УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ГОРЮЧЕГО ГАЗА И СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ГОРЮЧЕГО ГАЗА

1. Устройство для концентрирования горючего газа, содержащее:
адсорбционную колонну, заполненную адсорбентом для адсорбции горючего газа;
подающее средство для подачи неочищенного газа, содержащего воздух и горючий газ, в указанную адсорбционную колонну через подающую линию и выпуска отходящего газа от указанного неочищенного газа, который не был адсорбирован указанным адсорбентом, из указанной адсорбционной колонны через выпускную линию;
средство сбора для уменьшения давления в указанной адсорбционной колонне ниже атмосферного давления и десорбции горючего газа, адсорбированного указанным адсорбентом и сбора горючего газа через линию для сбора; и
средство управления для последовательного выполнения стадии адсорбции горючего газа, на которой указанный неочищенный газ подается в указанную адсорбционную колонну и указанный отходящий газ выпускается из указанной адсорбционной колонны посредством указанного подающего средства, и стадии десорбции горючего газа, на которой собирается указанный горючий газ, десорбированный указанным средством сбора.
3
2. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1, в котором указанный адсорбент представляет собой адсорбент для адсорбции газообразного метана в качестве указанного горючего газа и является, по меньшей мере, одним адсорбентом, выбранным из группы, которая включает активированный уголь, цеолит, силикагель и металлоорганическое комплексное соединение, и имеющим средний диаметр микропор от 4,5 до 15 Å при измерении способом МР (молекулярных проб), для которого величина адсорбции газообразного метана при атмосферном давлении и 298 К составляет 20 Н·см/г или более.
3. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, в котором указанный адсорбент представляет собой адсорбент метана для адсорбции газообразного метана в качестве указанного горючего газа, в котором объем микропор, имеющих средний диаметр микропор 10 Å или менее, при измерении способом НК (Хорвата-Кавазое) составляет 50 об.% или более от общего объема микропор.
4. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, в котором указанный адсорбент представляет собой адсорбент для адсорбции газообразного метана в качестве указанного горючего газа, и адсорбция азота при 77 К такова, что адсорбция азота при относительном давлении 0,013, соответствующая среднему диаметру микропор 10 Å, при измерении способом НК составляет 50 об.% или более от адсорбции азота при относительном давлении 0,99, соответствующей общему объему микропор.
5. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, содержащее:
средство определения завершения адсорбции для определения состояния указанного горючего газа в указанной выпускной линии;
причем указанное средство управления выполняет переход от указанной стадии адсорбции горючего газа к указанной стадии десорбции горючего газа на основании результатов определения, выполненных указанным средством определения завершения адсорбции.
6. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, в котором указанное средство управления выполняет указанную стадию адсорбции горючего газа после подачи воздуха в указанную адсорбционную колонну, в которой завершена указанная стадия десорбции горючего газа.
7. Устройство для концентрирования горючего газа по п.6, в котором указанное средство управления, кроме того, подает указанный собранный горючий газ в адсорбционную колонну после подачи воздуха в указанную адсорбционную колонну и затем выполняет указанную стадию адсорбции горючего газа.
8. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, содержащее:
продувочную линию для соединения указанной адсорбционной колонны и накопительного резервуара для хранения отобранного горючего газа; причем
указанное средство управления выполняет стадию продувки, на которой циркулируют часть высококонцентрированного горючего газа из указанного накопительного резервуара через указанную продувочную линию в указанную адсорбционную колонну, в которой завершена указанная стадия адсорбции горючего газа, перед указанной стадией десорбции горючего газа.
9. Устройство для концентрирования горючего газа по п.8, в котором указанное средство управления выполняет стадию рециркуляции, на которой рециркулируют высококонцентрированный горючий газ в указанную подающую линию через линию возврата продувочного газа для соединения указанной выпускной линии и указанной подающей линии, перед выполнением указанной стадии десорбции горючего газа и после того как указанный высококонцентрированный горючий газ, циркулируемый в указанную адсорбционную колонну, выпускается в указанную выпускную линию из указанной адсорбционной колонны на указанной стадии продувки.
10. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, в котором указанная адсорбционная колонна состоит из двух колонн, и указанное средство управления выполняет указанную стадию адсорбции горючего газа и указанную стадию десорбции горючего газа поочередным образом между указанными двумя адсорбционными колоннами.
11. Устройство для концентрирования горючего газа по п.8, в котором указанная адсорбционная колонна состоит из множества колонн, и указанное средство управления последовательно выполняет указанную стадию адсорбции горючего газа, указанную стадию продувки и указанную стадию десорбции горючего газа для указанного множества адсорбционных колонн.
12. Устройство для концентрирования горючего газа по п.10, в котором указанное средство управления выполняет стадию выравнивания давления между одной адсорбционной колонной, в которой завершена стадия десорбции горючего газа, и другой адсорбционной колонной, в которой завершена стадия адсорбции горючего газа, на которой газ из указанной другой адсорбционной колонны протекает в указанную одну адсорбционную колонну через линию соединения колонн, соединяющую их, перед указанной стадией адсорбции горючего газа в указанной одной адсорбционной колонне и перед указанной стадией десорбции горючего газа в указанной другой адсорбционной колонне.
13. Устройство для концентрирования горючего газа по п.1 или 2, содержащее:
линию повторной подачи для соединения указанной подающей линии и накопительного резервуара для хранения собранного горючего газа; причем
указанное средство управления на указанной стадии адсорбции горючего газа смешивает и подает в указанную адсорбционную колонну неочищенный газ, протекающий через указанную подающую линию, и часть высококонцентрированного горючего газа, протекающего через указанную подающую линию из указанного накопительного резервуара через линию повторной подачи.
14. Способ концентрирования горючего газа, включающий:
выполнение стадии адсорбции горючего газа, на которой подают неочищенный газ, содержащий воздух, и горючий газ через подающую линию в адсорбционную колонну, заполненную адсорбентом для адсорбции горючего газа, и выпускают отходящий газ от указанного неочищенного газа, который не адсорбирован указанным адсорбентом, из указанной адсорбционной колонны через выпускную линию; и
последующее выполнение стадии десорбции горючего газа, на которой уменьшают давление в указанной адсорбционной колонне ниже атмосферного давления, десорбируют горючий газ, адсорбированный указанным адсорбентом, и собирают указанный горючий газ через линию для сбора.
15. Способ концентрирования горючего газа по п.14, включающий выполнение стадии продувки, на которой циркулируют часть высококонцентрированного горючего газа, который находится в накопительном резервуаре для хранения собранного горючего газа, через продувочную линию в указанную адсорбционную колонну, в которой завершена указанная стадия адсорбции горючего газа, перед выполнением указанной стадии десорбции горючего газа.
16. Способ концентрирования горючего газа по п.15, включающий выполнение стадии рециркуляции, на которой рециркулируют горючий газ в указанную подающую линию через линию возврата продувочного газа перед выполнением указанной стадии десорбции горючего газа и после того как указанный горючий газ, рециркулированный в указанную адсорбционную колонну, выпускается в указанную выпускную линию из указанной адсорбционной колонны на указанной стадии продувки.