[发明专利]气体分离系统及混合气体的分离方法

说明书

本发明提供适于降低为分离混合气体所必要的能量的气体分离系统。本发明的气体分离系统100具备：将包含二氧化碳及氮的混合气体70分离成第1透过气体80和第1非透过气体81的第1分离膜单元10；将第1透过气体80分离成第2透过气体90和第2非透过气体91的第2分离膜单元20；将第1分离膜单元10的透过侧空间减压的第1减压装置50；和将第2分离膜单元20的透过侧空间减压的第2减压装置52。

技术领域

本发明涉及气体分离系统及混合气体的分离方法。

背景技术

在工厂、发电站等中，例如，对使燃料燃烧而得的能量加以利用。通常，若使燃料燃烧，则会产生包含二氧化碳及氮的排出气体。从环境控制等观点考虑，期望从排出气体除去二氧化碳。

作为从包含二氧化碳的混合气体分离二氧化碳的方法，开发了膜分离法。对于膜分离法而言，与使混合气体中所含的二氧化碳吸收于吸收剂而进行分离的吸收法相比，能够在抑制运转成本的同时高效地分离二氧化碳。

在膜分离法中，为了以高精度对混合气体进行分离，有时利用组合了多个分离膜单元的气体分离系统。例如，专利文献1中公开了一种设备，其具备：利用膜分离法对供给流进行分离的供给流分离阶段；及将在供给流分离阶段中得到的第一透过流进一步进行分离的透过物分离阶段。专利文献2中公开了一种气体分离系统，其具备：对混合气体进行分离的第1气体分离膜单元；及，对从第1气体分离膜单元排出的未透过气体进行分离的第2气体分离膜单元。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特表2018-511472号公报

[专利文献2]日本特开2013-128868号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在以往的气体分离系统中，在对混合气体、尤其是包含二氧化碳及氮的排出气体进行分离的情况下，具有能量的消耗量大的倾向。

为此，本发明的目的在于，提供适于降低为分离混合气体所必要的能量的气体分离系统。

用于解决课题的手段

本申请的发明人进行了深入研究，结果得到了下述新见解：在使被供给至气体分离系统的混合气体大幅升压的情况下，为分离混合气体所必要的能量大幅增加。本申请的发明人基于上述见解推进研究，从而完成了本发明。

本发明提供一种气体分离系统，其具备：

将包含二氧化碳及氮的混合气体分离为第1透过气体和第1非透过气体的第1分离膜单元；

将所述第1透过气体分离为第2透过气体和第2非透过气体的第2分离膜单元；

对所述第1分离膜单元的透过侧空间进行减压的第1减压装置；和

对所述第2分离膜单元的透过侧空间进行减压的第2减压装置。

此外，本发明提供一种混合气体的分离方法，其包括：

将包含二氧化碳及氮的混合气体向第1分离膜单元供给、并对所述第1分离膜单元的透过侧空间进行减压，由此将所述混合气体分离为第1透过气体和第1非透过气体的第1分离工序；

将所述第1透过气体向第2分离膜单元供给、并对所述第2分离膜单元的透过侧空间进行减压，由此将所述第1透过气体分离为第2透过气体和第2非透过气体的第2分离工序。

发明效果

根据本发明，能够提供适于降低为分离混合气体所必要的能量的气体分离系统。

附图说明

[图1]为本发明的一个实施方式涉及的气体分离系统的构成图。