JPH0621006B2 - 圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置 - Google Patents
圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置Info
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- JPH0621006B2 JPH0621006B2 JP60291296A JP29129685A JPH0621006B2 JP H0621006 B2 JPH0621006 B2 JP H0621006B2 JP 60291296 A JP60291296 A JP 60291296A JP 29129685 A JP29129685 A JP 29129685A JP H0621006 B2 JPH0621006 B2 JP H0621006B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸素、窒素を含む空気の如き混合ガスを原料
とし、圧力変動吸着法により窒素を吸着分離して高濃度
の酸素ガスを製造する装置に関する。
とし、圧力変動吸着法により窒素を吸着分離して高濃度
の酸素ガスを製造する装置に関する。
圧力変動吸着法によって例えば空気より高濃度の酸素ガ
スを製造する装置は、一般に窒素を選択的に吸着する合
成あるいは天然のゼオライトの充填された複数基の吸着
筒と原料ガスを供給するための送風機と、吸着筒を再生
するための真空ポンプを主要構成部としている。この概
要を第３図で説明すると、１は送風機、２ａ，２ｂ，２
ｃは３基設けられ切換使用される吸着筒、３は酸素圧縮
機、４は真空ポンプであって、原料ガスは、送風機１よ
り供給され、切換弁５ａ，５ｂ，５ｃを経て吸着筒２
ａ，２ｂ，２ｃ内を流れる過程で窒素ガスが吸着分離さ
れ、残りの高濃度酸素ガスは出口側切換弁６ａ，６ｂ，
６ｃおよび制御弁７を介して酸素圧縮機３に入り所望の
圧力まで昇圧された後、消費先へ供給される。いま、吸
着筒２ａが吸着工程、２ｂが充圧工程、２ｃが再生工程
にあると、原料ガスは切換弁５ａ、吸着筒２ａに供給さ
れて高濃度酸素ガスが製造され、その一部が分岐されて
管８より切換弁９ａ，９ｂ，９ｃの一つである切換弁９
ｂを経て吸着筒２ｂに導入される。又吸着筒２ｃは真空
ポンプ４により、吸着窒素が分離され切換弁１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの一つである切換弁１０ｃより排気され
る。
スを製造する装置は、一般に窒素を選択的に吸着する合
成あるいは天然のゼオライトの充填された複数基の吸着
筒と原料ガスを供給するための送風機と、吸着筒を再生
するための真空ポンプを主要構成部としている。この概
要を第３図で説明すると、１は送風機、２ａ，２ｂ，２
ｃは３基設けられ切換使用される吸着筒、３は酸素圧縮
機、４は真空ポンプであって、原料ガスは、送風機１よ
り供給され、切換弁５ａ，５ｂ，５ｃを経て吸着筒２
ａ，２ｂ，２ｃ内を流れる過程で窒素ガスが吸着分離さ
れ、残りの高濃度酸素ガスは出口側切換弁６ａ，６ｂ，
６ｃおよび制御弁７を介して酸素圧縮機３に入り所望の
圧力まで昇圧された後、消費先へ供給される。いま、吸
着筒２ａが吸着工程、２ｂが充圧工程、２ｃが再生工程
にあると、原料ガスは切換弁５ａ、吸着筒２ａに供給さ
れて高濃度酸素ガスが製造され、その一部が分岐されて
管８より切換弁９ａ，９ｂ，９ｃの一つである切換弁９
ｂを経て吸着筒２ｂに導入される。又吸着筒２ｃは真空
ポンプ４により、吸着窒素が分離され切換弁１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの一つである切換弁１０ｃより排気され
る。
このように、吸着工程、充圧工程および再生工程を各吸
着筒２ａ，２ｂ，２ｃが順次繰返すことにより連続的に
高濃度の酸素ガスが得られるが、この種装置における吸
着筒は通常吸着剤としてＣａ−Ｎａ−Ａ型と呼ばれるゼ
ロライトが使用され第４図に示す如く、吸水剤と併用さ
れるのが一般的である。即ち、吸着筒２内に原料ガス入
口側からアルミナ系あるいはシリカ系の水分を吸着除去
する吸水剤５０と、窒素吸着剤５１としてＣａ−Ｎａ−
Ａ型ゼオライトが充填されている。
着筒２ａ，２ｂ，２ｃが順次繰返すことにより連続的に
高濃度の酸素ガスが得られるが、この種装置における吸
着筒は通常吸着剤としてＣａ−Ｎａ−Ａ型と呼ばれるゼ
ロライトが使用され第４図に示す如く、吸水剤と併用さ
れるのが一般的である。即ち、吸着筒２内に原料ガス入
口側からアルミナ系あるいはシリカ系の水分を吸着除去
する吸水剤５０と、窒素吸着剤５１としてＣａ−Ｎａ−
Ａ型ゼオライトが充填されている。
しかし乍ら、上記した如き構成でなる高濃度の酸素ガス
を製造する装置は主として２つの要因により吸着筒内の
温度変化、殊に温度低下によって性能が劣化する。これ
は窒素吸着剤として一般に使用されているＣａ−Ｎａ−
Ａ型ゼオライトが常温以下特に氷点下の温度において窒
素吸着容量は増大するが、同時に酸素吸着容量も増大す
るため選択性が低下することによる。ここで吸着筒内の
温度低下をもたらす要因とは、冬期あるいは寒冷地の
大気温低下により吸着筒に流入する原料ガス（殊に空
気）温度の低下によるもの、特公昭５４−１６９５３
号公報に記載の発明にみられる如く、圧力変動法を採用
した吸着装置の吸着筒では必然的に常温以下の低温度域
が存在することである。このため、従来より種々の対策
が講じられ、例えば送風機の前又は後にヒーター等の加
熱装置を設け、原料ガスを加温した後供給するかあるい
は原料ガスを真空ポンプ等を収納する機械室に導入し電
動機等が発生する熱で昇温した後供給する方法である。
しかし、これらの対策は要因に係るものであり、要因
については筒内温度分布を熱伝導体等で平均化するか
あるいはガス均圧手段で低温度化を減少させる等の方法
が提案されているが、実行に乏しい欠点がある。
を製造する装置は主として２つの要因により吸着筒内の
温度変化、殊に温度低下によって性能が劣化する。これ
は窒素吸着剤として一般に使用されているＣａ−Ｎａ−
Ａ型ゼオライトが常温以下特に氷点下の温度において窒
素吸着容量は増大するが、同時に酸素吸着容量も増大す
るため選択性が低下することによる。ここで吸着筒内の
温度低下をもたらす要因とは、冬期あるいは寒冷地の
大気温低下により吸着筒に流入する原料ガス（殊に空
気）温度の低下によるもの、特公昭５４−１６９５３
号公報に記載の発明にみられる如く、圧力変動法を採用
した吸着装置の吸着筒では必然的に常温以下の低温度域
が存在することである。このため、従来より種々の対策
が講じられ、例えば送風機の前又は後にヒーター等の加
熱装置を設け、原料ガスを加温した後供給するかあるい
は原料ガスを真空ポンプ等を収納する機械室に導入し電
動機等が発生する熱で昇温した後供給する方法である。
しかし、これらの対策は要因に係るものであり、要因
については筒内温度分布を熱伝導体等で平均化するか
あるいはガス均圧手段で低温度化を減少させる等の方法
が提案されているが、実行に乏しい欠点がある。
このようなことから、装置の操作条件を低温域とし、低
温度下において選択性能のよい例えばＮａ−Ｘ型あるい
はＮａ−Ｙ型ゼオライトを吸着剤として使用する提案も
みられるが、全体の系を低温度下での操作とするため装
置が複雑化する不都合のあることは否めない。
温度下において選択性能のよい例えばＮａ−Ｘ型あるい
はＮａ−Ｙ型ゼオライトを吸着剤として使用する提案も
みられるが、全体の系を低温度下での操作とするため装
置が複雑化する不都合のあることは否めない。
本発明は、このようなことより、特別な設備を設けるこ
となく冬期等の気温低下および圧力変動吸着法の必然的
な温度低下がもたらす性能低下を改善することを目的と
したものである。
となく冬期等の気温低下および圧力変動吸着法の必然的
な温度低下がもたらす性能低下を改善することを目的と
したものである。
本発明は上記目的を達成するため、窒素を選択的に吸着
する吸着剤の充填してなる複数基の吸着筒を切換使用す
るよう構成し、圧力変動吸着法によって酸素および窒素
を含む混合ガスから高濃度の酸素ガスを製造する装置に
おいて、前記吸着筒の窒素吸着剤として第１発明は、原
料ガス入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ−Ｙ型あるいはＣａ
−Ｘ型ゼオライトが、出口側にＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオラ
イトが充填されることを特徴とし、第２発明は原料ガス
入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ−Ｙ型ゼオライトが、出口
側にＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトが、Ｃａ−Ｘ型ゼオラ
イトを介在させてそれぞれ充填された構成とすることを
特徴とするものである。
する吸着剤の充填してなる複数基の吸着筒を切換使用す
るよう構成し、圧力変動吸着法によって酸素および窒素
を含む混合ガスから高濃度の酸素ガスを製造する装置に
おいて、前記吸着筒の窒素吸着剤として第１発明は、原
料ガス入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ−Ｙ型あるいはＣａ
−Ｘ型ゼオライトが、出口側にＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオラ
イトが充填されることを特徴とし、第２発明は原料ガス
入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ−Ｙ型ゼオライトが、出口
側にＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトが、Ｃａ−Ｘ型ゼオラ
イトを介在させてそれぞれ充填された構成とすることを
特徴とするものである。
即ち、前記したように圧力変動吸着法による酸素製造装
置は必然的に吸着筒内の温度低下をもたらすが、これの
温度分布は全体的なものではなく原料ガス入口側に寄っ
た部分に最低温度部がある。即ち窒素吸着剤充填部にお
いて原料ガス入口側より約６０％（容量）は低温域が生
成され、温度分布に従って各部分の吸着分離性能が総合
的に全体性能を示すことになる。この低温域殊に最低温
部位では、吸着筒入口の原料ガス温度より３０〜６０℃
低下し、例えば原料ガス温度が２０℃の場合、−１０〜
−４０℃の温度となる。
置は必然的に吸着筒内の温度低下をもたらすが、これの
温度分布は全体的なものではなく原料ガス入口側に寄っ
た部分に最低温度部がある。即ち窒素吸着剤充填部にお
いて原料ガス入口側より約６０％（容量）は低温域が生
成され、温度分布に従って各部分の吸着分離性能が総合
的に全体性能を示すことになる。この低温域殊に最低温
部位では、吸着筒入口の原料ガス温度より３０〜６０℃
低下し、例えば原料ガス温度が２０℃の場合、−１０〜
−４０℃の温度となる。
第５図は各種窒素吸着剤の温度に対する窒素吸着容量と
酸素／窒素選択係数の傾向を示したものであるが、第５
図より明らかなようにこの種装置で一般的に用いられて
いるＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトは前記した低温域での
温度下では窒素吸着容量は大きいが酸素／窒素の分離性
能は低下する。次にＮａ−Ｘ型ゼオライトの場合は（Ｎ
ａ−Ｙ型も同様である）窒素吸着量は全域においてＣａ
−Ｎａ−Ａ型ゼオライトに劣るが酸素／窒素選択係数は
温度低下に従って向上し、全体の分離性能として０〜−
１０℃の範囲でＣａ−Ｎａ−Ａ型を上廻るようになる。
又、Ｃａ−Ｘ型ゼオライトはＣａ−Ｎａ−Ａ型に比し、
吸着容量においてほぼ同等か上廻り、かつ低温度におい
ても酸素／窒素選択係数が低下しない特性をもってい
る。しかし乍ら回収酸素濃度が低濃度の場合は、他より
高い回収率を示すが、高濃度の酸素を得る場合はさした
る効果が得られず、又空気流通により吸着破過テストで
は他の吸着剤より、高濃度酸素域の物質移動帯の長いこ
とが知見された。従って上記した特性はもつが、これを
吸着筒に単体で用いた場合、高濃度の酸素を得る装置と
して好ましい結果は期待できない。
酸素／窒素選択係数の傾向を示したものであるが、第５
図より明らかなようにこの種装置で一般的に用いられて
いるＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトは前記した低温域での
温度下では窒素吸着容量は大きいが酸素／窒素の分離性
能は低下する。次にＮａ−Ｘ型ゼオライトの場合は（Ｎ
ａ−Ｙ型も同様である）窒素吸着量は全域においてＣａ
−Ｎａ−Ａ型ゼオライトに劣るが酸素／窒素選択係数は
温度低下に従って向上し、全体の分離性能として０〜−
１０℃の範囲でＣａ−Ｎａ−Ａ型を上廻るようになる。
又、Ｃａ−Ｘ型ゼオライトはＣａ−Ｎａ−Ａ型に比し、
吸着容量においてほぼ同等か上廻り、かつ低温度におい
ても酸素／窒素選択係数が低下しない特性をもってい
る。しかし乍ら回収酸素濃度が低濃度の場合は、他より
高い回収率を示すが、高濃度の酸素を得る場合はさした
る効果が得られず、又空気流通により吸着破過テストで
は他の吸着剤より、高濃度酸素域の物質移動帯の長いこ
とが知見された。従って上記した特性はもつが、これを
吸着筒に単体で用いた場合、高濃度の酸素を得る装置と
して好ましい結果は期待できない。
本発明はこのような知見に基づいて、吸着筒内の温度分
布に対応した吸着剤を選択し、かつ積層して充填するも
のである。
布に対応した吸着剤を選択し、かつ積層して充填するも
のである。
以下これを第１図および第２図によって説明する。
第１図は吸着筒２内に吸水剤２０と、２種類の窒素吸着
剤（Ｉ）２１および（II）２２を積層したものであり、
吸水剤２０は周知のアルミナあるいはシリカ系等の水分
吸着剤である。窒素吸着剤（Ｉ）２１にはＮａ−Ｘ型
（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトか、あるいはＣａ−Ｘ型
ゼオライトを又窒素吸着剤（II）２２には、Ｃａ−Ｎａ
−Ａ型ゼオライトが使用される。即ち、吸着筒２内の温
度分布より、原料ガスの入口側に近い低温域に低温下で
選択性能が高い吸着剤を充填し、出口側の常温で高濃度
酸素域に常温下で選択性が良く、かつ吸着容量の大きい
Ｃａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトを充填したものである。こ
こで窒素吸着剤（Ｉ）２１にＮａ−Ｘ型（又はＮａ−Ｙ
型）ゼオライトを採用した場合、これの充填量は、全体
の窒素吸着剤（Ｉ）２１および（II）２２に対し重量比
で０．１〜０．６であり、好ましくは０．２〜０．４で
ある。又Ｃａ−Ｘ型ゼオライトを窒素吸着剤（Ｉ）２１
として採用した場合の重量比は０．２〜０．７であり、
好ましくは０．２〜０．５である。
剤（Ｉ）２１および（II）２２を積層したものであり、
吸水剤２０は周知のアルミナあるいはシリカ系等の水分
吸着剤である。窒素吸着剤（Ｉ）２１にはＮａ−Ｘ型
（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトか、あるいはＣａ−Ｘ型
ゼオライトを又窒素吸着剤（II）２２には、Ｃａ−Ｎａ
−Ａ型ゼオライトが使用される。即ち、吸着筒２内の温
度分布より、原料ガスの入口側に近い低温域に低温下で
選択性能が高い吸着剤を充填し、出口側の常温で高濃度
酸素域に常温下で選択性が良く、かつ吸着容量の大きい
Ｃａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライトを充填したものである。こ
こで窒素吸着剤（Ｉ）２１にＮａ−Ｘ型（又はＮａ−Ｙ
型）ゼオライトを採用した場合、これの充填量は、全体
の窒素吸着剤（Ｉ）２１および（II）２２に対し重量比
で０．１〜０．６であり、好ましくは０．２〜０．４で
ある。又Ｃａ−Ｘ型ゼオライトを窒素吸着剤（Ｉ）２１
として採用した場合の重量比は０．２〜０．７であり、
好ましくは０．２〜０．５である。
第２図は、吸水剤３０と３種類の窒素吸着剤（Ｉ）３
１、（II）３２および（III）３３を原料ガス入口側よ
り順に吸着筒２に積層したものであり、吸水剤３０と、
窒素吸着剤（Ｉ）３１および（III）３３は前記同様、
アルミナあるいはシリカ系筒の水分吸着剤、Ｎａ−Ｘ型
（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトおよびＣａ−Ｎａ−Ａ型
ゼオライトである。又窒素吸着剤（II）３２は、Ｃａ−
Ｘ型ゼオライトが充填され、窒素吸着域を三区分し、そ
れぞれの温度分布に適した吸着剤が選択使用される。即
ち、最低温度域には低温に従い選択性能が向上するＮａ
−Ｘ型（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトを、低温〜常温で
かつ低濃度酸素域には選択性能、吸着容量に優れるが高
濃度酸素域で物質移動帯が長い特性をもつＣａ−Ｘ型ゼ
オライトを又常温でかつ高濃度酸素域には常温下で選択
性が良い上、吸着容量の大きいＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオラ
イトが充填される。ここで各窒素吸着剤の充填割合は、
全体の窒素吸着剤に対し重量比でＮａ−Ｘ型（又はＮａ
−Ｙ型）ゼオライトが０．１〜０．３、Ｃａ−Ｘ型ゼオ
ライトが０．１〜０．６である。
１、（II）３２および（III）３３を原料ガス入口側よ
り順に吸着筒２に積層したものであり、吸水剤３０と、
窒素吸着剤（Ｉ）３１および（III）３３は前記同様、
アルミナあるいはシリカ系筒の水分吸着剤、Ｎａ−Ｘ型
（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトおよびＣａ−Ｎａ−Ａ型
ゼオライトである。又窒素吸着剤（II）３２は、Ｃａ−
Ｘ型ゼオライトが充填され、窒素吸着域を三区分し、そ
れぞれの温度分布に適した吸着剤が選択使用される。即
ち、最低温度域には低温に従い選択性能が向上するＮａ
−Ｘ型（又はＮａ−Ｙ型）ゼオライトを、低温〜常温で
かつ低濃度酸素域には選択性能、吸着容量に優れるが高
濃度酸素域で物質移動帯が長い特性をもつＣａ−Ｘ型ゼ
オライトを又常温でかつ高濃度酸素域には常温下で選択
性が良い上、吸着容量の大きいＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオラ
イトが充填される。ここで各窒素吸着剤の充填割合は、
全体の窒素吸着剤に対し重量比でＮａ−Ｘ型（又はＮａ
−Ｙ型）ゼオライトが０．１〜０．３、Ｃａ−Ｘ型ゼオ
ライトが０．１〜０．６である。
なお上記説明では、吸水剤を吸着筒に充填してあるが、
これは、別途吸水筒を設け、吸着筒は窒素吸着剤のみを
充填する構成でもよいことは云う迄もない。
これは、別途吸水筒を設け、吸着筒は窒素吸着剤のみを
充填する構成でもよいことは云う迄もない。
以下に第１図及び第２図に示す吸着筒を３基もった第３
図に示す装置による実験例を示す。
図に示す装置による実験例を示す。
第１実験例 第１図に示す吸着筒２を用い、吸水剤２０としてアルミ
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）２１としてＮａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）２２としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填した。Ｎａ−Ｘ型ゼオライトは、Ｎａ−
Ｘ型とＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライト合計重量の４０％と
し、合計５８０kgとした。その結果をＣａ−Ｎａ−Ａ型
ゼオライトのみを充填した場合と共に表１に示す。
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）２１としてＮａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）２２としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填した。Ｎａ−Ｘ型ゼオライトは、Ｎａ−
Ｘ型とＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオライト合計重量の４０％と
し、合計５８０kgとした。その結果をＣａ−Ｎａ−Ａ型
ゼオライトのみを充填した場合と共に表１に示す。
操作条件 吸着圧力：０．２５kgf/cm2G 再生圧力：２００Torr 入口空気温度：２０℃ 一吸着工程時間：７０秒 回収酸素純度：９３．５％Ｏ２ この結果、製品酸素の採取量は若干低下したが、酸素収
率として約７％向上した。収率向上は直接に電力原単位
の低減をもたらし、長期運転上は、製品酸素の採取量低
下により吸着筒増大のコスト上昇分を充分に補い、大き
な効果を得ることが出来る。
率として約７％向上した。収率向上は直接に電力原単位
の低減をもたらし、長期運転上は、製品酸素の採取量低
下により吸着筒増大のコスト上昇分を充分に補い、大き
な効果を得ることが出来る。
第２実験例 第１図に示す吸着筒２を用い、吸水剤２０としてアルミ
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）２１としてＣａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）２２としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填した。又、Ｃａ−Ｘ型／（Ｃａ−Ｘ型＋
Ｃａ−Ｎａ−Ａ型）を重量比とし５０％、合計５８０kg
とした。その結果を表２に示す。
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）２１としてＣａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）２２としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填した。又、Ｃａ−Ｘ型／（Ｃａ−Ｘ型＋
Ｃａ−Ｎａ−Ａ型）を重量比とし５０％、合計５８０kg
とした。その結果を表２に示す。
操作条件 吸着圧力：０．２５kgf/cm2G 再生圧力：２００Torr 入口空気温度：２０℃ 一吸着工程時間：７０秒 回収酸素純度：９３．５％Ｏ２ この結果、製品酸素採取量において約４％の向上、また
酸素収率においては約９％の向上があった。
酸素収率においては約９％の向上があった。
第３実験例 第２図に示す吸着筒２を用い、吸水剤３０としてアルミ
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）３１としてＮａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）３２としてＣａ−Ｘ型ゼオライ
ト、窒素吸着剤（III）３３としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填し、全窒素吸着剤重量に対し、Ｎａ−Ｘ
型は２０％、Ｃａ−Ｘ型は４０％とし、全量で５８０kg
とした。その結果を表３に示す。
ナゲル、窒素吸着剤（Ｉ）３１としてＮａ−Ｘ型ゼオラ
イト、窒素吸着剤（II）３２としてＣａ−Ｘ型ゼオライ
ト、窒素吸着剤（III）３３としてＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼ
オライトを充填し、全窒素吸着剤重量に対し、Ｎａ−Ｘ
型は２０％、Ｃａ−Ｘ型は４０％とし、全量で５８０kg
とした。その結果を表３に示す。
操作条件 吸着圧力：０．２５kgf/cm2G 再生圧力：２００Torr 入口空気温度：２０℃ 一吸着工程時間：７０秒 回収酸素純度：９３．５％Ｏ２ この結果、製品酸素採取量において約２％の向上、また
酸素収率において約１０％の向上があった。
酸素収率において約１０％の向上があった。
以上の説明から明らかなように本発明に係る高濃度の酸
素製造装置は、吸着筒内の温度分布に対応した窒素吸着
剤を積層したものであるから多くの効果をもたらす。例
えば、前記実施例で示したように従来方法による装置に
比し、いずれも酸素収率が７〜１０％向上するが、これ
は使用電力源単位を７〜１０％減少せしめることになり
大幅なコストの低減が図れる。又第２及び第３実施例を
採用した場合は、酸素採取量も２〜４％向上するので更
にコスト低減化を望むことが出来る。
素製造装置は、吸着筒内の温度分布に対応した窒素吸着
剤を積層したものであるから多くの効果をもたらす。例
えば、前記実施例で示したように従来方法による装置に
比し、いずれも酸素収率が７〜１０％向上するが、これ
は使用電力源単位を７〜１０％減少せしめることになり
大幅なコストの低減が図れる。又第２及び第３実施例を
採用した場合は、酸素採取量も２〜４％向上するので更
にコスト低減化を望むことが出来る。
次に前記したように斯種装置がもつ低温特性に対処する
ため従来は装置を低温化で運転する等の手段によってい
たり、冬期等の大気温低下に格別の構成を余儀なくされ
ていたが本発明は、一切不要である。
ため従来は装置を低温化で運転する等の手段によってい
たり、冬期等の大気温低下に格別の構成を余儀なくされ
ていたが本発明は、一切不要である。
第１図は本発明の一実施例を示す吸着筒の断面図、第２
図は本発明の他の実施例を示す吸着筒の断面図、第３図
は圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置の系統
図、第４図は従来の吸着筒の断面図、第５図は各種窒素
吸着剤の温度に対する窒素吸着容量と酸素／窒素選択係
数の傾向を示した図である。 ２……吸着筒、２０，３０……吸水剤、２１，２２，３
１，３２，３３……窒素吸着剤
図は本発明の他の実施例を示す吸着筒の断面図、第３図
は圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置の系統
図、第４図は従来の吸着筒の断面図、第５図は各種窒素
吸着剤の温度に対する窒素吸着容量と酸素／窒素選択係
数の傾向を示した図である。 ２……吸着筒、２０，３０……吸水剤、２１，２２，３
１，３２，３３……窒素吸着剤
Claims (6)
- 【請求項１】窒素を選択的に吸着する吸着剤の充填して
なる複数基の吸着筒を切換使用するよう構成し、圧力変
動吸着法によって酸素および窒素を含む混合ガスから高
濃度の酸素ガスを製造する装置において前記吸着筒の窒
素吸着剤として原料ガス入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ−
Ｙ型あるいはＣａ−Ｘ型ゼオライトが、又出口側にＣａ
−Ｎａ−Ａ型ゼオライトがそれぞれ充填されてなること
を特徴とする圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造
装置。 - 【請求項２】全窒素吸着剤に対する原料ガス入口側に充
填される前記ゼオライトの重量比は、Ｎａ−Ｘ型又はＮ
ａ−Ｙ型の場合が０．１〜０．６であり、Ｃａ−Ｘ型の
場合が０．２〜０．７であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の圧力変動吸着法による高濃度酸素ガ
ス製造装置。 - 【請求項３】前記吸着筒の窒素吸着剤の前段に水分吸着
剤が充填されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の圧力変動吸着法による高濃度酸素
ガス製造装置。 - 【請求項４】窒素を選択的に吸着する吸着剤の充填して
なる複数基の吸着筒を切換使用するよう構成し、圧力変
動吸着法によって酸素および窒素を含む混合ガスから高
濃度の酸素ガスを製造する装置において、前記吸着筒の
窒素吸着剤として原料ガス入口側にＮａ−Ｘ型又はＮａ
−Ｙ型ゼオライトが、又出口側にＣａ−Ｎａ−Ａ型ゼオ
ライトが、これらの中間にＣａ−Ｘ型ゼオライトを介在
させてそれぞれ充填されてなることを特徴とする圧力変
動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置。 - 【請求項５】全窒素吸着剤に対する前記ゼオライトの重
量比は、前記Ｎａ−Ｘ型又はＮａ−Ｙ型が０．１〜０．
３であり、前記Ｃａ−Ｘ型が０．１〜０．６であること
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の圧力変動吸着
法による高濃度酸素ガス製造装置。 - 【請求項６】前記吸着筒の窒素吸着剤の前段に水分吸着
剤が充填されてなることを特徴とする特許請求の範囲第
４項又は第５項記載の圧力変動吸着法による高濃度酸素
ガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291296A JPH0621006B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291296A JPH0621006B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148304A JPS62148304A (ja) | 1987-07-02 |
| JPH0621006B2 true JPH0621006B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17767048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60291296A Expired - Lifetime JPH0621006B2 (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 圧力変動吸着法による高濃度酸素ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621006B2 (ja) |
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-
1985
- 1985-12-23 JP JP60291296A patent/JPH0621006B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62148304A (ja) | 1987-07-02 |
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