富氮氣體制備方法、氣體分離方法及富氮氣體制備裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種為了充分發(fā)揮壓縮機所持有的性能而減少壓縮機的負載變化的富氮氣體制備方法及富氮氣體制備裝置。富氮氣體制備方法為使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從包含氮氣的原料空氣中分離出富氮氣體的富氮氣體制備方法，其特征在于，具有加壓吸附工序、降壓均壓工序、降壓再生工序和加壓均壓工序，在所述加壓或降壓均壓工序中，將通過所述壓縮機壓縮的所述原料空氣儲存到分支設置在所述壓縮機與所述吸附槽之間的壓縮原料空氣槽中，并且在所述加壓吸附工序中，向所述吸附槽內導入儲存在所述壓縮原料空氣槽中的經壓縮的所述原料空氣，作為加壓所述吸附槽內的氣體的一部分來使用。
【專利說明】富氮氣體制備方法、氣體分離方法及富氮氣體制備裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種富氮氣體制備方法、氣體分離方法及富氮氣體制備裝置。本申請 基于2012年1月30日在日本申請的特愿2012-016575號要求優(yōu)先權，并且在此援引其內 容。

【背景技術】
[0002] 一般而言，利用變壓吸附（Pressure Swing Adsorption :PSA)方式，從包含氮的原 料空氣（以下，簡稱"原料空氣"）分離并提純的富含氮的氣體（以下，稱作"富氮氣體"）以 防爆用吹掃氣體或熱處理爐的氣氛氣體等多種用途而被使用。
[0003] 對這種PSA方式的富氮氣體的分離并提純來說，專門使用電氣作為動力，近年來， 期望著面向維護費的削減和節(jié)能化的進一步的省電力化。
[0004] 以往以來，作為利用這種PSA方式的富氮氣體制備裝置（以下，稱作"氮PSA裝 置"），已知有圖7所示的裝置。
[0005] 如圖7所示，氮PSA裝置101具備用于對原料空氣加壓的原料空氣壓縮機102、兩 個吸附槽（第一吸附槽103A及第二吸附槽103B)和制品槽104。
[0006] 另外，在各個吸附槽103A、103B的連接有原料空氣壓縮機102的一側（以下，稱作 "上游側"）及連接有制品槽104的一側（以下，稱作"下游側"）設置有自動切換式開關閥 111&、11113、116&、11613，并且在氮？54裝置101中設置有自動切換式開關閥112 &、11213、113、 115和可調節(jié)流量的流量調節(jié)閥114。另外，在制品槽104的出口側設置有自動切換式開關 閥 106。
[0007] 另外，在兩個吸附槽103AU03B中分別填充有優(yōu)先吸附從原料空氣壓縮機102送 出的壓縮原料空氣中氧和二氧化碳等不需要成分的吸附劑105。
[0008] 作為使用這種氮PSA裝置101從原料空氣中分離出富氮氣體的方法，已知有重復 進行加壓吸附工序、降壓均壓工序、降壓再生工序和加壓均壓工序這各工序的方法。
[0009] 在該方法下，當第一吸附槽103A和第二吸附槽103B中的一個處于加壓吸附工序 時，另一個處于降壓再生工序，當一個處于降壓均壓工序時，另一個處于加壓均壓工序。因 此，對于第一吸附槽103A依次進行加壓吸附工序、降壓均壓工序、降壓再生工序和加壓均 壓工序時，在第二吸附槽103B中依次進行降壓再生工序、加壓均壓工序、加壓吸附工序和 降壓均壓工序。以下，以第一吸附槽103A的工序為基準進行說明。
[0010] 首先，在加壓吸附工序中，將通過原料空氣壓縮機102而加壓的壓縮原料空氣導 入至第一吸附槽103A內并加壓第一吸附槽103A內，使原料空氣中的不需要成分優(yōu)先被吸 附劑109吸附，得到富氮氣體。接著，在降壓均壓工序中，將第一吸附槽103A內殘留的相對 高壓的氣體導入至第二吸附槽103B內。
[0011] 接著，在降壓再生工序中，將第一吸附槽103A開放于大氣中而使第一吸附槽103A 內的壓力下降，解吸被吸附劑105吸附的不需要成分，并且向第一吸附槽103A的外部排出。 此時，優(yōu)選將從實施加壓吸附工序的第二吸附槽103B的下游側取出的富氮氣體通過第一 吸附槽103A的下游側導入至第一吸附槽103A內，從而促進不需要成分的解吸。
[0012] 而且，在加壓均壓工序中，向已完成降壓再生工序的第一吸附槽103A內導入已完 成加壓吸附工序的第二吸附槽103B內殘留的相對高壓的氣體。
[0013] 若基于圖7進一步具體說明，則在第一吸附槽103A處于加壓吸附工序時（即，第 二吸附槽103B處于降壓再生工序時），開關閥llla、112b、116a為開，其它開關閥為關。
[0014] 因此，通過原料空氣壓縮機102壓縮的壓縮原料空氣通過開關閥111a導入至第一 吸附槽103A內。
[0015] 導入至第一吸附槽103A內的壓縮原料空氣被吸附劑105吸附氧和二氧化碳等不 需要成分，成為富含氮成分的富氮氣體，并且通過開關閥116a被送到制品槽104,成為制品 氣體。此時，富氮氣體的一部分通過流量調節(jié)閥114導入至第二吸附槽103B內，用于第二 吸附槽103B內的吸附劑105的再生。
[0016] 接著，當第一吸附槽103A進入降壓均壓工序，第二吸附槽103B進入加壓均壓工序 時，則開關閥113、115為開，其它開關閥為關。
[0017] 因此，在該降壓均壓工序中，第一吸附槽103A內殘留的相對高壓的氣體通過開關 閥113U15從第一吸附槽103A導入至第二吸附槽103B內。
[0018] 接著，通過將開關閥lllb、112a、116b設為開，將其他開關閥設為關，第一吸附槽 103A進入降壓再生工序，第二吸附槽103B進入加壓吸附工序。
[0019] 在該工序中，第一吸附槽103A內殘留的氣體通過開關閥112a排放到大氣中，隨著 第一吸附槽103A內的壓力下降，第一吸附槽103A內的吸附劑105吸附著的不需要成分被 解吸。此時，由第二吸附槽103B導出的富氮氣體的一部分通過流量調節(jié)閥114導入至第一 吸附槽103A內，作為用于再生第一吸附槽103A內的吸附劑105的吹掃氣體來使用。
[0020] 之后，通過將開關閥113U15設為開，將其他開關閥設為關，第一吸附槽103A進入 加壓均壓工序，第二吸附槽103B進入降壓均壓工序。
[0021] 在該工序中，第二吸附槽103B內的相對高壓的氣體（均壓氣體）從第二吸附槽 103B被供給到第一吸附槽103A。
[0022] 通過重復以上工序，從原料空氣中分離出富氮氣體。
[0023] 但是，由于在進行加壓均壓工序或降壓均壓工序時，開關閥llla、lllb被關閉，因 此在這期間有壓縮原料空氣不能從原料空氣壓縮機102向吸附槽103AU03B供給，在原料 空氣壓縮機102的出口部引起急劇的壓力上升的問題。
[0024] 因此，如圖8所示，為了防止由氮PSA裝置101的開關閥llla、llb的關閉引起的 急劇的壓力上升，在原料空氣壓縮機102的下游側設置有壓縮原料空氣槽107。
[0025] 另外，作為其他使用壓縮原料空氣槽107的壓縮原料空氣的有效利用方法，已知 有每次檢測壓縮原料空氣槽107內的壓力，控制原料空氣壓縮機102的馬達的轉速的方法 (專利文獻1)。
[0026] 專利文獻1 :特開2011-156530號公報
[0027] 然而，在如圖8的使用壓縮原料空氣槽107的方法中，當開始加壓均壓工序或降壓 均壓工序之前的第一吸附槽103A或第二吸附槽103B內的壓力與原料空氣壓縮機102的最 大使用壓力相似時（即，壓縮原料空氣槽107內的壓力與原料空氣壓縮機102的最大使用 壓力相似時），無助于均壓工序時的壓力上升保護。
[0028] 另外，通過使用具有無負載運轉機構的原料空氣壓縮機102,能夠在均壓工序時將 原料空氣壓縮機102轉換成無負載運轉以防止壓力上升，但具有一旦轉換成無負載運轉的 原料空氣壓縮機102再次轉換成負載運轉時需要時間的問題。此外，由于將原料空氣壓縮 機102轉換成無負載運轉，從而加壓吸附工序時的吸附槽內的壓力上升變慢，無法充分利 用作為壓縮機的性能，另外，由于通過原料空氣壓縮機102而加壓的容積增加相當于壓縮 原料空氣槽107的量，因此具有不利于加壓吸附工序時的加壓且導致PSA性能下降的問題。
[0029] 另外，專利文獻1所記載的方法為了有效利用原料空氣壓縮機102,需要采用變換 器控制系統(tǒng)，具有增加成本的問題。
[0030] 此外，即使在采用這種控制系統(tǒng)的情況下，由于在均壓工序時位于第一吸附槽 103A和第二吸附槽103B的上游側的開關閥111a、111b關閉，因此降低原料空氣壓縮機102 的轉速。其結果，無法充分發(fā)揮壓縮機所持有的性能，導致應選擇的原料空氣壓縮機102的 必要能力的增加，導致裝置大型化，從省電力化的觀點來看具有不滿意的問題。
[0031] 在這種背景下，從省電力、省成本和省空間的觀點來看，期望能夠充分發(fā)揮壓縮機 所持有的性能的運轉方法及裝置，因此要求一種減少壓縮機的負載變化，進行進一步連續(xù) 的運轉的方法，但實際情況是沒有提供切實有效的方案。


【發(fā)明內容】

[0032] 本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述問題的方法及裝置。
[0033] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術方案。下面，以第一吸附槽的工序為基準 進行說明。
[0034] 第一發(fā)明為使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從含有氮氣的原料空氣中分離出富 氮氣體的富氮氣體制備方法，其特征在于，具有：加壓吸附工序，向第一吸附槽內導入通過 壓縮機壓縮的所述原料空氣而加壓所述第一吸附槽內，使所述原料空氣中氧和二氧化碳等 不需要成分優(yōu)先被所述第一吸附槽內的吸附劑吸附，來得到氮被濃縮的氣體；降壓均壓工 序，將所述第一吸附槽內殘留的氣體向第二吸附槽內導入；降壓再生工序，將通過所述壓縮 機壓縮的原料空氣向所述第二吸附槽內導入，并且將所述第一吸附槽開放于大氣中而使所 述第一吸附槽內的壓力下降，從所述第一吸附槽內的所述吸附劑中解吸所述不需要成分， 從而使所述第一吸附槽內的所述吸附劑再生；和加壓均壓工序，將所述第二吸附槽內殘留 的氣體向所述第一吸附槽內導入，在所述加壓均壓工序中，在從所述壓縮機與所述第一吸 附槽之間的管道分支而設置的壓縮原料空氣槽中儲存通過所述壓縮機壓縮的所述原料空 氣，在所述加壓吸附工序中，將儲存在所述壓縮原料空氣槽中的所述原料空氣向所述第一 吸附槽內導入，從而作為加壓所述第一吸附槽內的氣體的一部分來使用。
[0035] 另外，第二發(fā)明為使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從包含相對于所述吸附劑為 易吸附性的易吸附成分和相對于所述吸附劑為難吸附性的難吸附成分的原料氣體中，分離 所述易吸附成分和所述難吸附成分的氣體分離方法，其特征在于，具有：加壓吸附工序，向 第一吸附槽內導入通過壓縮機壓縮的所述原料氣體而加壓所述第一吸附槽內，使所述原料 氣體中的所述易吸附成分優(yōu)先被所述第一吸附槽內的所述吸附劑吸附，來得到所述難吸附 成分被濃縮的氣體；降壓均壓工序，將所述第一吸附槽內殘留的相對高壓的氣體向第二吸 附槽內導入；降壓再生工序，將通過所述壓縮機壓縮的原料氣體向所述第二吸附槽內導入， 并且將所述第一吸附槽開放于大氣中而使所述第一吸附槽內的壓力下降，從所述第一吸附 槽內的所述吸附劑中解吸所述易吸附成分，從而使所述第一吸附槽內的所述吸附劑再生； 和加壓均壓工序，將所述第二吸附槽內殘留的氣體向所述第一吸附槽內導入，在所述加壓 均壓工序中，在從所述壓縮機與所述第一吸附槽之間的管道分支而設置的壓縮原料氣體槽 中儲存通過所述壓縮機壓縮的所述原料氣體，在所述加壓吸附工序中，將儲存在所述壓縮 原料氣體槽中的所述原料氣體向所述第一吸附槽內導入，從而作為加壓所述第一吸附槽內 的氣體的一部分來使用。
[0036] 另外，第三發(fā)明為用于使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從含有氮氣的原料空氣 中分離出富氮氣體的富氮氣體制備裝置，其特征在于，具備：壓縮機，對原料空氣進行壓縮； 多個吸附槽，通過所述壓縮機壓縮的原料空氣被導入所述多個吸附槽中；管道，連接所述壓 縮機和所述吸附槽；分支管，在所述管道上分支而設置；和壓縮原料空氣槽，連接于所述分 支管，所述壓縮原料空氣槽具有當所述吸附槽不導入由所述壓縮機壓縮的原料空氣或限制 導入流量時，儲存通過所述壓縮機壓縮的原料空氣的功能，并且具有當加壓所述吸附槽內 時，將作為進行加壓的氣體的一部分儲存在所述壓縮原料空氣槽內的原料空氣導出至所述 吸附槽的功能。
[0037] 根據本發(fā)明，能夠連續(xù)地且穩(wěn)定地使用原料空氣壓縮機而并不間歇使用，從而能 夠降低原料空氣壓縮機的最大（額定）風量，結果，氮氣PSA裝置的省電力化成為可能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備裝置的示意性結構的系統(tǒng)圖。
[0039] 圖2A是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作1工序的工序圖。
[0040] 圖2B是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作2工序的工序圖。
[0041] 圖2C是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作3工序的工序圖。
[0042] 圖2D是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作4工序的工序圖。
[0043] 圖2E是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作5工序的工序圖。
[0044] 圖2F是表示本發(fā)明的一實施方式的富氮氣體制備方法的操作6工序的工序圖。
[0045] 圖3是表示PSA方式的富氮氣體制備裝置中的在有無壓縮原料空氣槽情況下的原 料空氣壓縮機的必要風量的曲線圖。
[0046] 圖4是表示本發(fā)明的另一實施方式的富氮氣體制備裝置的示意性結構的系統(tǒng)圖。
[0047] 圖5是表示在有無壓縮原料空氣槽情況下的產率與制品氣體中的氧濃度之間關 系的曲線圖。
[0048] 圖6是表示在有無壓縮原料空氣槽情況下的能力與制品氣體中的氧濃度之間關 系的曲線圖。
[0049] 圖7是表示現(xiàn)有富氮氣體制備裝置的示意性結構的系統(tǒng)圖。
[0050] 圖8是表示現(xiàn)有富氮氣體制備裝置的示意性結構的系統(tǒng)圖。

【具體實施方式】
[0051] 下面，利用附圖詳細說明適用本發(fā)明的富氮氣體制備裝置及富氮氣體制備方法。
[0052] 〈富氮氣體制備裝置〉
[0053] 本實施方式的富氮氣體制備裝置1為PSA方式的制備裝置，如圖1所示，是具備原 料空氣壓縮機2、壓縮原料空氣槽3、兩個吸附槽（第一吸附槽4A和第二吸附槽4B)和制品 槽5的結構。
[0054] 原料空氣壓縮機2為壓縮原料空氣的裝置，通過入口閥11a并經由管道31、34、37 與第一吸附槽4A連接，通過入口閥lib并經由管道31、34、38與第二吸附槽4B連接。
[0055] 另外，第一吸附槽4A和第二吸附槽4B中填充有在原料空氣中相比氮優(yōu)先吸附氧 和二氧化碳等不需要成分的吸附劑6。該吸附劑6優(yōu)選使用分子篩活性炭。
[0056] 此外，在管道37和管道38設置有分別測定向第一吸附槽4A或第二吸附槽4B內 導入的氣體的壓力的壓力計21a、21b。
[0057] 壓縮原料空氣槽3經由分支設置在管道31的分支管32與原料空氣壓縮機2連接。 另外，壓縮原料空氣槽3通過入口閥11a并經由管道32、31、34、37與第一吸附槽4A連接， 通過入口閥lib并經由分支管32和管道31、34、38與第二吸附槽4連接。
[0058] S卩，壓縮原料空氣槽3分支設置在原料空氣壓縮機2與吸附槽4A、4B之間。
[0059] 在分支管32上設置有作為自動切換式開關閥的壓縮原料空氣槽入口閥17,并且 以連結該壓縮原料空氣槽入口閥17的上游側與下游側的方式設置有另一管道33。
[0060] 此外，在壓縮原料空氣槽3中設置有測定壓縮原料空氣槽3內的壓力的壓力計 (圖略）。
[0061] 該壓縮原料空氣槽3,如后述具有當第一吸附槽4A和第二吸附槽4B不導入由原料 空氣壓縮機2壓縮的原料空氣或限制導入流量時，儲存通過原料空氣壓縮機2壓縮的原料 空氣的功能。此外，具有當加壓第一吸附槽4A或第二吸附槽4B內時，將作為加壓氣體的一 部分儲存在壓縮原料空氣槽3的原料空氣導出至第一吸附槽4A或第二吸附槽4B的功能。
[0062] 另外，在管道33上從壓縮原料空氣槽3側開始依次設置有壓縮原料空氣槽出口閥 18和壓縮原料空氣槽出口流量調節(jié)機構19。
[0063] 壓縮原料空氣槽出口閥18可以是開關閥或止回閥，若壓縮原料空氣槽出口流量 調節(jié)機構19能夠通過針閥或變更孔口或管道直徑等的機構而進行流量調節(jié)，則可以是任 何結構。另外，壓縮原料空氣槽出口閥18和壓縮原料空氣槽出口流量調節(jié)機構19可以是 可進行控制的流量調節(jié)閥等一個機構。
[0064] 制品槽5是儲存從第一吸附槽4A及第二吸附槽4B導出的富氮氣體的容器，通過 出口閥16a并經由管道39、43、44與第一吸附槽4A連接，通過出口閥16b并經由管道40、 43、44與第二吸附槽4B連接。
[0065] 儲存在制品槽5內的制品氣體被構成為經由設置有制品氣體出口閥25的管道45 導出以供所需用途。
[0066] 另外，在管道45上設置有測定制品氣體的氧濃度的氧濃度計22、調節(jié)制品氣體的 壓力的制品降壓閥23和測定制品氣體的流量的制品氣體流量計24。
[0067] 另外，第一吸附槽4A的上游側和下游側分別與第二吸附槽4B的上游側和下游側 連接。
[0068] 第一吸附槽4A的上游側和第二吸附槽4B的上游側經由管道37和管道38連接， 但管道37與管道38之間由三根管道34、35、36連接。
[0069] 在管道34上設置有作為開關閥的入口閥11a、11b，在該入口閥11a和入口閥lib 之間連接有管道31。
[0070] 另外，在管道35上設置有作為開關閥的排氣閥12a、12b，在該排氣閥12a與排氣閥 12b之間連接有與大氣連通的管道46。
[0071] 另外，在管道36上設置有作為開關閥的均壓閥13。
[0072] 另外，第一吸附槽4A的下游側和第二吸附槽4B的下游側經由管道39和管道40 連接，管道39與管道40之間由三根管道41、42、43連接。
[0073] 在管道41上設置有調節(jié)再生氣體的流量的流量調節(jié)機構14,在管道42上設置有 作為開關閥的均壓閥15。若流量調節(jié)機構14能夠通過針閥或變更孔口或管道直徑等的機 構而進行流量調節(jié)，則可以是任何結構。
[0074] 另外，在管道43上設置有出口閥16a、16b，在該出口閥16a與出口閥16b之間連接 有管道44。
[0075] 此外，入口閥lla、llb、排氣閥12a、12b、均壓閥13、15、出口閥16a、16b和壓縮原料 空氣槽入口閥17被構成為能夠在后述的各工序中通過切換程序而進行自動開關。
[0076] 〈富氮氣體制備方法〉
[0077] 其次，對本實施方式的富氮氣體制備方法進行說明。
[0078] 首先，本實施方式的富氮氣體制備方法為重復進行加壓吸附工序、降壓均壓工序、 降壓再生工序和加壓均壓工序這各工序的方法。
[0079] 另外構成，當第一吸附槽4A和第二吸附槽4B中的一個處于加壓吸附工序時，另一 個處于降壓再生工序，一個處于降壓均壓工序時，另一個處于加壓均壓工序的關系。以下， 以第一吸附槽4A中的工序為基準進行說明。
[0080] 首先，在加壓吸附工序中，將通過原料空氣壓縮機2而加壓的原料空氣導入至第 一吸附槽4A，并且將第一吸附槽4A內設為規(guī)定壓力，使原料空氣中易吸附的氧和二氧化碳 等不需要成分優(yōu)先被吸附劑6吸附，將難吸附的富氮氣體導出至制品槽5。
[0081] 接著，在降壓均壓工序中，將第一吸附槽4A內殘留的相對高壓的氣體導入至第二 吸附槽4B內。
[0082] 接著，在降壓再生工序中，將第一吸附槽4A開放于大氣中而使壓力下降，使吸附 劑6吸附著的氧和二氧化碳等不需要成分解吸而使吸附劑6再生。此時，優(yōu)選通過將從實 施加壓吸附工序的第二吸附槽4B的下游側取出的富氮氣體通過第一吸附槽4A的下游側導 入至第一吸附槽4A內，從而促進不需要成分的解吸。
[0083] 而且，在加壓均壓工序中，將第二吸附槽4B內殘留的相對高壓的氣體向第一吸附 槽4A內導入。
[0084] 之后，第一吸附槽4A再次進入到加壓吸附工序，通過重復以上工序，從原料空氣 中分離出氮氣。即，第一吸附槽4A和第二吸附槽4B通過交替重復吸附和再生，連續(xù)地由原 料空氣制備富氮氣體。
[0085] 參照圖2(圖2A至圖2F)及表1，更詳細地說明適用上述的富氮氣體制備裝置1的 富氮氣體制備方法。
[0086] 此外，圖2A至圖2F是分別表示操作1至操作6的各工序的圖，圖中的箭頭表示氣 體的流動，圖中的粗線表示氣體流過的管道。
[0087] 另外，表1示出了各工序中的原料空氣壓縮機、壓縮原料空氣槽、第一吸附槽4A和 第二吸附槽4B的各狀態(tài)。
[0088]

【權利要求】
1. 一種富氮氣體制備方法，使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從含有氮氣的原料空氣 中分離出富氮氣體，其特征在于，具有： 加壓吸附工序，向第一吸附槽內導入通過壓縮機壓縮的所述原料空氣而加壓所述第一 吸附槽內，使所述原料空氣中的不需要成分優(yōu)先被所述第一吸附槽內的吸附劑吸附，來得 到氮被濃縮的氣體； 降壓均壓工序，將所述第一吸附槽內殘留的氣體向第二吸附槽內導入； 降壓再生工序，將通過所述壓縮機壓縮的原料空氣向所述第二吸附槽內導入，并且將 所述第一吸附槽開放于大氣中而使所述第一吸附槽內的壓力下降，從所述第一吸附槽內的 所述吸附劑中解吸所述不需要成分，從而使所述第一吸附槽內的所述吸附劑再生；和 加壓均壓工序，將所述第二吸附槽內殘留的氣體向所述第一吸附槽內導入， 在所述加壓均壓工序中，在從所述壓縮機與所述第一吸附槽之間的管道分支而設置的 壓縮原料空氣槽中儲存通過所述壓縮機壓縮的所述原料空氣， 在所述加壓吸附工序中，將儲存在所述壓縮原料空氣槽中的所述原料空氣向所述第一 吸附槽內導入，從而作為加壓所述第一吸附槽內的氣體的一部分來使用。
2. -種氣體分離方法，使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從包含相對于所述吸附劑為 易吸附性的易吸附成分和相對于所述吸附劑為難吸附性的難吸附成分的原料氣體中，分離 所述易吸附成分和所述難吸附成分，其特征在于，具有： 加壓吸附工序，向第一吸附槽內導入通過壓縮機壓縮的所述原料氣體而加壓所述第一 吸附槽內，使所述原料氣體中的所述易吸附成分優(yōu)先被所述第一吸附槽內的所述吸附劑吸 附，來得到所述難吸附成分被濃縮的氣體； 降壓均壓工序，將所述第一吸附槽內殘留的相對高壓的氣體向第二吸附槽內導入； 降壓再生工序，將通過所述壓縮機壓縮的原料氣體向所述第二吸附槽內導入，并且將 所述第一吸附槽開放于大氣中而使所述第一吸附槽內的壓力下降，從所述第一吸附槽內的 所述吸附劑中解吸所述易吸附成分，從而使所述第一吸附槽內的所述吸附劑再生；和 加壓均壓工序，將所述第二吸附槽內殘留的氣體向所述第一吸附槽內導入， 在所述加壓均壓工序中，在從所述壓縮機與所述第一吸附槽之間的管道分支而設置的 壓縮原料氣體槽中儲存通過所述壓縮機壓縮的所述原料氣體， 在所述加壓吸附工序中，將儲存在所述壓縮原料氣體槽中的經壓縮的所述原料氣體向 所述第一吸附槽內導入，從而作為加壓所述第一吸附槽內的氣體的一部分來使用。
3. -種富氮氣體制備裝置，用于使用填充有吸附劑的多個吸附槽，從含有氮氣的原料 空氣中分離出富氮氣體，其特征在于，具備： 壓縮機，對原料空氣進行壓縮； 多個吸附槽，通過所述壓縮機壓縮的原料空氣被導入所述多個吸附槽中； 管道，連接所述壓縮機和所述吸附槽； 分支管，在所述管道上分支而設置；和 壓縮原料空氣槽，連接于所述分支管， 所述壓縮原料空氣槽具有當所述吸附槽不導入由所述壓縮機壓縮的原料空氣或限制 導入流量時，儲存通過所述壓縮機壓縮的原料空氣的功能， 并且具有當加壓所述吸附槽內時，將作為進行加壓的氣體的一部分儲存在所述壓縮原
【文檔編號】B01D53/04GK104066493SQ201280067963
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年4月9日 優(yōu)先權日:2012年1月30日
【發(fā)明者】坂本英久, 國分磨希也 申請人:大陽日酸株式會社