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JPH04310509A - Removal of impurity in nitrogen gas - Google Patents

Removal of impurity in nitrogen gas

Info

Publication number
JPH04310509A
JPH04310509A JP3072934A JP7293491A JPH04310509A JP H04310509 A JPH04310509 A JP H04310509A JP 3072934 A JP3072934 A JP 3072934A JP 7293491 A JP7293491 A JP 7293491A JP H04310509 A JPH04310509 A JP H04310509A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitrogen
adsorption
oxygen
adsorption tower
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3072934A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Horii
堀井 雄二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP3072934A priority Critical patent/JPH04310509A/en
Publication of JPH04310509A publication Critical patent/JPH04310509A/en
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily and rapidly remove an impurity from nitrogen gas containing oxygen gas as the impurity to produce the nitrogen gas having high purity. CONSTITUTION:Adsorbing towers 6a, 6b filled with A type zeolite containing lithium ions and sodium ions in the crystals thereof as exchanging ions, the concentration of lithium ions being 55-75mol.%, preferably 65-70mol.%, based on the sum of both the kinds of the ions, are cooled to <=-50 deg.C, and nitrogen gas containing oxygen gas as an impurity is introduced into the adsorbing towers 6a, 6b to selectively adsorb and remove the oxygen gas.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、例えば高度な金属熱
処理雰囲気用および電子工業、化学工業における不活性
雰囲気用として用いられる高純度(99.999体積%
程度以上)の窒素ガスの製造を行なうための、窒素中の
不純酸素の除去方法に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is applicable to high-purity (99.999 volume %) used, for example, in advanced metal heat treatment atmospheres and inert atmospheres in the electronics and chemical industries.
The present invention relates to a method for removing impure oxygen from nitrogen in order to produce nitrogen gas of a certain degree or higher.

【0002】0002

【従来の技術】従来、上記高純度窒素ガスの製造方法と
しては深冷式空気分離法が一般に知られている。これは
、原料空気を冷却、液化し、窒素と酸素との沸点の差を
利用して精留することにより窒素成分を分離回収するも
のである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cryogenic air separation method is generally known as a method for producing the above-mentioned high-purity nitrogen gas. This method cools and liquefies raw air, and performs rectification using the difference in boiling point between nitrogen and oxygen to separate and recover nitrogen components.

【0003】また窒素ガスの製造方法としては、圧力ス
イング吸着(以下単にPSAという)法が知られている
。これは空気を原料としてこの原料空気中の窒素もしく
は窒素以外の成分を除去することにより窒素を分離回収
するものである。
[0003] As a method for producing nitrogen gas, a pressure swing adsorption (hereinafter simply referred to as PSA) method is known. This uses air as a raw material and separates and recovers nitrogen by removing nitrogen or components other than nitrogen from the raw air.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上記従来の高純度窒素
ガスの製造方法としての深冷式空気分離法においては、
その深冷のための装置が複雑となり、特に中小規模の装
置の場合には製造コスト増の傾向にある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional cryogenic air separation method as a method for producing high-purity nitrogen gas,
The equipment for deep cooling becomes complicated, and manufacturing costs tend to increase, especially in the case of small- to medium-sized equipment.

【0005】またPSA法においては、この方法で得ら
れる窒素ガスは不純物として水素、一酸化炭素、酸素、
メタン、二酸化炭素、水などを含み窒素純度の上限が通
常99.9〜99.99体積%の範囲であるために、こ
れ以上の高純度窒素ガスを得るには上記窒素ガスを他の
手段を用いてさらに精製する必要がある。この精製手段
としてPSA装置に接触触媒燃焼反応器を付設して不純
物(一酸化炭素、二酸化炭素、メタン等)を除去するこ
とが考えられる。しかしこの場合には水素の添加、反応
および再生のための加熱手段が必要となり、これにより
製造コストが増加したり、操作が複雑となったりすると
いう問題が生じる。
In addition, in the PSA method, the nitrogen gas obtained by this method contains impurities such as hydrogen, carbon monoxide, oxygen,
Since the upper limit of nitrogen purity is usually in the range of 99.9 to 99.99% by volume, including methane, carbon dioxide, water, etc., in order to obtain higher purity nitrogen gas, the above nitrogen gas must be replaced by other means. need to be used for further purification. As a purification means, it is conceivable to attach a catalytic catalytic combustion reactor to the PSA apparatus to remove impurities (carbon monoxide, carbon dioxide, methane, etc.). However, in this case, a heating means is required for hydrogen addition, reaction, and regeneration, which causes problems such as increased manufacturing costs and complicated operations.

【0006】ところで、上記不純物のうち、水素と一酸
化炭素とはこれらを触媒と接触させることにより共存酸
素と反応して易吸着性である二酸化炭素と水とに変化さ
せることができるが、残った酸素と窒素とは互いの沸点
の差が比較的小さく、かつ酸素の窒素に対する分圧が極
めて小さいために、これらを互いに分離することは困難
である。
By the way, among the above impurities, hydrogen and carbon monoxide can be converted into carbon dioxide and water, which are easily adsorbable, by reacting with coexisting oxygen by bringing them into contact with a catalyst, but the remaining Since the difference in boiling point of oxygen and nitrogen is relatively small and the partial pressure of oxygen with respect to nitrogen is extremely small, it is difficult to separate them from each other.

【0007】一方、上記酸素と窒素とを互いに分離する
手段として、所定の有効細孔径を有する分子篩吸着剤を
所定温度まで冷却し、この吸着剤中に窒素と酸素との混
合ガスを供給すると、窒素は実質的に吸着されず、酸素
のみが吸着されるようになるという性質を利用すること
が考えられる。ところが、上記吸着剤を所定温度まで冷
却するための装置が必要となり、この冷却装置によって
深冷分離法と同様に製造コストが増加するという問題が
ある。
On the other hand, as a means for separating oxygen and nitrogen from each other, a molecular sieve adsorbent having a predetermined effective pore diameter is cooled to a predetermined temperature, and a mixed gas of nitrogen and oxygen is supplied into the adsorbent. It is conceivable to take advantage of the property that nitrogen is not substantially adsorbed and only oxygen is adsorbed. However, a device for cooling the adsorbent to a predetermined temperature is required, and this cooling device causes a problem in that the manufacturing cost increases, similar to the cryogenic separation method.

【0008】このような問題を解決するために、特開平
2−30607号公報では、酸素を不純物として含む窒
素ガスを、酸素のみを吸着するような分子篩効果を有す
る吸着剤が充填された吸着塔に導き、窒素ガスから酸素
を選択的に吸着除去して精製し、これに液体窒素が吸着
塔を冷却することにより気化した窒素ガスを混合させる
ようにした方法を提案している。しかしながら、上記方
法では、吸着温度において実質的に窒素を吸着せず、か
つ酸素のみを吸着する分子篩性の吸着剤を用いるとされ
ているだけである。そして約4Åの有効細孔径を有し、
MS4Aとして知られているNaA型ゼオライトが例示
されており、この吸着剤は温度が低下するにつれて有効
細孔径が縮少する性質を持っているものの、その有効細
孔径が窒素と酸素の各分子径の中間になるように、すな
わち窒素がゼオライト結晶の内部まで拡散せず、やや分
子径の小さな酸素のみが拡散吸着できるようにするには
、例えば液体酸素温度(−183℃)近くまで吸着塔温
度を下げなければならず(D.W.Breck,Zeo
lite Molecular Sieves, Jo
hn Wiley & Sons,New York,
pp.638〜640頁)、冷却用液体窒素の所要量が
多くなってしまう。このような低温冷却が必要となるの
は、NaA型ゼオライトの常温における有効細孔径が、
窒素の分子径に比べて大きすぎるためである。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-open No. 2-30607 discloses an adsorption tower filled with an adsorbent having a molecular sieve effect that adsorbs only oxygen, which can be used to remove nitrogen gas containing oxygen as an impurity. proposed a method in which nitrogen gas is purified by selectively adsorbing and removing oxygen from nitrogen gas, and nitrogen gas vaporized by liquid nitrogen cooling an adsorption tower is mixed with this. However, the above method only uses a molecular sieve adsorbent that does not substantially adsorb nitrogen and only adsorbs oxygen at the adsorption temperature. and has an effective pore diameter of about 4 Å,
NaA type zeolite known as MS4A is exemplified, and although this adsorbent has the property that its effective pore diameter decreases as the temperature decreases, its effective pore diameter is smaller than the molecular diameters of nitrogen and oxygen. In other words, in order to prevent nitrogen from diffusing into the interior of the zeolite crystals and to allow only oxygen with a rather small molecular diameter to be diffused and adsorbed, the adsorption tower temperature must be raised to, for example, close to the liquid oxygen temperature (-183°C). (D.W. Breck, Zeo
lite Molecular Sieves, Jo
hn Wiley & Sons, New York,
pp. (pp. 638-640), the required amount of liquid nitrogen for cooling increases. Such low-temperature cooling is necessary because the effective pore diameter of NaA-type zeolite at room temperature is
This is because it is too large compared to the molecular diameter of nitrogen.

【0009】その結果、圧力スイング吸着法で得られる
窒素を用いて高純度化する方法において、補助的に用い
る液体窒素が大量に必要となり、経済性が劣ることにな
る。さらに低温になるほど吸着剤内部へのガスの拡散速
度が大幅に低下し、吸着帯が長くなる結果、必要吸着剤
の量が増大し、吸着後の昇温・脱着に長時間を要するこ
となどの問題点も未解決のままである。
As a result, in the method of high purification using nitrogen obtained by pressure swing adsorption, a large amount of liquid nitrogen is required to be used as an auxiliary, resulting in poor economic efficiency. Furthermore, as the temperature decreases, the rate of gas diffusion into the adsorbent decreases significantly, and as a result, the adsorption zone becomes longer, resulting in an increase in the amount of adsorbent required and a longer time required for temperature rise and desorption after adsorption. Problems also remain unresolved.

【0010】この問題を解決するには、NaA型ゼオラ
イトよりも少し有効細孔径の小さなゼオライトがあれば
よく、常温時に既に窒素と酸素との分子径の中間に位置
する有効細孔径を有するものであれば最もよいが、少な
くとも工業的に利用可能な吸着剤の中でそのようなもの
は知られていない。またNaA型ゼオライトの場合より
も相対的に高い温度で同様の効果を示すものであっても
よい。このような吸着剤をNaA型ゼオライトと同一温
度で用いると、ゼオライト結晶内への窒素の拡散は前者
における方が相対的に大きく阻害されるので、酸素吸着
容量が大きくなるとともに、酸素除去効果も増大すると
考えられる。
[0010] To solve this problem, it is sufficient to use a zeolite with a slightly smaller effective pore diameter than the NaA type zeolite, which at room temperature already has an effective pore diameter located between the molecular diameters of nitrogen and oxygen. It would be best if there was one, but no such adsorbent is known among the industrially available adsorbents. It may also exhibit similar effects at a relatively higher temperature than the NaA type zeolite. When such an adsorbent is used at the same temperature as NaA-type zeolite, the diffusion of nitrogen into the zeolite crystal is relatively more inhibited in the former, so the oxygen adsorption capacity increases and the oxygen removal effect also decreases. It is thought that this will increase.

【0011】また吸着剤の再生においては、短時間で酸
素を脱着するように昇温して再生すると、吸着剤の有効
細孔径が大きくなるために、窒素も吸着できるようにな
る。そしてゼオライトは基本的に酸素よりも窒素を優先
的に吸着するので、単に昇温しつつ窒素を主とする原料
ガスを用いて再生した場合には、ゼオライト結晶内には
窒素が多く(吸着温度よりも高温であるので相対的には
少量ではあるが)存在することになる。また吸着塔内空
間部にも窒素が多く存在しているので、つぎの吸着操作
に備えて降温する過程で細孔径が窒素の分子径以上の温
度域でその一部が再吸着することになる。そして吸着温
度に達すると、ゼオライト結晶内に存在する窒素は逆に
脱着できないので、酸素の吸着を阻害し、吸着容量を減
少させる原因となる。
[0011] Furthermore, in regenerating the adsorbent, if the temperature is raised to regenerate the adsorbent so as to desorb oxygen in a short time, the effective pore diameter of the adsorbent becomes larger, so that nitrogen can also be adsorbed. Zeolite basically adsorbs nitrogen preferentially over oxygen, so if you simply raise the temperature and regenerate using a raw material gas mainly composed of nitrogen, there will be a lot of nitrogen in the zeolite crystal (adsorption temperature Since the temperature is higher than that of the In addition, since there is a large amount of nitrogen in the adsorption tower internal space, some of it will be re-adsorbed in the temperature range where the pore diameter is greater than the molecular diameter of nitrogen during the temperature cooling process in preparation for the next adsorption operation. . When the adsorption temperature is reached, the nitrogen present in the zeolite crystal cannot be desorbed, which inhibits oxygen adsorption and causes a decrease in adsorption capacity.

【0012】この発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたものであり、酸素を不純物として含
む窒素ガスから不純物を容易かつ迅速に除去することが
でき、高純度の窒素ガスを得ることができる窒素中の不
純酸素の除去方法を提供することを目的とするものであ
る。
[0012] The present invention was made to solve such conventional problems, and it is possible to easily and quickly remove impurities from nitrogen gas containing oxygen as an impurity, and to produce highly pure nitrogen gas. The object of the present invention is to provide a method for removing impure oxygen from nitrogen that can be obtained.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明は、結晶内に、
交換性イオンとしてリチウムイオンとナトリウムイオン
を含み、かつリチウムイオンが両イオンの55〜75%
、好ましくは65〜70モル%を占めるA型ゼオライト
が充填されている吸着塔内の温度を、−50℃以下に冷
却し、酸素を不純物として含む窒素ガスをこの吸着塔内
へ導き、酸素を選択的に吸着除去するようにしたもので
ある。
[Means for Solving the Problems] This invention provides that within a crystal,
Contains lithium ions and sodium ions as exchangeable ions, and lithium ions account for 55 to 75% of both ions.
The temperature inside the adsorption tower filled with A-type zeolite, which preferably accounts for 65 to 70 mol%, is cooled to -50°C or lower, and nitrogen gas containing oxygen as an impurity is introduced into the adsorption tower to remove oxygen. It is designed to selectively adsorb and remove.

【0014】上記吸着塔の冷却媒体として、精製された
液体窒素を用い、吸着塔を冷却することにより気化した
窒素ガスを、吸着塔からの精製ガスに混合するようにす
ることが好ましい。
It is preferable to use purified liquid nitrogen as the cooling medium for the adsorption tower, and to mix the nitrogen gas vaporized by cooling the adsorption tower with the purified gas from the adsorption tower.

【0015】上記操作において、酸素が破過する前に吸
着操作を打切り、吸着塔内を吸着圧力以下に減圧し、吸
着している酸素および吸着塔内空間部に存在する窒素を
除去した後、再び不純酸素を含む窒素を吸着塔内に導く
操作を繰返すようにすることが好ましい。また酸素が破
過する前に吸着操作を打切り、吸着塔内温度を吸着温度
以上に上げるとともに吸着塔内圧力を吸着圧力以下に減
圧し、吸着している酸素および吸着塔内空間部に存在す
る窒素を除去し、続いてその減圧状態を保ったまま吸着
塔内温度を吸着温度まで下げた後、再び不純酸素を含む
吸着塔内に導く操作を行なわせるようにしてもよい。
[0015] In the above operation, the adsorption operation is terminated before the oxygen breakthrough, the pressure inside the adsorption tower is reduced to below the adsorption pressure, and the adsorbed oxygen and nitrogen present in the adsorption tower internal space are removed, and then It is preferable to repeat the operation of introducing nitrogen containing impure oxygen into the adsorption column again. In addition, the adsorption operation is terminated before the oxygen breakthrough, and the temperature inside the adsorption tower is raised above the adsorption temperature, and the pressure inside the adsorption tower is reduced to below the adsorption pressure, and the adsorbed oxygen and the space inside the adsorption tower are reduced. After nitrogen is removed and the temperature inside the adsorption tower is lowered to the adsorption temperature while maintaining the reduced pressure state, an operation may be performed in which the nitrogen is introduced into the adsorption tower containing impure oxygen again.

【0016】[0016]

【作用】上記構成では、結晶内に、交換性イオンとして
リチウムイオンとナトリウムイオンを含み、かつリチウ
ムイオンが両イオンの55〜75%を占めるA型ゼオラ
イトが充填されている吸着塔内の温度を、−50℃以下
に冷却し、酸素を不純物として含む窒素ガスをこの吸着
塔内へ導き、酸素を選択的に吸着除去するようにし、こ
れによって深冷分離法で得られるものと同程度(窒素純
度99.999体積%)以上の高純度窒素ガスに精製す
ることができる。しかも吸着塔の冷却温度は−50〜−
70℃程度の高い温度にすることができ、このため多量
の冷却媒体を必要としないという利点がある。また冷却
媒体として精製された液体窒素を用いた場合には、その
用済後には製品窒素として精製窒素ガスと合流させるこ
とにより冷媒を有効利用することができる。
[Function] With the above configuration, the temperature inside the adsorption tower filled with type A zeolite, which contains lithium ions and sodium ions as exchangeable ions in the crystal, and in which lithium ions account for 55 to 75% of both ions, is controlled. The nitrogen gas containing oxygen as an impurity is cooled to -50°C or lower and introduced into this adsorption tower to selectively adsorb and remove oxygen. It can be purified to high purity nitrogen gas with a purity of 99.999% by volume or higher. Moreover, the cooling temperature of the adsorption tower is -50 to -
The temperature can be as high as about 70° C., which has the advantage of not requiring a large amount of cooling medium. Further, when purified liquid nitrogen is used as a cooling medium, after its use, the refrigerant can be effectively used by combining it with purified nitrogen gas as product nitrogen.

【0017】[0017]

【実施例】この発明を実施する装置は、図1に示すよう
に、原料ガスから99.9〜99.99体積%の窒素ガ
スを分離回収する通常のPSA装置Aと、このPSA装
置Aによって得られた第一次窒素ガスから、これに含ま
れる不純物を除去して窒素純度99.999体積%以上
の高純度窒素ガスに精製する精製装置Bとから構成され
ている。
[Example] As shown in FIG. 1, an apparatus for carrying out this invention includes a normal PSA apparatus A that separates and recovers 99.9 to 99.99 volume % nitrogen gas from a raw material gas, and It consists of a purification device B that removes impurities contained in the obtained primary nitrogen gas and refines it into high-purity nitrogen gas with a nitrogen purity of 99.999% by volume or more.

【0018】原料空気圧縮機11によって加圧された原
料空気はパラジウムなどの貴金属触媒21が充填された
触媒反応器2に送給され、この触媒反応器2での触媒反
応によって原料空気中に微量に存在する水素と一酸化炭
素とが酸化されて水と二酸化炭素とに変化する。なお、
この反応は常温からおきるために特別な加熱装置は必要
ない。
The raw material air pressurized by the raw material air compressor 11 is sent to a catalytic reactor 2 filled with a precious metal catalyst 21 such as palladium, and a trace amount of the raw material air is added to the raw material air by the catalytic reaction in this catalytic reactor 2. The hydrogen and carbon monoxide present in the water are oxidized and changed into water and carbon dioxide. In addition,
This reaction occurs at room temperature, so no special heating equipment is required.

【0019】上記触媒反応器2を出た原料ガスはアフタ
クーラ31とドレンセパレータ32とを通過することに
より凝縮水が除去され、この状態の原料ガスがPSA装
置Aの吸着塔4a,4bのいずれか一方にバルブ41を
通して送給される。
The raw material gas exiting the catalytic reactor 2 passes through an aftercooler 31 and a drain separator 32 to remove condensed water, and the raw material gas in this state is sent to either the adsorption tower 4a or 4b of the PSA device A. One side is fed through valve 41.

【0020】このPSA装置Aは2つの吸着塔4a,4
bと第1真空ポンプ12とから構成され、この吸着塔4
a,4bには吸着剤40として分子篩活性炭が充填され
ている。この吸着剤40により原料ガス中の酸素などが
優先的に吸着されて窒素比率が高められ(濃縮され)、
不純物(酸素、水、二酸化炭素、メタンなど)を含んだ
状態の第一次窒素ガス(酸素を不純物として含む窒素ガ
ス)がバルブ42,43およびバルブ44を通して回収
される。なお、吸着塔4a,4bに吸着された酸素は第
1真空ポンプ12によってバルブ45を通して脱着され
、これによって吸着塔4a,4bの再生が行なわれる。
This PSA apparatus A has two adsorption towers 4a and 4.
b and a first vacuum pump 12, and this adsorption tower 4
A and 4b are filled with molecular sieve activated carbon as an adsorbent 40. This adsorbent 40 preferentially adsorbs oxygen and the like in the raw material gas, increasing the nitrogen ratio (concentrating),
Primary nitrogen gas (nitrogen gas containing oxygen as an impurity) containing impurities (oxygen, water, carbon dioxide, methane, etc.) is recovered through valves 42 , 43 and valve 44 . Note that the oxygen adsorbed in the adsorption towers 4a, 4b is desorbed by the first vacuum pump 12 through the valve 45, thereby regenerating the adsorption towers 4a, 4b.

【0021】上記第一次窒素ガスは連絡管路51を通し
て精製装置Bに送られる。この精製装置Bは2つの低温
吸着塔6a,6bと、第2真空ポンプ13とから基本構
成され、この低温吸着塔6a,6bは回収管路52によ
って製品貯槽7と接続され、上記低温吸着塔6a,6b
によって得られた高純度の精製窒素ガスが製品窒素貯槽
7に蓄えられるようにしている。
[0021] The above-mentioned primary nitrogen gas is sent to the purifier B through the connecting pipe 51. This purification apparatus B basically consists of two low-temperature adsorption towers 6a, 6b and a second vacuum pump 13. These low-temperature adsorption towers 6a, 6b are connected to the product storage tank 7 by a recovery pipe 52, and the low-temperature adsorption tower 6a, 6b
The highly purified nitrogen gas obtained is stored in a product nitrogen storage tank 7.

【0022】上記低温吸着塔6a,6bはバルブ65を
介して液体窒素貯槽8と接続され、この液体窒素貯槽8
からの液体窒素によって低温吸着塔6a,6b内が−5
0〜−70℃程度に冷却されるようにしている。そして
上記低温吸着塔6a,6bを冷却することにより気化し
た高純度の窒素ガスはバルブ66を通して回収管路52
に流入し、上記精製窒素ガスと合流して製品窒素として
製品窒素貯槽7に蓄えられる。また液体窒素貯槽8と低
温吸着塔6a,6bとは液体窒素蒸発器9およびバルブ
67を介して別の管路によって互いに接続され、液体窒
素蒸発器9によって気化された気化窒素ガスがバルブ6
7を通して低温吸着塔6a,6bに供給され、この気化
窒素ガスによって低温吸着塔6a,6bが常温まで昇温
されるようにしている。そして、この昇温に利用された
気化窒素ガスもバルブ66を通して回収管路52に流入
し、製品窒素として製品窒素貯槽7に蓄えられるように
している。
The low-temperature adsorption towers 6a and 6b are connected to a liquid nitrogen storage tank 8 via a valve 65.
The inside of the low-temperature adsorption towers 6a and 6b is -5 due to liquid nitrogen from
It is designed to be cooled to about 0 to -70°C. The high-purity nitrogen gas vaporized by cooling the low-temperature adsorption towers 6a and 6b passes through the valve 66 to the recovery pipe 52.
The nitrogen gas flows into the purified nitrogen gas, joins with the purified nitrogen gas, and is stored in the product nitrogen storage tank 7 as product nitrogen. The liquid nitrogen storage tank 8 and the low-temperature adsorption towers 6a and 6b are connected to each other by another pipe line via a liquid nitrogen evaporator 9 and a valve 67, and the vaporized nitrogen gas vaporized by the liquid nitrogen evaporator 9 is transferred to the valve 67.
7 to the low-temperature adsorption towers 6a, 6b, and this vaporized nitrogen gas raises the temperature of the low-temperature adsorption towers 6a, 6b to room temperature. The vaporized nitrogen gas used to raise the temperature also flows into the recovery pipe 52 through the valve 66 and is stored in the product nitrogen storage tank 7 as product nitrogen.

【0023】上記低温吸着塔6a,6bには上流側に活
性炭吸着剤60、下流側にLiNaA型ゼオライトなど
の分子篩吸着剤61がそれぞれ充填されている。このL
iNaA型ゼオライトは、結晶内に交換性イオンとして
リチウムイオンとナトリウムイオンを含み、かつリチウ
ムイオンが両イオンの55〜75%、好ましくは65〜
70モル%を占めるA型ゼオライトからなっている。上
記PSA装置Aからの第一次窒素ガスはバルブ62を通
して低温吸着塔6a,6bのいずれか一方に導入され、
この窒素ガスから活性炭吸着剤60により水、二酸化炭
素およびメタンを主とする炭化水素などが吸着除去され
、実質的に大部分の窒素成分と微量の酸素成分とからな
る残りの窒素ガスが分子篩吸着剤61に供給される。
The low-temperature adsorption towers 6a and 6b are each filled with an activated carbon adsorbent 60 on the upstream side and a molecular sieve adsorbent 61 such as LiNaA type zeolite on the downstream side. This L
iNaA type zeolite contains lithium ions and sodium ions as exchangeable ions in the crystal, and lithium ions account for 55 to 75% of both ions, preferably 65 to 75%.
It consists of A-type zeolite, which accounts for 70 mol%. The primary nitrogen gas from the PSA device A is introduced into either one of the low-temperature adsorption towers 6a and 6b through the valve 62,
Hydrocarbons, mainly water, carbon dioxide, and methane, are adsorbed and removed from this nitrogen gas by the activated carbon adsorbent 60, and the remaining nitrogen gas, which consists of substantially most nitrogen components and a trace amount of oxygen components, is adsorbed by molecular sieves. agent 61.

【0024】この分子篩吸着剤61は液体窒素ガスによ
り−50〜−70℃程度に冷却されることにより、その
有効細孔径が常温の時にはほぼ4Åであったものが縮少
してほぼ3.5〜3.6Åになり、これにより上記窒素
ガスのうち窒素(分子径:3.64Å)は実質上吸着さ
れず、酸素(分子径:3.46Å)のみが上記分子篩吸
着剤61に吸着される。そして第一次窒素ガスから不純
物である水、二酸化炭素、酸素などが除去されることに
より高純度となった精製窒素ガスは、バルブ63および
64を通して製品窒素として製品窒素貯槽7に回収され
る。
When this molecular sieve adsorbent 61 is cooled to about -50 to -70°C by liquid nitrogen gas, its effective pore diameter, which was approximately 4 Å at room temperature, is reduced to approximately 3.5 to 3.5 Å. As a result, nitrogen (molecular diameter: 3.64 Å) of the nitrogen gas is not substantially adsorbed, and only oxygen (molecular diameter: 3.46 Å) is adsorbed by the molecular sieve adsorbent 61. Refined nitrogen gas, which has become highly purified by removing impurities such as water, carbon dioxide, and oxygen from the primary nitrogen gas, is recovered into the product nitrogen storage tank 7 through valves 63 and 64 as product nitrogen.

【0025】PSA装置Aからの第一次窒素ガスは、バ
ルブ62の切換え操作により2つの低温吸着塔6a,6
bに交互に供給するように自動的に切換えが行なわれ、
一方の吸着塔が吸着工程にある間に他方の吸着塔の再生
が行なわれるようにしている。上記バルブ62の切換え
は、吸着工程にある一方の分子篩吸着剤61に吸着され
た酸素が破過状態になる前に行なわれる。上記一方の吸
着塔の再生は、バルブ65を閉じて液体窒素の供給を停
止し、バルブ67を開けて気化窒素ガスを供給すること
により吸着塔を常温付近まで昇温させた後、もしくは昇
温させながら、第2真空ポンプ13を作動させることに
より行なう。これによって吸着塔内が減圧されて酸素、
水、二酸化炭素などが脱着され、これらはバルブ68を
通して排出される。
The primary nitrogen gas from the PSA device A is transferred to the two low-temperature adsorption towers 6a and 6 by switching the valve 62.
Switching is performed automatically so that the supply is alternately supplied to
While one adsorption tower is in the adsorption step, the other adsorption tower is regenerated. The switching of the valve 62 is performed before the oxygen adsorbed by one of the molecular sieve adsorbents 61 in the adsorption process reaches a breakthrough state. Regeneration of one of the adsorption towers is carried out after closing the valve 65 to stop the supply of liquid nitrogen, opening the valve 67 and supplying vaporized nitrogen gas to raise the temperature of the adsorption tower to around room temperature, or after increasing the temperature. This is done by operating the second vacuum pump 13 while This reduces the pressure inside the adsorption tower and removes oxygen.
Water, carbon dioxide, etc. are desorbed and discharged through valve 68.

【0026】このように吸着塔内を昇温および減圧して
再生し、この減圧状態を保ったままつぎの吸着操作に移
るようにすると、窒素の残存による酸素吸着の阻害が大
幅に減少する。なお、上記吸着塔6a,6bの昇温は液
体窒素を蒸発させた気化窒素ガスを用いる他に、例えば
精製窒素ガスの一部を上記吸着塔6a,6bに還流させ
ることにより行なってもよい。
[0026] By raising the temperature and reducing the pressure inside the adsorption tower to regenerate it, and proceeding to the next adsorption operation while maintaining this reduced pressure state, the inhibition of oxygen adsorption due to residual nitrogen is greatly reduced. In addition to using vaporized nitrogen gas obtained by evaporating liquid nitrogen, the temperature of the adsorption towers 6a and 6b may be raised by, for example, refluxing a portion of the purified nitrogen gas to the adsorption towers 6a and 6b.

【0027】上記方法によれば、通常のPSA法により
製造した第一次窒素ガス(窒素純度99.9〜99.9
9体積%)を深冷分離法で得られるものと同程度(窒素
純度99.999体積%)以上の高純度窒素ガスに精製
することができる。また低温吸着塔の冷却のための液体
窒素も、その用済後には製品窒素として精製窒素ガスと
合流させることにより有効利用することができ、しかも
吸着塔6a,6bの冷却は高温(−50〜−70℃程度
)でよいために多量の液体窒素を必要としないという利
点がある。
According to the above method, the primary nitrogen gas (nitrogen purity 99.9 to 99.9
9% by volume) can be purified into high-purity nitrogen gas that is equivalent to or higher than that obtained by cryogenic separation (nitrogen purity: 99.999% by volume). In addition, liquid nitrogen for cooling the low-temperature adsorption towers can be used effectively by combining it with purified nitrogen gas as product nitrogen after its use, and the adsorption towers 6a and 6b are cooled at high temperatures (-50 to -70°C), which has the advantage of not requiring a large amount of liquid nitrogen.

【0028】一般に、PSA装置Aには故障、検査時な
どのバックアップ用に液体窒素貯槽と、この液体窒素を
蒸発させる蒸発器とが設けられているので、上記PSA
装置Aに低温吸着塔を追加し、この低温吸着塔と上記液
体窒素貯槽とを互いに接続するだけで上記方法を実施す
る装置を容易に構成することができる。またその操作も
容易であり、高純度の窒素ガスに確実に精製することが
できる。
Generally, the PSA device A is provided with a liquid nitrogen storage tank for backup in case of failure or inspection, and an evaporator for evaporating the liquid nitrogen.
An apparatus for carrying out the above method can be easily configured by simply adding a low temperature adsorption tower to apparatus A and connecting the low temperature adsorption tower and the liquid nitrogen storage tank to each other. In addition, the operation is easy, and nitrogen gas can be reliably purified to high purity.

【0029】なお、上記実施例においては、PSA装置
Aとして原料空気から酸素成分を吸着除去するように構
成されたものを示したが、これに限らず、例えば原料空
気から窒素成分を吸着回収するように構成してもよく、
また吸着塔の数も適宜増加してもよい。
[0029] In the above embodiment, the PSA device A is configured to adsorb and remove oxygen components from raw air, but the present invention is not limited to this. It may be configured as follows,
Further, the number of adsorption towers may be increased as appropriate.

【0030】さらに上記実施例では、2つの低温吸着塔
を設けているが、例えば3塔以上設けて連続的に窒素ガ
スの精製が行なわれるように構成してもよい。あるいは
、低温吸着塔を1塔のみとし、その再生時には液体窒素
を気化させたガスのみを一時的に使用する方式としても
よい。また上記実施例では、PSA装置Aにおいて製造
された窒素ガスを精製装置Bによって高純度窒素ガスに
精製するように構成しているが、これに限らず、例えば
膜分離法によって分離した窒素ガスを精製装置Bに供給
して精製するように構成してもよい。
Further, in the above embodiment, two low-temperature adsorption towers are provided, but for example, three or more towers may be provided to continuously purify nitrogen gas. Alternatively, a system may be adopted in which only one low-temperature adsorption tower is used and only gas obtained by vaporizing liquid nitrogen is used temporarily during regeneration. Further, in the above embodiment, the nitrogen gas produced in the PSA device A is purified into high-purity nitrogen gas by the purification device B, but the present invention is not limited to this. For example, nitrogen gas separated by a membrane separation method can be purified. It may also be configured to be supplied to purifier B for purification.

【0031】つぎにNaA型ゼオライトとLiNaA型
ゼオライトとを用いて不純物の吸着効果の比較を行なっ
た結果を示す。
Next, the results of a comparison of impurity adsorption effects using NaA type zeolite and LiNaA type zeolite will be shown.

【0032】リチウムイオンとナトリウムイオンとのモ
ル比が67:33であるLiNaA型ゼオライトを作成
し、これとNaA型ゼオライトとの窒素、酸素の各吸着
平衡を各温度で測定した。測定はオムニソープ100型
細孔分布測定装置(オミクロンテクノロジーズ社製)を
用いて、各種寒剤で温度を一定に保った浴内に、約1g
のゼオライト試料を入れ、酸素あるいは窒素ガスを供給
して、定容法で吸着等温線を描かせることによって行な
った。 各温度における特定の圧力での、吸着容量(単位:Nc
m3−gas/g−adsorbent)は表1(Li
NaA型ゼオライトの場合)および表2(NaA型ゼオ
ライトの場合)に示す通りであった。上記LiNaA型
ゼオライトは、例えばつぎのようにして製造する。MS
4A粒子(ユニオン昭和社製商品)を0.1mol/l
の濃度の塩化リチウム水溶液中に浸漬し、温度を80℃
に保持して撹拌することにより、上記MS4A中のナト
リウムイオンをリチウムイオンと交換させ、この浸漬時
間を調整することにより所定の交換率になるようにする
A LiNaA type zeolite having a molar ratio of lithium ions to sodium ions of 67:33 was prepared, and the adsorption equilibrium of nitrogen and oxygen between this and NaA type zeolite was measured at each temperature. The measurement was carried out using an Omnisorp 100 pore distribution analyzer (manufactured by Omicron Technologies). Approximately 1 g was placed in a bath kept at a constant temperature with various cryogens.
This was done by adding a zeolite sample, supplying oxygen or nitrogen gas, and drawing an adsorption isotherm using the constant volume method. Adsorption capacity (unit: Nc) at a specific pressure at each temperature
m3-gas/g-adsorbent) in Table 1 (Li
(in the case of NaA type zeolite) and Table 2 (in the case of NaA type zeolite). The above LiNaA type zeolite is produced, for example, as follows. M.S.
0.1 mol/l of 4A particles (product manufactured by Union Showa)
immersed in a lithium chloride aqueous solution with a concentration of
By holding and stirring the MS4A, the sodium ions in the MS4A are exchanged with lithium ions, and by adjusting the immersion time, a predetermined exchange rate is achieved.

【0033】[0033]

【表1】[Table 1]

【0034】[0034]

【表2】[Table 2]

【0035】上記表において、−186℃における高分
圧酸素の非常に大きな吸着量は、表面あるいは細孔内へ
の凝縮が生じたためである。
In the above table, the extremely large amount of high partial pressure oxygen adsorbed at -186°C is due to condensation on the surface or in the pores.

【0036】一般に吸着容量は温度が低下するほど増加
するはずであるが、ゼオライトの場合には分子篩効果が
作用すると逆に低下することもあり得る。その際、酸素
よりも窒素の方が分子径が大きいので、高温域ではゼオ
ライトに対する親和性の相違から窒素の方が多量に吸着
していても、ある温度域まで低下すると窒素の吸着量が
急減し、酸素の吸着量は温度低下効果により、なおも増
加傾向を続ける現象が現われる。分子篩効果によりゼオ
ライト結晶内に拡散吸着できなくなっても、結晶外表面
への少量の吸着は可能であり、その量は温度が下がるに
つれて増加するので、再び徐々に増加し始める。
Generally, the adsorption capacity should increase as the temperature decreases, but in the case of zeolite, it may decrease if the molecular sieve effect comes into play. At this time, nitrogen has a larger molecular diameter than oxygen, so even if a larger amount of nitrogen is adsorbed in the high temperature range due to the difference in affinity for zeolite, when the temperature drops to a certain temperature range, the amount of nitrogen adsorbed suddenly decreases. However, a phenomenon appears in which the amount of oxygen adsorption continues to increase due to the effect of lowering the temperature. Even if diffusion adsorption within the zeolite crystal becomes impossible due to the molecular sieve effect, a small amount of adsorption on the outer surface of the crystal is possible, and the amount increases as the temperature decreases, so it begins to gradually increase again.

【0037】窒素中の微量酸素を対象とするため、分圧
は前者の方が圧倒的に大きく、共吸着による窒素の吸着
も分圧に対応して生じることになるが、窒素の吸着位置
はゼオライトの結晶外表面であり、一方酸素の吸着位置
は結晶内であるため、窒素が大量に存在する条件下にあ
つても酸素の吸着が阻害されることはない。
Since the target is a trace amount of oxygen in nitrogen, the partial pressure of the former is overwhelmingly larger, and the adsorption of nitrogen by co-adsorption also occurs in proportion to the partial pressure, but the adsorption position of nitrogen is This is the outer surface of the zeolite crystal, while the adsorption position for oxygen is within the crystal, so oxygen adsorption is not inhibited even under conditions where a large amount of nitrogen exists.

【0038】上記LiNaA型ゼオライトにおいては、
すでに−47℃における窒素吸着量は−19℃における
それをやや下回るようになり、吸着阻害効果が現われ始
めている。−72℃になるとさらに著しく低下し、ゼオ
ライト結晶内には窒素が吸着できなくなっていると考え
られる。一方、−72℃における酸素の吸着等温線はN
aA型ゼオライトのそれとほとんど変わっていないので
、酸素に関しては吸着阻害は全く認められていない。 この吸着窒素は結晶外表面におけるものであり、−18
6℃においては再び増加している。したがって、ゼオラ
イト結晶内から窒素が排除され、酸素の選択的吸着が生
じる最高温度は−70℃以上であり、−47℃で拡散阻
害が既に始まっているので、−50〜−70℃の間にあ
ると考えられる。
[0038] In the above LiNaA type zeolite,
The amount of nitrogen adsorbed at -47°C has already become slightly lower than that at -19°C, and an adsorption inhibition effect has begun to appear. At -72°C, the temperature drops even further, and it is thought that nitrogen cannot be adsorbed within the zeolite crystals. On the other hand, the oxygen adsorption isotherm at -72℃ is N
Since it is almost the same as that of aA type zeolite, no inhibition of oxygen adsorption is observed. This adsorbed nitrogen is on the outer surface of the crystal, -18
At 6°C, it increases again. Therefore, the maximum temperature at which nitrogen is excluded from the zeolite crystal and selective adsorption of oxygen occurs is above -70°C, and since diffusion inhibition has already begun at -47°C, between -50 and -70°C. It is believed that there is.

【0039】一方、NaA型ゼオライトにおいては、−
186℃において、はじめてそのような現象を示してい
る。実際には、−72℃以下で−186℃以上の温度で
そのような現象が始まるのであろうが、上記引用文献(
D.W.Breck,Zeolite Molecul
ar Sieves,639頁)によれば、少なくとも
−100℃までは窒素の吸着量は温度低下と共に単調に
増加しつづけ、−150℃における酸素吸着量と同程度
の量の窒素が吸着しているので、結晶内から窒素が排除
され始める温度は、LiNaA型ゼオライトの場合より
も明らかに低いことがわかる。
On the other hand, in NaA type zeolite, -
Such a phenomenon was first observed at 186°C. In reality, such a phenomenon probably begins at temperatures below -72°C and above -186°C, but the above cited document (
D. W. Breck, Zeolite Molecule
According to Ar Sieves, p. 639), the amount of nitrogen adsorbed continues to increase monotonically as the temperature decreases up to at least -100°C, and the amount of nitrogen adsorbed is about the same as the amount of oxygen adsorbed at -150°C. , it can be seen that the temperature at which nitrogen begins to be eliminated from the crystal is clearly lower than in the case of LiNaA type zeolite.

【0040】以上の実験結果をもとに、低濃度の酸素を
含む窒素ガスを、エタノール/ドライアイス混合冷媒中
に浸漬したステンレス鋼製コイル(蛇管)内に充填した
吸着剤層に流し、出口の酸素濃度をガルバニ電池式分析
計で測定し、両吸着剤の違いを比較した。測定条件はつ
ぎの通りである。
Based on the above experimental results, nitrogen gas containing a low concentration of oxygen was flowed through an adsorbent layer filled in a stainless steel coil (serpentine tube) immersed in an ethanol/dry ice mixed refrigerant, and the outlet The oxygen concentration of the adsorbents was measured using a galvanic cell analyzer, and the differences between the two adsorbents were compared. The measurement conditions are as follows.

【0041】 供給ガス  種類          酸素:107p
pm/N2(標準ガス)          流速  
        2.5cm/s(空塔線速度)吸着温
度                −72℃吸着圧力
                5.0atm吸着剤
    種類          LiNaA型ゼオラ
イト(Li:Na=67:33)          
              NaA型ゼオライト  
        充填密度      0.63g/c
m3           充填高さ      20
0cm   なお、吸着剤は、予め1Torr以下に真空引きし
つつ250℃に加熱した後、真空引きしつつ上記冷媒中
に浸漬し、純窒素で大気圧まで昇圧したものを用いた。   上記測定の結果、NaA型ゼオライトの場合には、
吸着開始とほぼ同時に酸素が出口に認められ、その吸着
はほとんど起こらないことが確認された。これは、静的
吸着実験からもわかるとおり、ゼオライトに対してより
親和力の大きな窒素が、前処理操作で吸着している中へ
、酸素が置換吸着できないためである。
Supply gas type Oxygen: 107p
pm/N2 (standard gas) flow rate
2.5cm/s (superficial linear velocity) Adsorption temperature -72℃ Adsorption pressure 5.0atm Adsorbent Type LiNaA type zeolite (Li:Na=67:33)
NaA type zeolite
Packing density 0.63g/c
m3 Filling height 20
0 cm Note that the adsorbent used was one that had been heated to 250° C. while being evacuated to 1 Torr or less, immersed in the above refrigerant while being evacuated, and pressurized to atmospheric pressure with pure nitrogen. As a result of the above measurement, in the case of NaA type zeolite,
Almost simultaneously with the start of adsorption, oxygen was observed at the outlet, confirming that almost no adsorption occurred. This is because, as can be seen from the static adsorption experiment, oxygen cannot be adsorbed by substitution while nitrogen, which has a higher affinity for zeolite, is adsorbed in the pretreatment operation.

【0042】LiNaA型ゼオライトの場合には、破過
開始時間(出口酸素濃度が入口酸素濃度の10%に達す
る時間)は1.6時間であった。またそれまでの出口酸
素濃度は、最低3ppmとなり、明らかに酸素の選択的
吸着除去効果が認められた。
In the case of LiNaA type zeolite, the breakthrough start time (time for the outlet oxygen concentration to reach 10% of the inlet oxygen concentration) was 1.6 hours. Furthermore, the outlet oxygen concentration up to that point was at least 3 ppm, clearly demonstrating the effect of selective adsorption and removal of oxygen.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、Li
NaA型ゼオライトが充填されている吸着塔内の温度を
−50℃以下に冷却しておき、この吸着塔内へ通常のP
SA法により製造した第一次窒素ガス(窒素純度99.
9〜99.99体積%)などの、酸素を不純物として含
む窒素ガスを導き、酸素を選択的に吸着除去するように
したものであり、これによって深冷分離法で得られるも
のと同程度(窒素純度99.999体積%)以上の高純
度窒素ガスに精製することができる。しかも吸着塔の冷
却温度は−50〜−70℃程度の高い温度にすることが
でき、このため吸着剤および冷却媒体の使用量を減少さ
せることができ、かつ吸着後の昇温、脱着に長時間を要
しないという利点がある。また冷却媒体として精製され
た液体窒素を用いた場合には、その用済後には吸着塔か
らの精製窒素ガスに合流させることにより有効に利用す
ることができる。さらに吸着塔内を昇温および減圧して
再生し、この減圧状態を保ったままつぎの吸着操作に移
るようにすると、窒素の残存による酸素吸着の阻害を大
幅に減少させることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides Li
The temperature inside the adsorption tower filled with NaA type zeolite is cooled to below -50°C, and normal P is introduced into the adsorption tower.
Primary nitrogen gas produced by the SA method (nitrogen purity 99.
This method introduces nitrogen gas containing oxygen as an impurity (e.g., 9 to 99.99 volume %), and selectively adsorbs and removes oxygen. It can be purified to high purity nitrogen gas with a nitrogen purity of 99.999% by volume or higher. Moreover, the cooling temperature of the adsorption tower can be set to a high temperature of about -50 to -70°C, which makes it possible to reduce the amount of adsorbent and cooling medium used, and to increase the temperature after adsorption and desorption. It has the advantage of not requiring much time. Further, when purified liquid nitrogen is used as a cooling medium, after its use, it can be effectively used by combining it with purified nitrogen gas from an adsorption tower. Furthermore, by raising the temperature and reducing the pressure inside the adsorption tower for regeneration, and proceeding to the next adsorption operation while maintaining this reduced pressure state, inhibition of oxygen adsorption due to residual nitrogen can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の実施をするための装置の構成説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an apparatus for implementing the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A    PSA装置 B    精製装置 6a,6b  低温吸着塔 8    液体窒素貯槽 61  分子篩吸着剤 A PSA device B Purification equipment 6a, 6b Low temperature adsorption tower 8 Liquid nitrogen storage tank 61 Molecular sieve adsorbent

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  結晶内に、交換性イオンとしてリチウ
ムイオンとナトリウムイオンを含み、かつリチウムイオ
ンが両イオンの55〜75%、好ましくは65〜70モ
ル%を占めるA型ゼオライトが充填されている吸着塔内
の温度を、−50℃以下に冷却し、酸素を不純物として
含む窒素ガスをこの吸着塔内へ導き、酸素を選択的に吸
着除去することを特徴とする窒素中の不純酸素の除去方
法。
Claim 1: The crystal is filled with type A zeolite that contains lithium ions and sodium ions as exchangeable ions, and the lithium ions account for 55 to 75%, preferably 65 to 70 mol% of both ions. Removal of impure oxygen in nitrogen, characterized by cooling the temperature inside the adsorption tower to -50°C or lower, introducing nitrogen gas containing oxygen as an impurity into the adsorption tower, and selectively adsorbing and removing oxygen. Method.
【請求項2】  上記吸着塔の冷却媒体として、精製さ
れた液体窒素を用い、吸着塔を冷却することにより気化
した窒素ガスを、吸着塔からの精製ガスに混合させるこ
とを特徴とする請求項1記載の窒素中の不純酸素の除去
方法。
2. A claim characterized in that purified liquid nitrogen is used as a cooling medium for the adsorption tower, and the nitrogen gas vaporized by cooling the adsorption tower is mixed with the purified gas from the adsorption tower. 1. The method for removing impure oxygen in nitrogen as described in 1.
【請求項3】  酸素が破過する前に吸着操作を打切り
、吸着塔内を吸着圧力以下に減圧し、吸着している酸素
および吸着塔内空間部に存在する窒素を除去した後、再
び不純酸素を含む窒素を吸着塔内に導く操作を繰返すこ
とを特徴とする請求項1または2記載の窒素中の不純酸
素の除去方法。
3. The adsorption operation is stopped before the oxygen breakthrough, the pressure inside the adsorption tower is reduced to below the adsorption pressure, and the adsorbed oxygen and nitrogen present in the space inside the adsorption tower are removed, and then the impurity is removed again. The method for removing impure oxygen from nitrogen according to claim 1 or 2, characterized in that the operation of introducing nitrogen containing oxygen into an adsorption column is repeated.
【請求項4】  酸素が破過する前に吸着操作を打切り
、吸着塔内温度を吸着温度以上に上げるとともに吸着塔
内圧力を吸着圧力以下に減圧し、吸着している酸素およ
び吸着塔内空間部に存在する窒素を除去し、続いてその
減圧状態を保ったまま吸着塔内温度を吸着温度まで下げ
た後、再び不純酸素を含む吸着塔内に導く操作を行なわ
せることを特徴とする請求項1または2記載の窒素中の
不純酸素の除去方法。
4. The adsorption operation is terminated before the oxygen breakthrough, and the temperature inside the adsorption tower is raised to above the adsorption temperature, and the pressure inside the adsorption tower is reduced to below the adsorption pressure, thereby removing the adsorbed oxygen and the space inside the adsorption tower. A claim characterized in that the nitrogen present in the adsorption tower is removed, the temperature inside the adsorption tower is lowered to the adsorption temperature while maintaining the reduced pressure state, and then the adsorption tower containing impure oxygen is introduced again. Item 2. The method for removing impure oxygen in nitrogen according to item 1 or 2.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223417A (en) * 2016-06-16 2017-12-21 エア・ウォーター株式会社 Refined gas manufacturing method and refined gas manufacturing device
JP2019178230A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gasification furnace system
JP2020193126A (en) * 2019-05-29 2020-12-03 日本酸素ホールディングス株式会社 Nitrogen manufacturing method and apparatus therefor
JP2021094528A (en) * 2019-12-18 2021-06-24 大陽日酸株式会社 Refined gas supply method, refined diborane and refined gas supply device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57142211A (en) * 1981-01-26 1982-09-02 Brose Verwaltung Seat adjusting apparatus especially for automobile seat
JPS62184939A (en) * 1986-02-10 1987-08-13 Mazda Motor Corp Seat sliding device for automobile
JP4115934B2 (en) * 2001-06-26 2008-07-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ A method for adapting potential terms to optimal path extraction in real time

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57142211A (en) * 1981-01-26 1982-09-02 Brose Verwaltung Seat adjusting apparatus especially for automobile seat
JPS62184939A (en) * 1986-02-10 1987-08-13 Mazda Motor Corp Seat sliding device for automobile
JP4115934B2 (en) * 2001-06-26 2008-07-09 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ A method for adapting potential terms to optimal path extraction in real time

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223417A (en) * 2016-06-16 2017-12-21 エア・ウォーター株式会社 Refined gas manufacturing method and refined gas manufacturing device
JP2019178230A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gasification furnace system
JP2020193126A (en) * 2019-05-29 2020-12-03 日本酸素ホールディングス株式会社 Nitrogen manufacturing method and apparatus therefor
JP2021094528A (en) * 2019-12-18 2021-06-24 大陽日酸株式会社 Refined gas supply method, refined diborane and refined gas supply device

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