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JP2007308600A - Gas refiner and method for producing methane - Google Patents

Gas refiner and method for producing methane Download PDF

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JP2007308600A
JP2007308600A JP2006139237A JP2006139237A JP2007308600A JP 2007308600 A JP2007308600 A JP 2007308600A JP 2006139237 A JP2006139237 A JP 2006139237A JP 2006139237 A JP2006139237 A JP 2006139237A JP 2007308600 A JP2007308600 A JP 2007308600A
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sulfur
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Japanese (ja)
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Koji Horizoe
浩司 堀添
Atsushi Sato
佐藤  淳
Akihiro Hamada
章裕 浜田
Sueo Yoshida
季男 吉田
Jun Izumi
順 泉
Mikiro Kumagai
幹郎 熊谷
Takashi Ishikawa
敬司 石川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas refiner capable of stably refining at low cost a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture. <P>SOLUTION: The gas refiner 10 for refining a raw gas 1 containing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c is provided. This gas refiner 10 includes an adsorption column 11 packed with a first adsorbent 12 for the impurities 1a and another adsorption column 21 packed with a second adsorbent 24 for the moisture 1c, wherein the first adsorbent 12 is silicalite, while the second adsorbent 24 is silica gel. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス精製装置およびメタンの製造方法に関し、特に、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどのように、硫黄系不純物や水分を含有するガスを精製する場合に適用すると有効なものである。   The present invention relates to a gas purification apparatus and a method for producing methane, and in particular, biogas such as sewage digestion gas and food waste fermentation methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste such as waste. Thus, the present invention is effective when applied to purify a gas containing sulfur impurities and moisture.

下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどでガスエンジンやマイクロガスタービンなどを駆動して発電などに有効利用する場合には、当該ガス中に含まれている硫黄系不純物(例えば、硫化水素、チオカルボニル、チオフェン、メルカプタンなど)や有機珪素系不純物(例えば、シロキサンなど)などのような有害物質を予め除去して当該ガスを精製しておく必要がある。このため、従来は、上記バイオガスや上記廃棄物熱分解ガスなどの原ガス中の硫黄系不純物を、水酸化ナトリウム水溶液などにより化学的に吸収除去したり(タカハックス法)、酸化鉄などにより物理的に吸着除去したり(ダライ粉層法)、上記原ガス中の有機珪素系不純物を活性炭などにより物理的に吸着除去することにより、上記原ガスを精製するようにしていた。   Biogas such as sewage digestion gas and food waste fermented methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing wastes such as garbage, etc., can be used effectively for power generation by driving gas engines and micro gas turbines In this case, the harmful substances such as sulfur impurities (for example, hydrogen sulfide, thiocarbonyl, thiophene, mercaptan) and organic silicon impurities (for example, siloxane) contained in the gas are removed in advance. Therefore, it is necessary to purify the gas. For this reason, conventionally, sulfur-based impurities in raw gases such as the biogas and the waste pyrolysis gas are chemically absorbed and removed with an aqueous sodium hydroxide solution (Takahax method) or physically with iron oxide or the like. The raw gas is purified by adsorption or removal (Dalai powder layer method) or by physically adsorbing and removing organic silicon impurities in the raw gas with activated carbon or the like.

例えば、特許文献1には、原ガスを第一の処理槽に送給させ、該第一の処理槽内に配置された、有機珪素系不純物吸着剤および硫黄系不純物吸着剤により、前記有機珪素系不純物および前記硫黄系不純物をそれぞれ吸着除去させて、メタンからなる精製ガスを精製するガス精製装置が開示されている。また、このガス精製装置では、前記第一の処理槽内に水分吸着剤がガスの流通方向において前記第一の処理槽内における前記不純物吸着剤の後流側に設けられて、原ガスに含まれる水分を吸着除去させていた。   For example, in Patent Document 1, raw organic gas is fed to a first treatment tank, and the organic silicon is adsorbed by an organosilicon impurity adsorbent and a sulfur impurity adsorbent disposed in the first treatment tank. A gas refining device is disclosed that purifies a purified gas composed of methane by adsorbing and removing system impurities and the sulfur impurities. In this gas purification apparatus, a moisture adsorbent is provided in the first treatment tank on the downstream side of the impurity adsorbent in the first treatment tank in the gas flow direction, and is included in the raw gas. Moisture was removed by adsorption.

特開2006−16439号公報JP 2006-16439 A

しかしながら、前述したガス精製装置において、前記水分吸着剤に吸着された水分を脱着させ、この水分を排気させるときに、前記水分が排気される排気経路内、または前記第一の処理槽内にて飽和水蒸気圧以上となって液体の水となり、この液体の水に、前記硫黄系不純物吸着剤から脱着された硫黄系不純物が溶解し、この溶液が前記排気経路(例えば、配管、バルブ、および真空ポンプなど)、前記第一の処理槽などを腐食させたり、前記吸着剤の吸着性能を劣化させたりする可能性があった。そのため、前記第一の処理槽、前記吸着剤などを定期的に交換しなければならず、ランニングコストが高くなってしまう。また、精製ガスを安定して精製できない可能性があった。   However, in the gas purification apparatus described above, when the moisture adsorbed by the moisture adsorbent is desorbed and exhausted, the moisture is exhausted in the exhaust path or in the first treatment tank. Above the saturated water vapor pressure, liquid water is obtained. In this liquid water, sulfur-based impurities desorbed from the sulfur-based impurity adsorbent are dissolved, and this solution is discharged into the exhaust path (for example, piping, valves, and vacuum). Pump, etc.), the first treatment tank, etc. may be corroded, or the adsorption performance of the adsorbent may be deteriorated. For this reason, the first treatment tank, the adsorbent, and the like must be periodically replaced, which increases the running cost. Moreover, there is a possibility that the purified gas cannot be purified stably.

さらに、前記溶液が化学反応する等して、前記排気経路や前記吸着剤などに析出物を生成し、この析出物により前記吸着剤の吸着性能をさらに劣化させる可能性があった。   Furthermore, there is a possibility that precipitates are generated in the exhaust path or the adsorbent due to a chemical reaction of the solution, and the adsorbent adsorption performance is further deteriorated by the precipitates.

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、硫黄系不純物および水分を含有する原ガスを低コストで安定して精製することができるガス精製装置およびメタンの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and provides a gas purification apparatus and a method for producing methane that can stably purify a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture at low cost. For the purpose.

上述した課題を解決する第1の発明に係るガス精製装置は、硫黄系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、第一の処理槽と、前記第一の処理槽の一方側から他方側へ前記原ガスを流通させる第一のガス送給手段と、前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、第二の処理槽と、前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤とを有し、前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、前記水分吸着剤が、シリカゲルであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a first invention that solves the above-described problem is a gas purification apparatus that purifies a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture, and includes a first treatment tank and the first treatment. A first gas feeding means for circulating the raw gas from one side to the other side of the tank; a first reduced pressure exhausting means for depressurizing and exhausting the inside of the first processing tank; and the first processing tank. A sulfur-based impurity adsorbent that adsorbs the sulfur-based impurities, a second processing tank, and the first processing tank, which are arranged in the first processing tank so as to partition one side and the other side of the first processing tank A second gas feeding means for circulating the gas flowing from one side to the other side of the second processing tank from the one side to the other side of the second processing tank; And the second processing tank so as to partition the one side and the other side in the second processing tank. Disposed, and a moisture adsorbent adsorbs moisture, the sulfur-based impurities adsorbent is a silicalite, the water adsorbent, characterized in that it is a silica gel.

上述した課題を解決する第2の発明に係るガス精製装置は、硫黄系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、第一の処理槽と、前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、第二の処理槽と、前記原ガスを前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通させると共に、この第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤と有し、前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、前記水分吸着剤が、シリカゲルであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a second invention that solves the above-described problem is a gas purification apparatus that purifies a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture, and includes a first treatment tank and the first treatment. The first reduced pressure exhaust means for depressurizing and exhausting the inside of the tank, and disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and the sulfur impurities The sulfur-based impurity adsorbent to be adsorbed, the second treatment tank, and the raw gas are circulated from one side of the first treatment tank to the other side, and from one side of the first treatment tank to the other side. A second gas feeding means for circulating the circulated gas from one side to the other side of the second processing tank; a second reduced pressure exhausting means for evacuating and exhausting the inside of the second processing tank; It is arranged in the second processing tank so as to partition one side and the other side in the second processing tank, A moisture adsorbent which adsorbs min, the sulfur-based impurities adsorbent is a silicalite, the water adsorbent, characterized in that it is a silica gel.

上述した課題を解決する第3の発明に係るガス精製装置は、第1または第2の発明に記載されたガス精製装置であって、前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤を有し、前記有機珪素系不純物吸着剤が、MCM−41、USY、MCM−48、USMのうちの何れかであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a third invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in the first or second invention, wherein one side and the other side in the first processing tank are connected. The organic silicon-based impurity adsorbent is arranged in the first treatment tank so as to partition and adsorbs the organic silicon-based impurities, and the organic silicon-based impurity adsorbents are MCM-41, USY, MCM-48. , USM.

上述した課題を解決する第4の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第3の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、第三の処理槽と、前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第三のガス送給手段と、前記第三の処理槽内を減圧して排気する第三の減圧排気手段と、前記第三の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第三の処理槽内に配置され、二酸化炭素を吸着する二酸化炭素吸着剤とを有し、前記二酸化炭素吸着剤が、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちの何れかを交換カチオンとしたX型ゼオライトであることを特徴とする。
前記二酸化炭素吸着剤として、シリカ/アルミナ比を2〜2.5としたX型ゼオライトが挙げられる。
A gas purification apparatus according to a fourth invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in any one of the first to third inventions, wherein the third treatment tank and the second treatment are performed. A third gas feeding means for circulating the gas flowing from one side of the tank to the other side from the one side of the third processing tank and the third processing tank for depressurizing and exhausting the inside of the third processing tank Three decompression means, and a carbon dioxide adsorbent that adsorbs carbon dioxide, arranged in the third treatment tank so as to partition one side and the other side in the third treatment tank, The carbon dioxide adsorbent is an X-type zeolite using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation.
Examples of the carbon dioxide adsorbent include X-type zeolite having a silica / alumina ratio of 2 to 2.5.

上述した課題を解決する第5の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第4の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記第一および第二の処理槽が複数設けられ並列に連結されることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a fifth invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in any one of the first to fourth inventions, wherein a plurality of the first and second treatment tanks are provided. And connected in parallel.

上述した課題を解決する第6の発明に係るガス精製装置は、第4の発明に記載されたガス精製装置であって、前記第一および第二の処理槽が複数設けられ並列に連結されると共に、前記第三の処理槽が少なくとも三つ設けられ並列に連結されることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a sixth invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in the fourth invention, wherein a plurality of the first and second treatment tanks are provided and connected in parallel. In addition, at least three third treatment tanks are provided and connected in parallel.

上述した課題を解決する第7の発明に係るガス精製装置は、第6の発明に記載されたガス精製装置であって、前記第三の減圧排気手段により前記第三の処理槽から排気されたガスを当該第三の処理槽の一方側へ再び送給させると共に、前記第一および第二の処理槽の他方側へ送給させる第一の排気再送給手段と、前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを当該第三の処理槽の他方側へ送給させる第二の排気再送給手段とを有することを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a seventh invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus according to the sixth invention, wherein the gas purification apparatus is exhausted from the third treatment tank by the third decompression means. A first exhaust gas re-feeding means for feeding gas to one side of the third treatment tank again and feeding the gas to the other side of the first and second treatment tanks; And a second exhaust re-transmission means for feeding the gas flowing from one side to the other side to the other side of the third treatment tank.

上述した課題を解決する第8の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第7の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記硫黄系不純物吸着剤が、ガスの流通方向において前記水分吸着剤よりも上流側に配置されることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to an eighth invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in any one of the first to seventh inventions, wherein the sulfur-based impurity adsorbent is in a gas flow direction. In the above, it is arranged upstream of the moisture adsorbent.

上述した課題を解決する第9の発明に係るガス精製装置は、第3の発明に記載されたガス精製装置であって、前記有機珪素系不純物吸着剤が、ガスの流通方向において前記硫黄系不純物吸着剤よりも下流側に配置されることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a ninth invention for solving the above-mentioned problem is the gas purification apparatus described in the third invention, wherein the organosilicon impurity adsorbent is the sulfur impurity in the gas flow direction. It is arranged downstream of the adsorbent.

上述した課題を解決する第10の発明に係るガス精製装置は、第4の発明に記載されたガス精製装置であって、前記二酸化炭素吸着剤が、ガスの流通方向において前記水分吸着剤よりも下流側に配置されることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a tenth invention for solving the above-mentioned problem is the gas purification apparatus described in the fourth invention, wherein the carbon dioxide adsorbent is more than the moisture adsorbent in the gas flow direction. It is arranged on the downstream side.

上述した課題を解決する第11の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第10の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記有機珪素系不純物を吸着する触媒層を有する前処理槽がガスの流通方向において前記第一の処理槽よりも上流側に設けられることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to an eleventh invention for solving the above-described problems is the gas purification apparatus described in any one of the first to tenth inventions, and has a catalyst layer that adsorbs the organosilicon impurities. The pretreatment tank is provided upstream of the first treatment tank in the gas flow direction.

上述した課題を解決する第12の発明に係るガス精製装置は、第4乃至第11の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、第四の処理槽と、前記第三の処理槽の一方側から排気されたガスを前記第四の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第四のガス送給手段と、前記第四の処理槽内を減圧して排気する第四の減圧排気手段と、前記第四の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第四の処理槽内に配置され、二酸化炭素を吸着する二酸化炭素吸着剤とを有し、前記二酸化炭素吸着剤が、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちのいずれかを交換カチオンとしたX型ゼオライトであることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a twelfth invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus described in any of the fourth to eleventh inventions, wherein the fourth treatment tank and the third treatment are provided. A fourth gas feeding means for circulating the gas exhausted from one side of the tank from one side of the fourth processing tank to the other side; and a fourth gas exhausting the inside of the fourth processing tank under reduced pressure A vacuum exhaust means; and a carbon dioxide adsorbent that is disposed in the fourth treatment tank so as to partition one side and the other side in the fourth treatment tank and adsorbs carbon dioxide, and The carbon adsorbent is an X-type zeolite using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation.

上述した課題を解決する第13の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第12の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記第一および第二の減圧排気手段にドライエアを送給させることを特徴とする。   A gas purifying apparatus according to a thirteenth invention for solving the above-described problems is the gas purifying apparatus described in any one of the first to twelfth inventions, wherein the first and second vacuum exhaust means are provided with dry air. It is characterized by letting you feed.

上述した課題を解決する第14の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第13の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、ドレイン槽が前記第一および第二の減圧排気手段のガス送給口近傍に設けられることを特徴とする。   A gas purifier according to a fourteenth aspect of the present invention for solving the above-described problem is the gas purifier according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the drain tank has the first and second reduced pressure exhausts. It is provided in the vicinity of the gas supply port of the means.

上述した課題を解決する第15の発明に係るガス精製装置は、第7乃至第14の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記第一の排気再送給手段により前記第三の処理槽の一方側へ送給されるガスの流量を調節する流量調節弁と、前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通したガス内、および前記第三の減圧排気手段により前記第三の処理槽の一方側から排気されたガス内の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素濃度計測手段と、前記二酸化炭素計測手段により計測された二酸化炭素濃度に基づいて、前記流量調節弁の開度を制御する制御手段とを有することを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus according to any one of the seventh to fourteenth aspects, wherein the third exhaust gas re-transmission means is configured to perform the third operation. The flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the gas supplied to one side of the treatment tank, the gas flowing from one side of the third treatment tank to the other side, and the third decompression means Based on the carbon dioxide concentration measuring means that measures the concentration of carbon dioxide in the gas exhausted from one side of the third treatment tank, and the carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide measuring means, the flow control valve And a control means for controlling the opening degree.

上述した課題を解決する第16の発明に係るガス精製装置は、第7乃至第15の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、混合タンクがガスの流通方向において前記第三のガス送給手段の上流側に設けられて、前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスと、前記第一の排気再送給手段により前記第三の処理槽の一方側へ送給したガスとが当該混合タンクに流入されることを特徴とする。   A gas purification device according to a sixteenth invention for solving the above-described problem is the gas purification device according to any one of the seventh to fifteenth inventions, wherein the mixing tank is the third gas purification device in the gas flow direction. Provided upstream of the gas supply means, the gas flowing from one side of the second treatment tank to the other side and the first exhaust retransmission supply means are sent to one side of the third treatment tank. The supplied gas flows into the mixing tank.

上述した課題を解決する第17の発明に係るガス精製装置は、第4乃至第16の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記第三の処理槽に温度調整可能なジャケットが設けられることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention for solving the above-described problem is the gas purification apparatus according to any one of the fourth to sixteenth aspects, wherein the jacket is capable of adjusting the temperature in the third treatment tank. Is provided.

上述した課題を解決する第18の発明に係るガス精製装置は、第4乃至第17の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、熱交換器がガスの流通方向において前記第三のガス送給手段よりも下流側に設けられることを特徴とする。   A gas purifier according to an eighteenth aspect of the present invention for solving the above-described problem is the gas purifier according to any one of the fourth to seventeenth aspects, wherein the heat exchanger is the third gas purifier in the gas flow direction. It is provided in the downstream rather than the gas supply means.

上述した課題を解決する第19の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第18の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記吸着剤が、ハニカム形状であることを特徴とする。   A gas purification apparatus according to a nineteenth invention for solving the above-mentioned problems is the gas purification apparatus according to any one of the first to eighteenth inventions, wherein the adsorbent has a honeycomb shape. And

上述した課題を解決する第20の発明に係るガス精製装置は、第1乃至第19の何れかの発明に記載されたガス精製装置であって、前記原ガスが、バイオガス又は廃棄物熱分解ガスであることを特徴とする。   A gas purification device according to a twentieth invention for solving the above-described problems is the gas purification device according to any one of the first to nineteenth inventions, wherein the raw gas is biogas or waste pyrolysis. It is a gas.

上述した課題を解決する第21の発明に係るメタンの製造方法は、硫黄系不純物、水分、およびメタンを含有する原ガスを精製してメタンを製造するメタンの製造方法であって、前記原ガスを第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤に流通させて前記硫黄系不純物が吸着除去され、前記不純物が吸着除去されたガスを第二の処理槽に配置された水分吸着剤に流通させて水分が吸着除去されて、メタンを精製させるようにしたことを特徴とする。   The method for producing methane according to the twenty-first invention for solving the above-described problem is a method for producing methane by refining a raw gas containing sulfur-based impurities, moisture, and methane, and producing the methane, the raw gas Is passed through a sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank, the sulfur-based impurities are adsorbed and removed, and the gas from which the impurities are adsorbed and removed is transferred to a moisture adsorbent disposed in the second treatment tank. It is characterized in that the water is adsorbed and removed by circulation to purify methane.

上述した課題を解決する第22の発明に係るメタンの製造方法は、硫黄系不純物、有機珪素系不純物、水分、二酸化炭素、およびメタンを含有する原ガスを精製してメタンを製造するメタンの製造方法であって、前記原ガスを第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤および有機珪素系不純物吸着剤に流通させて前記硫黄系不純物および前記有機珪素系不純物がそれぞれ吸着除去され、前記不純物が吸着除去されたガスを第二の処理槽に配置された水分吸着剤に流通させて水分が吸着除去され、水分が吸着除去されたガスを第三の処理槽に配置された二酸化炭素吸着剤に流通させ二酸化炭素が吸着除去されて、メタンを精製させるようにしたことを特徴とする。   The method for producing methane according to the twenty-second aspect of the invention for solving the above-mentioned problem is the production of methane by refining sulfur-based impurities, organic silicon-based impurities, moisture, carbon dioxide, and raw gas containing methane to produce methane. In the method, the raw gas is passed through a sulfur-based impurity adsorbent and an organic silicon-based impurity adsorbent disposed in a first treatment tank, and the sulfur-based impurities and the organosilicon-based impurities are respectively adsorbed and removed. The gas from which the impurities have been adsorbed and removed is passed through the moisture adsorbent disposed in the second treatment tank, the moisture is adsorbed and removed, and the gas from which the moisture has been adsorbed and removed is disposed in the third treatment tank. The carbon dioxide is adsorbed and removed through the adsorbent to purify methane.

第1の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスに含まれる硫黄系不純物および水分が、第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤、および第二の処理槽に配置された水分吸着剤にてそれぞれ吸着され、前記硫黄系不純物および前記水分が異なる排気経路にて系外に排出されるので、前記硫黄系不純物と前記水分とが接触しなくなる。よって、前記水分に前記硫黄系不純物が溶解してなる溶液による、前記処理槽、前記吸着剤、および前記硫黄系不純物が排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガスから硫黄系不純物および水分の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   According to the gas purification apparatus according to the first invention, the sulfur-based impurities and moisture contained in the raw gas are disposed in the sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank and the second treatment tank. The sulfur-based impurities are adsorbed by the moisture adsorbent, and the sulfur-based impurities and the moisture are discharged out of the system through different exhaust paths, so that the sulfur-based impurities and the moisture are not in contact with each other. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the treatment tank, the adsorbent, and an exhaust path through which the sulfur impurities are exhausted by a solution in which the sulfur impurities are dissolved in the moisture. As a result, purification by removing sulfur impurities and moisture from the raw gas can be stably performed at low cost.

第2の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスに含まれる硫黄系不純物および水分が、第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤、および第二の処理槽に配置された水分吸着剤にてそれぞれ吸着され、前記硫黄系不純物および前記水分が異なる排気経路にて系外に排出されるので、前記硫黄系不純物と前記水分とが接触しなくなる。よって、前記水分に前記硫黄系不純物が溶解してなる溶液による、前記処理槽、前記吸着剤、および前記硫黄系不純物が排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガスから硫黄系不純物および水分の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。さらに、第二のガス送給手段と原ガスに含まれる硫黄系不純物との接触による当該第二のガス送給手段の腐食を回避することができる。   According to the gas purification apparatus according to the second invention, the sulfur-based impurities and moisture contained in the raw gas are disposed in the sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank and the second treatment tank. The sulfur-based impurities are adsorbed by the moisture adsorbent, and the sulfur-based impurities and the water are discharged out of the system through different exhaust paths, so that the sulfur-based impurities and the water do not come into contact with each other. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the treatment tank, the adsorbent, and an exhaust path through which the sulfur impurities are exhausted by a solution in which the sulfur impurities are dissolved in the moisture. As a result, purification by removing sulfur impurities and moisture from the raw gas can be stably performed at low cost. Furthermore, corrosion of the second gas supply means due to contact between the second gas supply means and sulfur-based impurities contained in the raw gas can be avoided.

第3の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスから有機珪素系不純物の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   According to the gas purification apparatus according to the third aspect of the invention, the purification by removing the organosilicon impurities from the raw gas can be carried out stably at a low cost.

第4の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスから二酸化炭素を除去して、カロリおよび純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the gas purification apparatus of the fourth invention, carbon dioxide is removed from the raw gas, and a purified gas having high calorie and purity can be obtained.

第5の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスの精製処理を連続して行うことができるので、処理効率の向上を図ることができる。   According to the gas purification apparatus according to the fifth aspect of the present invention, since the purification process of the raw gas can be performed continuously, the processing efficiency can be improved.

第6の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスの精製処理を連続して行うことができるので、処理効率の向上を図ることができる。   According to the gas purification apparatus according to the sixth aspect of the invention, the purification process of the raw gas can be performed continuously, so that the processing efficiency can be improved.

第7の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスからの精製ガスの回収率を向上させることができる。また、硫黄系不純物吸着剤、有機珪素系不純物吸着剤、および水分吸着剤を効率良く再生することができる。   According to the gas purification apparatus according to the seventh aspect of the invention, the recovery rate of the purified gas from the raw gas can be improved. In addition, the sulfur-based impurity adsorbent, the organosilicon impurity adsorbent, and the moisture adsorbent can be efficiently regenerated.

第8の発明に係るガス精製装置によれば、硫黄系不純物による水分吸着剤の劣化を抑制することができる。   According to the gas purification apparatus of the eighth invention, it is possible to suppress the deterioration of the moisture adsorbent due to the sulfur-based impurities.

第9の発明に係るガス精製装置によれば、硫黄系不純物による有機珪素系不純物吸着剤の劣化を抑制することができる。   According to the gas purification apparatus of the ninth aspect, it is possible to suppress the deterioration of the organosilicon impurity adsorbent due to the sulfur impurities.

第10の発明に係るガス精製装置によれば、硫黄系不純物、有機珪素系不純物、および水分による二酸化炭素吸着剤の劣化を抑制することができる。   According to the gas purification apparatus of the tenth invention, deterioration of the carbon dioxide adsorbent due to sulfur impurities, organosilicon impurities, and moisture can be suppressed.

第11の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスから有機珪素系不純物をより確実に除去して、より純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the gas purification apparatus pertaining to the eleventh aspect of the invention, it is possible to more reliably remove organosilicon impurities from the raw gas and obtain a purified gas with higher purity.

第12の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスから除去された二酸化炭素の純度が高くなり有効に利用することができる。   According to the gas purification apparatus pertaining to the twelfth aspect of the invention, the purity of carbon dioxide removed from the raw gas becomes high and can be used effectively.

第13の発明に係るガス精製装置によれば、前記第一および第二の減圧排気手段において、排気される不純物などの液化が防止され、さらに吸着剤の再生効率が向上する。その結果、液化した不純物などによる前記第一および第二の減圧排気手段や排気経路の腐食などを防止し、さらに減圧排気手段の負荷を低減して、ランニングコストの増加を抑制することができる。   According to the gas purification apparatus of the thirteenth aspect of the present invention, in the first and second reduced pressure exhaust means, liquefaction of the exhausted impurities and the like is prevented, and the adsorbent regeneration efficiency is further improved. As a result, it is possible to prevent corrosion of the first and second decompression exhaust means and the exhaust path due to liquefied impurities, etc., and further reduce the load on the decompression exhaust means, thereby suppressing an increase in running cost.

第14の発明に係るガス精製装置によれば、吸着剤に吸着された不純物などが液化し、液化した不純物などが前記第一および第二の減圧排気手段から排出されても、ドレイン槽に溜められる。その結果、ガスの流通方向においてドレイン槽よりも下流側の排気経路などの腐食などが防止され、ランニングコストの増加を抑制することができる。   According to the gas purification apparatus of the fourteenth aspect of the present invention, even if the impurities adsorbed on the adsorbent are liquefied and the liquefied impurities are discharged from the first and second vacuum exhaust means, they are stored in the drain tank. It is done. As a result, corrosion of the exhaust path downstream of the drain tank in the gas flow direction is prevented, and an increase in running cost can be suppressed.

第15の発明に係るガス精製装置によれば、原ガスから二酸化炭素を効率良く安定して除去し、純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the gas purification apparatus of the fifteenth aspect of the present invention, carbon dioxide can be efficiently and stably removed from the raw gas, and a purified gas with high purity can be obtained.

第16の発明に係るガス精製装置によれば、混合タンクにてガスが均質化され、原ガスから精製ガスを安定して得ることができる。   According to the gas purification apparatus of the sixteenth aspect, the gas is homogenized in the mixing tank, and the purified gas can be stably obtained from the raw gas.

第17の発明に係るガス精製装置によれば、二酸化炭素吸着剤の吸着性能を安定して発現させることができ、原ガスから二酸化炭素を効率良く除去して、純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the gas purification apparatus of the seventeenth invention, the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent can be stably expressed, and carbon dioxide is efficiently removed from the raw gas to obtain a purified gas with high purity. Can do.

第18の発明に係るガス精製装置によれば、二酸化炭素吸着剤の吸着性能を安定して発現させることができ、原ガスから二酸化炭素を効率良く除去して、純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the gas purification apparatus according to the eighteenth aspect of the invention, the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent can be stably expressed, and carbon dioxide is efficiently removed from the raw gas to obtain a purified gas with high purity. Can do.

第19の発明に係るガス精製装置によれば、粒状をなす吸着剤よりも、原ガスを流通させるに際しての圧力損失を低減させることができ、比較的小型なブロアを利用することができる。その結果、イニシャルコストやランニングコストをさらに抑制することができると同時に、さらに小さな設置スペースで済ますことができる。   According to the gas purification apparatus of the nineteenth aspect of the present invention, it is possible to reduce the pressure loss when the raw gas is circulated, and to use a relatively small blower, rather than the granular adsorbent. As a result, initial costs and running costs can be further reduced, and at the same time, a smaller installation space can be achieved.

第20の発明に係るガス精製装置によれば、上述した効果を最も効果的に得ることができる。   According to the gas purification apparatus pertaining to the twentieth invention, the effects described above can be most effectively obtained.

第21の発明に係るメタンの製造方法によれば、原ガスに含まれる硫黄系不純物および水分が、第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤、および第二の処理槽に配置された水分吸着剤にてそれぞれ吸着され、前記硫黄系不純物および前記水分が異なる排気経路にて系外に排出されるので、前記硫黄系不純物と前記水分とが接触しなくなる。よって、前記水分に前記硫黄系不純物が溶解してなる溶液による、前記処理槽、前記吸着剤、および前記硫黄系不純物が排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガスから硫黄系不純物および水分の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   According to the method for producing methane according to the twenty-first aspect, the sulfur-based impurities and moisture contained in the raw gas are disposed in the sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank and the second treatment tank. Since the sulfur-based impurities and the water are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities and the water are not in contact with each other. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the treatment tank, the adsorbent, and an exhaust path through which the sulfur impurities are exhausted by a solution in which the sulfur impurities are dissolved in the moisture. As a result, purification by removing sulfur impurities and moisture from the raw gas can be stably performed at low cost.

第22の発明に係るメタンの製造方法によれば、原ガスに含まれる硫黄系不純物および水分が、第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤、および第二の処理槽に配置された水分吸着剤にてそれぞれ吸着され、前記硫黄系不純物および前記水分が異なる排気経路にて系外に排出されるので、前記硫黄系不純物と前記水分とが接触しなくなる。よって、前記水分に前記硫黄系不純物が溶解してなる溶液による、前記処理槽、前記吸着剤、および前記硫黄系不純物が排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガスから硫黄系不純物および水分の除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。さらに、原ガスから二酸化炭素を除去して、カロリおよび純度の高い精製ガスを得ることができる。   According to the method for producing methane according to the twenty-second invention, the sulfur-based impurities and moisture contained in the raw gas are disposed in the sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank and the second treatment tank. Since the sulfur-based impurities and the water are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities and the water are not in contact with each other. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the treatment tank, the adsorbent, and an exhaust path through which the sulfur impurities are exhausted by a solution in which the sulfur impurities are dissolved in the moisture. As a result, purification by removing sulfur impurities and moisture from the raw gas can be stably performed at low cost. Further, carbon dioxide can be removed from the raw gas to obtain a calorie and highly purified gas.

以下に、本発明に係るガス精製装置を実施するための最良の形態について、各実施形態に基づき具体的に説明する。   Below, the best form for implementing the gas purification apparatus which concerns on this invention is demonstrated concretely based on each embodiment.

[第一の実施形態]
以下に、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置につき、図面を用いて具体的に説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, the gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図であり、図2は、それが有する第三の処理槽の説明図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a third treatment tank that it has.

本実施形態に係るガス精製装置は、図1に示すように、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどのような、硫黄系不純物(例えば、硫化水素、チオカルボニル、チオフェン、メルカプタンなど)1a(含有量:1000ppm以上)、有機珪素系不純物(例えば、シロキサンなど)1b(含有量:50mg/Nm3程度)、水分1cおよび二酸化炭素1dを含有する原ガス1を精製するガス精製装置10であって、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを吸着して除去する第一の処理槽である吸着塔11と、吸着塔11の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ原ガス1を流通させる第一のガス送給手段と、吸着塔11を減圧して当該吸着塔11にて吸着された不純物1a,1bを排気させる第一の減圧排気手段と、吸着塔11の下方側から上方側へ流通して精製された精製ガス1eから水分1cを吸着して除去する第二の処理槽である吸着塔21と、精製ガス1eを吸着塔21の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通させる第二のガス送給手段と、吸着塔21を減圧して当該吸着塔21にて吸着された水分1cを排気させる第二の減圧排気手段と、吸着塔21の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通して精製された精製ガス1fから二酸化炭素1dを吸着して除去する第三の処理槽である吸着塔31と、精製ガス1fを吸着塔31の下方側(一方側)から上方側(他方側)へ流通させる第三のガス送給手段と、吸着塔31を減圧して当該吸着塔31にて吸着された二酸化炭素1dを排気させる第三の減圧排気手段とを有する。 As shown in FIG. 1, the gas purification apparatus according to the present embodiment includes biogas such as sewage digestion gas and food waste fermentation methane gas, and waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing waste such as garbage. Such as sulfur-based impurities (for example, hydrogen sulfide, thiocarbonyl, thiophene, mercaptan) 1a (content: 1000 ppm or more), organosilicon-based impurities (for example, siloxane) 1b (content: about 50 mg / Nm 3) ), A gas purification apparatus 10 for purifying the raw gas 1 containing moisture 1c and carbon dioxide 1d, and a first treatment tank that adsorbs and removes sulfur-based impurities 1a and organosilicon-based impurities 1b from the raw gas 1 The first adsorbing tower 11, the first gas feeding means for circulating the raw gas 1 from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorbing tower 11, The first reduced-pressure exhaust means for exhausting the impurities 1a and 1b adsorbed in the adsorption tower 11 and the purified gas 1e that is circulated from the lower side to the upper side of the adsorption tower 11 to adsorb moisture 1c. An adsorption tower 21 which is a second treatment tank to be removed, a second gas feeding means for circulating the purified gas 1e from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 21, and the adsorption tower 21 The second reduced pressure exhaust means for evacuating the water 1c adsorbed in the adsorption tower 21 and the lower pressure (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 21 were purified. An adsorption tower 31 that is a third treatment tank that adsorbs and removes carbon dioxide 1d from the purified gas 1f, and a first gas that passes the purified gas 1f from the lower side (one side) to the upper side (the other side) of the adsorption tower 31. Three gas feeding means and the adsorption tower 31 are depressurized and the adsorption tower 31 And a third decompression means for exhausting the adsorbed carbon dioxide 1d.

また、上述したガス精製装置10は、吸着塔31の一方側から減圧して排気された二酸化炭素(ガス)1dを吸着塔31の一方側から再び送給させると共に、吸着塔11,21の他方側へ送給させる第一の排気再送給手段と、吸着塔31の一方側から他方側へ流通したガス1gを吸着塔31の他方側へ送給させる第二の排気再送給手段とを有する。   In addition, the gas purification apparatus 10 described above causes carbon dioxide (gas) 1d that has been decompressed and exhausted from one side of the adsorption tower 31 to be fed again from one side of the adsorption tower 31, and the other of the adsorption towers 11 and 21. A first exhaust re-transmission means for feeding the gas to the side, and a second exhaust re-transmission means for feeding the gas 1g flowing from one side of the adsorption tower 31 to the other side to the other side of the adsorption tower 31.

前記第一のガス送給手段としては、ブロア16、バルブ18a,18bなどが挙げられる。   Examples of the first gas supply means include a blower 16 and valves 18a and 18b.

前記第一の減圧排気手段としては、真空ポンプ56、バルブ19aなどが挙げられる。   Examples of the first vacuum exhaust means include a vacuum pump 56 and a valve 19a.

吸着塔11は、複数(本実施形態では2つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔11は、当該吸着塔11内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔11内に配置され、硫黄系不純物1aを吸着する高シリカゼオライトからなりハニカム形状の硫黄系不純物吸着剤12と、吸着塔11内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔11内に配置され、有機珪素系不純物1bを吸着する高シリカゼオライトからなりハニカム形状の有機珪素系不純物吸着剤13とを有する。   A plurality of (two in this embodiment) adsorption towers 11 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 11 is arranged in the adsorption tower 11 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 11 and is made of a high silica zeolite that adsorbs the sulfur impurities 1a. The honeycomb-shaped sulfur-based impurity adsorbent 12 is disposed in the adsorption tower 11 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 11, and the organosilicon impurities 1b are It has a honeycomb-shaped organosilicon impurity adsorbent 13 made of adsorbing high silica zeolite.

硫黄系不純物吸着剤12を構成する高シリカゼオライトとしては、シリカライトが挙げられる。   Silicalite is mentioned as a high silica zeolite which comprises the sulfur type impurity adsorption agent 12. FIG.

なお、上記高シリカゼオライトは、疎水性を有し、水分共存下でも吸着量の低下が少ないものである。   Note that the high silica zeolite has hydrophobicity, and the amount of adsorption is hardly reduced even in the presence of moisture.

有機珪素系不純物吸着剤13を構成する高シリカゼオライトとしては、MCM−41、USY、MCM−48、USMが挙げられ、特に、MCM−41、USYであると好ましく、さらに、USYであると最も好ましい。   Examples of the high silica zeolite that constitutes the organosilicon impurity adsorbent 13 include MCM-41, USY, MCM-48, and USM. In particular, MCM-41 and USY are preferable, and USY is the most preferable. preferable.

吸着塔21は、複数(本実施形態では2つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔21は、当該吸着塔21内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔21内に配置され、水分を吸着するシリカゲルからなりハニカム形状の水分吸着剤24を有する。   A plurality (two in this embodiment) of adsorption towers 21 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 21 is arranged in the adsorption tower 21 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 21 and is made of silica gel that adsorbs moisture and has a honeycomb-shaped moisture. It has an adsorbent 24.

前記第二のガス送給手段として、ブロア26、バルブ28a,28bなどが挙げられる。   Examples of the second gas supply means include a blower 26 and valves 28a and 28b.

前記第二の減圧排気手段として、真空ポンプ66、バルブ29aなどが挙げられる。   Examples of the second decompression means include a vacuum pump 66 and a valve 29a.

吸着塔31は、複数(本実施形態では3つ)設けられ並列に連結される。この吸着塔31は、当該吸着塔31内の下方側(一方側)と上方側(他方側)とを仕切るように当該吸着塔31内に配置され、二酸化炭素1dを吸着するハニカム形状のX型ゼオライトからなる二酸化炭素吸着剤35を有する。   A plurality (three in this embodiment) of adsorption towers 31 are provided and connected in parallel. The adsorption tower 31 is disposed in the adsorption tower 31 so as to partition the lower side (one side) and the upper side (the other side) in the adsorption tower 31 and adsorbs the carbon dioxide 1d. It has a carbon dioxide adsorbent 35 made of zeolite.

二酸化炭素吸着剤35を構成するX型ゼオライトとしては、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちのいずれかを交換カチオンとしたX型ゼオライト(Li−X,Ca−X,Sr−X,Mg−X,Na−X)が挙げられ、シリカ/アルミナ比が2〜2.5であると好ましく、特に、Li又はNaを交換カチオンとしたX型ゼオライト(Li−X又はNa−X)であるとより好ましく、さらに、シリカ/アルミナ比が2であると最も好ましい。   As the X-type zeolite constituting the carbon dioxide adsorbent 35, an X-type zeolite (Li-X, Ca-X, Sr-X, Mg) using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation. -X, Na-X), and the silica / alumina ratio is preferably 2 to 2.5, particularly X-type zeolite (Li-X or Na-X) having Li or Na as an exchange cation. More preferably, the silica / alumina ratio is most preferably 2.

前記第三のガス送給手段として、ブロア36、バルブ38a,38bなどが挙げられる。   Examples of the third gas feeding means include a blower 36 and valves 38a and 38b.

前記第三の減圧排気手段として、真空ポンプ46、バルブ39aなどが挙げられる。   Examples of the third decompression means include a vacuum pump 46 and a valve 39a.

前記第一の排気再送給手段として、第一のサージタンク47、バルブ14a,14b,19b,29b,49a,49b、流量調節弁2,3などが挙げられる。   Examples of the first exhaust retransmission supply means include a first surge tank 47, valves 14a, 14b, 19b, 29b, 49a, 49b, flow rate adjusting valves 2, 3 and the like.

前記第二の排気再送給手段として、第二のサージタンク57、流量調節弁6、バルブ39bなどが挙げられる。   Examples of the second exhaust re-transmission supply means include a second surge tank 57, a flow rate adjusting valve 6, a valve 39b, and the like.

上述したガス精製装置10では、硫黄系不純物吸着剤12が、原ガス1の流通方向において有機珪素系不純物吸着剤13よりも上流側に配置される。水分吸着剤24は、原ガス1の流通方向において硫黄系不純物吸着剤12および有機珪素系不純物吸着剤13よりも下流側に配置される。二酸化炭素吸着剤35は、原ガス1の流通方向において硫黄系不純物吸着剤12、有機珪素系不純物吸着剤13および水分吸着剤24よりも下流側に配置される。   In the gas purification device 10 described above, the sulfur-based impurity adsorbent 12 is disposed upstream of the organosilicon-based impurity adsorbent 13 in the flow direction of the raw gas 1. The moisture adsorbent 24 is disposed downstream of the sulfur-based impurity adsorbent 12 and the organosilicon impurity adsorbent 13 in the flow direction of the raw gas 1. The carbon dioxide adsorbent 35 is disposed downstream of the sulfur-based impurity adsorbent 12, the organosilicon impurity adsorbent 13, and the moisture adsorbent 24 in the flow direction of the raw gas 1.

このような位置に硫黄系不純物吸着剤12を配置することにより、硫黄系不純物1aによる有機珪素系不純物吸着剤13や水分吸着剤24の劣化を抑制することができる。このような位置に二酸化炭素吸着剤35を配置することにより、硫黄系不純物1a、有機珪素系不純物1bおよび水分1cによる二酸化炭素吸着剤35の劣化を抑制することができる。   By disposing the sulfur-based impurity adsorbent 12 at such a position, deterioration of the organosilicon impurity adsorbent 13 and the moisture adsorbent 24 due to the sulfur-based impurity 1a can be suppressed. By disposing the carbon dioxide adsorbent 35 at such a position, it is possible to suppress the deterioration of the carbon dioxide adsorbent 35 due to the sulfur-based impurities 1a, the organic silicon-based impurities 1b, and the moisture 1c.

なお、第一のサージタンク47から吸着塔31の一方側から他方側へ流通し、精製ガス1fと合流するガス1hは、流量調節弁7,8により調節される。二酸化炭素1dは、流量調節弁32、バルブ33を介して系外に排気される。精製ガス1gは、流量調節弁37を介して回収される。   The gas 1h that flows from the first surge tank 47 to the other side of the adsorption tower 31 and joins the purified gas 1f is adjusted by the flow rate control valves 7 and 8. The carbon dioxide 1d is exhausted outside the system through the flow rate adjustment valve 32 and the valve 33. 1 g of purified gas is recovered via the flow rate control valve 37.

このようなガス精製装置10においては、一方の吸着塔11にて硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを吸着して除去する吸着工程が行われ、他方の吸着塔11にて吸着剤12,13にそれぞれ吸着された硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bを脱着させる脱着工程が行われる。また、一方の吸着塔21にて水分1cを吸着除去する吸着工程が行われ、他方の吸着塔21にて吸着剤24に吸着された水分1cを脱着させる脱着工程が行われる。さらに、一つの吸着塔31にて二酸化炭素1dを吸着除去する吸着工程が行われ、他の一つの吸着塔31にて吸着された精製ガス1gを脱着させるパージ工程が行われ、さらに他の一つの吸着塔31にて吸着剤35に吸着された二酸化炭素1dを脱着させる脱着工程が行われる。   In such a gas purification apparatus 10, an adsorption step for adsorbing and removing sulfur-based impurities 1 a and organosilicon-based impurities 1 b is performed in one adsorption tower 11, and adsorbents 12, A desorption process for desorbing the sulfur-based impurities 1a and the organosilicon-based impurities 1b adsorbed on the respective 13 is performed. Further, an adsorption process for adsorbing and removing the moisture 1c is performed in one adsorption tower 21, and a desorption process for desorbing the moisture 1c adsorbed by the adsorbent 24 in the other adsorption tower 21 is performed. Further, an adsorption process for adsorbing and removing carbon dioxide 1d is performed in one adsorption tower 31, a purge process for desorbing 1 g of purified gas adsorbed in the other adsorption tower 31 is performed, and another one is performed. A desorption process for desorbing carbon dioxide 1d adsorbed by the adsorbent 35 in the two adsorption towers 31 is performed.

すなわち、一方の吸着塔11にて吸着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ18a,18bを開放する一方、バルブ19a,19bを閉鎖し、ブロア16を作動させることにより、原ガス1が吸着塔11内に送給される。このとき、原ガス1は吸着塔内11を下方側から上方側へ流通し、吸着塔11内の吸着剤12,13に不純物1a,1bがそれぞれ吸着されて除去される。これにより、原ガス1が精製ガス1eとなって吸着塔11の上方から送出される。   That is, when an adsorption process is performed in one adsorption tower 11, the valves 18a and 18b corresponding to the gas flow path are opened, while the valves 19a and 19b are closed and the blower 16 is operated, whereby the raw gas 1 is fed into the adsorption tower 11. At this time, the raw gas 1 flows through the adsorption tower 11 from the lower side to the upper side, and the impurities 1a and 1b are adsorbed and removed by the adsorbents 12 and 13 in the adsorption tower 11, respectively. As a result, the raw gas 1 becomes purified gas 1e and is sent out from above the adsorption tower 11.

他方の吸着塔11にて脱着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ19aを開放する一方、バルブ18a,18b,19bを閉鎖し、真空ポンプ56を作動させることにより、吸着塔11内が減圧される。このとき、吸着剤12,13に吸着された不純物1a,1bは、当該吸着剤12,13から脱着されて真空ポンプ56を通って系外に排気される。   When the desorption process is performed in the other adsorption tower 11, the valve 19 a corresponding to the gas flow path is opened, while the valves 18 a, 18 b, and 19 b are closed and the vacuum pump 56 is operated, whereby the adsorption tower 11 is operated. The inside is depressurized. At this time, the impurities 1 a and 1 b adsorbed on the adsorbents 12 and 13 are desorbed from the adsorbents 12 and 13 and exhausted out of the system through the vacuum pump 56.

続いて、このような脱着が所定時間行なわれると、バルブ18a,18bを閉鎖する一方、バルブ14b,19a,19bを開放し、流量調節弁3を調節することにより、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dが吸着塔11内に送給される。この操作を行うことにより、吸着剤12,13に吸着された不純物1a,1bがさらに脱着される。   Subsequently, when such desorption is performed for a predetermined time, the valves 18a and 18b are closed, while the valves 14b, 19a and 19b are opened, and the flow rate adjusting valve 3 is adjusted, whereby the first surge tank 47 Of carbon dioxide 1d is fed into the adsorption tower 11. By performing this operation, the impurities 1a and 1b adsorbed on the adsorbents 12 and 13 are further desorbed.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ14b,18a,18b,19aを閉鎖する一方、バルブ15b,19bを開放し、流量調節弁5を調節することにより、真空ポンプ46により加圧された二酸化炭素1dが第一のサージタンク47から吸着塔11内に送給される。これにより、吸着塔11内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された不純物1a,1bは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valves 14b, 18a, 18b, and 19a are closed, while the valves 15b and 19b are opened and the flow rate control valve 5 is adjusted to increase the pressure by the vacuum pump 46. The carbon dioxide 1d is fed from the first surge tank 47 into the adsorption tower 11. Thereby, the inside of the adsorption tower 11 is pressurized and becomes a normal pressure. The exhausted impurities 1a and 1b may be recovered.

上述した吸着工程および脱着工程がそれぞれ所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔11にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔11にて吸着工程が行われる。二つの吸着塔11にて、上述した工程を繰り返し交互に行うことで、原ガス1からの不純物1a,1bの除去(原ガス1の精製処理)を連続して行うことができる。   When the adsorption process and the desorption process described above are performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 11 that has performed the adsorption process, and the adsorption process is performed in the adsorption tower 11 that has performed the desorption process. By repeatedly performing the above-described steps alternately in the two adsorption towers 11, the removal of the impurities 1a and 1b from the raw gas 1 (purification treatment of the raw gas 1) can be performed continuously.

また、一方の吸着塔21にて吸着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ28a,28bを開放する一方、バルブ29a,29bを閉鎖し、ブロア26を作動させることにより、吸着塔11の一方側から他方側に流通して精製された精製ガス1eが吸着塔21内に送給される。このとき、精製ガス1eは吸着塔21内を下方側から上方側へ流通し、吸着塔21内の吸着剤24に不純物1cが吸着されて除去される。これにより、精製ガス1eが精製ガス1fとなって吸着塔21の上方側から送出される。   Further, when the adsorption process is performed in one adsorption tower 21, the valves 28a and 28b corresponding to the gas flow path are opened, while the valves 29a and 29b are closed and the blower 26 is operated, whereby the adsorption tower is operated. The purified gas 1 e that has been circulated from one side of 11 to the other side and purified is fed into the adsorption tower 21. At this time, the purified gas 1e flows through the adsorption tower 21 from the lower side to the upper side, and the impurities 1c are adsorbed and removed by the adsorbent 24 in the adsorption tower 21. Thereby, the purified gas 1e becomes the purified gas 1f and is sent from the upper side of the adsorption tower 21.

他方の吸着塔21にて脱着工程が行われる場合、ガスの流通経路に該当するバルブ29aを開放する一方、バルブ28a,28b,29bを閉鎖し、真空ポンプ56を作動させることにより、吸着塔21内が減圧される。このとき、吸着剤24に吸着された水分1cは、当該吸着剤24から脱着されて真空ポンプ66を通って系外に排気される。   When the desorption process is performed in the other adsorption tower 21, the valve 29 a corresponding to the gas flow path is opened, while the valves 28 a, 28 b, and 29 b are closed and the vacuum pump 56 is operated, thereby the adsorption tower 21. The inside is depressurized. At this time, the moisture 1c adsorbed by the adsorbent 24 is desorbed from the adsorbent 24 and exhausted outside the system through the vacuum pump 66.

続いて、このような脱着が所定時間行なわれると、バルブ28a,28bを閉鎖する一方、バルブ14a,29a,29bを開放し、流量調節弁2を調節することにより、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dが吸着塔21内に送給される。この操作を行うことにより、吸着剤24に吸着された不純物1cがさらに脱着される。   Subsequently, when such desorption is performed for a predetermined time, the valves 28a and 28b are closed, while the valves 14a, 29a and 29b are opened, and the flow rate control valve 2 is adjusted, so that the inside of the first surge tank 47 Of carbon dioxide 1d is fed into the adsorption tower 21. By performing this operation, the impurity 1c adsorbed on the adsorbent 24 is further desorbed.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ14a,28a,28b,29aを閉鎖する一方、バルブ15a,29bを開放し、流量調節弁4を調節することにより、真空ポンプ46により加圧された二酸化炭素1dが第一のサージタンク47から吸着塔21内に送給される。これにより、吸着塔21内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された不純物1cは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valves 14a, 28a, 28b, and 29a are closed, while the valves 15a and 29b are opened and the flow rate adjusting valve 4 is adjusted so that the pressure is applied by the vacuum pump 46. The carbon dioxide 1d is fed from the first surge tank 47 into the adsorption tower 21. Thereby, the inside of the adsorption tower 21 is pressurized and becomes a normal pressure. The exhausted impurity 1c may be recovered.

上述した吸着工程および脱着工程がそれぞれ所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔21にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔21にて吸着工程が行われる。二つの吸着塔21にて、上述した工程を繰り返し交互に行うことで、精製ガス1eからの不純物1cの除去(原ガス1の精製処理)を連続して行うことができる。   When the adsorption process and the desorption process described above are performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 21 that has performed the adsorption process, and the adsorption process is performed in the adsorption tower 21 that has performed the desorption process. By repeatedly performing the above-described steps alternately in the two adsorption towers 21, the removal of the impurity 1c from the purified gas 1e (purification treatment of the raw gas 1) can be performed continuously.

ここで、吸着塔31における吸着工程、パージ工程および脱着工程につき図2を用いて説明する。なお、この図は、図中の左側の吸着塔31にて吸着工程が行われ、図中の中央の吸着塔31にてパージ工程が行われ、図中の右側の吸着塔31にて脱着工程が行われる場合を示す。   Here, an adsorption process, a purge process, and a desorption process in the adsorption tower 31 will be described with reference to FIG. In this figure, the adsorption process is performed in the adsorption tower 31 on the left side in the figure, the purge process is performed in the central adsorption tower 31 in the figure, and the desorption process is performed in the adsorption tower 31 on the right side in the figure. Is shown.

一つの吸着塔31(図中では左側)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ38a,38bを開放する一方、バルブ39a,39b,49a,49bを閉鎖し、ブロア36を作動させることにより、吸着塔21の一方側から他方側に流通して精製された精製ガス1fが吸着塔31内に送給される。このとき、精製ガス1fは吸着塔内31を下方側から上方側へ流通し、吸着塔31内の吸着剤35に不純物1dが吸着されて除去される。これにより、精製ガス1fが精製ガス1gとなって吸着塔31の上方から送出される。   In one adsorption tower 31 (left side in the figure), the valves 38a and 38b corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 are opened, while the valves 39a, 39b, 49a and 49b are closed, and the blower 36 is opened. By operating, the purified gas 1 f that is circulated and purified from one side of the adsorption tower 21 to the other side is fed into the adsorption tower 31. At this time, the purified gas 1 f flows from the lower side to the upper side in the adsorption tower 31, and the impurities 1 d are adsorbed and removed by the adsorbent 35 in the adsorption tower 31. As a result, the purified gas 1 f becomes 1 g of purified gas and is sent from above the adsorption tower 31.

他の一つの吸着塔31(図中では中央)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ49a,49bを開放する一方、バルブ38a,38b,39a,39bを閉鎖し、ブロア36および真空ポンプ46を作動させることにより、第一のサージタンク47内のガス1dが吸着塔31の一方側から他方側へ流通される。このとき、前記吸着塔31内にて二酸化炭素1dの分圧が高くなり、この二酸化炭素1dと吸着剤35に吸着した精製ガス1gとが置換してこの精製ガス1gが脱着され、精製ガス1hは吸着塔31の上方から送出される。この精製ガス1hは、吸着塔21の一方側から他方側に流通した精製ガス1fと合流し、吸着工程を行う(別の)吸着塔31(図中では左)内に送給される。よって、吸着剤35に吸着した精製ガス1gを回収することができるので、原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。   In another adsorption tower 31 (center in the figure), the valves 49a and 49b corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 are opened, while the valves 38a, 38b, 39a and 39b are closed, and the blower By operating 36 and the vacuum pump 46, the gas 1d in the first surge tank 47 is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side. At this time, the partial pressure of carbon dioxide 1d is increased in the adsorption tower 31, the carbon dioxide 1d and the purified gas 1g adsorbed on the adsorbent 35 are replaced, and the purified gas 1g is desorbed, and the purified gas 1h. Is delivered from above the adsorption tower 31. This purified gas 1h joins with the purified gas 1f flowing from one side of the adsorption tower 21 to the other side and is fed into an (other) adsorption tower 31 (left in the figure) that performs an adsorption step. Therefore, since 1 g of purified gas adsorbed on the adsorbent 35 can be recovered, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved.

さらに他の一つの吸着塔31(図中では右側)にて、この吸着塔31のガスの流通経路に該当するバルブ39aを開放する一方、バルブ38a,38b,39b,49bを閉鎖し、真空ポンプ46を作動させることにより、吸着塔31内が減圧される。このとき、吸着剤35に吸着された二酸化炭素1dは、当該吸着剤35から脱着され真空ポンプ46を通って、第一のサージタンク47に溜められる。   Further, in another adsorption tower 31 (right side in the figure), the valve 39a corresponding to the gas flow path of the adsorption tower 31 is opened, while the valves 38a, 38b, 39b, 49b are closed, and the vacuum pump By operating 46, the inside of the adsorption tower 31 is depressurized. At this time, the carbon dioxide 1 d adsorbed by the adsorbent 35 is desorbed from the adsorbent 35, passes through the vacuum pump 46, and is stored in the first surge tank 47.

続いて、上述した操作を所定時間行った後、バルブ38a,38b,39a,49a,49bを閉鎖する一方、バルブ39bを開放し、流量調節弁6を調節することにより、ブロア36により加圧された精製ガス1gが第二のサージタンク57から吸着塔31内に送給される。これにより、吸着塔31内が昇圧されて常圧となる。なお、排気された二酸化炭素1dは、回収するようにしても良い。   Subsequently, after performing the above-described operation for a predetermined time, the valve 38a, 38b, 39a, 49a, 49b is closed, while the valve 39b is opened and the flow rate adjustment valve 6 is adjusted so that the pressure is applied by the blower 36. 1 g of purified gas is fed from the second surge tank 57 into the adsorption tower 31. Thereby, the inside of the adsorption tower 31 is pressurized and becomes a normal pressure. In addition, you may make it collect | recover the exhausted carbon dioxide 1d.

上述した各工程が所定時間行われると、吸着工程を行った吸着塔31にてパージ工程が行われ、パージ工程を行った吸着塔31にて脱着工程が行われ、脱着工程を行った吸着塔31にて吸着工程が行われる。さらに、前記各工程が所定時間行われると、パージ工程が行われた吸着塔31にて脱着工程が行われ、脱着工程が行われた吸着塔31にて吸着工程が行われ、吸着工程が行われた吸着塔31にてパージ工程が行われる。よって、上述した工程を三つの吸着塔31にて順次繰り返して行うことで、精製ガス1fから二酸化炭素1dを除去して精製ガス1gを精製する処理を連続して行うことができる。   When each of the above-described steps is performed for a predetermined time, the purge step is performed in the adsorption tower 31 that has performed the adsorption step, the desorption step is performed in the adsorption tower 31 that has performed the purge step, and the desorption step is performed. An adsorption step is performed at 31. Further, when each step is performed for a predetermined time, the desorption process is performed in the adsorption tower 31 where the purge process is performed, the adsorption process is performed in the adsorption tower 31 where the desorption process is performed, and the adsorption process is performed. A purge step is performed in the broken adsorption tower 31. Therefore, the process which removes the carbon dioxide 1d from the refined gas 1f and refine | purifies the refined gas 1g can be performed continuously by repeating the process mentioned above in the three adsorption towers 31 sequentially.

上述した精製ガス1gは、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどで発電用の燃料などとして利用することができる。   1 g of the purified gas described above can be used as a fuel for power generation in a gas engine or a micro gas turbine.

よって、上述した各吸着塔11,21,31における操作を繰り返し行うことにより、原ガス1の精製を連続して行うことができる。   Therefore, the purification of the raw gas 1 can be continuously performed by repeatedly performing the operations in the adsorption towers 11, 21, 31 described above.

上述したガス精製装置10は、吸着塔11に配置された、硫黄系不純物吸着剤12および有機珪素系不純物吸着剤13と、吸着塔21に配置された水分吸着剤24と、吸着塔31に配置された二酸化炭素吸着剤35とを有し、圧力スイング吸着(Pressure Swing Adsorption:PSA)により、原ガス1から不純物1a,1bと水分1cと二酸化炭素1dを別々に除去することができる。   The gas purification apparatus 10 described above is disposed in the adsorption tower 11, the sulfur-based impurity adsorbent 12 and the organosilicon impurity adsorbent 13, the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21, and the adsorption tower 31. And the impurities 1a, 1b, the moisture 1c and the carbon dioxide 1d can be separately removed from the raw gas 1 by pressure swing adsorption (PSA).

このため、従来は、水分吸着剤により除去された水分に硫黄系不純物吸着剤により除去された硫黄系不純物が溶解して、吸着剤、吸着塔、および不純物の排気経路(配管、真空ポンプ、バルブなど)を腐食してしまう可能性があったものの、本実施形態においては、原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aおよび水分1cが、吸着塔11に配置された硫黄系不純物吸着剤12、および吸着塔21に配置された水分吸着剤24にてそれぞれ吸着され、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、吸着塔11,21、吸着剤12,13,24、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   Therefore, conventionally, the sulfur-based impurities removed by the sulfur-based impurity adsorbent are dissolved in the water removed by the moisture adsorbent, and the adsorbent, the adsorption tower, and the exhaust path of the impurities (piping, vacuum pump, valve) In the present embodiment, sulfur-based impurities 1a and moisture 1c contained in the raw gas 1 are sulfur-based impurity adsorbents 12 disposed in the adsorption tower 11, and Since the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are respectively adsorbed by the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21 and are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not in contact with each other. . Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption towers 11, 21, the adsorbents 12, 13, and 24, and the exhaust path through which the sulfur impurities 1 a are exhausted by the solution in which the sulfur impurities 1 a are dissolved in the moisture 1 c. it can. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

したがって、本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置10によれば、原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aおよび水分1cが、吸着塔11に配置された硫黄系不純物吸着剤12、および吸着塔21に配置された水分吸着剤24にてそれぞれ吸着され、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、吸着塔11,21、吸着剤12,13,24、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, the sulfur-based impurity 1a and the moisture 1c contained in the raw gas 1 are disposed in the adsorption tower 11, the sulfur-based impurity adsorbent 12, and Since the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are respectively adsorbed by the moisture adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21 and are discharged out of the system through different exhaust paths, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not in contact with each other. . Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption towers 11, 21, the adsorbents 12, 13, and 24, and the exhaust path through which the sulfur impurities 1 a are exhausted by the solution in which the sulfur impurities 1 a are dissolved in the moisture 1 c. it can. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

また、吸着塔11に有機珪素系不純物吸着剤13を配置したことにより、原ガス1から有機珪素系不純物1bの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。吸着塔21から排出された精製ガス1fを二酸化炭素吸着剤35が配置された吸着塔31に送給させたことにより、当該二酸化炭素吸着剤35により二酸化炭素1dが吸着除去され、カロリおよび純度の高い精製ガス1gを得ることができる。   In addition, by arranging the organosilicon impurity adsorbent 13 in the adsorption tower 11, purification by removing the organosilicon impurity 1b from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost. By supplying the purified gas 1f discharged from the adsorption tower 21 to the adsorption tower 31 in which the carbon dioxide adsorbent 35 is disposed, the carbon dioxide 1d is adsorbed and removed by the carbon dioxide adsorbent 35, and the calorie and the purity are adjusted. 1 g of high purified gas can be obtained.

吸着塔11,21を複数設け並列に連結させたことにより、原ガス1の精製処理を連続して行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。また、吸着塔31を三つ設け並列に連結させたことにより、原ガス1の精製処理を連続して行うことができ、処理効率の向上を図ることができる。   By providing a plurality of adsorption towers 11 and 21 and connecting them in parallel, the purification process of the raw gas 1 can be performed continuously, and the processing efficiency can be improved. Further, by providing three adsorption towers 31 and connecting them in parallel, the purification process of the raw gas 1 can be performed continuously, and the processing efficiency can be improved.

吸着塔31に配置された二酸化炭素吸着剤35から脱着させた二酸化炭素1dを吸着塔31の一方側へ送給したことにより、原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。また、二酸化炭素1dを吸着塔11,21の他方側へ送給することにより、吸着剤12,13,24に吸着された不純物1a,1b、および水分1cを脱着させることでき、吸着剤12,13,24を効率良く再生することができる。   Since the carbon dioxide 1d desorbed from the carbon dioxide adsorbent 35 disposed in the adsorption tower 31 is fed to one side of the adsorption tower 31, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved. . Further, by supplying the carbon dioxide 1d to the other side of the adsorption towers 11 and 21, the impurities 1a and 1b adsorbed on the adsorbents 12, 13 and 24 and the moisture 1c can be desorbed. 13 and 24 can be efficiently reproduced.

また、吸着剤12,13がハニカム形状であることから、粒状をなす場合よりも原ガス1を流通させるに際しての圧力損失を低減させることができるので、比較的小型なブロア16を利用することができる。その結果、イニシャルコストやランニングコストをさらに抑制することができると同時に、さらに小さな設置スペースで済ますことができる。   Further, since the adsorbents 12 and 13 have a honeycomb shape, pressure loss when the raw gas 1 is circulated can be reduced as compared with the case where the adsorbents 12 and 13 are formed in a granular shape. Therefore, a relatively small blower 16 can be used. it can. As a result, initial costs and running costs can be further reduced, and at the same time, a smaller installation space can be achieved.

[第二の実施形態]
以下に本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置について、図面を用いて説明する。
図3は、本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、前述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置において、流量計、制御装置、二酸化炭素濃度計を設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a gas purification apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the second embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is the same as the above-described gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, provided with a flow meter, a control device, and a carbon dioxide concentration meter. It is the same structure as the gas purification apparatus which concerns on this embodiment, The same code | symbol is attached | subjected to the same location and the description is abbreviate | omitted.

本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20は、図3に示すように、第一のサージタンク47から吸着塔31の一方側へ流通するガス1dのガス流量を計測する流量計23aと、吸着塔31の他方側からブロア36の上流側へ送給されるガス1hのガス流量を計測する流量計23bと、第一のサージタンク47および第二のサージタンク57内の二酸化炭素1dの濃度を計測する二酸化炭素濃度計測手段である二酸化炭素濃度計27a,27bと、二酸化炭素濃度計27a,27bにて計測された二酸化炭素濃度、および流量計23a,23bにより計測されたガス流量に基づき流量調節弁7,8の開度をそれぞれ制御する制御手段である制御装置25a,25bとを有する。   As shown in FIG. 3, the gas purifier 20 according to the second embodiment of the present invention has a flow meter 23 a that measures the gas flow rate of the gas 1 d flowing from the first surge tank 47 to one side of the adsorption tower 31. A flow meter 23b for measuring the gas flow rate of the gas 1h fed from the other side of the adsorption tower 31 to the upstream side of the blower 36, and carbon dioxide 1d in the first surge tank 47 and the second surge tank 57. Carbon dioxide concentration meters 27a and 27b which are carbon dioxide concentration measuring means for measuring the concentration of carbon dioxide, the carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b, and the gas flow rate measured by the flow meters 23a and 23b. And control devices 25a and 25b which are control means for controlling the opening degree of the flow rate control valves 7 and 8, respectively.

このガス精製装置20では、制御装置25a,25bにより、吸着塔31にて1回のパージ工程にて、吸着塔31の一方側から他方側へ流通するガス1dまたはガス1hの流量が制御される。   In this gas purification device 20, the flow rate of the gas 1d or gas 1h flowing from one side of the adsorption tower 31 to the other side is controlled by the control devices 25a and 25b in one purge step in the adsorption tower 31. .

具体的には、制御装置25a,25bでは、二酸化炭素濃度計27a,27bにより計測された、第二のサージタンク57内の二酸化炭素1dの濃度が第一の所定値、例えば5vol%以上になると、流量調節弁7,8のどちらか一方または両方の開度が絞られて(調節されて)、ガス1d,1hの流量が低減される。   Specifically, in the control devices 25a and 25b, when the concentration of carbon dioxide 1d in the second surge tank 57 measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b becomes a first predetermined value, for example, 5 vol% or more. The opening degree of one or both of the flow rate adjusting valves 7 and 8 is reduced (adjusted), and the flow rates of the gases 1d and 1h are reduced.

二酸化炭素濃度計27a,27bにより計測された、第一のサージタンク47内の二酸化炭素1dの濃度が第二の所定値、例えば95vol%以下になると、流量調節弁7,8のどちらか一方または両方の開度が緩められて(調節されて)、ガス1d,1hの流量が増加される。   When the concentration of carbon dioxide 1d in the first surge tank 47 measured by the carbon dioxide concentration meters 27a and 27b becomes a second predetermined value, for example, 95 vol% or less, either one of the flow rate control valves 7 or 8 or Both the openings are relaxed (adjusted), and the flow rates of the gases 1d and 1h are increased.

よって、吸着塔31に送給される混合ガス1j中の二酸化炭素が所定の濃度範囲に調整されて、吸着塔31にて精製された精製ガス1g内の二酸化炭素を所定の濃度以下にさせることができる。   Therefore, the carbon dioxide in the mixed gas 1j fed to the adsorption tower 31 is adjusted to a predetermined concentration range, and the carbon dioxide in the purified gas 1g purified by the adsorption tower 31 is reduced to a predetermined concentration or less. Can do.

上述したガス精製装置20においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 20 described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11 by operating in the same manner as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. 1b is adsorbed and removed to become purified gas 1e, moisture 1c is adsorbed and removed from purified gas 1e by adsorption tower 21 to become purified gas 1f, and carbon dioxide 1d is adsorbed and removed from purified gas 1f by adsorption tower 31 to be purified. It becomes 1g of gas. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20によれば、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、原ガス1から二酸化炭素1dが効率良く安定して除去されるので、原ガス1から精製される精製ガス1g内の二酸化炭素を所定の濃度以下にして、純度の高い精製ガス1gを得ることができ、原ガス1からの精製ガス1gであるメタンの回収率を向上させることができる。   Therefore, according to the gas purification device 20 according to the second embodiment of the present invention, the same effect as the gas purification device 10 according to the first embodiment described above is obtained, and the carbon dioxide 1d is converted from the raw gas 1 to carbon dioxide 1d. Since it is efficiently and stably removed, carbon dioxide in 1 g of purified gas purified from raw gas 1 can be reduced to a predetermined concentration or less to obtain 1 g of purified gas having a high purity. The recovery rate of methane, which is 1 g of gas, can be improved.

[第三の実施形態]
以下に、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置について、図面を用いて説明する。
図4は、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、上述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置において、第三の処理槽の近傍に配置されたブロアの上流側に混合タンクを設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Third embodiment]
Below, the gas purification apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated using drawing.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the third embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is a gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention described above, in which a mixing tank is provided on the upstream side of the blower arranged in the vicinity of the third treatment tank, Other than that, it is the same structure as the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, and attaches | subjects the same code | symbol to the same location, and abbreviate | omits the description.

本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置30は、図4に示すように、ガスの流通方向においてブロア36の上流側に且つその近傍に設けられた混合タンク34を有する。この混合タンク34には、吸着塔21の一方側から他方側へ流通した精製ガス1fと、第一のサージタンク47、および吸着塔31の一方側から他方側へ流通したガス1hとが流入され溜められる。   As shown in FIG. 4, the gas purification device 30 according to the third embodiment of the present invention has a mixing tank 34 provided on the upstream side of the blower 36 in the gas flow direction and in the vicinity thereof. The mixing tank 34 is supplied with the purified gas 1 f circulated from one side of the adsorption tower 21 to the other side, the first surge tank 47, and the gas 1 h circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side. Accumulated.

この混合タンク34では、ガス1hと精製ガス1fとが混合されて均質化される。均質化したガス1jがブロア36により吸着塔31の一方側から他方側へ流通される。   In the mixing tank 34, the gas 1h and the purified gas 1f are mixed and homogenized. The homogenized gas 1 j is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side by the blower 36.

ただし、混合タンク34は、吸着塔21における1回の吸着工程にて排出された精製ガス1fの流量、および吸着塔31における1回のパージ工程にて排出されたガス1hの流量の合計よりも大きい容量である。   However, the mixing tank 34 is more than the sum of the flow rate of the purified gas 1f discharged in one adsorption step in the adsorption tower 21 and the flow rate of the gas 1h discharged in one purge step in the adsorption tower 31. Large capacity.

このガス精製装置30では、流量調節弁7,8を調節することにより、パージ工程が行われる吸着塔31から混合タンク34に流入するガス1hの流量が調節される。よって、ガス1j内のメタンおよび二酸化炭素の濃度を所定の範囲に調節することができる。その結果、ガス1h内のメタン1gの濃度が変動しても、ガス1j内のメタン1gの濃度を所定の範囲内に調整することができ、二酸化炭素吸着剤35の吸着性能を十分に発現させて、混合ガス1jから精製ガス(メタン)1gを効率良く安定して得ることができる。   In this gas purification device 30, the flow rate of the gas 1h flowing into the mixing tank 34 from the adsorption tower 31 in which the purge process is performed is adjusted by adjusting the flow rate control valves 7 and 8. Therefore, the concentration of methane and carbon dioxide in the gas 1j can be adjusted to a predetermined range. As a result, even if the concentration of 1 g of methane in the gas 1 h fluctuates, the concentration of 1 g of methane in the gas 1 j can be adjusted within a predetermined range, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 can be sufficiently expressed. Thus, 1 g of purified gas (methane) can be obtained efficiently and stably from the mixed gas 1j.

上述したガス精製装置30においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から硫黄系不純物1aおよび有機珪素系不純物1bが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 30 described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11 by operating in the same manner as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. 1b is adsorbed and removed to become purified gas 1e, moisture 1c is adsorbed and removed from purified gas 1e by adsorption tower 21 to become purified gas 1f, and carbon dioxide 1d is adsorbed and removed from purified gas 1f by adsorption tower 31 to be purified. It becomes 1g of gas. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置によれば、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、流量調節弁7,8を調節することにより、第一のサージタンク47、吸着塔31の一方側から他方側へ流通するガス1hの流量が調節されて、ガス1h内のメタンの濃度および二酸化炭素の濃度がそれぞれ所定の範囲に調整される。その結果、このガス1hと、吸着塔21にて精製された精製ガス1fとが混合タンク34に流入し混合して均質化したガス1jもそのガス1j内のメタンおよび二酸化炭素の濃度が所定の範囲に調整される。よって、この混合ガス1jが吸着塔31の一方側から他方側へ流通して精製することとなり、吸着塔31内の二酸化炭素吸着剤35の吸着性能が十分に発現されるので、原ガス1から精製ガス1gを効率良く安定して得ることができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus according to the third embodiment of the present invention, the flow control valves 7 and 8 are adjusted in addition to the same effects as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above. As a result, the flow rate of the gas 1h flowing from one side to the other side of the first surge tank 47 and the adsorption tower 31 is adjusted, and the concentration of methane and the concentration of carbon dioxide in the gas 1h are adjusted to predetermined ranges, respectively. Is done. As a result, this gas 1h and the purified gas 1f purified by the adsorption tower 21 flow into the mixing tank 34, and are mixed and homogenized. The gas 1j also has a predetermined concentration of methane and carbon dioxide in the gas 1j. Adjusted to range. Therefore, the mixed gas 1j is circulated from one side of the adsorption tower 31 to the other side for purification, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 in the adsorption tower 31 is sufficiently expressed. 1 g of purified gas can be obtained efficiently and stably.

[第四の実施形態]
本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置について、以下に図面を用いて説明する。
図5は、本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。ただし、このガス精製装置は、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置において、第三の処理槽に所定の温度範囲に温度調節可能なジャケットを設ける一方、第三の処理槽へ送給されるガスを所定の温度範囲に温度調節可能な熱交換器を設けたものであり、それ以外は本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同じ構成であり、同一箇所には同一符号を付記し、その説明を省略する。
[Fourth embodiment]
A gas purification apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a gas purification apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. However, this gas purification apparatus is the same as the gas purification apparatus according to the first embodiment described above, except that the third processing tank is provided with a jacket whose temperature can be adjusted within a predetermined temperature range, while being fed to the third processing tank. Is provided with a heat exchanger capable of adjusting the temperature of the gas to be within a predetermined temperature range, and other than that, it has the same configuration as the gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention, and is the same in the same place. Reference numerals are added and explanations thereof are omitted.

本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置40では、図5に示すように、所定の温度範囲に温度調節可能なジャケット41が第三の処理槽である吸着塔31に設けられる一方、吸着塔31内へ送給されるガスを所定の温度範囲に温度調節可能な熱交換器42がブロア36の下流側に設けられる。   In the gas purification apparatus 40 according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a jacket 41 capable of adjusting the temperature within a predetermined temperature range is provided in the adsorption tower 31 that is the third treatment tank, A heat exchanger 42 capable of adjusting the temperature of the gas fed into the adsorption tower 31 to a predetermined temperature range is provided on the downstream side of the blower 36.

ジャケット41は、例えば所定の温度の熱媒(例えば、水や空気など)を当該ジャケット41内に流通させたものが挙げられる。ジャケット41は、その内部に熱媒を流通可能な構造であれば良い。また、前記熱媒の熱を吸着塔31に伝達可能な構造および形状であれば良い。   Examples of the jacket 41 include a jacket in which a heat medium (for example, water or air) having a predetermined temperature is circulated in the jacket 41. The jacket 41 only needs to have a structure capable of circulating a heat medium therein. Any structure and shape that can transfer the heat of the heat medium to the adsorption tower 31 may be used.

熱交換器42は、所定の温度範囲に温度調節可能であるものであれば良い。   The heat exchanger 42 only needs to be capable of adjusting the temperature within a predetermined temperature range.

よって、ジャケット41により吸着塔31内の二酸化炭素吸着剤35自体が所定の温度範囲に調節される。   Therefore, the carbon dioxide adsorbent 35 itself in the adsorption tower 31 is adjusted to a predetermined temperature range by the jacket 41.

また、熱交換器42により吸着塔31へ送給されるガスが所定の温度範囲に調節されるので、このガスの熱が二酸化炭素吸着剤35に伝わり、この二酸化炭素吸着剤35が所定の温度範囲となる。   Further, since the gas supplied to the adsorption tower 31 by the heat exchanger 42 is adjusted to a predetermined temperature range, the heat of this gas is transmitted to the carbon dioxide adsorbent 35, and this carbon dioxide adsorbent 35 is at a predetermined temperature. It becomes a range.

その結果、二酸化炭素吸着剤35に所定の吸着性能を発現させることができる。原ガス1からの精製ガス1gの回収率を向上させることができる。さらに、精製ガス1f内のメタン1gが前記第3吸着塔31に付着することによる、この吸着塔31内に配置された二酸化炭素吸着剤35の吸着量の低下を抑制することができる。   As a result, the carbon dioxide adsorbent 35 can exhibit a predetermined adsorption performance. The recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in the amount of adsorption of the carbon dioxide adsorbent 35 disposed in the adsorption tower 31 due to 1 g of methane in the purified gas 1f adhering to the third adsorption tower 31.

上述したガス精製装置40においては、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10の場合と同様に操作することにより、吸着塔11にて原ガス1から有機珪素系不順物1aおよび硫黄系不純物1aが吸着除去されて精製ガス1eとなり、吸着塔21にて精製ガス1eから水分1cが吸着除去されて精製ガス1fとなり、吸着塔31にて精製ガス1fから二酸化炭素1dが吸着除去されて精製ガス1gとなる。この精製ガス1gは、吸着塔31の上方から送出され、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給されて、発電用の燃料などとして利用される。   In the gas purification apparatus 40 described above, by operating in the same manner as in the case of the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above, the organosilicon irregular material 1a and the sulfur-based material are converted from the raw gas 1 in the adsorption tower 11. The impurities 1a are adsorbed and removed to become purified gas 1e, the adsorption tower 21 adsorbs and removes moisture 1c from the purified gas 1e to become purified gas 1f, and the adsorption tower 31 adsorbs and removes carbon dioxide 1d from the purified gas 1f. Purified gas 1g. 1 g of this purified gas is sent from above the adsorption tower 31 and supplied to a gas engine, a micro gas turbine or the like, and used as a fuel for power generation.

したがって、本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置40によれば、上述した第一の実施形態に係るガス精製装置10と同様な作用効果を奏する他、吸着塔31内に配置された二酸化炭素吸着剤35自体が所定の温度範囲になるので、この吸着剤35への精製ガス1gの吸着を抑制して、この二酸化炭素吸着剤35の吸着性能を十分に発現させることができる。その結果、原ガス1から精製ガス1gの回収率を向上させることができる。   Therefore, according to the gas purification apparatus 40 according to the fourth embodiment of the present invention, the same effect as the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above is obtained, and the gas purification apparatus 40 is disposed in the adsorption tower 31. Since the carbon dioxide adsorbent 35 itself falls within a predetermined temperature range, adsorption of 1 g of the purified gas to the adsorbent 35 can be suppressed, and the adsorption performance of the carbon dioxide adsorbent 35 can be sufficiently expressed. As a result, the recovery rate of 1 g of purified gas from the raw gas 1 can be improved.

[他の実施形態]
なお、前述した第一〜第四の実施形態に係るガス精製装置10,20,30,40においては、吸着塔11に配置された吸着剤12,13により硫黄系不純物1a,有機珪素系不純物1bを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分1cを吸着除去させ、吸着塔31に配置された吸着剤35により二酸化炭素1dを吸着除去させるようにしたが、吸着塔11に配置された吸着剤12により硫黄系不純物1aを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分を吸着除去させるガス性精製装置としても良く、吸着塔11に配置された吸着剤12,13により硫黄系不純物1a,有機珪素系不純物1bを吸着除去させ、吸着塔21に配置された吸着剤24により水分1cを吸着除去させるガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置であっても、硫黄系不純物1aおよび水分1cが異なる排気経路にて系外に排出されるので、硫黄系不純物1aと水分1cとが接触しなくなる。よって、水分1cに硫黄系不純物1aが溶解してなる溶液による、前記吸着塔、前記吸着剤、および硫黄系不純物1aが排気される排気経路などの腐食を回避することができる。その結果、原ガス1から硫黄系不純物1aおよび水分1cの除去による精製を低コストで且つ安定して実施することができる。
[Other Embodiments]
In the gas purification apparatuses 10, 20, 30, and 40 according to the first to fourth embodiments described above, the sulfur-based impurities 1a and the organic silicon-based impurities 1b are caused by the adsorbents 12 and 13 disposed in the adsorption tower 11. The adsorbent 24 arranged in the adsorption tower 21 adsorbs and removes the moisture 1c, and the adsorbent 35 arranged in the adsorption tower 31 adsorbs and removes the carbon dioxide 1d. The adsorbent 12 disposed in the adsorption tower 11 may be a gas purification apparatus that adsorbs and removes the sulfur-based impurities 1 a by the adsorbent 12 disposed and adsorbs and removes moisture by the adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21. , 13 can adsorb and remove sulfur-based impurities 1a and organosilicon-based impurities 1b, and can also be used as a gas purification device that adsorbs and removes moisture 1c with an adsorbent 24 disposed in the adsorption tower 21. . Even in such a gas purification apparatus, the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are not brought into contact with each other because the sulfur-based impurities 1a and the moisture 1c are discharged out of the system through different exhaust paths. Therefore, it is possible to avoid corrosion of the adsorption tower, the adsorbent, and the exhaust path through which the sulfur-based impurity 1a is exhausted due to a solution in which the sulfur-based impurity 1a is dissolved in the moisture 1c. As a result, purification by removing sulfur-based impurities 1a and moisture 1c from the raw gas 1 can be carried out stably at a low cost.

前述した第一の実施形態に係るガス精製装置10においては、第1吸着塔11に配置される有機珪素系不純物吸着剤13を用いて有機珪素系不純物1bを吸着除去するようにしたが、図6に示すように、ガスの流通方向においてブロア16の上流側に、本実施形態では2つ設けられ並列に連結された吸着塔51と、吸着塔51内に配置され、有機珪素系不純物1bを吸着する吸着層である活性炭52と、吸着塔51の前後に設けられたバルブ53a,53bとを有するガス精製装置50としても良い。このようなガス精製装置50では、活性炭52により原ガス1から有機珪素系不純物1bがより確実に除去されて、より純度の高い精製ガス1gを得ることができる。   In the gas purification apparatus 10 according to the first embodiment described above, the organosilicon impurity 1b is adsorbed and removed using the organosilicon impurity adsorbent 13 disposed in the first adsorption tower 11. As shown in FIG. 6, two adsorption towers 51 provided in the present embodiment and connected in parallel in the gas flow direction, and arranged in the adsorption tower 51, are disposed in the adsorption tower 51. It is good also as the gas purification apparatus 50 which has the activated carbon 52 which is the adsorption layer to adsorb | suck, and the valves 53a and 53b provided before and behind the adsorption tower 51. FIG. In such a gas purification apparatus 50, the organosilicon impurities 1b are more reliably removed from the raw gas 1 by the activated carbon 52, and a purified gas 1g having higher purity can be obtained.

さらに他実施形態として、前述した第一の実施形態に係るガス精製装置にて、回収された二酸化炭素を二酸化炭素吸着剤などに送給し、減圧して排気させることで、高純度の二酸化炭素を回収可能にしたガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置によれば、上述した本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置と同様な作用効果を奏する他、高純度の二酸化炭素が回収可能になるので、この回収された高濃度の二酸化炭素を溶接時に使用したり、浄水処理または下水処理にて処理水の殺菌に利用したり、前記二酸化炭素を冷却してドライアイスとして利用したりするなど、有効に利用することができる。   Further, as another embodiment, high-purity carbon dioxide is supplied by supplying the recovered carbon dioxide to a carbon dioxide adsorbent or the like in the gas purification apparatus according to the first embodiment described above, and depressurizing and exhausting the carbon dioxide. It is good also as a gas refining device which made recovery possible. According to such a gas purification device, the same effect as the gas purification device according to the first embodiment of the present invention described above can be obtained, and high-purity carbon dioxide can be recovered. It can be used effectively, such as using high-concentration carbon dioxide during welding, sterilizing treated water in water purification or sewage treatment, or cooling the carbon dioxide and using it as dry ice. it can.

さらに他実施形態として、例えば、図7に示すように、吸着塔11と吸着塔21との間に配設されたブロア26により、原ガス1を吸着塔11の一方側から他方側へ流通させると共に、この吸着塔11の一方側から他方側へ流通したガス1eを吸着塔21の一方側から他方側へ流通させるブロア26を有するようにしたガス精製装置60としても良い。このようなガス精製装置60では、ブロア26と原ガス1に含まれる硫黄系不純物1aとの接触による当該ブロア26の腐食を回避することができる。   As another embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the raw gas 1 is circulated from one side of the adsorption tower 11 to the other side by a blower 26 disposed between the adsorption tower 11 and the adsorption tower 21. At the same time, a gas purifier 60 having a blower 26 for circulating the gas 1e flowing from one side of the adsorption tower 11 to the other side from the one side to the other side of the adsorption tower 21 may be used. In such a gas purifier 60, corrosion of the blower 26 due to contact between the blower 26 and the sulfur-based impurity 1a contained in the raw gas 1 can be avoided.

さらに他実施形態として、例えば、図8に示すように、吸着塔11を減圧する真空ポンプ56、および吸着塔21を減圧する真空ポンプ66へドライエア71を送給可能にしたガス精製装置70としても良い。このようなガス精製装置70では、真空ポンプ56,66において、排気された不純物1a,1b,1cなどの液化が防止され、さらに吸着剤12,13,24の再生効率が向上する。その結果、液化した不純物などによる真空ポンプ56,66や排気経路の腐食などを防止し、さらに真空ポンプ56,66の負荷を低減して、ランニングコストの増加を抑制することができる。   As another embodiment, for example, as shown in FIG. 8, a gas purifier 70 that can supply dry air 71 to a vacuum pump 56 that depressurizes the adsorption tower 11 and a vacuum pump 66 that depressurizes the adsorption tower 21. good. In such a gas purifier 70, the evacuated impurities 1a, 1b, 1c and the like are prevented from being liquefied by the vacuum pumps 56, 66, and the regeneration efficiency of the adsorbents 12, 13, 24 is further improved. As a result, corrosion of the vacuum pumps 56 and 66 and the exhaust path due to liquefied impurities and the like can be prevented, and further, the load on the vacuum pumps 56 and 66 can be reduced to suppress an increase in running cost.

さらに他実施形態として、例えば、図9に示すように、真空ポンプ56,66のガス送給口56a,66a近傍にドレイン槽81を設けたガス精製装置80としても良い。このようなガス精製装置80では、吸着剤12,13,24に吸着された不純物1a,1b,1cなどが液化し、液化した不純物などが真空ポンプ56,66から排出されても、ドレイン槽81に溜められる。その結果、ガスの流通方向においてドレイン槽81よりも下流側の排気経路などの腐食などが防止され、ランニングコストの増加を抑制することができる。   Furthermore, as another embodiment, for example, as shown in FIG. 9, a gas purification device 80 in which a drain tank 81 is provided in the vicinity of gas supply ports 56 a and 66 a of vacuum pumps 56 and 66 may be used. In such a gas purification device 80, even if the impurities 1a, 1b, 1c and the like adsorbed by the adsorbents 12, 13, and 24 are liquefied and the liquefied impurities are discharged from the vacuum pumps 56 and 66, the drain tank 81 Can be stored. As a result, corrosion of the exhaust path and the like downstream of the drain tank 81 in the gas flow direction is prevented, and an increase in running cost can be suppressed.

前述した本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20においては、流量計23a,23bを設けて、ガス1d,1hの流量を計測するようにしたが、これら流量計23a,23bのうちどちらか一方のみを設けたガス精製装置としても良い。このようなガス精製装置であっても、上述した本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置20と同様な作用効果を奏する。   In the gas purification apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention described above, the flow meters 23a and 23b are provided to measure the flow rates of the gases 1d and 1h. Of these flow meters 23a and 23b, It is good also as a gas purification apparatus which provided only either one. Even such a gas purifier has the same effects as the gas purifier 20 according to the second embodiment of the present invention described above.

なお、上記では、本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置30においては、混合タンク34を設けたが、この混合タンクを本発明の第一,第二,第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10,20,40〜80において設けても良く、このようなガス精製装置でも、上記ガス精製装置30と同様な作用効果を奏する。   In the above, in the gas purification apparatus 30 according to the third embodiment of the present invention, the mixing tank 34 is provided, but this mixing tank is used in the first, second, fourth, and other embodiments of the present invention. The gas purifier 10, 20, 40 to 80 according to the embodiment may be provided, and such a gas purifier also has the same effect as the gas purifier 30.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜90では、原ガス1として、下水消化ガスや食品廃棄物発酵メタンガスなどのバイオガスや、ごみなどの廃棄物を熱分解して生成した廃棄物熱分解ガスなどを用いた場合について説明したが、有機珪素系不純物及び硫黄系不純物を含有するガスを精製する場合であれば、前述した第一〜第四、および他の実施形態の場合と同様にして適用することができる。   In the gas purification apparatuses 10 to 90 according to the first to fourth and other embodiments described above, the raw gas 1 includes biogas such as sewage digestion gas and food waste fermentation methane gas, and waste such as garbage. In the case of using a waste pyrolysis gas generated by pyrolyzing the gas, if purifying a gas containing an organosilicon impurity and a sulfur impurity, the first to fourth, It can be applied in the same manner as in the other embodiments.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜90は、単独での使用や、下水浄化処理設備に適用することができるのはもちろんのこと、前記バイオガスや前記熱分解ガスなどが発生する各種の設備の後流側に連結して連続的に精製処理できるシステムとすることも可能である。   In addition, the gas purification apparatuses 10 to 90 according to the first to fourth and other embodiments described above can be used alone or applied to sewage purification equipment, and the biogas It is also possible to connect to the downstream side of various facilities that generate the pyrolysis gas or the like and to make a system capable of continuous purification treatment.

また、前述した第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜90では、精製ガス1gをガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給して、発電用の燃料などとして利用するようにしたが、例えば、燃料電池の燃料ガスに利用したり、各種化合物の原料(例えばジメチルエーテルなど)に利用したりすることも可能である。   In the gas purification apparatuses 10 to 90 according to the first to fourth and other embodiments described above, 1 g of purified gas is supplied to a gas engine, a micro gas turbine, or the like so as to be used as a fuel for power generation or the like. However, for example, it can be used as a fuel gas for a fuel cell or as a raw material for various compounds (for example, dimethyl ether).

また、前述した本発明の第一〜第四、および他の実施形態に係るガス精製装置10〜90では、圧力スイング吸着(Pressure Swing Adsorption:PSA)により、上記原ガス1中の上記不純物1a,1b,1c,1dを除去するようにしたが、例えば、温度スイング吸着(Temperature Swing Adsorption:TSA)にも適用可能である。   In the gas purification apparatuses 10 to 90 according to the first to fourth and other embodiments of the present invention described above, the impurities 1a and 1a in the raw gas 1 are formed by pressure swing adsorption (PSA). Although 1b, 1c, and 1d are removed, the present invention can be applied to, for example, temperature swing adsorption (TSA).

本発明に係るガス精製装置およびメタンの製造方法は、例えば、下水浄化処理設備に適用することにより、高純度なメタンガスを得ることができ、これを焼却設備の燃料に利用することができるだけではなく、ガスエンジンやマイクロガスタービンなどに供給して、発電用の燃料として利用したり、燃料電池の燃料ガスや、各種化合物の原料(例えばジメチルエーテルなど)に利用したりすることもできるため、産業上、極めて有益に利用することができる。   The gas purification apparatus and the methane production method according to the present invention can obtain, for example, high-purity methane gas by applying it to a sewage purification treatment facility, which can be used as fuel for incineration facilities. It can be supplied to gas engines, micro gas turbines, etc., and used as fuel for power generation, or as fuel gas for fuel cells and raw materials for various compounds (such as dimethyl ether). Can be used very beneficially.

本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係るガス精製装置が有する第三の処理槽の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd processing tank which the gas purification apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention has. 本発明の第二の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るガス精製装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas purification apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 原ガス
1a 硫黄系不純物
1b 有機珪素系不純物
1c 水分
1d 二酸化炭素
1e,1f,1g 精製ガス
1h ガス
1j ガス
2,3,4,5,6,7,8 流量調節弁
10 ガス精製装置
11 吸着塔
12 硫黄系不純物吸着剤
13 有機珪素系不純物吸着剤
16 ブロア
18a,18b,19a,19b バルブ
20 ガス精製装置
21 吸着塔
23a,23b 流量計
24 水分吸着剤
25a,25b 制御装置
26 ブロア
27a,27b 二酸化炭素濃度計
30 ガス精製装置
31 吸着塔
33,37 流量調節弁
34 混合タンク
35 二酸化炭素吸着剤
36 ブロア
38a,38b,39a,39b バルブ
46,56,66 真空ポンプ
40 ガス精製装置
41 ジャケット
42 熱交換器
47 第一のサージタンク
50 ガス精製装置
51 吸着塔
52 活性炭触媒
53a,53b バルブ
57 第三のサージタンク
60 ガス精製装置
70 ガス精製装置
71 ドライエア
80 ガス精製装置
81 ドレイン槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Source gas 1a Sulfur system impurity 1b Organosilicon system impurity 1c Water | moisture content 1d Carbon dioxide 1e, 1f, 1g Purified gas 1h Gas 1j Gas 2,3,4,5,6,7,8 Flow control valve 10 Gas refiner 11 Adsorption Tower 12 Sulfur-based impurity adsorbent 13 Organosilicon-based impurity adsorbent 16 Blower 18a, 18b, 19a, 19b Valve 20 Gas purification device 21 Adsorption tower 23a, 23b Flow meter 24 Water adsorbent 25a, 25b Control device 26 Blower 27a, 27b Carbon dioxide concentration meter 30 Gas purification device 31 Adsorption tower 33, 37 Flow control valve 34 Mixing tank 35 Carbon dioxide adsorbent 36 Blower 38a, 38b, 39a, 39b Valve 46, 56, 66 Vacuum pump 40 Gas purification device 41 Jacket 42 Heat Exchanger 47 First surge tank 50 Gas purification device 51 Adsorption tower 52 Activated carbon catalyst 5 3a, 53b Valve 57 Third surge tank 60 Gas purification device 70 Gas purification device 71 Dry air 80 Gas purification device 81 Drain tank

Claims (22)

硫黄系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、
第一の処理槽と、
前記第一の処理槽の一方側から他方側へ前記原ガスを流通させる第一のガス送給手段と、
前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、
第二の処理槽と、
前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、
前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、
前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤とを有し、
前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、
前記水分吸着剤が、シリカゲルである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purification apparatus for purifying a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture,
A first treatment tank;
First gas feeding means for circulating the raw gas from one side of the first treatment tank to the other side;
First reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the first treatment tank;
A sulfur-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the sulfur-based impurities;
A second treatment tank;
A second gas feeding means for circulating the gas flowing from one side of the first processing tank to the other side from the one side of the second processing tank;
A second vacuum exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the second treatment tank;
A water adsorbent that is arranged in the second treatment tank so as to partition one side and the other side in the second treatment tank, and adsorbs moisture;
The sulfur-based impurity adsorbent is silicalite,
The gas purification apparatus, wherein the moisture adsorbent is silica gel.
硫黄系不純物、および水分を含有する原ガスを精製するガス精製装置であって、
第一の処理槽と、
前記第一の処理槽内を減圧して排気する第一の減圧排気手段と、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記硫黄系不純物を吸着する硫黄系不純物吸着剤と、
第二の処理槽と、
前記原ガスを前記第一の処理槽の一方側から他方側へ流通させると共に、この第一の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第二のガス送給手段と、
前記第二の処理槽内を減圧して排気する第二の減圧排気手段と、
前記第二の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第二の処理槽内に配置され、水分を吸着する水分吸着剤と有し、
前記硫黄系不純物吸着剤が、シリカライトであり、
前記水分吸着剤が、シリカゲルである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purification apparatus for purifying a raw gas containing sulfur-based impurities and moisture,
A first treatment tank;
First reduced pressure exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the first treatment tank;
A sulfur-based impurity adsorbent that is disposed in the first processing tank so as to partition one side and the other side in the first processing tank, and adsorbs the sulfur-based impurities;
A second treatment tank;
The raw gas is circulated from one side of the first processing tank to the other side, and the gas circulated from one side of the first processing tank to the other side is transferred from one side of the second processing tank to the other side. A second gas supply means for distribution to
A second vacuum exhaust means for evacuating and exhausting the inside of the second treatment tank;
It is arranged in the second treatment tank so as to partition one side and the other side in the second treatment tank, and has a moisture adsorbent that adsorbs moisture,
The sulfur-based impurity adsorbent is silicalite,
The gas purification apparatus, wherein the moisture adsorbent is silica gel.
請求項1または請求項2に記載されたガス精製装置であって、
前記第一の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第一の処理槽内に配置され、前記有機珪素系不純物を吸着する有機珪素系不純物吸着剤を有し、
前記有機珪素系不純物吸着剤が、MCM−41、USY、MCM−48、USMのうちの何れかである
ことを特徴とするガス精製装置。
The gas purifier according to claim 1 or 2, wherein
Arranged in the first treatment tank so as to partition one side and the other side in the first treatment tank, and having an organosilicon impurity adsorbent that adsorbs the organosilicon impurities,
The gas purification apparatus characterized in that the organosilicon impurity adsorbent is any one of MCM-41, USY, MCM-48, and USM.
請求項1乃至請求項3の何れかに記載されたガス精製装置であって、
第三の処理槽と、
前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第三のガス送給手段と、
前記第三の処理槽内を減圧して排気する第三の減圧排気手段と、
前記第三の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第三の処理槽内に配置され、二酸化炭素を吸着する二酸化炭素吸着剤とを有し、
前記二酸化炭素吸着剤が、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちの何れかを交換カチオンとしたX型ゼオライトである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purification device according to any one of claims 1 to 3,
A third treatment tank;
A third gas feeding means for circulating the gas flowing from one side of the second processing tank to the other side from the one side of the third processing tank;
A third decompression means for decompressing and exhausting the inside of the third treatment tank;
A carbon dioxide adsorbent that is disposed in the third treatment tank so as to partition one side and the other side in the third treatment tank, and adsorbs carbon dioxide;
The gas purification apparatus, wherein the carbon dioxide adsorbent is an X-type zeolite using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation.
請求項1乃至請求項4の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記第一および第二の処理槽が複数設けられ並列に連結される
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 4,
A gas purification apparatus comprising a plurality of the first and second treatment tanks connected in parallel.
請求項4に記載されたガス精製装置であって、
前記第一および第二の処理槽が複数設けられ並列に連結されると共に、
前記第三の処理槽が少なくとも三つ設けられ並列に連結される
ことを特徴とするガス精製装置。
The gas purifier according to claim 4, wherein
A plurality of the first and second treatment tanks are provided and connected in parallel,
A gas purification apparatus comprising at least three third treatment tanks connected in parallel.
請求項6に記載されたガス精製装置であって、
前記第三の減圧排気手段により前記第三の処理槽から排気されたガスを当該第三の処理槽の一方側へ再び送給させると共に、前記第一および第二の処理槽の他方側へ送給させる第一の排気再送給手段と、
前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスを当該第三の処理槽の他方側へ送給させる第二の排気再送給手段とを有する
ことを特徴とするガス精製装置。
The gas purifier according to claim 6, wherein
The gas exhausted from the third treatment tank by the third decompression means is sent again to one side of the third treatment tank and sent to the other side of the first and second treatment tanks. First exhaust re-feeding means for feeding,
A gas refining apparatus comprising: a second exhaust re-transmission means for feeding a gas circulated from one side to the other side of the third processing tank to the other side of the third processing tank.
請求項1乃至請求項7の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記硫黄系不純物吸着剤が、ガスの流通方向において前記水分吸着剤よりも上流側に配置される
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 7,
The sulfur-based impurity adsorbent is disposed upstream of the moisture adsorbent in the gas flow direction.
請求項3に記載されたガス精製装置であって、
前記有機珪素系不純物吸着剤が、ガスの流通方向において前記硫黄系不純物吸着剤よりも下流側に配置される
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to claim 3, wherein
The gas purification apparatus, wherein the organosilicon impurity adsorbent is disposed downstream of the sulfur impurity adsorbent in a gas flow direction.
請求項4に記載されたガス精製装置であって、
前記二酸化炭素吸着剤が、ガスの流通方向において前記水分吸着剤よりも下流側に配置される
ことを特徴とするガス精製装置。
The gas purifier according to claim 4, wherein
The gas purification apparatus, wherein the carbon dioxide adsorbent is disposed downstream of the moisture adsorbent in a gas flow direction.
請求項1乃至請求項10の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記有機珪素系不純物を吸着する触媒層を有する前処理槽がガスの流通方向において前記第一の処理槽よりも上流側に設けられる
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 10, wherein
A gas purification apparatus, wherein a pretreatment tank having a catalyst layer for adsorbing the organosilicon impurities is provided upstream of the first treatment tank in a gas flow direction.
請求項4乃至請求項11の何れかに記載されたガス精製装置であって、
第四の処理槽と、
前記第三の処理槽の一方側から排気されたガスを前記第四の処理槽の一方側から他方側へ流通させる第四のガス送給手段と、
前記第四の処理槽内を減圧して排気する第四の減圧排気手段と、
前記第四の処理槽内の一方側と他方側とを仕切るように当該第四の処理槽内に配置され、二酸化炭素を吸着する二酸化炭素吸着剤とを有し、
前記二酸化炭素吸着剤が、Li,Ca,Sr,Mg,Naのうちのいずれかを交換カチオンとしたX型ゼオライトである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 4 to 11,
A fourth treatment tank;
A fourth gas feeding means for circulating the gas exhausted from one side of the third processing tank from one side of the fourth processing tank to the other side;
A fourth depressurizing means for depressurizing and exhausting the inside of the fourth treatment tank;
A carbon dioxide adsorbent that is disposed in the fourth treatment tank so as to partition one side and the other side in the fourth treatment tank, and adsorbs carbon dioxide;
The gas purification apparatus, wherein the carbon dioxide adsorbent is an X-type zeolite using any one of Li, Ca, Sr, Mg, and Na as an exchange cation.
請求項1乃至請求項12の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記第一および第二の減圧排気手段にドライエアを送給させる
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 12,
Dry gas is supplied to the first and second reduced pressure exhaust means. A gas purifier.
請求項1乃至請求項13の何れかに記載されたガス精製装置であって、
ドレイン槽が前記第一および第二の減圧排気手段のガス送給口近傍に設けられる
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 13,
A gas purification apparatus, wherein a drain tank is provided in the vicinity of a gas supply port of the first and second decompression means.
請求項7乃至請求項14の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記第一の排気再送給手段により前記第三の処理槽の一方側へ送給されるガスの流量を調節する流量調節弁と、
前記第三の処理槽の一方側から他方側へ流通したガス内、および前記第三の減圧排気手段により前記第三の処理槽の一方側から排気されたガス内の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素濃度計測手段と、
前記二酸化炭素計測手段により計測された二酸化炭素濃度に基づいて、前記流量調節弁の開度を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 7 to 14,
A flow rate adjusting valve that adjusts the flow rate of the gas fed to one side of the third treatment tank by the first exhaust gas re-feeding means;
Measure the concentration of carbon dioxide in the gas flowing from one side of the third processing tank to the other side and in the gas exhausted from one side of the third processing tank by the third decompression means. Carbon dioxide concentration measuring means;
And a control means for controlling the opening of the flow rate control valve based on the carbon dioxide concentration measured by the carbon dioxide measuring means.
請求項7乃至請求項15の何れかに記載されたガス精製装置であって、
混合タンクがガスの流通方向において前記第三のガス送給手段の上流側に設けられて、前記第二の処理槽の一方側から他方側へ流通したガスと、前記第一の排気再送給手段により前記第三の処理槽の一方側へ送給したガスとが当該混合タンクに流入される
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 7 to 15,
A mixing tank is provided on the upstream side of the third gas feeding means in the gas flow direction, and the gas circulated from one side to the other side of the second processing tank, and the first exhaust retransmission feeding means And the gas fed to one side of the third treatment tank is flowed into the mixing tank.
請求項4乃至請求項16の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記第三の処理槽に温度調整可能なジャケットが設けられる
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 4 to 16,
A gas purification apparatus, wherein the third treatment tank is provided with a temperature-adjustable jacket.
請求項4乃至請求項17の何れかに記載されたガス精製装置であって、
熱交換器がガスの流通方向において前記第三のガス送給手段よりも下流側に設けられる
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 4 to 17,
A gas purification apparatus, wherein the heat exchanger is provided downstream of the third gas supply means in the gas flow direction.
請求項1乃至請求項18の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記吸着剤が、ハニカム形状である
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 18, comprising:
The gas purification apparatus, wherein the adsorbent has a honeycomb shape.
請求項1乃至請求項19の何れかに記載されたガス精製装置であって、
前記原ガスが、バイオガス又は廃棄物熱分解ガスである
ことを特徴とするガス精製装置。
A gas purifier according to any one of claims 1 to 19,
The gas purification apparatus, wherein the raw gas is biogas or waste pyrolysis gas.
硫黄系不純物、水分、およびメタンを含有する原ガスを精製してメタンを製造するメタンの製造方法であって、
前記原ガスを第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤に流通させて前記硫黄系不純物が吸着除去され、
前記不純物が吸着除去されたガスを第二の処理槽に配置された水分吸着剤に流通させて水分が吸着除去されて、メタンを精製させるようにした
ことを特徴とするメタンの製造方法。
A process for producing methane by refining a raw gas containing sulfur-based impurities, moisture, and methane to produce methane,
The sulfur-based impurities are adsorbed and removed by circulating the raw gas through a sulfur-based impurity adsorbent disposed in the first treatment tank,
A method for producing methane, wherein the gas from which the impurities have been adsorbed and removed is circulated through a moisture adsorbent disposed in a second treatment tank so that the moisture is adsorbed and removed to purify methane.
硫黄系不純物、有機珪素系不純物、水分、二酸化炭素、およびメタンを含有する原ガスを精製してメタンを製造するメタンの製造方法であって、
前記原ガスを第一の処理槽に配置された硫黄系不純物吸着剤および有機珪素系不純物吸着剤に流通させて前記硫黄系不純物および前記有機珪素系不純物がそれぞれ吸着除去され、
前記不純物が吸着除去されたガスを第二の処理槽に配置された水分吸着剤に流通させて水分が吸着除去され、
水分が吸着除去されたガスを第三の処理槽に配置された二酸化炭素吸着剤に流通させ二酸化炭素が吸着除去されて、メタンを精製させるようにした
ことを特徴とするメタンの製造方法。
A method for producing methane, comprising purifying a raw gas containing sulfur-based impurities, organic silicon-based impurities, moisture, carbon dioxide, and methane to produce methane,
The sulfur gas and the organosilicon impurity are respectively adsorbed and removed by circulating the raw gas through a sulfur impurity adsorbent and an organosilicon impurity adsorbent disposed in the first treatment tank,
Moisture is adsorbed and removed by circulating the gas from which the impurities have been adsorbed and removed through a water adsorbent disposed in the second treatment tank,
A method for producing methane, wherein the gas from which moisture has been removed by adsorption is circulated through a carbon dioxide adsorbent disposed in a third treatment tank so that the carbon dioxide is adsorbed and removed to purify methane.
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