專(zhuān)利名稱(chēng)：：可燃性氣體濃縮裝置及可燃性氣體濃縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及將含有可燃性氣體與空氣的原料氣體供給到吸附塔中，吸附可燃性氣體，進(jìn)行濃縮的可燃性氣體濃縮裝置與可燃性氣體濃縮方法。
背景技術(shù)：
：有效利用可燃性氣體作為燃料等時(shí)，必須從含有可燃性氣體的原料氣體中分離空氣等氣體，并將可燃性氣體濃縮至適當(dāng)?shù)姆秶?。雖然已經(jīng)提出了各種濃縮這種可燃性氣體的裝置和方法，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，提出了下述發(fā)明以由含有作為可燃性氣體的曱烷氣體該原料氣體中分離空氣(主要含有氮、氧、':氧化碳)，濃;宿曱烷氣體進(jìn)行利用。即，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，提出了下述裝置和方法的發(fā)明使用與氮相比，甲烷氣體的吸附速度非常慢的天然沸石作為吸附材料(換言之，使用相對(duì)于甲烷氣體，優(yōu)先吸附氮、氧、二氧化碳的吸附材料)，通過(guò)壓縮機(jī)等向填充有該吸附材料的吸附塔中導(dǎo)入碳礦氣體至規(guī)定壓力，使碳礦氣體所含的氧、氮、二氧化碳先吸附于吸附塔的前部(下部)，使吸附塔的后部(上部)吸附吸附速度慢的曱烷氣體，進(jìn)而從吸附塔的上部釋放該曱烷氣體直至達(dá)到大氣壓，濃縮曱烷氣體。氣，濃縮曱烷氣體，利用該濃縮的曱烷氣體作為燃料等。[專(zhuān)利文獻(xiàn)l]曰本特開(kāi)昭58-198591號(hào)公才艮
發(fā)明內(nèi)容另一方面，通?？扇夹詺怏w存在爆炸的可能性，在原料氣體等中含有一定濃度范圍的可燃性氣體時(shí)有可能爆炸。該濃度范圍因可燃性氣體的種類(lèi)而不同，但通常認(rèn)為是含有5-20%體積左右的范圍的可燃性氣體。并且，認(rèn)為在上述甲烷氣體的情況下，在同樣的濃度范圍中有爆炸的可能性。另外，可燃性氣體爆炸的可能性除可燃性氣體的濃度之外，在原料氣體等中含有一定濃度的氧氣時(shí)也有爆炸的可能性。該濃度范圍為含有10%體積以上氧氣的范圍。因此，處理含有可燃性氣體的氣體時(shí)，必須格外注意上述可燃性氣體與氧氣的濃度范圍。特別是在氣體處于可燃性氣體或氧氣有可能爆炸的濃度范圍附近的情況下，調(diào)節(jié)該可燃性氣體或氧氣的濃度，使其不處于上述濃度范圍是重要的。此處，關(guān)于這點(diǎn)，對(duì)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l所記載的發(fā)明進(jìn)行研究時(shí)，濃縮后的曱烷氣體為較高的濃度(曱烷濃度60%體積左右)，雖然處于爆炸濃度范圍外，但從碳礦氣體(曱烷濃度為44。/。體積左右，氧氣濃度為12%體積左右)排出一定程度的曱烷氣體后的排出氣中，含有較低濃度(曱烷濃度為44%體積以下)的甲烷氣體，而且也含有規(guī)定濃度(氧氣濃度為約12%體積以上)的氧氣，所以存在下述問(wèn)題曱烷氣體與氧氣中的任一種有可能處于爆炸濃度范圍內(nèi)，從而有該排出氣發(fā)生爆炸之虞。另外，上述碳礦氣體存在于碳礦內(nèi)時(shí)，處于曱烷濃度非常濃的狀態(tài)(曱烷濃度99%體積左右)，但碳礦氣體自然涌出時(shí)或?yàn)榱死锰嫉V氣體而使用真空泵等吸出時(shí)，由于混合了空氣，所以變?yōu)闀跬闈舛容^低的狀態(tài)(也取決于條件，但例如含有平均20-40%體積左右曱烷氣體的狀態(tài))。因此，如同專(zhuān)利文獻(xiàn)l所記載的發(fā)明那樣利用壓縮機(jī)等將接近于有爆炸可能性的濃度范圍的濃度的碳礦氣體導(dǎo)入吸附塔中時(shí)，存在下迷問(wèn)題碳礦氣體的壓力上升，從而有在比上述濃度范圍更寬的濃度范圍中也發(fā)生爆炸之虞。即，難以?xún)?yōu)選使用壓縮機(jī)在碳礦內(nèi)進(jìn)行甲烷氣體的濃縮。需說(shuō)明的是，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)l中甲烷氣體濃縮裝置的爆炸可能性不是僅對(duì)于曱烷氣體濃縮裝置會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題，也是對(duì)于可燃性氣體的常規(guī)濃縮裝置會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題。本發(fā)明鑒于上述課題完成，其目的在于提供濃縮可燃性氣體時(shí)，可以在避免達(dá)到爆炸范圍的濃度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高濃度濃縮的技術(shù)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第1特征構(gòu)成在于，具備設(shè)備吸附塔，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材與空氣的原料氣體，同時(shí)通過(guò)釋放路將所述原料氣體中未吸附于所述吸附材料的排出氣釋放到所述吸附塔的外部；收集設(shè)備，其將所述吸附塔內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過(guò)收集路收集；控制設(shè)備，其依次實(shí)行在通過(guò)所述供給述排出氣的可燃性氣體吸附工序與收集通過(guò)所述收集設(shè)備解吸的所述可燃性氣體的可燃性氣體解吸工序。根據(jù)上述第l特征構(gòu)成，通過(guò)控制設(shè)備的控制依次實(shí)行下述工序可燃性氣體吸附工序從通過(guò)上述供給設(shè)備供給到吸附塔中的原料氣體中將可燃性氣體吸附于吸附材料，將原料氣體中未吸附于吸附材料的排出氣從吸附塔釋放到外部；以及可燃性氣體解吸工序?qū)⑽剿?nèi)減壓至低于大氣壓，通過(guò)上述收集設(shè)備使吸附在吸附材料中的可燃性氣體解吸，進(jìn)行收集。由此，可燃性氣體吸附工序中，可以使可燃性氣體本身吸附于吸附材料，范圍，從而設(shè)定為爆炸范圍外的濃度；7另外，可燃性氣體解吸工序中，由于將吸附塔減壓至低于大氣壓，使可燃性氣體解吸，所以可提高可燃性氣體的回收率，并使可燃性氣體的濃度高于爆炸范圍，同時(shí)降低氧氣濃度，從而將收集的濃縮后的可燃性氣體設(shè)定為爆炸范圍外的濃度。吸附塔釋放排出氣，并在大氣壓附近使用可燃性氣體的吸附性能高的吸附材料，所以可不使用壓縮泵等，僅通過(guò)鼓風(fēng)等向吸附塔供給原料氣體，并可防止在供給原料氣體時(shí)由于用壓縮機(jī)提高原料氣體的壓力而達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。除第1特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第2特征構(gòu)成還在于所述吸附材料為下述材料吸附作為所述可燃性氣體的曱烷氣體的曱烷吸附材料，同時(shí)其為選自用MP法測(cè)定的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A且在大氣壓與298K下的曱烷氣體吸附量為20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅膠及有機(jī)金屬配位化合物的至少一種。根據(jù)上述第2特征構(gòu)成，通過(guò)使用在大氣壓與298K下能選擇性吸298K下，也可以使該曱烷吸附材料充分吸附曱烷氣體。即，在大氣壓與298K下的曱烷吸附量低于20Ncc/g時(shí)，在低壓(特別是大氣壓左右)下的曱烷吸附性能降低，濃縮后曱烷氣體的曱烷濃度降低，同時(shí)為了維持吸附性能，必須增加吸附材料，導(dǎo)致裝置大型化。需要說(shuō)明的是，上述曱烷吸附量的上限沒(méi)有特別限定，但目前所得的曱烷吸附材料的曱烷吸附量為40Ncc/g以下的程度。另外，MP法(分子探針?lè)?，Molecular-Probe法)中的平均細(xì)孔直徑小于4.5A時(shí)，氧氣、氮?dú)馕搅吭黾?，濃縮后曱烷氣體中的曱烷濃度降低，或者平均細(xì)孔直徑接近于曱烷分子徑，吸附速度減慢，曱烷吸附性能降低，或者不能吸附。另一方面，MP法中的平均細(xì)孔直徑大于15A時(shí)，也出現(xiàn)下述情況在低壓(特別是大氣壓左右)下的曱烷吸附性能降低，濃縮后曱烷氣體的曱烷濃度降低，同時(shí)為了維8持吸附性能，必須增加吸附材料，導(dǎo)致裝置大型化。因此，可以為下述曱烷吸附材料選自采用MP法的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A且在大氣壓與298K下的曱烷氣體吸附量為20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅膠與有機(jī)金屬配位化合物的至少一種。除第1或第2特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第3甲烷氣體的甲烷吸附材料，同時(shí)HK法中的平均細(xì)孔直徑為10A以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50%體積以上。根據(jù)上述第3特征構(gòu)成，由于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的平均細(xì)孔直徑為10A以下的細(xì)孔容積占全部細(xì)孔容積的50%體積以上，所以即使在大氣壓下，也可以增加曱烷氣體的可吸附量，并可以充分吸附曱垸氣體。需要說(shuō)明的是，上迷平均細(xì)孔直徑的下限沒(méi)有特別限定，平均細(xì)孔直徑為10A以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50。/0以上即可。除第1或第2特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第4氣體的甲烷吸附材料，同時(shí)在77K下的氮吸附量中，對(duì)應(yīng)于采用HK全部細(xì)孔容積在相對(duì)壓0.99下之氮吸附量的50%體積以上。此處，所謂相對(duì)壓，是指相對(duì)于在測(cè)定溫度下的相對(duì)于飽和蒸氣壓的壓力比。根據(jù)上述第4特征構(gòu)成，在可以選擇性地吸附曱烷氣體的吸附材料中，作為在77K下的氮吸附量，對(duì)應(yīng)于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的10A的平均細(xì)孔直徑在低壓狀態(tài)下(相對(duì)壓為0.013)之氮吸附量為對(duì)應(yīng)于全部細(xì)孔容積在77K下接近于飽和蒸氣壓的狀態(tài)(相對(duì)壓為0.99)下之氮吸附量的50%體積以上。由此，相對(duì)壓0.99的吸附量表示全部細(xì)孔容積，相對(duì)壓0.013的吸附量表示10A以下的細(xì)孔容積，各個(gè)值之比與上述相同地表明IOA以下的細(xì)孔的比例較大。作為其結(jié)果，以曱烷氣體與空氣的混合氣體為原料氣體時(shí)，也容易且有效地在大氣壓附近濃縮曱烷氣體。除第l-第4特征構(gòu)成的任一構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮狀態(tài)的吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備，所述控制設(shè)備基于所述吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)解吸工序。根據(jù)上述第5特征構(gòu)成，基于用所述吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備得到的檢測(cè)結(jié)果，控制設(shè)備可以從上述可燃性氣體吸附工序切換為上述可燃性氣體解吸工序。由此，如果可以檢測(cè)釋放路中的可燃性氣體的狀態(tài)，判斷可燃性氣體吸附結(jié)束，則在可燃性氣體吸附工序后，立即實(shí)行可燃性氣體解吸工序，從而可以防止隨著吸附結(jié)束將未吸附的可燃性氣體釋放到釋放路中。除第l-第5特征構(gòu)成的任一個(gè)構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第6特征構(gòu)成還在于上述控制設(shè)備向上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的上述吸附塔中供給空氣，然后實(shí)行上述可燃性氣體吸附工序。根據(jù)上述第6特征構(gòu)成，上述控制設(shè)備可以向上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的上述吸附塔中供給空氣，然后實(shí)行上述可燃性氣體吸附工序。由此，可以向可燃性氣體解吸工序結(jié)束并處于減壓至低于大氣壓的狀態(tài)下的吸附塔內(nèi)供給較高壓(大氣壓附近)的空氣，并升壓至大氣壓附近(以下，有時(shí)也稱(chēng)為空氣升壓工序)，在吸附塔中實(shí)行可燃性氣體吸附工序時(shí)，可以形成易于吸附作為吸附對(duì)象的可燃性氣體的環(huán)境。除第6特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第7特征構(gòu)成還在于上述控制設(shè)備在向所述吸附塔中供給空氣后，進(jìn)一步向該吸附塔中供給上述收集的可燃性氣體，然后實(shí)行所述可燃性氣體吸附工序。根據(jù)上述第7特征構(gòu)成，上述控制設(shè)備可以在向上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的所述吸附塔中供給空氣后，進(jìn)一步供給在上述可燃性氣體解吸工序中收集的高濃度可燃性氣體，然后實(shí)行所述可燃性氣體吸附工序。即，可以向可燃性氣體解吸工序結(jié)束并處于減壓至低于大氣壓的狀態(tài)下的吸附塔內(nèi)供給較高壓(大氣壓附近)的空氣，升壓至規(guī)定的壓力，同時(shí)，隨后進(jìn)一步供給高濃度的可燃性氣體，從規(guī)定的壓力升壓至大氣壓附近。由此，在吸附塔中實(shí)行可燃性氣體吸附工序時(shí)，可以向吸附材料中供給原料氣體與濃度高于該原料氣體的可燃性氣體，與僅供給原料氣體的情況相比，可以提高可燃性氣體的濃縮率。另外，通過(guò)將吸附塔內(nèi)的壓力升高至大氣壓附近，可以形成易于吸附作為吸附對(duì)象的可燃性氣體的環(huán)境。需說(shuō)明的是，為了提高濃縮率，也考慮完全不進(jìn)行用空氣的升壓，但僅將高濃度可燃性氣體供給到吸附塔中時(shí)，在可燃性氣體吸附工序中僅吸附該高濃度可燃性氣體，可燃性氣體馬上達(dá)到規(guī)定的濃度，從釋放路釋放，無(wú)法充分吸附原料氣體，所以必須導(dǎo)入空氣，升壓至規(guī)定的壓力。除第l-第7特征構(gòu)成的任一個(gè)之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第8特征構(gòu)成還在于具備連通貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐與上述吸附塔的凈化路，上述控制設(shè)備在上述可燃性氣體解吸工序前實(shí)行下述凈化工序?qū)⑺鲑A藏罐內(nèi)貯藏的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)所述凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束后的所述吸附塔內(nèi)。根據(jù)上述第8特征構(gòu)成，上述控制設(shè)備可以在上述可燃性氣體解吸工序前實(shí)行下述凈化工序?qū)①A藏在貯藏罐內(nèi)的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)連通貯藏罐與吸附塔的凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束后的吸附塔內(nèi)。由此，在可燃性氣體吸附工序結(jié)束、開(kāi)始可燃性氣體解吸工序前，通過(guò)實(shí)行凈化工序用貯藏于貯藏罐中的高濃度可燃性氣體將在氧氣占大部分的氣體)從吸附塔內(nèi)排出，釋放到釋放路中，通過(guò)形成提高了吸附塔內(nèi)的可燃性氣體濃度的狀態(tài)并通過(guò)高濃度的可燃性氣體凈化來(lái)增加可燃性氣體吸附量，從而可以防止在隨后實(shí)行的可燃性氣體解吸工序中收集的可燃性氣體濃度降低。除第8特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第9特征構(gòu)成還在于上述控制設(shè)備在上述凈化工序中流通到上述吸附塔中的上述高濃度可燃性氣體從所述吸附塔釋放到上述釋放路中后，在上述可燃性氣體解吸工序前，實(shí)行下述再流通工序通過(guò)連通連接所述釋放路與上述供給路的凈化氣體回收路，將該高濃度可燃性氣體再次流通到所述供給路中。根據(jù)上述第9特征構(gòu)成，上述控制設(shè)備在通過(guò)上述凈化工序中流通到吸附塔中的高濃度可燃性氣體排出吸附塔內(nèi)的氣體，該可燃性氣體從所述吸附塔釋放到上述釋放路中后，在上述可燃性氣體解吸工序前，實(shí)行下述再流通工序通過(guò)連通連接所述釋放路與上述供給路的凈化氣體回收路，使該可燃性氣體再次流通到所述供給路中。由此，不將在凈化工序中用于釋放吸附塔內(nèi)氣體的高濃度可燃性氣體通過(guò)釋放路釋放到吸附塔的外部空間，而使其再次流通到供給路中，從而可以防止浪費(fèi)濃縮至高濃度的可燃性氣體，同時(shí)可以將濃縮至濃度高于原料氣體的可燃性氣體進(jìn)一步用于濃縮，從而進(jìn)一步促進(jìn)可燃性氣體的濃縮。第1-第7特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第10特征構(gòu)成除還在于上述吸附塔由2個(gè)塔構(gòu)成，上述控制設(shè)備在所述吸附解吸工序。根據(jù)上述第10特征構(gòu)成，在由上述2個(gè)塔構(gòu)成的吸附塔之間，控序，從而可以連續(xù)收集濃縮后的可燃性氣體，提高可燃性氣體的生產(chǎn)率。除第8或第9特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第ll特征構(gòu)成還在于上述吸附塔由多個(gè)塔構(gòu)成，上述控制設(shè)備在所述吸附塔的多個(gè)塔之間依次實(shí)行上述可燃性氣體吸附工序、上述凈化工序與上述可燃性氣體解吸工序。根據(jù)上述第11特征構(gòu)成，在上述由多個(gè)塔構(gòu)成的吸附塔之間，控制設(shè)備依次實(shí)行上述可燃性氣體吸附工序、上述凈化工序與上述可燃性氣體解吸工序，從而可以連續(xù)收集濃縮后的可燃性氣體，同高濃度的可燃性氣體的生產(chǎn)率。除第10或第11特征構(gòu)成之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第12特征構(gòu)成還在于上述控制設(shè)備通過(guò)連通上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的一方的吸附塔與上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束了的另一方的吸附塔之吸附塔間連通路，在所述一方的吸附塔的上述可燃性氣體吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的上述可燃性氣體解吸工序之前，實(shí)行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內(nèi)之氣體從所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。根據(jù)上述第12特征構(gòu)成，上述控制設(shè)備通過(guò)連通一方的上述吸附塔與另一方的上述吸附塔的吸附塔間連通路，在所述一方的吸附塔的上述可燃性氣體吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的上述可燃性氣體解吸工序之前，實(shí)行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內(nèi)之氣體從所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。由此，通過(guò)吸附塔間連通路，使上述另一方的吸附塔內(nèi)之氣體從所述另一方的吸附塔向上述一方的吸附塔中流通，通過(guò)上述均壓工序可以均衡兩吸附塔內(nèi)的壓力，并且由于升高所述一方的吸附塔內(nèi)壓力，在該一方的吸附塔中實(shí)行可燃性氣體吸附工序時(shí)，可以形成易于吸附作為吸附對(duì)象的可燃性氣體的環(huán)境，所述一方的吸附塔處于上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束、上述可燃性氣體吸附工序之前的較低壓狀態(tài)(從大氣壓至真空的程度)，所述另一方的吸附塔處于上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束、上述可燃性氣體解吸工序之前的較高壓狀態(tài)(大氣壓附近)。另外，通過(guò)可燃性氣體解吸工序得到高濃度可燃性氣體時(shí)，隨著吸附塔內(nèi)的壓力降低，所得的制品氣體濃度提高。因此，通過(guò)實(shí)行均壓工序，可以降低可燃性氣體解吸工序前吸附塔內(nèi)的壓力，并與不實(shí)行均壓工序的情況相比，可以得到濃度更高的可燃性氣體。除第1-第12特征構(gòu)成的任一個(gè)特征之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置的第13特征構(gòu)成還在于具備連通貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐與上述供給路的再供給路，在上述可燃性氣體吸附工序中，上述控制設(shè)備將流經(jīng)所述供給路的原料氣體與從所述貯藏罐通過(guò)所述再供給路流經(jīng)所述供給路的一部分高濃度可燃性氣體混合，供給到上述吸附塔中。根據(jù)上述第13特征構(gòu)成，即使在原料氣體中的可燃性氣體濃度較低等的情況下，在向吸附塔中供給該原料氣體前的供給路中，與從貝e:藏罐通過(guò)再供給路流通的高濃度可燃性氣體混合，使原料氣體濃度上升一定程度，由此可以供給到吸附塔內(nèi)。由此，可以將收集到貯藏罐中的濃縮后的可燃性氣體濃度濃縮度達(dá)到爆炸范圍內(nèi)。為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明可燃性氣體濃縮方法的第1特征在性氣體吸附工序如下通過(guò)供給路向填充有吸附可燃性氣體的吸附材料的吸附塔中供給含有可燃性氣體與空氣的原料氣體，同時(shí)通過(guò)述吸附塔的外部；所述可燃性氣體解吸工序如下將所述吸附塔內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過(guò)收集路收集所述可燃性氣體。根據(jù)上述第l特征，可以在進(jìn)行可燃性氣體吸附工序后，依次實(shí)行可燃性氣體解吸工序，所述可燃性氣體吸附工序如下從供給到中未吸附于吸附材料的排出氣從吸附塔釋放到外部；所述可燃性氣體解吸工序如下將吸附塔內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于吸附材料的可燃性氣體解吸，進(jìn)行收集。由此，可以使可燃性氣體本身吸附于吸附材料，將排出氣中的可燃性氣體濃度調(diào)節(jié)至極低的濃度范圍，從而可以調(diào)節(jié)至爆炸范圍外的濃度。另外，由于將吸附塔減壓至低于大氣壓使可燃性氣體解吸，所以可以提高可燃性氣體的回收率，并可以將可燃性氣體的濃度提高至高于爆炸范圍，同時(shí)降低氧氣濃度，將收集的濃縮過(guò)的可燃性氣體調(diào)節(jié)至爆炸范圍外的濃度。附塔中的釋放，并使用在大氣壓附近可燃性氣體吸附性能高的吸附材料，所以可不使用壓縮泵等而僅通過(guò)鼓風(fēng)等，將原料氣體供給到吸附塔中，并且在供給原料氣體時(shí)，可以防止由于壓縮機(jī)等使原料氣體的壓力升高而達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。除第1特征之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮方法的第2特征還在于實(shí)行下述凈化工序使貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐內(nèi)的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束且實(shí)行上述可燃性氣體解吸工序前的上述吸附塔內(nèi)。根據(jù)上述第2特征，可以如下實(shí)行凈化工序使貯藏在貯藏罐內(nèi)的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)連通貯藏罐與吸附塔的凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結(jié)束、開(kāi)始可燃性氣體解吸工序前的吸附塔內(nèi)。由此，在可燃性氣體吸附工序結(jié)束、開(kāi)始可燃性氣體解吸工序前，通過(guò)實(shí)行凈化工序用貯藏在貯藏罐中的高濃度可燃性氣體將在氧氣占大部分的氣體)從吸附塔內(nèi)排出，釋放到釋放路中，通過(guò)形成提高了吸附塔內(nèi)的可燃性氣體濃度的狀態(tài)并通過(guò)高濃度的可燃性氣體凈化來(lái)增大可燃性氣體吸附量，從而可防止隨后實(shí)行的可燃性氣體解吸工序中收集的可燃性氣體濃度降低。除第2特征之外，本發(fā)明的可燃性氣體濃縮方法的第3特征還在于在上述凈化工序中，在將流通到上述吸附塔中的可燃性氣體從所述吸附塔釋放到上述釋放路之后、實(shí)行上述可燃性氣體解吸工序之前，實(shí)行通過(guò)凈化氣體回收路使該可燃性氣體再次流通到上述供給路中的再流通工序。根據(jù)上述第3特征，用在上述凈化工序中流通到吸附塔中的高濃度可燃性氣體排出吸附塔內(nèi)的氣體，在該可燃性氣體從所述吸附塔釋放到上述釋放路中之后、實(shí)行上述可燃性氣體解吸工序之前，可以實(shí)行下述再流通工序通過(guò)連通連接所述釋放路與上述供給路的凈化氣體回收路，將該可燃性氣體再次流通到所述供給路中。由此，不將在凈化工序中用于釋放吸附塔內(nèi)氣體的高濃度可燃性氣體通過(guò)釋放路釋放到吸附塔的外部空間，而使其再次流通到供給路中，可以防止浪費(fèi)濃縮至高濃度的可燃性氣體，同時(shí)將濃縮至濃度高于原料氣體的可燃性氣體進(jìn)一步用于濃縮，可以進(jìn)一步促進(jìn)可燃性氣體的濃縮。是表示第l實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置構(gòu)成的構(gòu)成簡(jiǎn)16[圖2]是表示本申請(qǐng)的曱烷吸附材料3a的吸附特性圖。[圖3]是表示第1實(shí)施方案中可燃性氣體濃縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。是表示曱烷氣體吸附工序的排出氣OG中的曱烷濃度變化與經(jīng)過(guò)時(shí)間的關(guān)系的圖表。是表示曱烷氣體解吸工序中的濃縮后曱烷氣體PG中的曱烷濃度變化與經(jīng)過(guò)時(shí)間的關(guān)系的圖表。是表示甲烷氣體解吸工序中的濃縮后曱烷氣體PG中的甲烷濃度變化與吸附塔2內(nèi)的壓力的關(guān)系的圖表。是表示第2實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置構(gòu)成的構(gòu)成簡(jiǎn)圖。是表示第2實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。是表示第2實(shí)施方案的各曱烷濃度的凈化氣體量與濃縮后的曱烷氣體PG的甲烷濃度之間關(guān)系的圖表。是表示第3實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置構(gòu)成的構(gòu)成簡(jiǎn)圖。是表示第3實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。是表示第3實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。是表示第4-第6實(shí)施方案的可燃性氣體濃縮裝置構(gòu)成的構(gòu)成簡(jiǎn)圖。是表示第5實(shí)施方案的碳礦氣體G的曱烷濃度與濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度之間關(guān)系的圖表。具體實(shí)施例方式基于本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置100(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為本裝置ioo)的實(shí)施方案。[第1實(shí)施方案]圖1是表示本裝置100的簡(jiǎn)略構(gòu)成圖。具體而言，如圖1所示，本裝置100具備下述設(shè)備填充有吸附材料3的吸附塔2、在供給原料氣體G的同時(shí)釋放排出氣OG的供給設(shè)備4、收集濃縮后(高濃度)的可燃性氣體PG的收集設(shè)備5、控制供給設(shè)備4與收集設(shè)備5的控制設(shè)備6以及檢測(cè)吸附塔2內(nèi)吸附材料3的可燃性氣體吸附結(jié)束的吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備7。另外，詳細(xì)情況如下所述，本裝置100設(shè)置在碳礦中時(shí)，作為上述供給設(shè)備4，使用鼓風(fēng)機(jī)4a。即，從碳礦內(nèi)抽吸產(chǎn)生的碳礦氣體(原料氣體G)，不壓縮該原料氣體G,通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)4a實(shí)質(zhì)上用大氣壓供給到吸附塔2中。作為上述收集設(shè)備5，使用真空泵5a。吸附塔2如下構(gòu)成填充有可以吸附可燃性氣體的吸附材料3,可以選擇性地吸附供給到吸附塔2中的原料氣體G內(nèi)的可燃性氣體。此處，原料氣體G是含有可燃性氣體與空氣的氣體，例如也可以為含有甲烷氣體與空氣的碳礦氣體。另外，作為可燃性氣體，只要是可燃性氣體，就沒(méi)有特別限定，例如可以為包含在碳礦氣體中的甲烷氣體。以下，以原料氣體G為碳礦氣體G，在原料氣體G中含有作為可燃性氣體的曱烷氣體與空氣的情況進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，所謂碳礦氣體G,是由碳礦產(chǎn)生的氣體，根據(jù)條件而不同，在碳礦氣體G中含有20-40%體積左右的曱烷氣體、60-80%體積左右的空氣(主要含有氮?dú)?、氧?。吸附材料3只要可以選擇性吸附可燃性氣體，就沒(méi)有特別限定，作為吸附材料3，可以使用下述曱烷吸附材料3a:選自MP法中的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A且在大氣壓與298K下的甲烷氣體吸附量為20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅膠及有機(jī)金屬配位化合物(富馬酸銅、對(duì)苯二曱酸銅、環(huán)己二曱酸銅等)的至少一種。需說(shuō)明的是，作為上述平均細(xì)孔直徑，可以?xún)?yōu)選4.5-10A，更優(yōu)選為5-9.5A，另外，可以?xún)?yōu)選上述甲烷吸附量為25Ncc/g以上。例如，上述活性炭可以如下得到以將椰子殼或椰子殼碳在氮?dú)庵杏?00。C下完全碳化得到的碳化物粉碎到粒徑為l-3mm的大小得到的物質(zhì)作為碳質(zhì)材料，使用內(nèi)徑為50mm的分批式流動(dòng)活化爐，在水蒸氣為10-15%體積、二氧化碳為15-20%體積以及剩余成分為氮的氣氛下，在860。C下活化。如上所述，通過(guò)使用在大氣壓與298K下可以選擇性地吸附曱烷氣體的曱烷吸附材料3a作為吸附材料3，可以在大氣壓與298K下將甲烷氣體充分吸附于該甲烷吸附材料3a。即，在大氣壓以及298K下的曱烷吸附量低于20Ncc/g時(shí)，在低壓(特別是大氣壓左右)下的曱烷吸附性能降低，濃縮后曱烷氣體的曱烷濃度降低，同時(shí)為了維持吸附性能，必須增加曱烷吸附材料3a,從而導(dǎo)致裝置大型化。需說(shuō)明的是，上述曱烷吸附量的上限沒(méi)有特別限定，但目前所得的曱烷吸附材料3a的曱烷吸附量為40Ncc/g以下左右。另外，MP法中的平均細(xì)孔直徑小于4.5A時(shí)，氧氣、氮?dú)獾奈搅吭黾?，濃縮后曱烷氣體中的曱烷濃度降低，或者平均細(xì)孔直徑接近于曱烷分子徑導(dǎo)致吸附速度變緩，曱烷吸附性能降低，或者不能吸附。另一方面，MP法中的平均細(xì)孔直徑大于15A時(shí)，在低壓(特別是大氣壓左右)下的曱烷吸附性能降低，濃縮后曱烷氣體的曱烷濃度降低，同時(shí)為了維持吸附性能，必須增加曱烷吸附材料3a，從而導(dǎo)致裝置大型化。因此，可以為下述曱烷吸附材料3a:選自MP法中的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A且在大氣壓與298K下的曱烷氣體吸附量為20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅膠與有機(jī)金屬配位化合物的至少一種。進(jìn)而，上述曱烷吸附材料3a中，HK法中的平均細(xì)孔直徑為10A以下的細(xì)孔容積可以為全部細(xì)孔容積的50%以上，優(yōu)選為70%以上，更優(yōu)選為80%以上。此時(shí)，由于可以選擇性地吸附曱烷氣體的平均細(xì)孔直徑為IOA以下的細(xì)孔容積占全部細(xì)孔容積的50%以上，所以可以增加大氣壓下(0.1MPa左右)曱烷氣體的可吸附量，即使在大氣壓下，也可以充分吸附曱烷氣體。即，如圖2所示，與平均細(xì)孔直徑大于IOA的曱烷吸附材料3b相比，上述平均細(xì)孔直徑為10A以下的曱烷吸附材料3a在大氣壓下(0.1MPa左右)的甲烷吸附量多，可以?xún)?yōu)選用于類(lèi)似本裝置100的基本在大氣壓下吸附曱烷氣體的情況。需要說(shuō)明的是，實(shí)質(zhì)上可以測(cè)量范圍的平均細(xì)孔直徑為4A以上、IOA以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50%以上即可。另外，更優(yōu)選的是，作為曱烷吸附材料3a優(yōu)選平均細(xì)孔直徑為4.5A以上IOA以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50%以上。另一方面，上述曱烷吸附材料3a在77K下的氮吸附量中，對(duì)應(yīng)于采用HK法測(cè)得的IOA的平均細(xì)孔直徑在相對(duì)壓0.013下之氮吸附量可以為對(duì)應(yīng)于全部細(xì)孔容積在相對(duì)壓0.99下之氮吸附量的50%以上，優(yōu)選為70%以上，更優(yōu)選為80%以上。此時(shí)，相對(duì)壓0.99的吸附量表示全部細(xì)孔容積，相對(duì)壓0.013的吸附量表示IOA以下的細(xì)孔容積，各個(gè)值之比與上述相同地表明IOA以下的細(xì)孔比例較大。作為其結(jié)果，以曱烷氣體與空氣的混合氣體作為原料氣體時(shí)，也可容易且有效地在大氣壓附近濃縮曱烷氣體。另外，在吸附塔2上分別連接下述通路供給路30,其為通過(guò)下述供給設(shè)備4供給的碳礦氣體G的通路；釋放路31，其為通過(guò)下的通道；收集路32,其為通過(guò)下述收集設(shè)備5收集的濃縮后高濃度曱烷氣體PG的通路。另外，供給碳礦氣體G的供給路30中設(shè)置有能調(diào)節(jié)碳礦氣體G供給的供給路切換閥40，可以通過(guò)控制下述控制設(shè)備6來(lái)調(diào)節(jié)碳礦氣體G的供給。釋放排出氣OG的釋放路31中設(shè)置有能調(diào)節(jié)排出氣OG的釋放的釋放路切換閥41,可以通過(guò)控制下述控制設(shè)備6來(lái)調(diào)節(jié)排出氣OG的釋放。收集濃縮后的曱烷氣體PG時(shí)所通過(guò)的收集路32中設(shè)置有能調(diào)節(jié)濃縮后曱烷氣體PG通過(guò)的收集路切換閥42,可以通過(guò)控制下述控制設(shè)備6來(lái)調(diào)節(jié)濃縮后曱烷氣體PG的通過(guò)。上述供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42的具體調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)是通過(guò)控制設(shè)備6進(jìn)行的開(kāi)關(guān)操作，關(guān)于該開(kāi)關(guān)操作，如下所述。供給設(shè)備4是設(shè)置在供給路30上的下述設(shè)備通過(guò)供給路30將碳礦氣體G供給到吸附塔2中，使吸附塔2內(nèi)的曱烷吸附材料3a吸附碳礦氣體G中的曱烷氣體，只要可以進(jìn)行供給而不升高碳礦氣體G壓力，就沒(méi)有特別限定，可以使用例如鼓風(fēng)機(jī)4a。另外，供給設(shè)備4也是下述設(shè)備在其運(yùn)轉(zhuǎn)中將供給到吸附塔2的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間。即，供給設(shè)備4可以不使碳礦氣體G升壓而將其在大氣壓附近送入吸附塔2內(nèi)，在吸附碳礦氣體G中的甲烷氣體的同時(shí)通過(guò)釋放路31釋放排出氣OG(曱烷濃度非常低，主要由氮?dú)狻⒀鯕鈽?gòu)成的氣體)。收集設(shè)備5是下述設(shè)備將吸附塔2內(nèi)的壓力減壓至低于大氣壓，使吸附于吸附塔2內(nèi)的甲烷吸附材料3a的曱烷氣體解吸，通過(guò)收集路32收集該解吸的濃縮后的高濃度曱烷氣體PG,將該高濃度甲烷氣體PG貯藏在貯藏罐8中。具體而言，收集設(shè)備5只要是可以將吸附塔2內(nèi)減壓的設(shè)備，就沒(méi)有特別限定，可以使用例如真空泵5a。吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備7是檢測(cè)吸附塔2內(nèi)甲烷吸附材料3a的曱烷吸附能力到達(dá)極限的時(shí)間點(diǎn)、即甲烷氣體吸附結(jié)束時(shí)間點(diǎn)(吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間點(diǎn)破過(guò)時(shí)刻)的設(shè)備，例如由曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a構(gòu)成。作為該21吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備7的甲烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a設(shè)置在連接于吸附塔2的釋放路31，檢測(cè)釋放于該釋放路31的排出氣OG的曱烷濃度達(dá)到規(guī)定濃度的時(shí)間點(diǎn)作為上述曱烷氣體吸附結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到下述控制設(shè)備6。由此，在排出氣OG中檢測(cè)到曱烷氣體為規(guī)定濃度時(shí)，曱烷吸附材料3a的曱烷吸附性能到達(dá)極限，可以判斷為應(yīng)該盡快停止供給碳礦氣體G，使曱烷氣體從該曱烷吸附材料3a解吸。貯藏罐8只要可以安全貯藏濃縮后的高濃度曱烷氣體PG即可，更優(yōu)選使用吸附式氣體罐?？刂圃O(shè)備6由包含存儲(chǔ)器等的記憶介質(zhì)、CPU、具備輸入輸出部的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，該計(jì)算機(jī)通過(guò)實(shí)行規(guī)定的程序，可以控制供給設(shè)備4、收集設(shè)備5、吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備7、供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42等。然后，使用圖3，具體地說(shuō)明通過(guò)本裝置100濃縮曱烷氣體的運(yùn)轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)言之，本裝置100實(shí)行A:甲烷氣體吸附工序、B:曱烷氣體解吸工序。首先，從預(yù)先關(guān)閉供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42的狀態(tài)開(kāi)始，打開(kāi)供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風(fēng)機(jī)4a,將碳礦氣體G通過(guò)供給路30供給到吸附塔2內(nèi)，使曱烷氣體吸附于曱烷吸附材料3a,將供給到吸附塔2內(nèi)的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間(步驟2)。上述步驟1-步驟2是甲烷氣體吸附工序。由此，將碳礦氣體G在大氣壓下供給到吸附塔2內(nèi)，在使曱烷氣體選擇性地吸附于吸附材料3a的同時(shí)可以防止珍貴的曱烷氣體流出到排出氣OG內(nèi)。即，如圖4所示，直至經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間，曱烷氣體幾乎完全被吸附，沒(méi)有流出到吸附塔2的外部，由于排出氣OG中的曱烷濃度非常低，所以為爆炸范圍外的濃度。然后，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)釋放到釋放路31中的排出氣OG中的曱烷氣體濃度是否為規(guī)定濃度以上(步驟3)。檢測(cè)到的曱烷濃度不是規(guī)定的濃度以上時(shí)，返回到步驟2,繼續(xù)供給碳礦氣體G。另一方面，檢測(cè)到的曱烷濃度為規(guī)定濃度以上時(shí)，停止向吸附塔2中供給碳礦氣體G(步驟4)。由此，可知曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，并可以盡量防止甲烷氣體所含的碳礦氣體G從吸附塔2內(nèi)釋放到外部，同時(shí)可以適當(dāng)?shù)剡^(guò)渡到曱烷氣體解吸工序。具體而言，如圖4所示，實(shí)行曱烷氣體吸附工序的經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的經(jīng)過(guò)時(shí)間為止，排出氣OG中的曱烷濃度保持為非常低的濃度，但曱烷吸附材料3a達(dá)到曱烷吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效破過(guò))時(shí)，曱烷濃度急劇上升。利用這點(diǎn)可以判斷吸附塔2內(nèi)的甲烷吸附材料3a是否達(dá)到吸附極限。然后，停止向吸附塔2內(nèi)供給碳礦氣體G后，關(guān)閉供給路切換閥40及釋放路切換閥41,打開(kāi)收集路切換閥42(步驟5)。接著，用真空泵5a將吸附塔2內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附的曱烷氣體從吸附材料3a解吸，同時(shí)開(kāi)始通過(guò)該濃縮后高濃度曱烷氣體PG的收集路32的收集(步驟6)，貯藏在貯藏罐8內(nèi)。將吸附塔2內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力時(shí)，停止?jié)饪s后曱烷氣體PG的收集(步驟7)，關(guān)閉收集路切換閥42(步驟8)。上述步驟5-步驟8是曱烷氣體解吸工序。由此，使吸附材料3a吸附曱烷氣體，可以減少排出氣OG中的曱烷濃度，同時(shí)可以高濃度濃縮曱烷氣體，并且可以防止排出氣OG與濃縮后的曱烷氣體PG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。即，如圖5所示，在從甲烷氣體解吸工序開(kāi)始至?xí)跬闅怏w解吸工序結(jié)束為止，隨著時(shí)間的流逝，濃縮后甲烷氣體PG中的曱烷濃度上升。與其相同，如圖6所示，隨著上述時(shí)間的流逝，吸附塔2內(nèi)的壓力從大氣壓慢慢減至真空附近，與此同時(shí)濃縮后的曱烷氣體PG中的曱烷濃度上升。換言之，可知在曱烷氣體解吸工序中進(jìn)行減壓，經(jīng)過(guò)一定程度的時(shí)間，吸附塔2內(nèi)接近真空時(shí)，隨之收集的濃縮后曱烷氣體PG的曱烷濃度上升。因此，濃縮后曱烷氣體PG中的曱烷濃度達(dá)到非常濃的狀態(tài)，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。需要說(shuō)明的是，對(duì)于排出氣OG，如上所述，曱烷濃度被保持在低濃度，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。然后，打開(kāi)釋放路切換閥41，通過(guò)釋放路31向吸附塔2內(nèi)供給空氣(步驟9)，然后關(guān)閉釋放路切換閥41(步驟10)。由此，升高吸附塔2內(nèi)的壓力至大氣壓附近，在隨后實(shí)行的曱烷氣體吸附工序中，可以易于吸附曱烷氣體。在以上說(shuō)明的實(shí)施方案中，在大氣壓下，可以使曱烷吸附材料3a有效地從碳礦氣體G中吸附曱烷氣體，并可以高濃度且安全地精制作為制品氣體的濃縮后的曱烷氣體PG,同時(shí)可以防止排出氣OG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。以下，舉出使本裝置100實(shí)際地運(yùn)轉(zhuǎn)，精制濃縮后的高濃度曱烷氣體PG的情況的具體實(shí)例?！矊?shí)施例1〕使用圓筒狀的容積為0.333L的容器作為吸附塔2，在該吸附塔2內(nèi)填充206.7g曱烷吸附材料3a。如〔表1〕、〔表2〕所示，作為甲烷吸附材料3a,使用下述活性炭用MP法測(cè)得的平均細(xì)孔直徑為8.5A，HK法中的平均細(xì)孔直徑為IOA以下的細(xì)孔容積相對(duì)于全部細(xì)孔容積的比例為83%(在相對(duì)壓0.013下的氮吸附量比例與此相同)，比表面積為1025m2/g,全部細(xì)孔容積為0.45ml/g,在大氣壓與298K下的曱烷吸附量為27Ncc/g。然后，預(yù)先將邊排出邊真空干燥，預(yù)先在排除了雜質(zhì)的吸附塔2內(nèi)填充空氣直至大氣壓。此時(shí)在吸附塔2內(nèi)存在1.87L空氣(0.39L氧氣、1.48L氮?dú)?。然后，在大氣壓下，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)4a向該吸附塔2內(nèi)供給21.05%曱烷、78.95%空氣的混合氣體作為模擬碳礦氣體G。此時(shí)的供給速度為2L/M。此時(shí)吸附塔2內(nèi)的壓力為3.6KPa。如圖4所示，進(jìn)行該碳礦氣體G的供給約190秒，直至甲烷吸附材料3a達(dá)到吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效)，排出氣OG中的曱烷濃度為5%體積。隨著該碳礦氣體G的供給，釋放5.48L排出氣OG(0.01L曱烷氣體，共計(jì)5.47L氧氣與氮?dú)?。另一方面，通過(guò)真空泵5a將吸附塔2內(nèi)減壓至-97KPa，得到2.37L濃縮后的曱烷氣體PG(1.08L曱烷氣體(平均曱烷濃度為45.6%體積)、0.25L氧氣(平均氧氣濃度為10.4%體積)、1.04L氮?dú)?。結(jié)果，如圖4所示，可知曱烷吸附材料3a達(dá)到吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效)為止，排出氣OG中的曱烷濃度被抑制至極低，可以防止排出氣OG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。另外，濃縮后曱烷氣體PG中的氧氣濃度為平均10.4%體積，勉強(qiáng)包含在爆炸濃度范圍內(nèi)，但是曱烷濃度為平均45.6%體積的高濃度，防止甲烷達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。這是因?yàn)?，如圖6所示，通過(guò)將吸附塔2減壓至真空狀態(tài)，可以得到高濃度的曱烷氣體。并且，如圖5所示，曱烷濃度也隨時(shí)間的流逝而達(dá)到20%體積以上，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度?！脖容^例1〕在吸附塔2內(nèi)填充作為氧吸附材料的碳分子篩，從碳礦氣體中吸附氧，濃縮曱烷氣體，通過(guò)吸附模型進(jìn)行計(jì)算。以4000m3/H的供給速度向吸附塔2內(nèi)供給相當(dāng)于碳礦氣體的氣體(含有曱烷氣體(21%體積)、氧氣(17%體積)、氮?dú)?62%體積))。供給時(shí)吸附塔2內(nèi)，壓力為0.6MPa,溫度為30°C。需要說(shuō)明的是，該比較例1是模擬上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1的技術(shù)的實(shí)例。從吸附塔2釋放含有曱烷氣體(平均曱烷濃度為18.8%體積)、氧氣(平均氧氣濃度為25.6%體積)、氮?dú)獾呐懦鰵狻Ａ硗?，從吸附?釋放含有曱烷氣體(曱烷濃度為23%體積)、氧氣(氧氣濃度為8.4%體積)、氮?dú)獾臐饪s后的甲烷氣體作為濃縮后的氣體。針對(duì)該結(jié)果，研究曱烷氣體濃縮與氧氣濃度降低導(dǎo)致爆炸的可能性時(shí)，雖然濃縮后曱烷氣體中的氧氣濃度降低至10%體積以下，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度，但曱烷氣體的濃縮非常少。另一方面，排出氣中的平均氧氣濃度上升，反而接近于爆炸范圍內(nèi)的濃度，故而不優(yōu)選。另外，有排出氣中的平均曱烷濃度隨時(shí)間的流逝而處于爆炸范圍內(nèi)之虞。因此，如上所述，在實(shí)施例1的本裝置100中，由于防止如同比較例1那樣達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度，所以可以安全地濃縮甲烷氣體。接下來(lái)，使用活性炭作為優(yōu)選的曱烷吸附材料3a時(shí)的活性炭的物性與曱烷吸附量的關(guān)系示于〔表1〕、〔表2〕。〔實(shí)施例l-7〕〔表1〕、〔表2〕在除上述實(shí)施例1的活性炭之外、還使用實(shí)施例2-7的活性炭作為甲烷吸附材料3a的情況下表示作為由本裝置100得到的制品氣體的高濃度曱烷氣體PG中的曱烷濃度、該曱烷氣體PG中的氧氣濃度。上述活性炭均是下述曱烷吸附性能非常高的活性炭MP法中的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A內(nèi)，同時(shí)在大氣壓(O.lMPa)及298K下的甲烷氣體吸附量為20Ncc/g以上，進(jìn)而HK法中的平均細(xì)孔直徑為IOA以下的細(xì)孔容積是全部細(xì)孔容積的50%體積以上。使用上述實(shí)施例l-7的活性炭時(shí)，作為制品氣體的高濃度曱烷氣體PG的濃度即使最低也為37.5%體積，該曱烷氣體PG中的氧氣濃度即使最高也為11.8%體積。因此可知其完全地防止制品氣體達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。[表l]活性炭<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>31.2〔比較例2〕另一方面，作為比較例2,〔表1〕、〔表2〕表示使用下述活性炭時(shí)通過(guò)本裝置100得到的作為制品氣體的高濃度甲烷氣體PG中的曱烷濃度、該曱烷氣體PG中的氧氣濃度，所述活性炭如下MP法中的平均細(xì)孔直徑在4.5-15A內(nèi)，但在大氣壓(0.1MPa)與298K下的曱烷氣體吸附量低于20Ncc/g,HK法中的平均細(xì)孔直徑為IOA以下的細(xì)孔容積低于全部細(xì)孔容積的50%體積。使用比較例2中記栽的活性炭時(shí)，作為制品氣體的甲烷氣體PG中的甲烷濃度為32.2%體積，不是爆炸范圍內(nèi)的濃度，但氧氣濃度為13.2%體積，與上述實(shí)施例1-7相比達(dá)到具有爆炸可能性的爆炸范圍內(nèi)的濃度?！脖容^例3〕另外，作為比較例3，〔表1〕、〔表2〕表示使用下述活性炭時(shí)由本裝置IOO得到的作為制品氣體的高濃度甲烷氣體PG中的曱烷濃度、該曱烷氣體PG中的氧氣濃度，所述活性炭如下MP法中的平均細(xì)孔直徑在4.5-15A的范圍外，在大氣壓(0.1MPa)與298K下的曱烷氣體吸附量低于20Ncc/g，HK法中的平均細(xì)孔直徑在IOA以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50%體積以上。使用比較例3中所述的活性炭時(shí)，由于作為制品氣體的甲烷氣體PG中的曱烷濃度為8.5%體積，氧氣濃度為31,2%體積，所以所述兩個(gè)濃度均在爆炸范圍內(nèi)，與上述實(shí)施例l-7相比，爆炸的可能性非常高。因此，如上所述，使用實(shí)施例1-7的活性炭作為曱烷吸附材料3a的本裝置100中，由于可以防止達(dá)到如同比較例2與3那樣的爆炸范圍內(nèi)的濃度，所以可以安全濃縮曱烷氣體。然后，改變?cè)蠚怏wG中的曱烷濃度時(shí)，所得的制品氣體中的曱烷濃度與氧氣濃度的關(guān)系如以下所示。使用與上述實(shí)施例1相同的活性炭，通過(guò)本裝置100改變碳礦氣體G的濃度，得到高濃度的曱烷氣體PG(制品氣體)。即，至此所說(shuō)明的原料氣體G的曱烷濃度為約21%體積，改變?cè)摷淄闈舛葹?0%體積、40%體積。結(jié)果，供給甲烷濃度為30%體積的碳礦氣體G時(shí)，通過(guò)一次吸附-解吸操作，制品氣體中的曱烷濃度為57%體積，氧氣濃度為8%體積。另外，供給曱烷濃度為40%體積的碳礦氣體G時(shí)，制品氣體中的甲烷濃度為68%體積，氧氣濃度為6%體積。因此，即使供給的碳礦氣體G的曱烷濃度變化，制品氣體中的曱烷濃度也處于爆炸范圍外，不僅如此，氧氣濃度也為10%體積以下而處于爆炸范圍外，可以確認(rèn)使用上述實(shí)施例1的活性炭的本裝置100可以安全濃縮甲烷氣體。需說(shuō)明的是，如〔表2〕所示，與比較例2及3所記載的活性炭比較，實(shí)施例1-7的活性炭的曱烷濃度達(dá)到5%體積為止的碳礦氣體G的處理量多，所以曱烷氣體吸附性能優(yōu)異，表明所述活性炭用在本裝置100中濃縮曱烷氣體時(shí)，處理效率非常高。上述第1實(shí)施方案中，如下構(gòu)成本裝置100:依次實(shí)行可燃性氣體吸附工序與可燃性氣體解吸工序，但如下所述，也可以如下構(gòu)成在可燃性氣體吸附工序結(jié)束后、可燃性氣體解吸工序前實(shí)行凈化工序等。如上所述，實(shí)行凈化工序等時(shí)，除本裝置100的構(gòu)成之外，可以如下所述地構(gòu)成本裝置200。需說(shuō)明的是，省略對(duì)與上述第1實(shí)施方案相同的構(gòu)成與實(shí)施例等的說(shuō)明。即，如圖7所示的本裝置200除具備本裝置100的構(gòu)成之外，還具備在下述凈化工序中，濃縮后的高濃度曱烷氣體PG從貯藏有該高濃度甲烷氣體PG的貯藏罐8向吸附塔2內(nèi)流通時(shí)通過(guò)的凈化路33。另外，在釋放路31與供給路30之間，設(shè)置有凈化氣體回收路34，其用于在下述凈化工序中使通過(guò)釋放路31從吸附塔2內(nèi)釋放的濃縮后的曱烷氣體PG與吸附塔2內(nèi)的排出氣OG再次流通到供給路30中。在上述凈化路33中設(shè)置有能調(diào)節(jié)濃縮后的曱烷氣體PG的流通的凈化路切換閥43,通過(guò)下述控制設(shè)備6的控制可以調(diào)節(jié)濃縮后的曱烷氣體PG的流通。另外，上述凈化氣體回收路34中設(shè)置有凈化氣體回收路切換閥44，通過(guò)下述控制設(shè)備6的控制可以調(diào)節(jié)濃縮后的曱烷氣體PG與排出氣OG的再流通。下面，使用圖8具體地說(shuō)明通過(guò)本裝置200濃縮曱烷氣體的運(yùn)轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)言之，本裝置200依次實(shí)行A:曱烷氣體吸附工序、B:凈化工序、C:再流通工序、D:甲烷氣體解吸工序。首先，從預(yù)先關(guān)閉供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42、凈化路切換閥43、凈化氣體回收路切換閥44的狀態(tài)開(kāi)始，然后打開(kāi)供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風(fēng)機(jī)4a通過(guò)供給路30將碳礦氣體G供給到吸附塔2內(nèi)，使曱烷氣體吸附于甲烷吸附材料3a，將供給到吸附塔2內(nèi)的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間(步驟2)。上述步驟1-步驟2是曱烷氣體吸附工序。由此，在大氣壓下將碳礦氣體G供給到吸附塔2內(nèi)，使吸附材料3a選擇性地吸附曱烷氣體，同時(shí)可以防止貴重的曱烷氣體流出到排出氣OG內(nèi)。即，如圖4所示，直至經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間，將曱烷氣體基本完全吸附而不流出到吸附塔2的外部，排出氣OG中的曱烷濃度非常低，所以為爆炸范圍外的濃度。然后，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)釋放到釋放路31的排出氣OG中的曱烷氣體濃度是否為規(guī)定的濃度以上(步驟3)。檢測(cè)到的曱烷濃度不是規(guī)定濃度以上時(shí)，返回到步驟2，持續(xù)供給碳礦氣體G。200780049073.8另一方面，檢測(cè)到的曱烷濃度為規(guī)定濃度以上時(shí)，停止向吸附塔2中供給碳礦氣體G(步驟4)。由此，可以知道曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，并可以盡量防止含有曱烷氣體的碳礦氣體g從吸附塔2內(nèi)釋放，同時(shí)可以適當(dāng)?shù)剡^(guò)渡到隨后實(shí)行的凈化工序、再流通工序、曱烷氣體解吸工序。具體而言，如圖4所示，實(shí)行曱烷氣體吸附工序的經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的經(jīng)過(guò)時(shí)間為止，排出氣OG中的曱烷濃度保持為非常低的濃度，但曱烷吸附材料3a達(dá)到甲烷吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效)時(shí)，甲烷濃度急劇上升。利用這點(diǎn)可以判斷吸附塔2內(nèi)的曱烷吸附材料3a是否達(dá)到吸附極限。然后，停止向吸附塔2內(nèi)供給碳礦氣體G后，打開(kāi)凈化路切換閥43，同時(shí)關(guān)閉供給路切換閥40(步驟5)，將來(lái)自貯藏罐8的濃縮過(guò)的高濃度曱烷氣體PG通過(guò)凈化路33流通到吸附塔2內(nèi)(步驟6)。上述步驟5與步驟6為凈化工序。由此，將吸附塔2內(nèi)的幾乎不存在曱烷氣體的氣體(排出氣OG:主要由氮?dú)?、氧氣?gòu)成)排出到釋放路31中，升高吸附塔2內(nèi)的曱烷濃度，可以防止隨后收集的濃縮后的曱烷氣體PG濃度降低。即，通過(guò)排出殘留在吸附塔2內(nèi)的氮?dú)饣蜓鯕獾?、特別是殘留在曱烷吸附材料3a間隙內(nèi)的上述氣體，能精制高濃度的甲烷氣體PG。然后，基本排出上述排出氣OG后，將流通到吸附塔2內(nèi)的濃縮后的曱烷氣體PG釋放到釋放路31中，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)釋放路31中的曱烷濃度是否上升到規(guī)定濃度以上(步驟7)。該曱烷濃度不是規(guī)定的濃度以上時(shí)，返回到步驟6,繼續(xù)將濃縮后的曱烷氣體PG流通到吸附塔2內(nèi)。另一方面，釋放路31中的曱烷濃度為規(guī)定的濃度以上時(shí)，打開(kāi)供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44,同時(shí)關(guān)閉凈化路切換閥43、釋放路切換閥41(步驟8)。該步驟8是再流通工序。由此，可以防止?jié)饪s后的曱烷氣體PG從釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間，同時(shí)可以使其從供給路30再次流通到吸附塔2內(nèi)，從而有效利用濃縮后的曱烷氣體PG。然后，打開(kāi)收集路切換閥42，同時(shí)關(guān)閉供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44(步驟9)。接著，通過(guò)真空泵5a將吸附塔2內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附的曱烷氣體從曱烷吸附材料3a解吸，同時(shí)通過(guò)收集路32開(kāi)始收集該濃縮后曱烷氣體PG(步驟10),貯藏在貯藏罐8中。將吸附塔2內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力時(shí)，停止收集濃縮后的甲烷氣體PG(步驟11),關(guān)閉收集路切換閥42(步驟12)。上述步驟9-步驟12為曱烷氣體解吸工序。由此，可以使吸附材料3a吸附甲烷氣體，降低排出氣OG中的曱烷濃度，同時(shí)可以高濃度濃縮曱烷氣體，并且可以防止排出氣OG與濃縮后的甲烷氣體PG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。即，如圖5所示，從曱烷氣體解吸工序開(kāi)始至甲烷氣體解吸工序結(jié)束為止，隨著時(shí)間的流逝，濃縮后的甲烷氣體PG中的曱烷濃度上升。與其相同，如圖6所示，隨著上述時(shí)間的流逝，吸附塔2內(nèi)的壓力從大氣壓慢慢地減壓至真空附近，與此同時(shí)濃縮后的曱烷氣體PG中的曱烷濃度上升。換言之，可知在曱烷氣體解吸工序中進(jìn)行減壓，經(jīng)過(guò)一定程度的時(shí)間，吸附塔2內(nèi)接近真空時(shí)，隨之收集的濃縮后的曱烷氣體PG的甲烷濃度上升。因此，濃縮后的曱烷氣體PG中的甲烷濃度達(dá)到非常濃的狀態(tài)，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。需說(shuō)明的是，對(duì)于排出氣OG，如上所述，曱烷濃度保持為低濃度，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)。進(jìn)而，在與上述實(shí)施例相同的條件中，如本第2實(shí)施方案所示，通過(guò)進(jìn)一步進(jìn)行凈化工序或再流通工序，根據(jù)凈化氣體量，作為制品氣體的曱烷氣體PG被高濃度濃縮至平均曱烷濃度約為50-99%體積、平均氧氣濃度約為0.2-10%體積，可以完全防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。實(shí)際上，在上述曱烷氣體吸附工序結(jié)束后的凈化工序中，以從貯藏罐8濃縮過(guò)的高濃度曱烷氣體PG作為凈化氣體，通過(guò)凈化路33流通到吸附塔2內(nèi)時(shí)，嘗試了改變?cè)搩艋瘹怏w的曱烷濃度與凈化氣體量。此時(shí)通過(guò)將吸附塔2內(nèi)減壓，使吸附在該吸附塔2中的曱烷氣體從甲烷吸附材料3a解吸，測(cè)定作為通過(guò)收集路32貯藏到貯藏罐8中的作為制品氣體的濃縮后曱烷氣體PG的曱烷濃度。其結(jié)果示于圖9。圖9是表示在將凈化氣體的曱烷濃度分別改變?yōu)?0、60、70%體積的情況下，凈化氣體量與作為制品氣體的高濃度甲烷氣體PG的曱烷濃度關(guān)系的圖。結(jié)果，表明了與上述第1實(shí)施方案的表2所示制品氣體中的曱烷濃度(即使最高也為45.6%體積)相比，通過(guò)進(jìn)行凈化工序，能提高制品氣體中的曱烷濃度。另外，也證實(shí)了通過(guò)使用甲烷濃度更高的凈化氣體，制品氣體中的曱烷濃度也越高，能濃縮至更高的濃度。因此，濃縮后曱烷氣體PG(制品氣體)中的曱烷濃度為非常濃的狀態(tài)，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。然后，打開(kāi)釋放路切換閥41，通過(guò)釋放路31向吸附塔2內(nèi)供給空氣(步驟13)，然后，關(guān)閉釋放路切換閥41(步驟14)。由此，將吸附塔2內(nèi)的壓力升高至大氣壓附近，在隨后實(shí)行的曱烷氣體吸附工序中，可易于吸附曱烷氣體。在以上說(shuō)明的實(shí)施方案中，可以在大氣壓下使曱烷吸附材料3a從碳礦氣體G中有效地吸附甲烷氣體，更高濃度且安全地精制作為制品氣體的濃縮后的曱烷氣體PG,同時(shí)可以防止排出氣OG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。ABC吸附塔2a曱烷氣體吸附工序均壓工序凈化工序吸附塔2b凈化工序間隔曱烷氣體解吸工序吸附塔2c曱烷氣體解吸工序均壓工序曱烷氣體吸附工序<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>以上述〔表3〕為前提，基于圖11及圖12,主要對(duì)吸附塔2a如下進(jìn)行說(shuō)明，首先，從預(yù)先關(guān)閉吸附塔2a的供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42、凈化路切換閱43、凈化氣體回收路切換閥44、吸附塔間連通路切換閥45的狀態(tài)開(kāi)始，然后打開(kāi)供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風(fēng)機(jī)4a將碳礦氣體G通過(guò)供給路30供給到吸附塔2a內(nèi)，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2a內(nèi)的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間中(步驟2)。上述步驟1-步驟2是曱烷氣體吸附工序。由此，在大氣壓下將碳礦氣體G供給到吸附塔2a內(nèi)中，使吸附材料3a選擇性地吸附甲烷氣體，同時(shí)可以防止貴重的曱烷氣體流出到排出氣OG內(nèi)。即，如圖4所示，至經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間為止，將曱烷氣體基本完全吸附而沒(méi)有流出到吸附塔2的外部，由于排出氣OG中的甲烷濃度非常低，所以達(dá)到爆炸范圍外的濃度。下面，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)釋放到釋放路31中的排出氣OG中的曱烷濃度是否為規(guī)定的濃度以上(步驟3)。檢測(cè)到的曱烷濃度不是規(guī)定的濃度以上時(shí)，返回到步驟2，繼續(xù)供給碳礦氣體G。另一方面，檢測(cè)的曱烷濃度為規(guī)定的濃度以上時(shí)，停止向吸附塔2a供給碳礦氣體G(步驟4)。由此，可知曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)可以盡量防止含有曱烷氣體的碳礦氣體G從吸附塔2a內(nèi)釋放，同時(shí)可以地適當(dāng)過(guò)渡至隨后實(shí)行的凈化工序、再流通工序、曱烷氣體解吸工序、均壓工序。具體而言，如圖4所示，實(shí)行曱烷氣體吸附工序的經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的經(jīng)過(guò)時(shí)間為止，OG中的曱烷濃度保持為非常低的濃度，但曱烷吸附材料3a達(dá)到曱烷吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效)時(shí)，曱烷濃度急劇上升。利用這點(diǎn)可以判斷吸附塔2a內(nèi)的曱烷吸附材料3a達(dá)到吸附極限。然后，關(guān)閉供給路切換閥40、釋放路切換閥41,同時(shí)打開(kāi)設(shè)置在吸附塔2a與吸附塔2c之間的吸附塔間連通路切換閥45(步驟5)。該步驟5是均壓工序。由此，曱烷氣體吸附工序結(jié)束，壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2a與甲烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2c連通，使吸附塔2a內(nèi)的氣體流通到吸附塔2c內(nèi)，升高吸附塔2c內(nèi)的壓力，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體吸附工序中，可以形成能良好吸附甲烷氣體的環(huán)境。另外，通過(guò)均壓工序，吸附塔2a的壓力降低，通過(guò)將比高壓力狀態(tài)稀薄的曱烷氣體被輸送到吸附塔2c中，由吸附塔2a得到的制品氣體的曱烷濃度進(jìn)一步提高。下面，打開(kāi)釋放路切換閥41、凈化路切換閥43,同時(shí)關(guān)閉吸附塔間連通路切換閥45(步驟6)，通過(guò)凈化路33使?jié)饪s過(guò)的高濃度甲烷氣體PG從貯藏罐8流通到吸附塔2a內(nèi)(步驟7)。上述步驟6與步驟7為凈化工序。由此，將吸附塔2a內(nèi)基本不存在曱烷氣體的氣體(排出氣OG:主要由氮?dú)?、氧氣?gòu)成)排出到釋放路31中，升高吸附塔2a內(nèi)的曱烷濃度，可以防止隨后收集的濃縮后的曱烷氣體PG濃度降低。即，通過(guò)排出殘留在吸附塔2a內(nèi)的氮?dú)饣蜓鯕獾取⑻貏e是殘留在曱烷吸附材料3a的間隙中的上述氣體，能精制高濃度的曱烷氣體PG。然后，基本排出上述排出氣OG后，將流通到吸附塔2a內(nèi)的濃縮后的曱烷氣體PG釋放到釋放路31中，檢測(cè)釋放路31中的曱烷濃度是否升高至規(guī)定的濃度以上(步驟8)。所述濃度不為規(guī)定的濃度以上時(shí)，返回到步驟7，繼續(xù)將濃縮后的曱烷氣體PG流通到吸附塔2a內(nèi)。另一方面，釋放路31中的曱烷濃度為規(guī)定的濃度以上時(shí)，打開(kāi)供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44,同時(shí)關(guān)閉釋放路切換閥41，將回收的高濃度甲烷氣體PG與碳礦氣體G混合，輸送到進(jìn)行曱烷氣體吸附工序的吸附塔2c中(步驟9)。該步驟9是再流通工序。需說(shuō)明的是，可以不打開(kāi)釋放路切換閥41，將從最初經(jīng)由凈化氣體回收路34回收的高濃度曱烷氣體PG與碳礦氣體G混合，輸送到進(jìn)行曱烷氣體吸附工序的吸附塔2c中。由此，可以防止?jié)饪s后的曱烷氣體PG從釋放路31釋放到吸附塔2a的外部空間中，同時(shí)可以使其從供給路30流通到吸附塔2c內(nèi)，從而有效利用濃縮后的曱烷氣體PG。此處，甲烷氣體解吸工序具備暫時(shí)的間隔(步驟10)。此時(shí)，在吸附塔2b與吸附塔2c之間進(jìn)行均壓工序。然后，打開(kāi)收集路切換閥42，同時(shí)關(guān)閉供給路切換閥40、凈化路切換閥43、凈化氣體回收路切換閥44(步驟ll)。然后，將吸附塔2a內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附的曱烷氣體從吸附材料3a解吸，同時(shí)通過(guò)收集路32開(kāi)始收集濃縮后的曱烷氣體PG(步驟12),貯藏在貯藏罐8中。將吸附塔2a內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力時(shí)，停止收集濃縮后的曱烷氣體PG(步驟13)，關(guān)閉收集路切換閥42(步驟14)。上述步驟11-步驟14是曱烷氣體解吸工序。由此，使曱烷氣體吸附在吸附材料3a中，可以降低排出氣OG中的曱烷濃度，同時(shí)可以高濃度濃縮曱烷氣體，并且可以防止排出氣OG與濃縮后的甲烷氣體PG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。即，如圖5所示，從曱烷氣體解吸工序開(kāi)始至甲烷氣體解吸工序結(jié)束，隨著時(shí)間的流逝，濃縮后的曱烷氣體PG中的甲烷濃度上升。與其相同，如圖6所示，隨著上述時(shí)間的流逝，吸附塔2a內(nèi)的壓力從大氣壓慢慢減壓至真空附近，與此同時(shí)濃縮后的曱烷氣體PG中的甲烷濃度上升。換言之，可知在曱烷氣體解吸工序中進(jìn)行減壓，經(jīng)過(guò)一定程度的時(shí)間，吸附塔2a內(nèi)接近于真空時(shí)，隨之收集的濃縮后的曱烷氣體PG的甲烷濃度上升。因此，以濃縮后的曱烷氣體PG中的曱烷濃度處于非常濃的狀態(tài)，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。需說(shuō)明的是，對(duì)于排出氣OG,如上所述，甲烷濃度保持為低濃度，可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。進(jìn)而，上述實(shí)施例中，進(jìn)一步通過(guò)進(jìn)行凈化工序或再流通工序，作為制品氣體的曱烷氣體PG被高濃縮至平均曱烷濃度約為50-99%體積、平均氧氣濃度約為0.2-10%體積，可以完全防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。然后，打開(kāi)設(shè)置在吸附塔2a與吸附塔2b之間的吸附塔間連通路切換閥45(步驟15)。該步驟15也是均壓工序。然后，吸附塔2a與吸附塔2b達(dá)到均壓時(shí)，關(guān)閉吸附塔間連通路切換閥45(步驟16)。由此，連通曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2a與曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2b，使吸附塔2b內(nèi)的氣體流通到吸附塔2a內(nèi)，升高吸附塔2a內(nèi)的壓力，在隨后進(jìn)行的甲烷氣體吸附工序中，可以形成能良好吸附曱烷氣體的環(huán)境。另外，通過(guò)均壓工序，吸附塔2b的壓力下降，通過(guò)將比高壓力狀態(tài)稀薄的曱烷氣體輸送到吸附塔2a中，由吸附塔2b得到的制品氣體的曱烷濃度進(jìn)一步提高。在以上說(shuō)明的實(shí)施方案中，可以在大氣壓下有效地使曱烷吸附材料3a從碳礦氣體G中吸附甲烷氣體，更高濃度且安全地精制作為制品氣體的濃縮后的曱烷氣體PG，同時(shí)可以防止排出氣OG達(dá)到爆炸范圍內(nèi)的濃度。進(jìn)而，在吸附塔2的3個(gè)塔間進(jìn)行均壓工序，可以促進(jìn)曱烷氣體的吸附，同時(shí)可以連續(xù)地進(jìn)行曱烷氣體的濃縮，從而能提高高濃度的曱烷氣體PG的生產(chǎn)率。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>即，除特別說(shuō)明的情況之外，在與上述第1實(shí)施方案的實(shí)施例1相同的條件下，使用填充有上述實(shí)施例7所述的吸附材料3a的2個(gè)塔的吸附塔2,如上述表4所示，進(jìn)行曱烷氣體的吸附、均壓、解吸、均壓的各工序，濃縮原料氣體G所含的曱烷氣體。需要說(shuō)明的是，吸附塔2d、2e分別為圓筒狀的、容積為0.333L、填充有206.7g曱烷吸附材料3a的吸附塔2。具體而言，主要對(duì)吸附塔2d進(jìn)行如下說(shuō)明(需要說(shuō)明的是，供給路切換閥40等的切換閥的開(kāi)關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)與上述實(shí)施方案相同，所以省略記載)在預(yù)先進(jìn)行真空排氣的狀態(tài)下，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)4a將碳礦氣體G通過(guò)供給路30供給到吸附塔2d內(nèi)，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2d內(nèi)的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間(曱烷氣體吸附工序的一部分)。接著，用曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)出曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束后，通過(guò)吸附塔間連通路35連通曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2d與曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2e，使吸附塔2d內(nèi)的氣體流通到吸附塔2e內(nèi)(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內(nèi)，壓力降低，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體解吸工序中，可以得到較高濃度的制品氣體(濃縮后的曱烷氣體PG),另一方面，在吸附塔2e內(nèi)，壓力上升，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體吸附工序中，可易于吸附曱烷氣體。然后，將吸附塔2d內(nèi)進(jìn)一步減壓，使吸附的甲烷氣體從吸附材料3a解吸，同時(shí)通過(guò)該濃縮后的甲烷氣體PG的收集路開(kāi)始收集，貯藏在貯藏罐8中(曱烷氣體解吸工序的一部分)。接著，通過(guò)吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2e，使吸附塔2e內(nèi)的氣體流通到吸附塔2d內(nèi)(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2e內(nèi)，壓力降低，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體解吸工序中，可以得到較高濃度的制品氣體(濃縮后的曱烷氣體PG)，另一方面，在吸附塔2d內(nèi)，壓力上升，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體吸附工序中，可易于吸附曱烷氣體。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方案中，未進(jìn)行后述的空氣升壓工序。如上所述地操作，在吸附塔2d中得到的濃縮后的曱烷氣體PG的甲烷濃度為52.7%體積，氧氣濃度為9%體積。因此，在上述實(shí)施例7中(未進(jìn)行均壓工序)，濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度為40.2%體積，氧氣濃度為11.4%體積，與此相比，表明了如本實(shí)施方案所述地進(jìn)行均壓工序時(shí)，濃縮后的甲烷氣體PG中的曱烷濃度明顯提高。因此，通過(guò)進(jìn)行均壓工序，可以提高甲烷氣體的濃縮效率，同時(shí)可以防止達(dá)到爆炸范圍內(nèi)。〔第5實(shí)施方案〕另外，在上述第4實(shí)施方案中，形成吸附塔2使用2個(gè)塔的本裝置400時(shí)，如下構(gòu)成進(jìn)行曱烷氣體吸附工序、均壓工序、曱烷氣體解吸工序、均壓工序，但也可進(jìn)一步形成如下構(gòu)成的本裝置附工序前將大氣壓附近的空氣導(dǎo)入吸附塔2內(nèi)進(jìn)行升壓的空氣升壓工序。以下，基于圖13說(shuō)明該本裝置400。此時(shí)，本裝置400如表5所示，使第1吸附塔2d按照下述順序運(yùn)轉(zhuǎn)A:甲烷氣體吸附工序、B:均壓工序、C:甲烷氣體解吸工序、D:曱烷氣體解吸工序、E:均壓工序、F:空氣升壓工序，與其對(duì)應(yīng)，使第2吸附塔2e按照下述順序運(yùn)轉(zhuǎn)A:曱烷氣體解吸工序、B:均壓工序、C:空氣升壓工序、D:曱烷氣體吸附工序、E:均壓工序、F:曱烷氣體解吸工序，從而可以連續(xù)地濃縮曱烷氣體。吸工序時(shí)的效率，同時(shí)可以提高在曱烷氣體吸附工序前升壓至大氣壓附近進(jìn)行甲烷氣體吸附工序時(shí)的效率。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>即，除特別說(shuō)明的情況以外，在與上述第4實(shí)施方案相同的條件下，使用填充有上述實(shí)施例7所述的吸附材料3a的2個(gè)塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2，如上述表5所示，進(jìn)行甲烷氣體的吸附、均壓、解吸、均壓、空氣升壓的各工序，濃縮碳礦氣體G所含的甲烷氣體。需要說(shuō)明的是，吸附塔2d、2e分別是圓筒狀的、容積為0.5L、填充有245.5g曱烷吸附材料3a的吸附塔2，以2L/M向該吸附塔2中供給碳礦氣體G。具體而言，主要對(duì)吸附塔2d進(jìn)行如下說(shuō)明(需要說(shuō)明的是，由于供給路切換閥40等切換閥的開(kāi)關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)與上述實(shí)施方案相同，所以省略記載)，在預(yù)先真空排氣的狀態(tài)下，用鼓風(fēng)機(jī)4a將碳礦氣體G通過(guò)供給路30供給到吸附塔2d中，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間中(曱烷氣體吸附工序的一部分)。接著，在通過(guò)甲烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)出的排出氣OG的曱烷濃度達(dá)到3.7%體積的時(shí)間點(diǎn)，判斷曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束后，通過(guò)吸附塔間連通路35連通曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2d與曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2e，使吸附塔2d內(nèi)的氣體流通到吸附塔2e內(nèi)(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內(nèi)，壓力降低，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體解吸工序中,可以得到較高濃度的制品氣體(濃縮后的曱烷氣體PG),另一方面，在吸附塔2e內(nèi)，壓力上升，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體吸附工序中，能易于吸附曱烷氣體。然后，將吸附塔2d進(jìn)一步減壓，使吸附的甲烷氣體從甲烷吸附材料3a解吸，同時(shí)通過(guò)收集路開(kāi)始收集該濃縮后的曱烷氣體PG,貯藏在貯藏罐8中(曱烷氣體解吸工序的一部分)。此時(shí)，在吸附塔2e內(nèi)，實(shí)行下述空氣升壓工序及曱烷氣體吸附工序。進(jìn)一步，通過(guò)吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2e,使吸附塔2e內(nèi)的氣體流通到吸附塔2d內(nèi)(均壓工序的一部分)。在該均壓工序中，吸附塔2d與吸附塔2e內(nèi)的壓力的任一種均被均壓到大致為真空狀態(tài)與大氣壓之間的壓力。接著，在該均壓工序后進(jìn)行曱烷氣體吸附工序的吸附塔2d中，為了可以更容易地吸附曱烷氣體，從導(dǎo)入路50導(dǎo)入大氣壓附近的空氣，使吸附塔2d內(nèi)的壓力上升到大氣壓附近(空氣升壓工序的一部分)。此處，導(dǎo)入路50分別經(jīng)由導(dǎo)入路切換閥51連通外部空間與吸附塔2d(釋放路31側(cè))、或外部空間與吸附塔2e(釋放路31側(cè))，通過(guò)開(kāi)關(guān)該導(dǎo)入路切換閥51，可以從外部空間將大氣壓左右的空氣通過(guò)導(dǎo)入路50供給到吸附塔2d或吸附塔2e中。該空氣升壓工序之后，在吸附塔2d中進(jìn)行曱烷氣體吸附工序。需要說(shuō)明的是，與其對(duì)應(yīng)，在吸附塔2e中也同樣地收集濃縮后的甲烷氣體PG。如圖14所示，如上所述地操作，通過(guò)使用吸附塔2d與2e得到的濃縮后的曱烷氣體PG充分確認(rèn)了可以對(duì)應(yīng)于供給的碳礦氣體G的濃度進(jìn)行連續(xù)制造。進(jìn)而，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a管理釋放路31的排出氣OG中的甲烷濃度達(dá)到規(guī)定的曱烷濃度(例如3.7%體積左右)，如圖14所示，即使碳礦氣體G中的甲烷濃度變化(例如，即使碳礦氣體G中的曱烷濃度接近于爆炸范圍的甲烷濃度為20-30%體積的范圍)，所得濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度達(dá)到45-55%體積左右的范圍，所以碳礦氣體G、排出氣OG、濃縮后的甲烷氣體PG的任一種均不在爆炸范圍，確認(rèn)了可以穩(wěn)定且安全地進(jìn)行碳礦氣體G、排出氣OG的處理，進(jìn)行甲烷氣體PG的濃縮。〔第6實(shí)施方案〕另外，在上述第5實(shí)施方案中，形成吸附塔2使用2個(gè)塔的本裝置400時(shí)，如下構(gòu)成進(jìn)行甲烷氣體吸附工序、均壓工序、曱烷氣體解吸工序、均壓工序、空氣升壓工序，進(jìn)一步也可以形成如下構(gòu)成的本裝置400:在曱烷氣體吸附工序前將大氣壓附近的空氣導(dǎo)入吸附塔2內(nèi)，升壓至規(guī)定壓力的空氣升壓工序，然后進(jìn)一步，供給收集的高濃度可燃性氣體，然后進(jìn)行甲烷氣體吸附工序。以下，基于圖13說(shuō)明該本裝置400。此時(shí)，本裝置400如表6所示，使第1吸附塔2d按照下述順序運(yùn)轉(zhuǎn)A:曱烷氣體吸附工序、B:均壓工序、C:曱烷氣體解吸工序、D:甲烷氣體解吸工序、E:曱烷氣體解吸工序、F:均壓工序、G:空氣升壓工序、H:制品氣體升壓工序，與其對(duì)應(yīng)，使第2吸附塔2e按照下述順序運(yùn)轉(zhuǎn)A:曱烷氣體解吸工序、B:均壓工序、C:空氣升壓工序、D:制品氣體升壓工序、E:曱烷氣體吸附工序、F:均壓工序、G:曱烷氣體解吸工序、H:曱烷氣體解吸工序，可以連續(xù)地濃縮曱烷氣體。此時(shí)，使兩塔均壓，可以提高進(jìn)行曱烷氣體吸附工序或甲烷氣體解吸工序時(shí)的效率。特別是，在曱烷氣體吸附工序前，通過(guò)空氣與高濃度曱烷氣體PG(制品氣體)升壓至大氣壓附近，可以提高進(jìn)行曱烷氣體吸附工序時(shí)的效率。另外，在曱烷氣體吸附工序中，由于也供給高濃度的曱烷氣體PG，所以可以提高濃縮效率。ABC吸附塔2d曱烷氣體吸附工序均壓工序甲烷氣體解吸工序吸附塔2e曱烷氣體解吸工序均壓工序空氣升壓工序DEF吸附塔2d曱烷氣體解吸工序曱烷氣體解吸工序均壓工序吸附塔2e制品氣體升壓工序曱烷氣體吸附工序均壓工序GF吸附塔2d空氣升壓工序制品氣體升壓工序吸附塔2e曱烷氣體解吸工序甲烷氣體解吸工序即，除特別說(shuō)明之外，在與第5實(shí)施方案相同的條件下，使用填充有上述實(shí)施例7所述的吸附材料3a的2個(gè)塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2,如上述表6所示，進(jìn)行曱烷氣體的吸附、均壓、解吸、均壓、空氣升壓、制品氣體升壓的各工序，濃縮碳礦氣體G所含的曱烷氣體。需要說(shuō)明的是，吸附塔2d、2e分別為圓筒狀的、容積為0.5L、填充有245.5g曱烷吸附材料3a的吸附塔2,以2L/M供給向該吸附塔2中碳礦氣體G。具體而言，主要對(duì)吸附塔2d進(jìn)行如下說(shuō)明(需要說(shuō)明的是，由于供給路切換閥40等切換閥的開(kāi)關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)與上述實(shí)施方案相同，所以省略記載)，在預(yù)先真空排出氣的狀態(tài)下，用鼓風(fēng)機(jī)4a將碳礦氣體G通過(guò)供給路30供給到吸附塔2d內(nèi)，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2d內(nèi)的碳礦氣體G中未被吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過(guò)釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間(曱烷氣體吸附工序的一部分)。接著，通過(guò)曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a檢測(cè)出的排出氣OG的曱烷濃度達(dá)到3.7%體積的時(shí)間點(diǎn)，判斷曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結(jié)束后，通過(guò)吸附塔間連通路35連通甲烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2d與甲烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2e,使吸附塔2d內(nèi)的氣體流通到吸附塔2e內(nèi)(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內(nèi)，壓力降低，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體解吸工序中，可以得到較高濃度的制品氣體(濃縮后的曱烷氣體PG)，另一方面，在吸附塔2e內(nèi)，壓力升高，在隨后進(jìn)行的曱烷氣體吸附工序中，能易于吸附甲烷氣體。然后，將吸附塔2d內(nèi)進(jìn)一步減壓，將吸附的曱烷氣體從曱烷吸附材料3a解吸，同時(shí)通過(guò)收集路32開(kāi)始收集該濃縮后的曱烷氣體PG,貯藏在貯藏罐8中(曱烷氣體解吸工序的一部分)。此時(shí)，在吸附塔2e內(nèi)，實(shí)行下述空氣升壓工序、制品氣體升壓工序與曱烷氣體吸附工序。進(jìn)而，通過(guò)吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結(jié)束、壓力達(dá)到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結(jié)束、壓力達(dá)到大氣壓附近的吸附塔2e,使吸附塔2e內(nèi)的氣體流通到吸附塔2d內(nèi)(均壓工序的一部分)。在該均壓工序中，吸附塔2d與吸附塔2e內(nèi)的壓力的任一種均被均壓到大致為真空狀態(tài)與大氣壓之間的壓力。接著，在該均壓工序后進(jìn)行曱烷氣體吸附工序的吸附塔2d中，為了可以更容易地吸附曱烷氣體，從導(dǎo)入路50導(dǎo)入大氣壓附近的空氣，使吸附塔2d內(nèi)的壓力上升到規(guī)定的壓力(空氣升壓工序的一部分)，同時(shí)通過(guò)凈化路33導(dǎo)入貯藏罐8內(nèi)的濃縮后的曱烷氣體PG，45使吸附塔2d內(nèi)的壓力從規(guī)定的壓力上升到大氣壓附近(制品氣體升壓工序)。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方案的空氣升壓工序如下進(jìn)行在上述第5實(shí)施方案的空氣升壓工序中，僅導(dǎo)入空氣，僅進(jìn)行一次性升壓至大氣壓時(shí)的一半時(shí)間，在剩余的時(shí)間中通過(guò)導(dǎo)入0.3L曱烷氣體PG而進(jìn)行制品氣體升壓工序直至達(dá)到大氣壓。在該空氣升壓工序與制品氣體升壓工序后，在吸附塔2d中進(jìn)行曱烷氣體吸附工序。需要說(shuō)明的是，與其對(duì)應(yīng)，在吸附塔2e中也同樣地收集濃縮后的曱烷氣體PG。如上所述地操作，可知通過(guò)吸附塔2d得到的濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度為51.5%體積，高于上述實(shí)施方案1的實(shí)施例7中的曱烷濃度(40.2%體積)。另外，在上述實(shí)施方案6中，通過(guò)導(dǎo)入0.5L曱烷氣體PG而進(jìn)行上述制品氣體升壓工序直至達(dá)到大氣壓。結(jié)果，通過(guò)吸附塔2d得到的濃縮后的甲烷氣體PG的曱烷濃度提高至53.5%體積。進(jìn)而，在上述實(shí)施方案6中，通過(guò)導(dǎo)入1.0L曱烷氣體PG而進(jìn)行上述制品氣體升壓工序直至達(dá)到大氣壓。結(jié)果，通過(guò)吸附塔2d得到的濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度提高至57.0%體積。因此，表明了通過(guò)依次重復(fù)進(jìn)行曱烷氣體吸附工序、均壓工序、曱烷氣體解吸工序、均壓工序、空氣升壓工序、制品氣體升壓工序、曱烷氣體吸附工序，在吸附塔2的2個(gè)塔之間交替進(jìn)行，即使在上述任一種情況下，制品氣體均在爆炸濃度范圍外，可穩(wěn)定且安全地得到高濃度曱烷氣體PG。需要說(shuō)明的是，不僅僅在吸附塔2為2個(gè)塔的情況下，在設(shè)置有3個(gè)塔的吸附塔2的情況下也同樣確認(rèn)了能濃縮曱烷氣體直至上述高濃度的甲烷濃度。[其他實(shí)施方案l(1)在上述第1-第6實(shí)施方案中，為了除去所供給的原料氣體G中的水分，以使吸附材料3適當(dāng)?shù)匚娇扇夹詺怏w，所以可以設(shè)置除濕機(jī)。具體而言，通過(guò)在供給路30上設(shè)置除濕機(jī)，可以除去原料氣體G中的水分。另外，在吸附塔2內(nèi)填充能選擇性地吸附水分的水分用吸附材料，可以防止水分導(dǎo)致可燃性氣體的吸附性能降低。(2)在上述第1-第6實(shí)施方案中，雖然在吸附塔2中填充吸附材料3，但該吸附材料3可以單獨(dú)使用，也可以混合2種以上使用。(3)在上迷第1-第6實(shí)施方案中，如圖13所示，也能構(gòu)成下述可燃性氣體濃縮裝置具備連通貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐8與供給路30的再供給路36，在可燃性氣體吸附工序中，控制設(shè)備6將流經(jīng)供給路30的原料氣體G與從貯藏罐8通過(guò)再供給路36流經(jīng)供給路30的一部分高濃度可燃性氣體PG混合，供給到吸附塔2中。在原料氣體G中的可燃性氣體濃度較低的情況等下，在該原料氣體G被供給到吸附塔2之前的供給路30中，通過(guò)打開(kāi)設(shè)置在再供給路36的再供給路切換閥46，使其與從貯藏罐8流經(jīng)再供給路36的高濃度可燃性氣體混合，使原料氣體G的濃度上升一定程度，由此可以供給到吸附塔2內(nèi)。由此，可以將收集到貯藏罐8中的濃縮后的可燃性氣體PG的濃度濃縮到更高濃度，同時(shí)可以有效地防止原料氣體G或濃縮后的可燃性氣體PG的濃度達(dá)到爆炸范圍內(nèi)。(4)在上述第1-第6實(shí)施方案中，使用碳礦氣體作為原料氣體G，使用曱烷氣體作為可燃性氣體，作為原料氣體G,只要是含有可燃性氣體與空氣的氣體即可，沒(méi)有特別限定，另外，作為可燃性氣體，只要是可燃性的氣體，就沒(méi)有特別限定。然后，根據(jù)可燃性氣體的種類(lèi)，可以適當(dāng)變更吸附材料3的物性，例如作為上述吸附材料3的平均細(xì)孔直徑，選擇可燃性氣體的平均分子徑的1.2倍-2倍左右的材料時(shí)，可以選擇性地吸附可燃性氣體。(5)在上述第1-第6實(shí)施方案中，使用曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a作為吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備7，也可以使用經(jīng)過(guò)時(shí)間測(cè)量設(shè)備7b代替該曱烷濃度檢測(cè)設(shè)備7a。即，經(jīng)過(guò)時(shí)間測(cè)量設(shè)備7b預(yù)先測(cè)量填充在吸附塔2中的吸附材料3達(dá)到可燃性氣體的吸附極限(吸附轉(zhuǎn)效)的吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間，進(jìn)而，在可燃性氣體吸附工序中，測(cè)量從可燃性氣體的吸附開(kāi)始的經(jīng)過(guò)時(shí)間，直到該經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到上述經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)，可以將"應(yīng)結(jié)束可燃性氣體吸附工序"發(fā)送到控制設(shè)備6。由此，控制設(shè)備6控制供給路切換閥40，可以停止通過(guò)供給設(shè)備4的原料氣體G供給。此時(shí)，如下操作可以盡量防止原料氣體G從吸附塔2內(nèi)釋放到外部，同時(shí)可以適當(dāng)?shù)剡^(guò)渡到可燃性氣體解吸工序通過(guò)經(jīng)過(guò)時(shí)間測(cè)量設(shè)備7b，比較吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間與經(jīng)過(guò)時(shí)間，經(jīng)過(guò)時(shí)間未超過(guò)吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間時(shí)，繼續(xù)供給原料氣體G,經(jīng)過(guò)時(shí)間與吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間相同或超過(guò)吸附轉(zhuǎn)效時(shí)間時(shí)，停止供給原料氣體G。(6)在上述第l、第2、第5、第6實(shí)施方案中，向上述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的上述吸附塔2中供給空氣，但不限定于此，例如，可以使用通過(guò)在碳礦內(nèi)挖掘時(shí)向礦洞內(nèi)的通氣而釋放到大氣中的通氣曱烷(通風(fēng)空氣甲烷，通常甲烷濃度為0.5%)。由此，可以回收通風(fēng)空氣曱烷中所含的曱烷氣體，從而可以有效回收通常釋放的通氣甲烷。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置與可燃性氣體濃縮方法能作為下述技術(shù)有效地利用濃縮可燃性氣體時(shí)可以避免達(dá)到爆炸范圍的濃度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高濃度濃縮。權(quán)利要求1、可燃性氣體濃縮裝置，所述裝置具備下述設(shè)備吸附塔，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材料；供給設(shè)備，其通過(guò)供給路向所述吸附塔供給含有可燃性氣體與空氣的原料氣體，同時(shí)通過(guò)釋放路將所述原料氣體中未吸附于所述吸附材料的排出氣釋放到所述吸附塔外部；收集設(shè)備，其將所述吸附塔內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過(guò)收集路收集；以及控制設(shè)備，其通過(guò)所述供給設(shè)備向所述吸附塔供給所述原料氣體，同時(shí)依次實(shí)行下述工序從所述吸附塔釋放所述排出氣的可燃性氣體吸附工序與通過(guò)所述收集設(shè)備收集解吸的所述可燃性氣體的可燃性氣體解吸工序。2、權(quán)利要求l的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附材料是MP法測(cè)得的平均細(xì)孔直徑為4.5-15A且在大氣壓與298K下的曱烷氣體吸附量為20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅膠與有機(jī)金屬配位化合物的至少一種。3、權(quán)利要求1或2的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附材HK法中的平均細(xì)孔直徑為10A以下的細(xì)孔容積為全部細(xì)孔容積的50%體積以上。4、權(quán)利要求1或2的可燃性氣體濃縮裝置，其特征在于，所述同時(shí)在77K下的氮吸附量中，對(duì)應(yīng)于用HK法測(cè)得的10A的平均細(xì)孔直徑在相對(duì)壓0.013下之氮吸附量是對(duì)應(yīng)于全部細(xì)孔容積在相對(duì)壓0.99下之氮吸附量的50%體積以上。5、權(quán)利要求l-4中任一項(xiàng)的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述裝置具備檢測(cè)所述釋放路中的所述可燃性氣體狀態(tài)的吸附結(jié)束檢測(cè)所述控制設(shè)備基于所述吸附結(jié)束檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果，實(shí)行從所述可燃性氣體吸附工序向所述可燃性氣體解吸工序的切換。6、權(quán)利要求l-5中任一項(xiàng)的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設(shè)備向所述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的所述吸附塔中供給空氣，然后實(shí)行所述可燃性氣體吸附工序。7、權(quán)利要求6的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設(shè)備在向所述吸附塔中供給空氣后，進(jìn)一步向該吸附塔中供給所述收集的可燃性氣體，然后，實(shí)行所述可燃性氣體吸附工序。8、權(quán)利要求l-7中任一項(xiàng)的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述裝置具備連通貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐與所述吸附塔的凈化路，所述控制設(shè)備在所述可燃性氣體解吸工序前實(shí)行下述凈化工序?qū)⑺鲑A藏罐內(nèi)的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)所述凈化路流通到所述可燃性氣體吸附工序結(jié)束了的所述吸附塔內(nèi)。9、權(quán)利要求8的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設(shè)備在將所述凈化工序中流通到所述吸附塔中的所述高濃度可燃性氣體從所述吸附塔釋放到所述釋放路后，在所述可燃性氣體解吸工序前，實(shí)行下述再流通工序通過(guò)連通連接所述釋放路與所述供給路的凈化氣體回收路將該高濃度可燃性氣體再次流通到所述供給路中。10、權(quán)利要求l-7中任一項(xiàng)的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附塔由2個(gè)塔構(gòu)成，所述控制設(shè)備在所述吸附塔的2個(gè)塔之間交11、權(quán)利要求8或9的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附塔由多個(gè)塔構(gòu)成，所述控制設(shè)備在所述吸附塔的多個(gè)塔之間依次實(shí)行所述可燃性氣體吸附工序、所述凈化工序與所述可燃性氣體解吸工序。12、權(quán)利要求10或U的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設(shè)備通過(guò)連通所述可燃性氣體解吸工序結(jié)束了的一方的所述吸附塔與所迷可燃性氣體吸附工序結(jié)束了的另一方的所述吸附塔之吸附塔間連通路，在所述一方的吸附塔的所述可燃性氣體吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的所述可燃性氣體解吸工序之前，實(shí)行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內(nèi)之氣體從所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。13、權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述裝置具備連通貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐與所述供給路的再供給路，在所述可燃性氣體吸附工序中，所述控制設(shè)備將流經(jīng)所述供給路的原料氣體與從所述貯藏罐通過(guò)再供給路流經(jīng)所述供給路的一部分高濃度可燃性氣體混合，供給到所述吸附塔中。14、可燃性氣體濃縮方法，所述方法在進(jìn)行可燃性氣體吸附工序后實(shí)行可燃性氣體解吸工序，所述可燃性氣體吸附工序如下通過(guò)供給路向填充有吸附可燃性氣體的吸附材料的吸附塔中供給含有可燃性氣體與空氣的原料氣體，同時(shí)將所述原料氣體中未吸附于所述吸附材料的排出氣通過(guò)釋放路釋放到所述吸附塔的外部；所述可燃性氣體解吸工序如下將所述吸附塔內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過(guò)收集路收集所述可燃性氣體。15、權(quán)利要求14的可燃性氣體濃縮方法，其中，如下實(shí)行凈化工序?qū)①A藏收集的可燃性氣體的貯藏罐內(nèi)的一部分高濃度可燃性氣體通過(guò)凈化路流通到所述可燃性氣體吸附工序結(jié)束、且實(shí)行所述可燃性氣體解吸工序之前的所述吸附塔內(nèi)。16、權(quán)利要求15的可燃性氣體濃縮方法，其中，在所述凈化工序中，在將流通到所述吸附塔中的可燃性氣體從所述吸附塔釋放到所述釋放路中之后、實(shí)行所述可燃性氣體解吸工序之前，實(shí)行通過(guò)凈化氣體回收路使該可燃性氣體再次流通到所述供給路中的再流通工序。全文摘要本發(fā)明的可燃性氣體濃縮裝置具備設(shè)備吸附塔(2)，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材料(3)；供給設(shè)備(4)，其通過(guò)供給路(30)向吸附塔(2)供給含有可燃性氣體與空氣的原料氣體(G)，同時(shí)通過(guò)釋放路(31)將原料氣體(G)中未吸附于吸附材料(3)的排出氣(OG)釋放到吸附塔(2)的外部；收集設(shè)備(5)，其將吸附塔(2)內(nèi)減壓至低于大氣壓，使吸附于吸附材料(3)的可燃性氣體解吸，通過(guò)收集路(32)收集；控制設(shè)備(6)，其依次實(shí)行通過(guò)供給設(shè)備(4)向吸附塔(2)供給原料氣體(G)的同時(shí)從吸附塔(2)釋放排出氣(OG)的可燃性氣體吸附工序與通過(guò)收集設(shè)備(5)收集解吸的可燃性氣體的可燃性氣體解吸工序。文檔編號(hào)C10L3/10GK101617031SQ20078004907公開(kāi)日2009年12月30日申請(qǐng)日期2007年10月11日優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日發(fā)明者關(guān)建司,平尾勝?gòu)?紫藤悅雄申請(qǐng)人:大阪瓦斯株式會(huì)社;日本燃?xì)怆娏ν顿Y有限公司