(57)【要約】【課題】簡単な装置構成で、溶解アセチレン中に含まれる各種不純物を除去して高純度のアセチレンを得るとともに、長期的な連続使用を経済的に行うことができる溶解アセチレンの精製方法及び装置を提供する。【解決手段】溶解アセチレンに含まれる不純物を吸着剤に吸着させて溶解アセチレンを精製する吸着工程と、吸着剤を加熱して不純物を脱離させることで吸着能力を再生する再生工程とを行うことにより、不純物を含む溶解アセチレンから不純物を除去して高純度のアセチレンを連続的に得る。吸着剤として活性アルミナを使用することにより、不純物の二酸化炭素を効果的に除去できる。さらに、活性アルミナの上流側に活性炭を配置することによって溶媒も効果的に除去できる。【選択図】図１
2013194005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解アセチレンボンベから導出した純度が９８．０〜９９．９容量％であって、不純物として、前記溶解アセチレンボンベに使用している溶媒と、少なくとも前記溶媒に溶解していた濃度１ｐｐｍ以上の二酸化炭素とを含む溶解アセチレンを、活性アルミナとを主成分とする吸着剤に接触させて少なくとも前記溶媒及び前記二酸化炭素を吸着除去して前記溶解アセチレンを精製する吸着工程と、前記吸着工程中の温度より高い温度に加熱して前記吸着剤に吸着した前記溶媒及び前記二酸化炭素を吸着剤から離脱させる再生工程とを行うことにより、少なくとも前記溶解アセチレンに含まれる二酸化炭素の濃度を１ｐｐｍ未満にする溶解アセチレンの精製方法。
【請求項２】
前記吸着工程と前記再生工程とを繰り返す請求項１記載の溶解アセチレンの精製方法。
【請求項３】
前記溶解アセチレンの流れ方向に対して上流側に活性炭を主成分とする第１の吸着剤を配置するとともに、該第１の吸着剤の流れ方向下流側に活性アルミナを主成分とする第２の吸着剤を配置する請求項１又は２記載の溶解アセチレンの精製方法。
【請求項４】
前記吸着工程における吸着剤の温度が−８０℃から常温までの範囲であり、前記再生工程における吸着剤の温度が５０〜３００℃の範囲である請求項１乃至３のいずれか１項記載のアセチレンの精製方法。
【請求項５】
前記再生工程は、減圧下で行われる請求項１乃至４のいずれか１項記載のアセチレンの精製方法。
【請求項６】
前記再生工程は、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、水素、メタン、アセチレンのうち少なくとも１つのガスをパージガスとして使用する請求項１乃至５のいずれか１項記載のアセチレンの精製方法。
【請求項７】
前記溶解アセチレンを、前記溶解アセチレンボンベから取り出す際に、該溶解アセチレンボンベ内の気相ガスを系外に排出してから溶解アセチレンを取り出す請求項１乃至６のいずれか１項記載のアセチレンの精製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の溶解アセチレンの精製方法を実施するための精製装置であって、前記吸着剤を充填した少なくとも一つの吸着筒と、前記吸着剤を加熱する加熱手段とを備えていることを特徴とする溶解アセチレン精製装置。
【請求項９】
前記吸着筒内に、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、水素、メタン、アセチレンのうち少なくとも１つのガスをパージガスとして導入する経路と、前記パージガスを吸着筒から導出する経路とを備えている請求項８記載の溶解アセチレン精製装置。
【請求項１０】
前記パージガスを導出する経路に、前記吸着筒内を減圧する減圧手段を備えている請求項９記載の溶解アセチレン精製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶解アセチレンの精製方法及び装置に関し、詳しくは、溶解アセチレンに含まれる不純物を吸着剤によって除去することによりアセチレンを精製する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アセチレンは、溶接・溶断用などをはじめとする各種用途に用いられており、各使用先へのアセチレンの供給は、一般に、アセトンやＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦという）等の溶媒を珪酸カルシウム等の無機多孔性物質に含浸させた固形マスを詰めた容器にアセチレンを圧縮充填し、アセチレンを前記溶媒に溶解した状態とした溶解アセチレンボンベにより行われている。溶解アセチレンボンベから取り出されるアセチレン（以下、溶解アセチレンという）には、前記溶媒に溶解する空気成分、前記無機多孔性物質に吸着する空気成分、さらに、前記溶媒自体が不純物として混入しているため、溶解アセチレンの純度は、９８．０〜９９．９容量％程度となっている。
【０００３】
一方、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）や、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）単結晶を製造するプロセスでは、これらの物質中の炭素源としてアセチレンが利用されており、これらの用途に使用するアセチレンには、不純物の極めて少ない高純度なアセチレンが要求されている。このため、溶解アセチレンを精製して高純度のアセチレンを得る技術として、溶解アセチレンに同伴する溶媒を活性炭で除去する方法（例えば、特許文献１参照。）や、溶解アセチレンボンベの上部気相に残留する空気成分不純物を含むガスを一定量放出後、溶解アセチレン中に含まれる溶媒を活性炭で吸着除去し、微量水分及び極微量の二酸化炭素などの不純物をモレキュラーシーブスで吸着除去する方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２８５９８８号公報
【特許文献２】特許第４３１４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された方法は、溶解アセチレン中に含まれる溶媒を除去するためのものであり、溶解アセチレン中に含まれる空気成分の除去に関する記載はない。また、特許文献２に記載された方法では、活性炭及びモレキュラーシーブスで溶媒や空気成分をある程度吸着除去した後、苛性ソーダ塔などを用いた精製工程を行わなければ、十分に高純度なアセチレンを得ることができず、精製工程が複雑であり、初期コストだけでなく、保守に要するコストも大きくなる、さらに、苛性ソーダ塔では、強アルカリ性で腐食性を有する水酸化ナトリウムを使用するため、取り扱いが面倒で、安全性への配慮も必要であった。また、特許文献２は、溶解アセチレンボンベとアセチレン精製用機器とを一体化した可搬式の供給装置に関するものであり、長期的に連続使用することに関しては、全く考慮されていない。
【０００６】
そこで本発明は、簡単な装置構成で溶解アセチレン中に含まれる各種不純物を除去して高純度のアセチレンを得るとともに、長期的な連続使用を経済的に行うことができる溶解アセチレンの精製方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の溶解アセチレンの精製方法は、溶解アセチレンボンベから導出した純度が９８．０〜９９．９容量％であって、不純物として、前記溶解アセチレンボンベに使用している溶媒と、少なくとも前記溶媒に溶解していた濃度１ｐｐｍ以上の二酸化炭素とを含む溶解アセチレンを、活性アルミナとを主成分とする吸着剤に接触させて少なくとも前記溶媒及び前記二酸化炭素を吸着除去して前記溶解アセチレンを精製する吸着工程と、前記吸着工程中の温度より高い温度に加熱して前記吸着剤に吸着した前記溶媒及び前記二酸化炭素を吸着剤から離脱させる再生工程とを行うことにより、少なくとも前記溶解アセチレンに含まれる二酸化炭素の濃度を１ｐｐｍ未満にすることを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の溶解アセチレンの精製方法は、前記吸着工程と前記再生工程とを繰り返すこと、前記溶解アセチレンの流れ方向に対して上流側に活性炭を主成分とする第１の吸着剤を配置するとともに、該第１の吸着剤の流れ方向下流側に活性アルミナを主成分とする第２の吸着剤を配置すること、前記吸着工程における吸着剤の温度が−８０℃から常温までの範囲であり、前記再生工程における吸着剤の温度が５０〜３００℃の範囲であること、前記再生工程が減圧下で行われること、前記再生工程では、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、水素、メタン、アセチレンのうち少なくとも１つのガスをパージガスとして使用すること、前記溶解アセチレンを、前記溶解アセチレンボンベから取り出す際に、該溶解アセチレンボンベ内の気相ガスを系外に排出してから溶解アセチレンを取り出すことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の溶解アセチレン精製装置は、前記本発明のアセチレンの精製方法を実施するための精製装置であって、前記吸着剤を充填した少なくとも一つの吸着筒と、前記吸着剤を加熱する加熱手段とを備えていることを特徴とし、さらに、前記吸着筒内に、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、水素、メタン、アセチレンのうち少なくとも１つのガスをパージガスとして導入する経路と、前記パージガスを吸着筒から導出する経路とを備えていること、また、前記パージガスを導出する経路に、前記吸着筒内を減圧する減圧手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶解アセチレンボンベから導出した溶解アセチレンに含まれる不純物、特に、前記溶解アセチレンボンベに使用している溶媒や該溶媒に溶解していた二酸化炭素を活性炭と活性アルミナとを主成分とする吸着剤によって効率よく除去することができる。また、溶解アセチレンを精製する吸着工程と吸着剤に吸着した不純物を脱離させる再生工程とを行うことにより、吸着剤を再利用することができ、吸着剤を交換せずに再び吸着工程を行うことができる。また、吸着工程と再生工程とを繰り返すことによって不純物を含む溶解アセチレンから不純物を除去した高純度の精製アセチレンを長期にわたって連続して得ることができる。さらに、溶解アセチレンに含まれる不純物を、取り扱いが容易な吸着剤を使用した吸着操作のみで除去するので、簡単な装置構成の精製装置で溶解アセチレンを精製することができ、初期コストや保守コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の溶解アセチレンの精製装置の一形態例を示す説明図である。
【図２】本発明の溶解アセチレンの精製装置を組み込んだアセチレン供給設備の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本形態例に示す溶解アセチレンの精製装置は、図２に示すようなアセチレン供給設備に組み込まれるものであって、このアセチレン供給設備は、溶解アセチレンボンベ１１から導出した溶解アセチレン中の不純物を、精製装置１２で除去することによって高純度の精製アセチレンを供給するように形成されている。溶解アセチレンボンベ１１から精製装置１２に至る溶解アセチレン供給経路Ｌ１には、溶解アセチレンボンベ１１内の溶解アセチレン充填圧力を計測する圧力計１３と、溶解アセチレンボンベ１１から導出した溶解アセチレンの圧力をあらかじめ設定された圧力に減圧する減圧弁１４と、逆火を防止するための乾式安全器１５とが設けられている。
【００１３】
また、精製装置１２の入口側に設けられた入口弁１６の上流側には、溶解アセチレン供給経路Ｌ１から供給される溶解アセチレンを系外に排出するための第１排気弁１７を備えた第１排気経路Ｌ２が設けられており、精製装置１２の出口側には、精製装置１２から導出した精製アセチレンを使用先１８に供給するための供給弁１９を備えた精製アセチレン供給経路Ｌ３と、精製装置１２から導出したガスを系外に排出するための第２排気弁２０を備えた第２排気経路Ｌ４とが設けられている。
【００１４】
精製装置１２は、図１に示すように、一対の第１，第２吸着筒２１ａ、２１ｂを備えており、各吸着筒２１ａ、２１ｂの入口側（図１において下側）には、溶解アセチレン供給経路Ｌ１から供給される溶解アセチレンを各吸着筒２１ａ、２１ｂに切替導入するための第１入口弁２２ａ及び第２入口弁２２ｂがそれぞれ設けられ、各吸着筒２１ａ、２１ｂの出口側には、各吸着筒２１ａ、２１ｂで不純物を除去した溶解アセチレン（精製アセチレン）を各吸着筒２１ａ、２１ｂから切替導出するための第１出口弁２３ａ及び第２出口弁２３ｂがそれぞれ設けられている。
【００１５】
また、各吸着筒２１ａ、２１ｂの出口側には、再生工程を行っているときにパージガス導入経路Ｌ５から供給されるパージガスを各吸着筒２１ａ、２１ｂに切替導入するための第１パージガス入口弁２４ａ及び第２パージガス入口弁２４ｂがそれぞれ設けられ、各吸着筒２１ａ、２１ｂの入口側には、再生工程を行っているときに各吸着筒２１ａ、２１ｂからパージガス導出経路Ｌ６へ雰囲気ガスを切替導出するための第１パージガス出口弁２５ａ及び第２パージガス出口弁２５ｂがそれぞれ設けられている。さらに、各吸着筒２１ａ、２１ｂの外周には、再生工程中に各吸着筒２１ａ、２１ｂの内部に充填した吸着剤を加熱するための第１加熱手段２６ａ及び第２加熱手段２６ｂがそれぞれ設けられている。この加熱手段は、吸着筒内の吸着剤を均一に加熱するように設けられていることが好ましい。
【００１６】
さらに、パージガスを導出するパージガス導出経路Ｌ６には、再生工程中の吸着筒内を減圧するための減圧手段２７が設けられている。減圧手段２７は、吸着工程で吸着筒内の吸着剤に吸着して再生工程で吸着剤から離脱したアセチレンを吸引するため、防爆対応のダイアフラム式ポンプやバキュームジェネレータを用いることが好ましい。
【００１７】
各吸着筒２１ａ、２１ｂにそれぞれ充填する吸着剤は、モレキュラーシーブスや活性アルミナ、あるいはこれらの混合物を使用できるが、特に活性アルミナを使用することにより、溶解アセチレン中の不純物である空気成分の二酸化炭素を効率よく除去することができる。さらに、各吸着筒２１ａ、２１ｂに充填する吸着剤を、溶解アセチレンの流れ方向に対して上流側に活性炭を主とした第１吸着剤を配置し、該第１吸着剤の流れ方向下流側に活性アルミナを主とした第２吸着剤を配置した状態とすることにより、第１吸着剤の活性炭で溶解アセチレン中の不純物である溶媒を効率よく吸着除去するとともに、第２吸着剤の活性アルミナで前記二酸化炭素を効率よく除去することができる。なお、第１吸着剤と第２吸着剤とは、別の吸着容器内に充填して直列に配置してもよく、一つの吸着容器内に層状に配置してもよい。
【００１８】
また、各吸着筒２１ａ、２１ｂに充填した吸着剤は、常温（５〜３５℃）でも十分な吸着能力を有しているため、特に冷却する必要はないが、一般的に、温度が低いほど吸着剤の吸着能力が増大するため、適宜な冷却手段によって吸着剤を冷却することにより、溶解アセチレン中の不純物を効率よく除去することができる。吸着剤の冷却温度は、アセチレンの液化温度（約−８０℃）以上ならば任意の温度に設定することができる。さらに、各吸着筒２１ａ、２１ｂにおける溶解アセチレンの通過速度（線速度：ＬＶ）は、１ｃｍ／秒から１ｍ／秒の範囲が適当であり、特に、１〜２０ｃｍ／秒の範囲に設定することにより、不純物の除去効率を向上させることができる。また、各吸着筒２１ａ、２１ｂに導入する溶解アセチレンの圧力は、使用先１８への供給圧力によって異なるが、通常は、大気圧から０．１ＭＰａ（ゲージ圧、以下同じ）までの範囲が適当であり、０．０３〜０．０６ＭＰａの範囲に設定することが好ましい。
【００１９】
次に、本形態例に示す溶解アセチレン供給設備を使用して溶解アセチレンボンベ１１から導出した溶解アセチレンを精製して使用先１８に供給する手順を説明する。まず、溶解アセチレンボンベ１１から溶解アセチレン供給経路Ｌ１に導出した溶解アセチレンの圧力を、減圧弁１４で使用先１８に供給する圧力に応じた圧力に減圧する。減圧後の溶解アセチレンは、乾式安全器１５を通って精製装置１２の入口側に供給される。
【００２０】
溶解アセチレンボンベ１１では、アセトン、ＤＭＦなどの溶媒への溶解性が低い成分は、ボンベ内の固形マスを構成する無機多孔性物質に吸着された状態で存在し、溶解アセチレンボンベ１１内の圧力変動に伴って無機多孔性物質から脱着し、溶解アセチレンボンベ１１の気相部に多くが存在していることがある。したがって、溶解アセチレンボンベ１１から最初に取り出した溶解アセチレンには、溶媒への溶解性が低い成分、例えば、空気中の水素、窒素、酸素、一酸化炭素、メタンが不純物として含まれていることがあるため、供給開始時には、精製装置１２の入口弁１６を閉じ、第１排気弁１７を開いて溶媒への溶解性が低い不純物成分を多く含む溶解アセチレンボンベ１１の気相部のガスを第１排気経路Ｌ２から系外に排出する。
【００２１】
あらかじめ設定された量の溶解アセチレンを排出して溶解性が低い不純物成分を排除した後、第１排気弁１７を閉じるとともに入口弁１６を開き、溶解アセチレン供給経路Ｌ１から供給される溶解アセチレンを精製装置１２に導入する。精製装置１２内にパージガスやその他の不純物成分が存在しているおそれがある場合は、精製装置１２に溶解アセチレンの導入を開始したときに、供給弁１９を閉じた状態で第２排気弁２０を開き、精製装置１２の出口側に導出したガスを第２排気経路Ｌ４から系外に排出することにより、精製装置１２内に存在していた不純物成分を排除することができる。
【００２２】
一方、前記溶媒への溶解性が比較的高い成分、例えば、空気中の二酸化炭素や水分は、固形マスの溶媒中に溶解した状態になっているため、溶解アセチレンボンベ１１から溶解アセチレンを取り出す際に、溶媒中から蒸発するアセチレンと共に蒸発して溶解アセチレンに混入した状態となるため、溶解アセチレン供給経路Ｌ１から精製装置１２に導入される溶解アセチレン中に不純物として存在することになる。
【００２３】
精製装置１２では、両吸着筒２１ａ、２１ｂを、吸着剤で不純物を吸着除去することにより溶解アセチレンを精製する吸着工程と、吸着剤に吸着した不純物を脱離させて吸着剤の吸着能力を再生する再生工程とに順次切り替えて溶解アセチレンの精製を連続的に行う。
【００２４】
第１吸着筒２１ａが吸着工程、第２吸着筒２１ｂが再生工程を行っている場合、第１吸着筒２１ａでは、第１入口弁２２ａ及び第１出口弁２３ａが開いて第１パージガス入口弁２４ａ及び第１パージガス出口弁２５ａが閉じた状態となっており、第２吸着筒２１ｂでは、第２パージガス入口弁２４ｂ及び第２パージガス出口弁２５ｂが開いて第２入口弁２２ｂ及び第２出口弁２３ｂが閉じた状態となっている。
【００２５】
溶解アセチレン供給経路Ｌ１から入口弁１６を通って精製装置１２に導入された溶解アセチレンは、第１入口弁２２ａを通って第１吸着筒２１ａに導入され、該第１吸着筒２１ａ内に充填された吸着剤と接触することにより、溶解アセチレン中の二酸化炭素や水分が吸着剤に吸着して溶解アセチレン中から除去される。また、溶解アセチレンボンベ１１内で蒸発した溶媒成分が溶解アセチレン中に含まれている場合も、吸着剤で溶媒成分を吸着除去することができる。このように、精製装置１２で吸着剤と溶解アセチレンとを接触させ、溶解アセチレン中の不純物を吸着剤で吸着除去して精製した高純度の精製アセチレンは、第１吸着筒２１ａの第１出口弁２３ａを通り、さらに、供給弁１９を通って精製アセチレン供給経路Ｌ３から使用先１８に供給される。
【００２６】
また、前述したように、溶解アセチレンの流れ方向上流側に、溶媒の吸着能力が高い活性炭を主とした吸着剤を配置し、流れ方向下流側に、二酸化炭素及び水分の吸着能力が高い活性アルミナを主とした吸着剤を配置することにより、溶解アセチレン中の溶媒成分を活性炭を主とした吸着剤によって効果的に吸着除去することができ、活性アルミナを主とした吸着剤の負担を軽減して二酸化炭素や水分、特に二酸化炭素の吸着除去を活性アルミナを主とした吸着剤で効果的に行うことができる。
【００２７】
これにより、一般的に使用されている溶解アセチレンボンベから供給される純度が９８．０〜９９．９容量％の溶解アセチレンを高純度に精製することができ、特に、溶媒に溶解しやすい二酸化炭素を１ｐｐｍ以上の濃度で含んでいる場合でも、精製後の高純度アセチレン中の二酸化炭素の濃度を１ｐｐｍ未満に低減することができる。
【００２８】
さらに、溶解アセチレンの精製操作を開始する際、少量の溶解アセチレンを第１排気経路Ｌ２から系外に排出し、精製装置１２から導出したガスを第２排気経路Ｌ４から外部に排出する予備操作を行うことにより、精製装置１２で精製した高純度のアセチレンを使用先１８に確実に供給することができる。
【００２９】
一方、再生工程を行っている第２吸着筒２１ｂでは、パージガス導入経路Ｌ５から第２パージガス入口弁２４ｂを通して第２吸着筒２１ｂ内にパージガスを導入するとともに、第２吸着筒２１ｂ内のガスを第２パージガス出口弁２５ｂからパージガス導出経路Ｌ６へ導出し、さらに、第２加熱手段２６ｂによって第２吸着筒２１ｂ内の吸着剤を加熱し、減圧手段２７によって第２吸着筒２１ｂ内のガスを真空排気して第２吸着筒２１ｂ内を減圧状態とする。
【００３０】
この再生工程で使用するパージガスは、アセチレンと反応しないガス、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、水素、メタン、アセチレンなどを用いることが可能であり、これらを混合したガスを用いることもできる。再生工程における吸着剤の加熱温度は、高いほど吸着剤に吸着した成分の脱離が促進されるが、高温になると吸着したアセチレンが分解するため、通常は、吸着工程の温度によっても異なるが、５０〜３５０℃の範囲、好ましくは、１００〜２００℃の範囲が適当である。また、再生工程でのパージガスの流速（線速度：ＬＶ）は、高いほど吸着剤に吸着した成分の脱離が促進されるが、パージガスの使用量及び加熱に必要な熱量が増大するため、通常は、０．１ｃｍ／秒から１００ｍ／秒の範囲、好ましくは、１０ｃｍ／秒から１０ｍ／秒の範囲が適当である。吸着筒内の圧力は、任意に設定できるが、圧力が低いほど吸着剤に吸着した成分の脱離が促進され、さらに、再生中に吸着筒内でのアセチレンの爆発を防止するために減圧下が好ましく、特に、−８０ｋＰａ（ゲージ圧）以下にすることがより好ましい。
【００３１】
再生工程中の加熱時間は、吸着剤の充填量や加熱温度、減圧状態、パージガスの流速などの条件によって異なり、１〜６０時間の範囲、好ましくは８〜４８時間の範囲で任意に設定できる。また、再生工程開始と同時に加熱を開始してもよく、吸着筒内へのパージガスの流通が進んでから、あるいは、吸着筒内の減圧が進んでから加熱を開始することもできる。
【００３２】
本形態例に示すように二つの吸着筒を交互に吸着工程として精製アセチレンを連続的に供給する場合は、加熱後に吸着剤を吸着温度まで冷却する時間を考慮して吸着工程と再生工程との切替時間を適切に設定する。また、パージガスとしてアセチレンを使用する場合は、アセチレンの熱分解温度未満とすべきである。
【００３３】
このような再生工程を行うことにより、吸着剤に吸着している不純物、通常は二酸化炭素、水分、溶媒成分を吸着剤から吸着剤周囲の雰囲気ガス中に脱離させて吸着剤の吸着能力を再生することができる。吸着剤から脱離した不純物は、吸着筒出口側から入口側に向かって流れるパージガスに同伴され、減圧手段２７によって吸引されて系外に排出される。
【００３４】
なお、再生工程は、減圧手段２７を省略して吸着筒の出口側から入口側に向かってパージガスを流通させるだけでもよく、吸着筒の加熱手段２６ａ，２６ｂを省略してあらかじめ加熱したパージガスを吸着筒に導入するようにしてもよい。また、再生工程の最終段階では、加熱した吸着剤を吸着工程の吸着温度まで冷却する冷却操作を行うことが好ましく、パージガスとしてアセチレン以外のガスを使用した場合は、第１吸着筒２１ａから導出した精製アセチレンの一部を第２吸着筒２１ｂ内に導入して第２吸着筒２１ｂ内のパージガスをパージガス導出経路Ｌ６から系外に排出し、吸着筒内をアセチレン雰囲気とするガス置換操作を行うことが好ましい。
【００３５】
このようにして一方の第１吸着筒２１ａで吸着工程、他方の第２吸着筒２１ｂで再生工程を行い、第１吸着筒２１ａ内の吸着剤が破過する前に、各弁をあらかじめ設定された順番で切替開閉し、再生工程を終了した第２吸着筒２１ｂを吸着工程に切り替えて第１吸着筒２１ａを再生工程に切り替えることにより、溶解アセチレンボンベ１１から導出した溶解アセチレンを精製装置１２で精製した高純度のアセチレンを使用先１８に連続供給することができる。
【００３６】
なお、吸着筒の数は任意であり、一つの吸着筒で吸着工程と再生工程とを繰り返すようにしてもよく、三つ以上の吸着筒を順次切り替えるように形成することもできる。また、工程の切り替えに伴う各弁の開閉、加熱手段の温度制御、減圧手段の制御は、タイマやセンサを利用した制御装置によって自動的に行うことができる。
【００３７】
以下、本発明を実施例及び比較例により、さらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、不純物の測定には、ガスクロマトグラフ及び／又はフーリエ変換型赤外分光装置（ＦＴ−ＩＲ）を用いた。
【００３８】
＜比較例１＞  
溶解アセチレンを７．０ｋｇ充填した溶媒にアセトンを用いた溶解アセチレンボンベから導出した純度が９８．０容量％の溶解アセチレンに含まれる不純物の濃度を測定した結果を表１に示す。
【００３９】
＜実施例１＞
比較例１で用いた溶解アセチレンボンベを用い、吸着剤として活性アルミナ（ＤＫＳＨ製  グレードＤ２  ５ｍｍ成型）４０ｇを充填した吸着筒を１筒設けた溶解アセチレン精製装置を使用して、以下の吸着工程と再生工程とを各々１回ずつ行った。
【００４０】
（吸着工程）
吸着筒に溶解アセチレンを２５℃、０．０５ＭＰａ、流速（線速度、以下同じ）１０ｃｍ／秒で導入し、吸着筒から導出される精製アセチレン中の不純物のうち、二酸化炭素又は水の濃度が１ｐｐｍ以上になったとき、吸着筒への溶解アセチレンの導入を停止した。この吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表１に示す。
【００４１】
（再生工程）
減圧手段としてバキュームジェネレータを使用し、吸着筒内の圧力を−９０ｋＰａに維持しつつ、パージガスとしてヘリウムを流速８０ｃｍ／秒で吸着筒に導入するとともに、吸着筒内の吸着剤全体を１５０℃に１８時間加熱保持した。そして、加熱を停止して吸着材全体を２５℃まで冷却してから吸着筒内の真空引きを停止し、パージガスとして吸着工程でバッファータンク等に貯留した精製アセチレンを用いて吸着筒内のガス置換操作を行い、再生工程を終了した。
【００４２】
＜実施例２＞
実施例１の吸着工程と再生工程とを５回繰り返して行い、６回目の吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表１に示す。
【表１】
2013194005.tif 000003
【００４３】
＜比較例２＞
溶解アセチレンを５．１ｋｇ充填した溶媒にアセトンを用いた溶解アセチレンボンベから導出した純度が９９．６容量％の溶解アセチレンに含まれる不純物の濃度を測定した結果を表２に示す。
【００４４】
＜実施例３＞
比較例２で用いた溶解アセチレンボンベを用い、実施例１と同じ溶解アセチレン精製装置を使用して、以下の吸着工程と再生工程とを各々１回ずつ行った。
【００４５】
（吸着工程）
吸着筒に溶解アセチレンを２５℃、０．０５ＭＰａ、流速１０ｃｍ／秒で導入し、吸着筒から導出される精製アセチレン中の不純物のうち、二酸化炭素、水，ＤＭＦのいずれかの濃度が１ｐｐｍ以上になったとき、吸着筒への溶解アセチレンの導入を停止した。この吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表２に示す。
【００４６】
（再生工程）
減圧手段としてバキュームジェネレータを使用し、吸着筒内の圧力を−９０ｋＰａに維持しつつ、パージガスとしてヘリウムを流速８０ｃｍ／秒で吸着筒に導入するとともに、吸着筒内の吸着剤全体を１５０℃に１８時間加熱保持した。そして、加熱を停止して吸着材全体を２５℃まで冷却してから吸着筒内の真空引きを停止し、パージガスとして吸着工程でバッファータンク等に貯留した精製アセチレンを用いて吸着筒内のガス置換操作を行い、再生工程を終了した。
【００４７】
＜実施例４＞
実施例３の吸着工程と再生工程とを５回繰り返して行い、６回目の吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表２に示す。
【００４８】
前記実施例１〜４の結果から、活性アルミナを使用した吸着剤に溶解アセチレンを接触させることにより、二酸化炭素、水、溶媒（アセトン又はＤＭＦ）といった不純物を１ｐｐｍ以下に低減でき、さらに、吸着剤の除去性能が低下しても、再生工程で吸着剤の除去性能を回復させることができ、溶解アセチレン中の不純物除去が繰り返し行えることがわかる。
【表２】
2013194005.tif 000004
【００４９】
＜実施例５＞
比較例２で用いた溶解アセチレンボンベを用い、第１吸着剤として活性炭（日本エンバイロケミカル製  粒状白鷺）２０ｇ、第２吸着剤として活性アルミナ（ＤＫＳＨ製  グレードＤ２  ５ｍｍ成型）４０ｇを、溶解アセチレンガスが第１吸着剤、第２吸着剤の順で接触するように充填した吸着筒を１筒設けた溶解アセチレン精製装置を使用して、実施例３と同様の吸着工程と再生工程とを各々１回ずつ行った。吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表３に示す。
【００５０】
＜実施例６＞
実施例５の吸着工程と再生工程とを６回繰り返して行い、７回目の吸着工程中に吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した。測定結果を表３に示す。また、１回目から７回目までの各吸着工程で導出した精製アセチレン量を表４に示す。
【００５１】
実施例５、６の結果から、第１の吸着剤としてヤシ殻活性炭を、第２の吸着剤として活性アルミナをそれぞれ使用し、第１吸着剤、第２吸着剤の順で溶解アセチレンを接触させることにより、二酸化炭素、水、溶媒（アセトン又はＤＭＦ）といった不純物を１ｐｐｍ以下に低減でき、さらに、吸着剤の除去性能が低下しても、再生工程で吸着剤の除去性能を回復させることができ、溶解アセチレン中の不純物除去が繰り返し行えることがわかる。
【表３】
2013194005.tif 000005
【表４】
2013194005.tif 000006
【００５２】
＜実施例７＞
実施例５における７回目の繰り返し回数において、再生工程における加熱時間を４０時間に変更した。この後の８回目の吸着工程で導出した精製アセチレン量を表５に示す。実施例６、７の結果から、再生工程における加熱時間を適宜調整することにより、精製アセチレン量をコントロールすることができることがわかる。
【表５】
2013194005.tif 000007
【００５３】
＜実施例８＞
比較例２で用いた溶解アセチレンボンベを用い、実施例５と同じ吸着筒を第１吸着筒、第２吸着筒としてを備えた図１に示す溶解アセチレン精製装置を使用し、以下の吸着工程と再生工程とを行った。
【００５４】
（ａ）第１吸着筒の吸着工程
第１吸着筒に溶解アセチレンを２５℃、０．０５ＭＰａ、流速１０ｃｍ／秒で導入し、第１吸着筒から導出される精製アセチレン中の不純物のうち、二酸化炭素、水，ＤＭＦのいずれかの濃度が１ｐｐｍ以上になったとき、第１吸着筒への溶解アセチレンの導入を停止した。
【００５５】
（ｂ）第１吸着筒の再生工程
バキュームジェネレータを用いて第１吸着筒内の圧力を−９０ｋＰａに維持しつつ、パージガスとしてヘリウムを流速８０ｃｍ／秒で第１吸着筒に導入するとともに、第１吸着筒内の吸着剤全体を１５０℃に１８時間加熱保持した。そして、加熱を停止して２５℃まで吸着剤全体を冷却してから第１吸着筒内の真空引きを停止し、パージガスとして吸着工程でバッファータンク等に貯留した精製アセチレンを用いてガス置換操作を行い、再生工程を終了した。
【００５６】
（ｃ）第２吸着筒の吸着工程
第１吸着筒が再生工程を行っている間に、第２吸着筒に溶解アセチレンを２５℃、０．０５ＭＰａ、流速１０ｃｍ／秒で導入し、第２吸着筒から導出される精製アセチレン中の不純物のうち、二酸化炭素、水，ＤＭＦのいずれかの濃度が１ｐｐｍ以上になったとき、第２吸着筒への溶解アセチレンの導入を停止した。
【００５７】
（ｄ）第２吸着筒の再生工程
バキュームジェネレータを用いて第２吸着筒内の圧力を−９０ｋＰａに維持しつつ、パージガスとしてヘリウムを流速８０ｃｍ／秒で第２吸着筒に導入するとともに、第２吸着筒内の吸着剤全体を１５０℃に１８時間加熱保持した。そして、加熱を停止して２５℃まで吸着剤全体を冷却してから第２吸着筒内の真空引きを停止し、パージガスとして吸着工程でバッファータンク等に貯留した精製アセチレンを用いてガス置換操作を行い、再生工程を終了した。
【００５８】
前述の（ａ）〜（ｄ）の工程を５回繰り返して行い、６回目の（ａ）及び（ｃ）の工程で第１吸着筒又は第２吸着筒から導出した精製アセチレン中の不純物濃度を測定した結果を表６に示す。
【表６】
2013194005.tif 000008
【００５９】
＜実施例９＞
図２に示す溶解アセチレン精製装置において、比較例２で用いた溶解アセチレンボンベの気相部のガスを第１排気経路Ｌ２から０．０５ＭＰａに減圧し、０．７Ｌ／ｍｉｎの一定流量かつ常温下で４００Ｌ排気した。この予備排気操作の前後に溶解アセチレンボンベから導出した溶解アセチレンの不純物濃度をそれぞれ測定した結果を表７に示す。その後、実施例８と同じ条件で溶解アセチレンを精製した。このときの精製アセチレン中の不純物濃度の測定結果を表７に示す。
【００６０】
実施例９の結果から、溶解アセチレンボンベの気相部のガスを系外に排出する予備排気操作を行った後、第１の吸着剤としてヤシ殻活性炭を、第２の吸着剤として活性アルミナをそれぞれ使用し、第１吸着剤、第２吸着剤の順で溶解アセチレンを接触させることにより、溶解アセチレン中の水素、窒素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、溶媒（アセトン又はＤＭＦ）といった不純物を低減でき、さらに、吸着剤の二酸化炭素、水、溶媒（アセトン又はＤＭＦ）の除去性能が低下しても、再生工程で吸着剤の除去性能を回復させることができ、水素、窒素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、溶媒（アセトン又はＤＭＦ）を除去した精製アセチレンを連続的に供給できることがわかる。
【表７】
2013194005.tif 000009
【符号の説明】
【００６１】
１１…溶解アセチレンボンベ、１２…吸着器、１３…圧力計、１４…減圧弁、１５…乾式安全器、１６…入口弁、１７…第１排気弁、１８…使用先、１９…供給弁、２０…第２排気弁、２１ａ…第１吸着筒、２１ｂ…第２吸着筒、２２ａ…第１入口弁、２２ｂ…第２入口弁、２３ａ…第１出口弁、２３ｂ…第２出口弁、２４ａ…第１パージガス入口弁、２４ｂ…第２パージガス入口弁、２５ａ…第１パージガス出口弁、２５ｂ…第２パージガス出口弁、２６ａ…第１加熱手段、２６ｂ…第２加熱手段、２７…減圧手段、Ｌ１…溶解アセチレン供給経路、Ｌ２…第１排気経路、Ｌ３…精製アセチレン供給経路、Ｌ４…第２排気経路、Ｌ５…パージガス導入経路、Ｌ６…パージガス導出経路
【図１】
2013194005.tif 000010
【図２】
2013194005.tif 000011