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JPS61187916A - 酸素濃縮装置における開閉弁の制御方法 - Google Patents

酸素濃縮装置における開閉弁の制御方法

Info

Publication number
JPS61187916A
JPS61187916A JP60027385A JP2738585A JPS61187916A JP S61187916 A JPS61187916 A JP S61187916A JP 60027385 A JP60027385 A JP 60027385A JP 2738585 A JP2738585 A JP 2738585A JP S61187916 A JPS61187916 A JP S61187916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
adsorption tower
oxygen
adsorption
regeneration
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
JP60027385A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Mizuno
全 水野
Minoru Murakami
稔 村上
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.)
Toyo Sanso Ltd
Original Assignee
Toyo Sanso 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 Toyo Sanso Ltd filed Critical Toyo Sanso Ltd
Priority to JP60027385A priority Critical patent/JPS61187916A/ja
Publication of JPS61187916A publication Critical patent/JPS61187916A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本願は酸素濃縮装置において装置運転開始時に所望濃度
の製品酸素富化ガスを短時間で得ることができるように
した酸素濃縮方法に関する発明である。
本願の目的とするところは停止時から再起動したときに
素早(所定濃度の酸素富化ガスを得ることができるよう
に停止時に吸着塔内を大気   ・圧風上に加圧し、且
つ一方の予め決定されてぃる吸着塔を再生の終った状態
にして装置を停止させることを特徴とする酸素濃縮方法
を提供するにある。
本願の他の目的とするところは停止時に一旦吸着した窒
素及び水分が再生を終った吸着塔へ流れ込むことがなく
、且つ停止時にバッファータンクに貯えられている一裏
品酸素富化ガスを吸着塔の再生に用いろことがないこと
を特徴とする酸素濃縮方法を提供するにある。
本願の又池の目的とするところは停止状態からの再起動
時には、再生の終っている吸着塔から窒素及び水分の吸
着を開始することができるようにした酸素濃縮方法を提
供するにある。
前記目的を達するだめの実施例を説明すれば、空気圧縮
機(1)に各々供給開閉弁(3)及び(3)を介して第
1吸N塔(5)及び第2吸着塔(5)の端を並列にして
配管(2)で連結する。
第1吸濯塔(5)及び第2吸着塔(5)の他端に逆止弁
uI及び品、再生用開閉yP<S>及び(8)をそれぞ
れ並列に導管(6) (d>及び導管(力(i)で連結
する。
再生用開閉弁(8)及び(8)を導管qυαυで精密流
量制御弁(【3の出口側に連結する。
逆止弁(10及びαQを導t (121abで逆止弁I
の入口側に連結すると共に精密流量制御弁a四の入口側
を導管α3Hのいち部(9)に連結する。
逆止弁α4にバッファータンクUS、製品取り出し口開
閉弁Uη、減圧弁u1、流量調整弁住優及び流量計(至
)を直列にして該順序に導管(へ)にて連結する。&D
は出口用導管?示すものである。
本願は前記フローシートのように構成されているのでそ
の作用を第1図及び第2図によって説明すれば、第1図
は第1吸着塔(5)から酸素富化ガスをバッファータン
クtlGに送りg22吸塔(5)を再生している状態を
示すもので、第2図は第2吸着塔(5)から酸素富化ガ
スをバッファータンクuIに送り第1吸着塔(5)を再
生している状態を示すものであって、原料空気ガス1f
!:空気圧縮機(1)で圧縮して導管(2)から供給開
閉弁(3)を経て窒素及び水分を吸着する吸着塔(5)
に送る。吸着塔(5)忙はゼオライト系の破砕された窒
素の吸着剤及びアルミナ系等の水分吸着剤が充填されて
おりここで菫累及び水分tI&層した後吸着されていな
いガス即ち酸素富化ガスを導管(6)を経て逆止弁Ql
を通る。これを吸着行程という。この酸素富化ガスは一
方は逆止弁(14)を通り導管u9、バッファータンク
ae1製品取り出し口開閉弁αη、流1f調節弁饅、流
量計(イ)を経て、製品ガスとして導管(2υより供給
される。他方、酸素富化ガスは導管QS5から精密流量
制御弁Q3を通り導管aO1再生再生用開弁閉弁)、導
管南を通り、それまで窒素と水分の吸着が飽和罠なって
いた第2吸着塔(g)へ送り込まれ、第1吸漕塔(5)
の窒素、水分の吸着が飽和になるまでの時間中に第2吸
層塔(5)が再び窒素及び水分の吸着に使用できるよう
釦製品酸素冨化ガスで洗浄し放出用開閉弁(4)を経て
吸着していた窒素及び水分と共に大気放出する。
これを再生行程という。
本願はこの吸着工程と再生行程を、第3図に示すような
タイムチャートによって開閉弁(3) (3)(4) 
+41+81 (8)の開閉を行ない、フローシート第
1図及び第2図に示すようにガスの流れを交互に切り替
え操作する圧力スウィング法を実施できるよ5KL、た
酸素濃縮装置であって、該装置の開閉弁の切り替え時間
に特徴を有する発明であり、停止時から再起動したとき
に素早く所定濃度の酸素富化ガスを得るために次のよう
な作用をさせる。
a、停止時に吸着塔内を大気圧以上に加圧する。
b、一方の予め決定されている吸着塔を再生の終った状
態にして装置を停止させる。
C0停止時に一旦吸着した窒素及び水分が、再生を終っ
た吸着塔へ流れ込むことがなく且つ停止時にバッファー
タンクに貯えられている製品酸素富化ガスを吸着塔の再
生に用いることがないようにする。
d、停止状態からの再起動時には必ず再生の終っている
吸着塔から窒素及び水分の吸着を開始するようにする。
80本装置は、特に細かい細工が必要なく、市販の各種
升等のみで構成することができる。
又、特に消密Ott、量制御弁に於いては、流れ方向が
常に同一方向であることから正及び逆方向で流れる量の
異なる精密なニードル弁等を用いても流れる量が一定で
あり、且つ調節が簡便である。
f、1[50ヘルツ及び60ヘルツの切す替わりに伴な
う調節などが容易であることを大きな特徴としている。
前記特徴を得るための本願の操作を第3図に示すタイム
チャートに基き説明すれば、パルス形の図のうち上部側
がONで下部側がOFFで30秒単位で交互に開閉する
状態を示しているものであって、第1図及び第2図の操
作を1回ずつ弁(3)、放出用開閉弁(4)、再生用開
閉弁(d)及び製品取り出し口開閉弁面な開き、供給開
閉弁(3)、放出用開閉弁(4)及び再生用開閉弁(8
)を閉じておく。30秒後供給開閉弁(3)、放出用開
閉弁(4)及び再生用開閉弁(d)を閉じ、供給開閉弁
(d)、放出用開閉弁(4)及び再生用開閉弁(8)を
開く。前記開閉動作を1サイクルとしてくり返し操作す
る。
介装#?:運転する場合は、必ず第1吸着塔(5)から
窒素、水分の吸着を開始し、連続的にこのサイクルをく
り返す。次に装置を停止する場合であるが、1サイクル
中の任意の区間(4)の任意の時点(a)で装置のスイ
ッチ’& OFF Ic Lだとする。
この瞬間に製品酸素富化ガスの製品取り出し口開閉弁面
を閉じる池は、区間囚を含む1サイクルが終るまで運転
を続は区間囚が終り次第、第1吸着塔(5)の再生と両
塔の加圧を行なう操作である放出用開閉弁(4)におけ
るタイムラグ(b)を含む停止操作■に入る。製品取り
出し口開閉弁(17)及び放出用開閉弁(4)以外は通
常の運転サイクルと同一の停止操作(2)は常に第2図
のガスの流れにするまで運転を続けることKより第1吸
着塔(5)の再生行糧を終了させる。又、全ての開閉弁
及び空気圧縮機の閉鎖及び停止時間より、予め時間な設
定されているタイムラグ(b)だけ放出用開閉弁(4)
を早く閉じることにより、第1af塔(5)を予め設定
された状態である大気圧以上の圧力に加圧することがで
きる。
再び操作を起動する時は必ずat吸着塔(5)から窒素
及び水分を吸着するよう開閉弁を制御し、しかも前回の
運転で作られていたバッファータンクi1eに貯えられ
ていた酸素富化ガスをそのま〜製品として使用できるの
で、装置を運転するとすぐに高純度酸素富化ガスを得る
ことができるものである。
実験例 5Afflゼオライトを破砕して充填した内容積2.4
31の吸着塔を2塔用い最大空気圧力21194Gで吸
着再生を30秒切り替で相互に行ない、0295%ll
篇五〇で流出するよう精密流量制御弁(IJで調節した
実験装置を用いて以下の通りの実験を試みた。
実験例〔l〕 装置を停止する際の操作として前述の様な停止時の配慮
を行なわず運転スイッチをOFFにした瞬間に全ての開
閉弁を閉じ、空気圧縮機(1)を停止させる第5図の停
止操作をした後、一定時間を経て再びfe置を起動させ
たときの最低酸素濃度とQt95’Xまでに復帰するま
での時間を測定した結果を第7図に示す。
実験例〔1〕 本発明による第4図の停止操作をした後、一定時間を経
て再び装#tを起動したときの最低酸素濃度と酸素濃度
95%まで復帰するまでの時間を測定した結果を第6図
に示す。
結果 第6図と第7図の通り、本発明により再起動時から酸素
濃度95%までに回復するまでの立ち上り時間を60分
から18分と格段に素早くすることができ、しかも最低
酸素濃度が90%以下にならないことがわかった。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本装置の70−及び連続運転時の各ガ
スの流れを示す図である。第3図は第1図及び第2図の
吸着塔とバッファータンクを一体にしたフローシート図
である。第4図は装置運転時の開閉弁の制御及び本発明
による装置停止時の開閉弁の制御方法のタイムチャート
図、第5図は一般の運転停止時の開閉弁の制御方法のタ
イム、チャート図、第6図は本発明に於ける酸素富化ガ
スの酸素濃度と立ち上り時間、第7図は一般の装置運転
開始時の酸素濃度と立ち上り時間を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、吸着剤を用いて圧力スウィング法によって仝気
    から酸素を濃縮させる2塔式の装置において製品酸素富
    化ガスの酸素濃度を著しく早く規定濃度にするための運
    転開始及び運転停止操作を含む運転制御のうち、両方の
    吸着塔に必ず予め指定された大気圧以上の圧力をかけ、
    しかもこのうちの一方の吸着塔は再生行程が終った状態
    で停止させ、再起動時には、必ず再生が終った吸着塔か
    ら吸着行程が始まる酸素濃縮装置における開閉弁の制御
    方法。
  2. (2)、空気圧縮機で圧縮した原料空気ガスを供給開閉
    弁を経て第1吸着塔に送り、窒素及び水分を吸着し酸素
    富化ガスを逆止弁を介して製品酸素富化ガス取り出し口
    開閉弁を有するバッファータンクと再生用開閉弁を介し
    て第1吸着塔と並列に設けられている第2吸着塔に送り
    、バッファータンクに酸素富化ガスを貯えると共に第2
    吸着塔内の吸着していた窒素及び水分と共に放出用開閉
    弁を経て大気放出する作用を第1吸着塔及び第2吸着塔
    とを用い一定サイクルで交互に作用する酸素濃縮工程に
    おいて、任意の時点で装置のスイッチをOFFにした時
    OFFにしたサイクルの次のサイクルの終了迄開閉弁の
    所定作用を続行させると共に放出作用を行なっている放
    出用開閉弁のみ他開閉弁の終了時間より早く閉じること
    を特徴とする酸素濃縮装置における開閉弁の制御方法。
JP60027385A 1985-02-14 1985-02-14 酸素濃縮装置における開閉弁の制御方法 Pending JPS61187916A (ja)

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