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公開番号2024134083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044189
出願日2023-03-20
発明の名称ガス制御システム
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人
主分類B01D 53/22 20060101AFI20240926BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】分離対象となるガスの組成が変化した場合であっても柔軟に対応することができるガス制御システムを提供すること。
【解決手段】分離対象ガスを分離膜に導入することで特定ガス成分を分離するガス制御システムにおいて、ガス透過性能が異なる並列に配置された複数の膜分離器と、複数の膜分離器に対応する調圧弁と、調圧弁を制御することにより、複数の膜分離器に流入する分離対象ガスの流量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
分離対象ガスを分離膜に導入することで特定ガス成分を分離するガス制御システムにおいて、
ガス透過性能が異なる並列に配置された複数の膜分離器と、
前記複数の膜分離器に対応する調圧器と、
前記調圧器を制御することにより、前記複数の膜分離器に流入する前記分離対象ガスの流量を調整する制御器と、
を備えることを特徴とするガス制御システム。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記複数の膜分離器の下流にガス成分を測定する測定器を備え、
前記制御器は、前記測定器により測定された前記ガス成分に基づいて前記調圧器を制御することにより、前記複数の膜分離器に流入する前記分離対象ガスの流量を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載のガス制御システム。
【請求項３】
前記ガス透過性能は、前記各列の膜分離器は第１優先透過ガス成分が同様であり、第２優先透過ガス成分が異なる
ことを特徴とする請求項２に記載のガス制御システム。
【請求項４】
前記複数の膜分離器は、前記第２優先透過ガス成分の調節用に割り当てられる
ことを特徴とする請求項３に記載のガス制御システム。
【請求項５】
前記各列の膜分離器の上流側に加熱器を更に備え、
前記制御器は、前記調圧器の制御だけでは目標仕様に不足する場合には、前記加熱器により前記分離対象ガスを昇温して、前記膜分離器の透過性能を向上させる
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
【請求項６】
前記各列の膜分離器の下流側に冷却塔を更に備える
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
【請求項７】
前記各列の膜分離器は、多段構成とする
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
【請求項８】
前記膜分離器を構成する前記分離膜は、有機膜、無機膜、ゼオライト膜のうち少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
【請求項９】
前記各列の膜分離器の上流側および／または下流側にポンプを更に備え、加圧方式および／または減圧方式により前記各列の膜分離器に差圧を設ける
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
【請求項１０】
前記測定器は、前記複数の膜分離器の透過ガスを測定する
ことを特徴とする請求項２から４のうち何れかに記載のガス制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス制御システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスを分離する技術の必要性が増している。そこで例えば、特許文献１は、第２透過ガス排出ラインの一部から分岐し、第２透過ガスを、原料ガス又は第１未透過ガスに戻す第２透過ガスの戻しラインと、を備えるＣＯ
２
分離装置を開示している。また、特許文献２は、少なくとも２種の生成物を高い純度で同時に供給することができる方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９３７６７号公報
特開２０１６－５０５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ガス制御システムにおいては、予め目標としている透過ガス成分又は未透過ガス成分の回収率や回収濃度が決まっている。このため、特許文献１、２では、２つの膜により未透過成分のガスの回収率を向上させることができるものの、分離対象となるガスの組成が変化した場合にガスの組成に柔軟に対応することが困難であるという課題が存在していた。なお、回収率とは、ガス制御システムに流入するガスの全流量に含まれる分離対象ガスの流量に対する透過した分離対象ガス流量の比率である。また、分離対象ガスの回収濃度とは透過ガス流量に対する透過した分離対象ガスの流量の比率である。
【０００５】
本実施形態の課題としては、分離対象となるガスの組成が変化した場合であっても柔軟に対応することができるガス制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態における一態様のガス制御システムは、分離対象ガスを分離膜に導入することで特定ガス成分を分離するガス制御システムにおいて、ガス透過性能が異なる並列に配置された複数の膜分離器と、前記複数の膜分離器に対応する調圧器と、前記調圧器を制御することにより、前記複数の膜分離器に流入する前記分離対象ガスの流量を調整する制御器と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このため、制御部は、ガス透過性能が異なる並列に配置された複数の膜分離器に対応する調圧弁を制御することにより、複数の膜分離器に流入する分離対象ガスの流量を調整することができる。したがって、分離対象となるガスの組成が変化した場合であっても制御部により調圧器を制御するだけで、特定ガス成分の分離に柔軟に対応することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガスの組成が変化した場合であっても柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態にかかるガス制御システムの概略図である。
膜分離器毎の第１優先透過ガス成分及び第２優先透過ガス成分を含む透過ガスの透過流量と、差圧と、の関係を示す図である。
Ａ列～Ｃ列における各膜分離器にかかる差圧の変化の一例を示す図である。
第１優先透過ガス成分及び第２優先透過ガス成分の回収濃度と、経過時間と、の関係の一例を示す図である。
他の実施形態にかかるガス制御システムの一例を示す図である。
他の実施形態にかかるガス制御システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本実施形態にかかるガス制御システム１の概略図である。図１に示すように、分離対象ガスを導入する分離対象ガス導入ラインＬ１１と、分離対象ガス導入ラインＬ１１に接続され、導入された分離対象ガスを調圧する複数の調圧弁２１Ａ～調圧弁２１Ｃと、各調圧弁２１Ａ～調圧弁２１Ｃにそれぞれ接続された複数の加熱器２２Ａ～加熱器２２Ｃと、各加熱器２２Ａ～加熱器２２Ｃにそれぞれ接続された複数の膜分離器２３Ａ～膜分離器２３Ｃと、各膜分離器２３Ａ～膜分離器２３Ｃを透過した透過ガスの排出側に接続された複数の調圧弁２４Ａ～調圧弁２４Ｃと、各調圧弁２４Ａ～調圧弁２４Ｃを通過したガスを集合する集合ラインＬ１２と、集合ラインＬ１２の下流に接続された透過側ポンプ２６と、透過側ポンプ２６を通過したガスを測定する測定器部２７と、各膜分離器２３Ａ～膜分離器２３Ｃを透過できなかった未透過ガスの排出側に接続された未透過側ポンプ２８と、制御部２９と、を備える。ガス制御システム１は、図１に図示していない他の構成を備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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