脱着再生され、脱着成分を含む
再生ガスは第３吸着塔１ｃから弁１４、管１５を
経て外部に放出される。
以下、各吸着塔１ａ，１ｂ，１ｃについて上述
の吸着工程、加熱再生工程、冷却工程を第１表に
示したように順次切換えてゆくことにより、連続
的に原料ガスを精製することができる。
This invention relates to an economical method of operating an adsorption column. One method for removing specific components contained in a multi-component raw material gas is to use an adsorption tower. In this method using an adsorption tower, a raw material gas is passed at room temperature through an adsorption tower filled with an adsorbent such as zeolite, and specific components in the raw material gas are adsorbed and removed by the adsorbent. When the adsorbent is on the verge of saturation, high-temperature regeneration gas is supplied to heat the adsorbent and the specific components adsorbed on the adsorbent are desorbed, regenerating the adsorbent, and then room-temperature cooling gas is supplied to remove the adsorbent. This is to cool the agent and prepare it for the next adsorption. By the way, in this adsorption method, the high temperature regeneration gas used to regenerate the adsorbent is usually 200 to 350℃.
temperature, and a lot of thermal energy is required to heat this regeneration gas. Furthermore, the cooling gas used to cool the adsorbent is at a considerable temperature when it leaves the adsorption tower. For this purpose, the heated cooling gas used to cool the adsorption tower is passed through a heater to the adsorption tower in the heating regeneration process.
Methods have been devised to save thermal energy for obtaining heated regeneration gas. However, even with this method, energy savings are insufficient, and the temperature change of the cooling gas is large, so there are drawbacks such as the need to newly control the output of the heater. This invention was made in view of the above circumstances,
The object of the present invention is to provide an economical method for operating an adsorption tower that can sufficiently save thermal energy, require a small amount of heated regeneration gas, and does not require special temperature control. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an apparatus suitable for carrying out the operating method of the present invention. The raw material gas to be purified by adsorption is passed through three adsorption towers 1a, 1b, 1 at room temperature.
The liquid is introduced into the first adsorption tower 1a of the adsorption apparatus 1 consisting of a pipe 2 and a valve 3. The adsorption tower 1a is filled with an adsorbent, such as zeolite or activated carbon, which selectively adsorbs components to be adsorbed and removed.
In the first adsorption tower 1a, target components are adsorbed and removed by an adsorbent, and purified gas is led out through a valve 4 and a pipe 5. This is called an adsorption step. At this time, the second adsorption tower 1b is in the cooling process. That is, the cooling gas at room temperature is introduced into the second adsorption tower 1b through the pipe 6 and the valve 7, and the heated adsorbent in the second adsorption tower 1b, which has undergone the heating regeneration process described below, is cooled. The adsorbent is cooled, and the heated cooling gas is sent to a heat storage device 10 via a valve 8 and a pipe 9. The temperature of the cooling gas introduced into the heat storage device 10 is
The temperature rises once over time, then falls and returns to normal temperature, but this temperature change is averaged out by the heat storage device 10, and cooling gas is drawn out from the heat storage device 10 in an almost constant heated state, for example, at about 100°C. Ru. This cooling gas is then sent to the heater 11, where it is further heated to the temperature required for regenerating the adsorbent, for example 200 to 350°C, to become regeneration gas, which then passes through the pipe 12 and valve 13 to undergo the heating regeneration process. It is sent to the third adsorption tower 1c. The adsorbent in the third adsorption tower 1c is almost saturated after completing the adsorption step, and releases the adsorbed components by being heated by the regeneration gas. In this way, the adsorbent is desorbed and regenerated, and the regenerated gas containing the desorbed components is discharged from the third adsorption tower 1c to the outside through the valve 14 and the pipe 15. Hereinafter, by sequentially switching the above-mentioned adsorption step, heating regeneration step, and cooling step for each adsorption tower 1a, 1b, and 1c as shown in Table 1, the raw material gas can be continuously purified.
【表】
〓【table】
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