JPH0230727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各サイクルが吸着−減圧ないし圧力
バランス−洗浄−圧力形成の順に実施され、洗浄
ガスとしては吸着器の減圧により自由になつた減
圧工程吸着器の残留ガスが用いられ、圧力形成は
少くとも部分的に、吸着器からの生成ガスを圧入
することによつて実現し、複数の吸着器によりガ
スを浄化し分解するためのサイクル作動する圧力
推移式吸着装置を稼動させる方法及び装置に関す
る。

ガスの浄化及び分解、例えば天然ガスの浄化又
は貴ガス、空気、都市ガス、分解ガス、水素富化
ガス又は炭化水素ガスの分解には、その経済性及
び効率のために、吸着法が屡々用いられる。負荷
された吸着器の圧力を降下させることにより脱着
ないし再生を行わせる圧力推移式の脱着方法は特
に上述のガスの浄化及び分解に際して有効である
ことが知らされている。その場合に脱着の最終工
程に於て洗浄ガスの使用によつて完全に浄化され
る。多くの場合、１つ負荷された吸着器の減圧に
より遊離されたガスは、比較的低い圧力レベルに
ある別の吸着器の圧力を高めるために略々全面的
に使用される。

上述した混合ガスのうちいくつかを浄化或いは
分解するために、９個以内の吸着器を備えた圧力
推移式の吸着装置を使用することは、一例として
ドイツ公開公報第2624346号により知られている。
この公知の方法によれば、比較的高圧において行
われる吸着に続いて、複数の減圧ないし圧力解除
工程が行われ、この減圧工程において、吸着剤の
中空の空所中にあるガスが最初に遊離され、後に
は、吸着された成分も遊離される。最初の減圧工
程ないし圧力平衡工程は、比較的低い圧力にある
別の吸着器によつて行われ、これらの吸着器はそ
れにより再び或る一定の圧力になる。最後の圧力
解除工程において取得されたガスのみが残留ガス
として取出され、その後に、できれば全量の吸着
された成分を吸着器から取除くための向流洗浄が
行われる。脱着された吸着器の中の圧力は、或る
一定の圧力形成工程において、多くは他のより高
圧になつている吸着器との圧力平衡によつて再び
上昇する。その場合に吸着圧力への最終的な圧力
上昇は、生成ガスによつて行われる。

この種の吸着装置においては、ガス流量及び圧
力の迅速な推移の故に、非常に高度の要件が吸着
器、配管及び弁に課されている。吸着装置の設計
に当り、この点に考慮が払われているとしても、
吸着器特に洗浄ガスを供給する吸着器が故障して
脱落することが多くなり、この故障ないしは脱落
は、普通は、吸着器及び配管系においての圧力損
失として現れ、吸着装置の停止を余儀なくされ
る。特に、吸着工程によつて得た一定量の生成物
をやはり連続的に作動している別の装置に再処理
のために放出するようになつている場合には、特
に大きな経済的損失が招来される。

従つて本発明の課題は、洗浄ガスを供給する１
つ以上の吸着器が脱落した場合にも、圧力推移式
の吸着装置の稼動を継続させ、全体として完全に
連続した稼動を行わせることを可能にする稼動方
法、並びにそのための装置を提供することにあ
る。

この課題は本発明によれば、洗浄ガスを供給す
る１個以上の吸着器が脱落した際に生成ガスが圧
力形成だけでなく、１個以上の吸着器の洗浄にも
用いられることと、圧力形成中の１個以上の吸着
器が予め定めた時間隔内に吸着目標圧力に到達す
るように洗浄ガス量を制御することによつて解決
される。

そのため、洗浄ガスを供給する１個上の吸着器
は、生成ガスによる洗浄によつて代えられ、それ
と同時に、１個以上の別の吸着器内には生成ガス
により吸着圧力が再度確立される。その圧力確立
は、吸着工程の一定のサイクル順序を確保するた
めに、予め定めた或る時間隔内に行われねばなら
ない。このことを確実にするために、本発明の好
ましい実施態様によれば、吸着目標圧力に達しな
い場合には洗浄すべき１個以上の吸着器のガス量
を絞り、上記吸着目標圧力に達した場合にそのガ
ス量を増大させる。これは、吸着目標圧力に到達
しない場合に圧力形成のためにより多くの生成ガ
スを使用し、洗浄のためにより少い生成ガスを使
用すること、また吸着目標圧力に到達した場合に
はその反対に、圧力形成のためにより少い生成ガ
スを使用し、洗浄ガスにより多くの生成ガスを使
用することを意味している。圧力の目標値は時間
の関数であるから、この洗浄を効率的にかつ正確
に行うにはコンピユーターによつてしか行い得な
い。また瞬時圧力の測定（現在測定値）にはサイ
クルに従つて別の吸着器が用いられる。

本発明は、各１つの圧力センサーを備えた各々
の吸着器を、別の吸着器に所属する１つの制御弁
が該圧力センサーにより測定された瞬時圧力に依
存して洗浄ガス量を規制するように、上記各１つ
の制御弁に連結したことを特徴とする、複数の吸
着器を備えた上記方法を実施する稼動装置をも対
象としている。

本発明による稼動方法及び装置は、全ての圧力
推移式吸着装置において、洗浄ガスを供給する１
個以上の吸着器が脱落した場合に使用される。そ
のため、１つの吸着器が吸着を行つている４つの
吸着器を備えた圧力推移式の吸着装置において、
洗浄ガスを供給する吸着器が脱落した後に、やは
り１つの吸着器が吸着になつている３つの吸着器
のみから成るサイクル図式に移行することが可能
になる。そのため吸着装置の用途が更に広げられ
る。

次に本発明の２つの実施例について更に詳述す
る。

第１図は或る特定のサイクルにある３つの吸着
器からなる圧力推移式吸着装置の工程図である。

第１図において、３個の吸着器１，２，３を備
えた圧力推移式の吸着装置が、或る任意のサイク
ル中の瞬時点について、このサイクル作動中の全
ての重要でない配管及び弁を除去して図示されて
いる。図示されたサイクルは吸着器１は吸着し、
吸着器２は圧力形成、吸着器３は洗浄工程を分担
していることを示す。

粗ガスは弁５付き配管４を経て吸着器１に導入
される。粗ガス中の易吸着性の成分は吸着器１で
固定的に吸着保留され、難吸着性の成分は弁６及
び配管７を経て吸着装置を離れる。

易吸着性成分の吸着後に再生処理即ち圧力降下
及びそれに続く洗浄を受けた吸着器２において
は、それと同時に、一定の圧力が形成される。こ
のために、弁９，１０を備えた配管８を経て生成
ガスが吸着器２の内部に圧入される。

吸着器３は、易吸着性成分の吸着と圧力降下と
を終了しており、この瞬時点では洗浄を受けてい
る。この場合には、洗浄ガスを供給する吸着器は
脱落したものと想定されている。そのため本発明
によれば生成ガスが、弁１２及び制御弁１３を備
えた抽出配管１１を経て、吸着器３の洗浄用に用
いられる。生成した混合ガスは、弁１５を備えた
配管１４を経て取出され、他の工程例えば、図示
しない平衡容器に導かれる。

第１図において吸着器２は、圧力センサー１６
を有し、センサー１６は吸着器３の制御弁１３
に、電気導線１７を介し接続されている。

第２図は圧力形成の場合の圧力と時間とを縦軸
と横軸とにそれぞれプロツトしたグラフであり、
本第２図を参照して述べれば吸着器２の内部を圧
力センサー１６にて測定された圧力に依つて制御
する制御弁１３の作用の形態について説明する。
図中１８，１９は、吸着器２に一定の圧力が形成
される間の初圧と終圧とをそれぞれ表わしてい
る。また実線は必要な目標圧力を、破線は実際の
圧力をそれぞれ表わしている。

吸着器２中の圧力センサー１６が、所要の目標
圧力よりも低い圧力２０を、吸着器２中において
測定した場合、即ち（実際の圧力）＜（目標圧力）
の場合には、図示しない計算機及び導線１７を経
て対応の信号が制御弁１３に送出されるため、制
御弁１３は絞られる。そのため、より多くの生成
ガスが吸着器２に導入され吸着器２中の圧力が上
昇し、それと同時に、吸着器３中の洗浄ガス量は
減少する。その反対に、センサー１６により測定
された現在の圧力２１が所要の目標圧力よりも高
い場合、即ち（現在の圧力）＞（目標圧力）の場合
には、制御弁１３は開弁されており、より多くの
生成ガスが洗浄のために吸着器３に流入し、より
少ない量の生成ガスが圧力形成のために吸着器２
に導かれる。このように、一例として４個の吸着
器を有する圧力推移式の吸着装置が３個の吸着器
に移行する（この場合１つの吸着器が吸着作動し
ている）と、洗浄ガスを供給する吸着器は生成ガ
ス洗浄によつて代えられ、その後も連続した作動
形態が確保される。

当業者には明らかなように、吸着装置をより完
全に図示すると、弁６，１０，１２，１３を備え
た配管７，８，１１に対応する３本の配管、圧力
センサー並びにそれぞれの制御弁への電気導線
が、各々の吸着器に接続されるため、各々の吸着
器は相互に対する時間的なずれをもつて次々に吸
着、圧力平衡、洗浄及び圧力形成の過程を経過
し、吸着装置全体としては、連続して流れる生成
物を供給する。

本発明による圧力推移式吸着装置の稼動方法及
び装置は、ガスを浄化し、分解するために使用し
た場合甚だ有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は或る特定のサイクルにある３つの吸着
器から成る圧力推移式吸着装置の工程図、第２図
は圧力形成の場合時間−圧力線図である。 符号の説明、１，２，３……吸着器。４，７，
８，１１，１４……配管。５，６，９，１０，１
２，１５……弁。１３……制御弁。１６……圧力
センサー。１７……電気導線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各１サイクル内に吸着、減圧ないし圧力平
   衡、洗浄及び圧力形成の各工程が実行され、洗浄
   ガスとしては、吸着器の圧力の減圧により自由に
   なつた残留ガスが用いられ、圧力形成は、少くと
   も部分的に、生成ガスの圧入を介し行われるよう
   にして、複数の吸着器によりガスを浄化し分解す
   るためのサイクル作動する圧力推移式吸着装置を
   稼動させる方法において、洗浄ガスを供給する１
   個以上の吸着器が脱落した際に生成ガスを圧力形
   成だけでなく１個以上の他の吸着器の洗浄にも用
   いることと、圧力形成中の１個以上の吸着器が予
   め定めた時間隔内に吸着目標圧力に到達するよう
   に洗浄ガス量を制御することとを特徴とする稼動
   方法。 ２ 前記吸着目標圧力に到達しない場合に洗浄ガ
   ス量を絞ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の稼動方法。 ３ 前記吸着目標圧力に到達した際に洗浄ガス量
   を増大させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の稼動方法。 ４ 複数の吸着器を備え、夫々の吸着器が導管及
   び弁を介して１サイクル内に吸着、減圧ないし圧
   力平衡、洗浄及び圧力形成の各工程の１つを分担
   する様に機能せしめ、前記減圧工程の吸着器の残
   留ガスを前記洗浄工程吸着器の洗滌用として用い
   前記吸着工程吸着器の生成ガスの少くとも一部を
   圧力形成工程吸着器に圧入し、ガスを浄化し分解
   するためのサイクル作動する圧力推移式吸着装置
   において、前記洗浄ガスを１個以上の吸着器が脱
   落した際に生成ガスを圧力形成だけでなく、１個
   以上の他の吸着器の洗浄にも用いることと、圧力
   形成中の１個以上の吸着器が予め定めた時間隔内
   に吸着目標圧力に到達するように洗滌ガス量を制
   御し稼動するための装置であつて各１つの圧力セ
   ンサーを備えた各々の吸着器を、別の吸着器に付
   設する各１つの制御弁が該圧力センサーにより測
   定された瞬時圧力に依存して洗浄ガス量を制御す
   るように前記各１つの制御弁に連結したことを特
   徴とする稼動装置。