(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスから被吸着ガスを吸着して精製ガスを分離精製するガス精製装置において、
原料ガスから被吸着ガスの吸着と排出を交互に行う第一吸着塔及び第二吸着塔と、
前記第一吸着塔または第二吸着塔で被吸着ガスを吸着した後の一次精製ガスから更に被吸着ガスを吸着することで二次精製ガスを精製する仕上塔と、を備え、
前記第一吸着塔及び第二吸着塔で被吸着ガスの吸着と排出を交互に行う間に前記仕上塔で被吸着ガスの吸着を更に行い、
前記第一吸着塔及び第二吸着塔の休止の間に前記仕上塔で吸着剤に吸着された被吸着ガスの排出を行うようにしたことを特徴とするガス精製装置。
【請求項２】
原料ガスから被吸着ガスを吸着して精製ガスを分離精製するガス精製方法において、
第一吸着塔及び第二吸着塔における一方の吸着塔内の吸着剤で被吸着ガスを吸着すると共に他方の吸着塔内の吸着剤から被吸着ガスを排出することを交互に繰り返して行い、
前記第一吸着塔または第二吸着塔で原料ガスを精製した一次精製ガスから、仕上塔で更に被吸着ガスを吸着することで高濃度の二次精製ガスを精製し、
前記第一吸着塔及び第二吸着塔の休止の間に前記仕上塔で吸着剤に吸着された被吸着ガスの排出を行うようにしたことを特徴とするガス精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料混合ガスから障害となるガス成分をＶＰＳＡ（Vacuum Pressure Swing Adsorption）方式またはＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）方式等によって分離除去して所要のガスを精製するようにしたガス精製装置とガス精製方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、原料混合ガスから特定のガス成分を分離回収する装置として、種々のガス精製装置が提案されている。吸着塔内には、使用目的により活性炭やゼオライトなどの吸着剤が充填され、圧力が高いときに吸着量が多く圧力が低いときには吸着量が少ない特性を利用して、圧力を変動させて原料ガス中の特定の成分を精製している。
代表的な精製装置として、空気中の酸素を濃縮するＰＳＡ装置やバイオガス中のメタンガスを濃縮するＶＰＳＡ装置が知られている。そして、脱着する際に真空に近い状態まで圧力を下げる方式をＶＰＳＡと言い、大気圧程度で脱着する方式をＰＳＡと言って区別する場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたメタンガス精製装置では、メタンガス(濃度約６０％)と二酸化炭素ガス(濃度約４０％)を含む原料ガスを、第一吸着塔と第二吸着塔に交互に供給している。一方の吸着塔内の吸着剤で原料ガスから二酸化炭素ガスを吸着すると共に他方の吸着塔内で吸着剤に吸着した二酸化炭素ガスの排出を行うことを交互に繰り返すことで連続して処理している。
そして、第一吸着塔と第二吸着塔で二酸化炭素ガスを分離したメタンガスを精製ガスタンクに貯留したり、直接ボイラーに供給したりしている。また、第一吸着塔と第二吸着塔で吸着した二酸化炭素ガスは排出されて排ガスタンクに貯留している。
【０００４】
バイオガスの成分は原料(家畜糞尿や食品残渣など)の種類によって異なるが、一般的にはメタン濃度が４０〜８０％、二酸化炭素ガス濃度が２０〜６０％であり、他に水分、硫化水素、シロキサン、アンモニア等が含まれている。バイオガス精製では、前処理として、粉塵、水分、硫化水素等を除去した後、ＶＰＳＡ装置又はＰＳＡ装置によって、二酸化炭素を吸着・脱着させることで、メタン濃度の高い精製ガスを得ている。
【０００５】
必要とされる精製ガスの濃度は用途に応じてさまざまであり、例えばガスエンジンによるバイオガス発電では、メタンガスとして５０〜６０％以上のメタン濃度があれば、硫化水素、水分、シロキサン等の有害物質を除去することで利用できる。原料のメタン濃度を高くすることで精製ガスの効率を向上することはできるが、メタン濃度を高めるためのバイオガス精製装置までは必ずしも必要とされない。精製ガスをバイオガスボイラーの燃料として用いる場合も同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２２６６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、精製ガスをＣＮＧ(天然ガス)車などの自動車燃料として利用する場合などには、有害物質の除去に加えて９５％以上の高いメタン濃度が要求され、好ましくは１００％に近いメタン濃度が求められる。精製ガスを高圧ボンベや吸蔵装置を用いて、バイオガス発生場所から利用場所に移動させて利用する場合にも、メタン濃度が高い程効率が良い。また、高圧ボンベから減圧して利用するので、減圧する際に大きく熱を吸収することから、水分が高いと凍結する危険があるし、二酸化炭素の濃度が高いとドライアイスになる危険もある。都市ガス導管に注入して利用する場合にも、非常に高いガス精製基準が設けられている。
しかし、特許文献１に記載されたような従来の１組の吸着塔による精製装置では、精製ガス中のメタン濃度は８０〜９０％程度であり、実用的な運転条件で安定して９５％以上の高濃度の精製ガスを製造することは極めて困難であった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡単且つ省スペースの設備で効率よく高精度の精製ガスを製造できるようにしたガス精製装置とガス精製方法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】
【０００９】
本発明によるガス精製装置は、原料ガスから被吸着ガスを吸着して精製ガスを分離精製するガス精製装置において、原料ガスから被吸着ガスの吸着と排出を交互に行う第一吸着塔及び第二吸着塔と、第一吸着塔または第二吸着塔で被吸着ガスを吸着した後の一次精製ガスから更に被吸着ガスを吸着することで二次精製ガスを精製する仕上塔と、を備え、前記第一吸着塔及び第二吸着塔で被吸着ガスの吸着と排出を交互に行う間に前記仕上塔で被吸着ガスの吸着を更に行い、前記第一吸着塔及び第二吸着塔の休止の間に前記仕上塔で吸着剤に吸着された被吸着ガスの排出を行うようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、原料ガスを第一吸着塔及び第二吸着塔の一方に供給して吸着剤によって被吸着ガスを吸着して一次精製ガスを精製すると共に他方の吸着塔では吸着剤に吸着された被吸着ガスを排出することを、交互に繰り返す処理が行われ、第一吸着塔及び第二吸着塔から交互に得られた一次精製ガスは仕上塔に供給されて残った被吸着ガスを吸着剤で更に吸着してより高濃度の二次精製ガスが得られる。
【００１０】
更に、第一吸着塔及び第二吸着塔で被吸着ガスの吸着と排出を交互に行う交互運転と同時に、得られた一次精製ガスは仕上塔で更に被吸着ガスの吸着を行うことでより高精度の二次精製ガスを精製できる。しかも、第一吸着塔及び第二吸着塔を休止させている間に仕上塔に吸着された被吸着ガスを排出するので、第一及び第二吸着塔での交互運転の時間に比較して仕上塔における被吸着ガスの排出工程の時間が短く、運転効率の低下が短くてすむと共に効率よく高濃度の二次精製ガスを得られる。
【００１１】
本発明によるガス精製方法は、原料ガスから被吸着ガスを吸着して精製ガスを分離精製するガス精製方法において、第一吸着塔及び第二吸着塔における一方の吸着塔内の吸着剤で被吸着ガスを吸着すると共に他方の吸着塔内の吸着剤から被吸着ガスを排出することを交互に繰り返して行い、第一吸着塔または第二吸着塔で精製した一次精製ガスから、仕上塔で更に被吸着ガスを吸着することで高濃度の二次精製ガスを精製し、前記第一吸着塔及び第二吸着塔の休止の間に前記仕上塔で吸着剤に吸着された被吸着ガスの排出を行うようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、原料ガスを、第一吸着塔及び第二吸着塔における一方の吸着塔に供給して吸着剤によって被吸着ガスを吸着して一次精製ガスを精製すると共に他方の吸着塔では吸着剤に吸着された被吸着ガスを排出することを、交互に繰り返す。そして、第一吸着塔及び第二吸着塔から交互に得られた一次精製ガスは交互に仕上塔に供給され、残った被吸着ガスを吸着剤で更に吸着してより高濃度の二次精製ガスが得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるガス精製装置及びガス精製方法によれば、第一吸着塔及び第二吸着塔によって原料ガスから交互に被吸着ガスの吸着と排出を繰り返し、交互に得られた一次精製ガスから仕上塔または再度の第一吸着塔及び第二吸着塔で更に被吸着ガスの吸着を行うことでより高濃度の二次精製ガスを効率的に精製できる。
しかも、ガス精製装置の構成が簡単で占有スペースが小さくて済むため設置スペースと設備費の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態によるガス精製装置の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態によるガス精製装置について図１を参照して説明する。
図１に示すガス精製装置１は、原料ガス、例えばバイオガス中のメタンガスを濃縮するＶＰＳＡ装置である。このガス精製装置１に用いる原料ガスは例えば下水処理場で発生する消化ガスや、養豚場等の家畜糞尿等から発生するバイオガス等である。この原料ガスは、例えばメタンガス（濃度約６０％）と二酸化炭素ガス（濃度約４０％）を含んでいる。
【００１５】
このガス精製装置１は、上述した原料ガスが管路２を通して供給され、粉塵や水分等を除去するための前処理設備３を介して原料ガスタンク４に貯留される。原料ガスタンク４からブロワ５またはバルブＳＶ１１を介して管路２が分岐され、その一方の管路２に第一吸着塔６Ａが、他方の管路２に第二吸着塔６Ｂがそれぞれ連結されている。そして、管路２の第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂの下流側には管路２ａを介して仕上塔７が連結されている。
【００１６】
なお、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂでそれぞれ精製した一次精製ガスを２本の管路２ａに分岐して仕上塔７に供給するようにしたが、分岐することなく１つの管路２ａとしてそれぞれ仕上塔７に供給してもよい。
【００１７】
仕上塔７の下流側には精製された高濃度メタンガスを貯留するための精製ガスタンク９が設置されている。第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂ、そして仕上塔７にはそれぞれで吸着された二酸化炭素ガスを排ガスとして送り出す管路２ｂを介して貯留する排ガスタンク１０が設置されている。管路２ｂの途中には各二酸化炭素ガスを排ガスタンク１０に強制的に送り込む真空ポンプＰが設置されている。
なお、仕上塔７は原料ガスが第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂで精製されたものが供給されるため既にメタンガスの濃度が高く、１つの塔だけがあればより高濃度に精製できる。
【００１８】
第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂは例えば同一形状で同一の大きさとされ、内部は同じ構造になっている。即ち、第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂ内には、下層から上層に向けて、主として水分を除去するためのシリカゲル等の第一吸着剤、シロキサンや硫化水素を除去するための活性炭等の第二吸着剤、二酸化炭素を除去するためのゼオライト等の第三吸着剤が積層されて充填されている。なお、第一から第三吸着剤としてそれぞれ活性炭やゼオライトを用いてもよい。
第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂは同形同大で各吸着剤の充填量が等しいため、二酸化炭素の吸着量と放出量は略同一にできる。そして、第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂで交互に精製された一次精製ガスはメタン濃度が例えば８０〜９０％程度になる。
【００１９】
また、仕上塔７は第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂと同一形状で同一の大きさであってもよいが、異なる形状と大きさでもよく、その内部には二酸化炭素を除去するためのゼオライト等の吸着剤のみを充填した。或いは、吸着剤として活性炭を用いてもよいし、他の吸着剤を含めることも可能である。
そして、仕上塔７で精製された二次精製ガスはメタン濃度が９５％程度以上になる。
なお、第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂ、そして仕上塔７内の各種の吸着剤の充填量は原料ガスの成分割合に応じてそれぞれ最適な量を充填することができる。
【００２０】
仕上塔７で精製された二次精製ガスは管路２ａを通って精製ガスタンク９に貯留される。また、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂ、仕上塔７内の吸着剤に吸着された二酸化炭素ガスである被吸着ガスは、各吸着剤から排出されて管路２ｂを通して排ガスタンク１０に貯留可能とされている。
第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂ、仕上塔７の処理工程において、二酸化炭素ガスを各吸着剤で吸着した吸着塔６Ａ，６Ｂや仕上塔７は圧力を高く設定し、吸着剤で吸着された二酸化炭素ガスを排出（脱気、放出）する他方の吸着塔６Ｂ，６Ａ、仕上塔７は圧力を比較的低く設定することで、吸着と排出の処理工程を切り替えるものとする。
【００２１】
また、第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂの上流側と下流側の各管路２，２ａ、２ｂにはストップバルブとして、バルブＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３、ＳＶ４、ＳＶ５、ＳＶ６、ＳＶ７、ＳＶ８、ＳＶ９、ＳＶ１１がそれぞれ取り付けられている。また、仕上塔７の上流側と下流側の各管路２ａ、２ｂには、バルブＳＶ１２、ＳＶ１３、ＳＶ１５、ＳＶ１４、ＳＶ１０がそれぞれ取り付けられている。なお、バルブＳＶ１１はブロワ５と並列の管路２に設置されている。
なお、図１では省略されているが、上述した従来技術のように第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂを連結する循環路を形成して内部を熱伝導性の高い不凍液等の熱媒体を流通させる伝熱手段を設けてもよい。この場合、一方の吸着塔で被吸着ガスを吸着する際に発生する吸着熱を、被吸着ガスを排出する他方の吸着塔に熱伝導させることができる。
【００２２】
本実施形態によるガス精製装置１は上述した構成を備えており、次にガス精製方法について説明する。
原料ガスタンク４からバイオガス等の原料ガスが管路２を通して第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂに供給され、例えばバルブＳＶ１、ＳＶ５、ＳＶ６が開、バルブＳＶ２が閉とされた場合には第一吸着塔６Ａに原料ガスが供給される。すると、第一吸着塔６Ａ内では供給される原料ガスのうち水分やシロキサン・硫化水素と、被吸着ガスである二酸化炭素ガスが各吸着剤によって吸着され、メタンガスは吸着されないため高濃度となって第一吸着塔６Ａの下流側の管路２ａを通して仕上塔７に充填される。
そして、第一吸着塔６Ａ内で二酸化炭素ガスが吸着剤に吸着される際に発熱して吸着熱を発生する。
【００２３】
一方、第二吸着塔６Ｂでは管路２のバルブＳＶ３、ＳＶ７，ＳＶ８が閉、バルブＳＶ４が開とされ、第二吸着塔６Ｂ内の吸着剤に吸着された被吸着ガスである二酸化炭素ガスが放出され、バルブＳＶ４を介して排ガスタンク１０に送られる。
このとき、第二吸着塔６Ｂ内では二酸化炭素ガスが排出されることで冷却され温度が低下する。
なお、第一吸着塔６Ａで発生した吸着熱が図示しない伝熱手段を介して第一吸着塔６Ａから第二吸着塔６Ｂに伝達されて熱交換してもよい。第一吸着塔６Ａでは吸着熱を奪われるため温度が低下して二酸化炭素ガスの吸着量が増大し、第二吸着塔６Ｂでは冷却された吸着剤の温度が第一吸着塔６Ａから伝達される吸着熱によって上昇するため吸着剤からの二酸化炭素ガス放出量が増大する。こうして原料ガス中の二酸化炭素ガスの吸着と放出の処理効率を向上させることができる。
【００２４】
第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂによって原料ガス中の二酸化炭素ガスの吸着と排出を行うことで、第一吸着塔６Ａ内の吸着剤の吸着量が飽和に近い状態または所定の大きさ以上になると、各バルブＳＶ１〜ＳＶ８の開閉を切り換えて第一吸着塔６Ａでは吸着剤から二酸化炭素ガスの排出を行う。これと同時に、第二吸着塔６Ｂには原料ガスを供給して二酸化炭素ガスを吸着剤で吸着することでメタンガスの濃度を高濃度にして排出し、一次精製ガスとして管路２ａを通して仕上塔７に充填する。
第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂから交互に充填された原料ガスの一次精製ガスはメタン濃度８０〜９０％程度になり、二酸化炭素濃度は原料ガスと比較して大幅に低減される。
【００２５】
つぎに、仕上塔７では、前後に連通する管路２ａ、２ｂにおいてＳＶ１２、ＳＶ１４が開、ＳＶ１３、ＳＶ１５が閉となっている。第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂから交互に仕上塔７に充填された原料ガスの一次精製ガスは、仕上塔７内の吸着剤の全量が二酸化炭素ガス吸着剤で構成されているため更に残った二酸化炭素ガスが吸着され、二次精製ガスは一層高濃度になる。
しかも、仕上塔７での精製工程では、第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂで交互に二酸化炭素ガスの吸着と脱着を繰り返す工程と同時に、残った二酸化炭素ガスの吸着を連続して行うため、吸着可能時間が第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂに比べて大幅に増加する。そのため、仕上塔７で精製される二次精製ガスはメタン濃度９５％以上の高濃度になり、二酸化炭素濃度は原料ガスと比較して大幅に低減される。
【００２６】
そして、第一及び第二吸着塔６Ａ、６Ｂでの交互運転を所定回数（例えば５回〜２０回程度）行った後の休止工程で、仕上塔７で脱着工程を行う。その場合、バルブＳＶ１２、ＳＶ１４を閉にし、バルブＳＶ１３を開にして、仕上塔７内の吸着剤から吸着された二酸化炭素ガスを排出して、管路２ｂを通って給送して排ガスタンク１０に貯留する。
この工程では、第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂは休止工程とされ、第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂでの交互運転の時間に比べて、仕上塔７の脱着工程は短くなるため、運転効率の低下は少なくできる。
【００２７】
上述のように本実施形態によるガス精製装置１とガス精製方法によれば、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂによって交互に二酸化炭素ガスの吸着と脱着を繰り返して得られた一次精製ガスは仕上塔７で更に二酸化炭素ガスの吸着を行うことでより、高濃度の二次精製ガスを効率的に精製できる。
しかも、本実施形態では、仕上塔７での吸着時間は第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂによる吸着と脱着の時間と同程度且つ同時であり、仕上塔７の二酸化炭素ガスの脱着時間を短くできるため、運転効率の低下を低減できて効率的な高濃度メタンガスの精製を行える。
また、本実施形態では、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂに仕上塔７を追加した構成であるから、ガス精製装置１の構成が簡単で設置スペースが小さくて済むという利点がある。
【００２８】
なお、本発明は上述した実施形態によるガス精製装置１と精製方法に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の実施例や変形例等について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
【００２９】
以下、本発明の実施形態の運転事例を実施例として表１により説明する。
本実施例によるガス精製装置１とその精製方法は、上述した実施形態と同様である。第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂの運転方法は、従来型のＶＰＳＡ装置と同様である。第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂにおける吸着工程及び脱着工程を各３分として、内圧を外気に開放する均圧１及び均圧２の工程と減圧または昇圧の工程を介して吸着と脱着工程を切り替えて交互に繰り返すようにした。
【００３０】
本実施例では、仕上塔７を組込むと共に、ブロワ５や真空ポンプＰなどの付帯機器を共用していることを特徴としている。第一吸着塔６Ａまたは第二吸着塔６Ｂで精製された一次精製ガスは、通常、メタン濃度が８０〜９０％程度になり、原料ガスと比較して二酸化炭素濃度は大幅に低減されている。
しかも、下記表１に示すように、仕上塔７は全量が二酸化炭素吸着剤で構成されていることから、吸着可能時間が第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂの吸着可能時間と比較して大幅に増加する。仕上塔７で精製された二次精製ガスはメタン濃度が９５％以上になり、原料ガスと比較して二酸化炭素濃度は一層大幅に低減されている。
【００３１】
【表１】
0006562541.tif 000002
【００３２】
上記表１において、各ステップ１〜１２における各バルブＶ１〜Ｖ１５、真空ポンプＰやブロワ５の開やＯＮを「１」、閉やＯＦＦを「０」で示す。そして、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂや仕上塔７でのステップ１〜ステップ８の交互運転を所定回数（５回〜２０回程度）行って原料ガスの吸着を行って一次精製ガスを精製すると同時に、仕上塔７でも一次精製ガスの吸着を行って二次精製ガスを精製した。
その後、第一吸着塔６Ａ及び第二吸着塔６Ｂの運転を休止して、仕上塔７において、大気に開放する均圧、減圧、二酸化炭素ガスの脱着、そして減圧を行う脱着工程をステップ９〜ステップ１２で行った。この工程では、吸着塔Ａ及びＢは休止工程であるが、各吸着塔６Ａと６Ｂでの交互の脱着工程の時間に比べて仕上塔７の脱着工程は短くなることから、運転効率の低下は少なくなっている。
【００３３】
一般に、ガス吸着時には吸着熱を発生し、脱着時には熱を吸収する。一方で、ガスの固体への吸着は、温度が低いほど吸着量が多くなる。従って、吸着時は温度が低いほど有利であるが、吸着により温度が上昇することになる。逆に、脱着時は温度が高いほど有利であるが、脱着により温度が低下することになる。また、水分を吸着すると二酸化炭素を吸着するゼオライト等の吸着剤はその性能が大幅に低下する。
【００３４】
これらの特徴により、本実施例において、第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂで精製する一次精製ガスでは、メタン濃度が８０〜９０％程度と低く濃度の安定性も十分とは言えない場合があった。しかし、仕上塔７においては、一次精製ガスの水分が低く（露点として、−２０〜−６０℃程度）、二酸化炭素濃度も５〜２０％と低くなっているから温度変化も少なくなり、精製能力が向上する。また、休止期間中も、第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂは自動弁によって遮断されるから水分が混入する危険はない。
なお、第一及び第二吸着塔６Ａ及び６Ｂは、長時間休止するとシリカゲル等の水分除去剤と二酸化炭素吸着剤が同一の塔内に充填されていることから、除湿能力の高い二酸化炭素吸着剤にシリカゲルからの水分が移行して、二酸化炭素吸着能力が低下するという問題があった。
【００３５】
なお、本発明の実施形態等において用いるメタンガス等の原料ガスの一例について説明すると、下水処理場では一般に消化ガスと言い、二酸化炭素が４０％程度、メタンガスが６０％程度で安定している。また、下水に混入しているシャンプーやリンス等に起因してシロキサンが含まれている。
一方、家畜糞尿などのメタン発酵施設では、バイオガスと言われており、この場合は原料によってガス濃度は異なる。
【００３６】
なお、上述した実施形態等によるガス精製装置１及びガス精製方法では、原料ガスを構成するバイオガスにおいて、第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂと仕上塔７の各吸着剤で吸着され且つ排出される二酸化炭素ガスは被吸着ガスを構成し、原料ガスから二酸化炭素ガスを可能な限り除去した高濃度のメタンガスは一次及び二次精製ガスを構成する。
しかしながら、本発明において、原料ガスはバイオガスに限定されるものではなく複数種のガス成分を含む適宜の混合ガスを用いることができる。また、被吸着ガスも二酸化炭素ガスに限定されず、対応する吸着力の大きい吸着剤を選択することで各種の被吸着ガスを適用できる。また、精製ガスは吸着剤で吸着された被吸着ガス以外の残存成分のガスであり、必ずしもメタンガス等の単一成分のガスに限定されない。
【００３７】
また、前処理設備３において、粉塵や水分だけでなく、硫化水素やシロキサン等をできるだけ除去するようにしてもよい。この場合、第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂにおいて、水分を除去するためのシリカゲル等の第一吸着剤やシロキサンや硫化水素を除去するための活性炭等の第二吸着剤の少なくとも一方を省略したり減量したりしてもよい。
【００３８】
また、上述した実施形態によるガス精製装置１では、第一及び第二吸着塔６Ａ，６Ｂのユニットにおける二酸化炭素ガスの吸着時間と排出時間が同等であるために、二酸化炭素ガスの吸着と排出を行う第一吸着塔６Ａと第二吸着塔６Ｂを１塔ずつ２塔設けた２塔方式を採用した。しかしながら、二酸化炭素ガスの吸着時間と排出時間の比が異なる場合には、二酸化炭素ガスの吸着と排出を１塔：２塔で行う３塔方式や１塔：３塔で行う４塔方式等を採用してもよい。
なお、本発明によるガス精製装置は、上述したＶＰＳＡ装置だけでなく、空気中の酸素を濃縮するＰＳＡ装置等にも適用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１、１Ａ  ガス精製装置
２，２ａ、２ｂ  管路
３  前処理設備
６Ａ  第一吸着塔
６Ｂ  第二吸着塔
７  仕上塔
ＳＶ１〜ＳＶ１５  バルブ
【図１】
0006562541.tif 000003