可燃性气体浓缩装置及可燃性气体浓缩方法

文档序号:5103914阅读:580来源:国知局

专利名称::可燃性气体浓缩装置及可燃性气体浓缩方法
技术领域
:本发明涉及将含有可燃性气体与空气的原料气体供给到吸附塔中,吸附可燃性气体,进行浓缩的可燃性气体浓缩装置与可燃性气体浓缩方法。
背景技术
:有效利用可燃性气体作为燃料等时,必须从含有可燃性气体的原料气体中分离空气等气体,并将可燃性气体浓缩至适当的范围。虽然已经提出了各种浓缩这种可燃性气体的装置和方法,例如在专利文献1中,提出了下述发明以由含有作为可燃性气体的曱烷气体该原料气体中分离空气(主要含有氮、氧、':氧化碳),浓;宿曱烷气体进行利用。即,在上述专利文献l中,提出了下述装置和方法的发明使用与氮相比,甲烷气体的吸附速度非常慢的天然沸石作为吸附材料(换言之,使用相对于甲烷气体,优先吸附氮、氧、二氧化碳的吸附材料),通过压缩机等向填充有该吸附材料的吸附塔中导入碳矿气体至规定压力,使碳矿气体所含的氧、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气体,进而从吸附塔的上部释放该曱烷气体直至达到大气压,浓缩曱烷气体。气,浓缩曱烷气体,利用该浓缩的曱烷气体作为燃料等。[专利文献l]曰本特开昭58-198591号公才艮
发明内容另一方面,通常可燃性气体存在爆炸的可能性,在原料气体等中含有一定浓度范围的可燃性气体时有可能爆炸。该浓度范围因可燃性气体的种类而不同,但通常认为是含有5-20%体积左右的范围的可燃性气体。并且,认为在上述甲烷气体的情况下,在同样的浓度范围中有爆炸的可能性。另外,可燃性气体爆炸的可能性除可燃性气体的浓度之外,在原料气体等中含有一定浓度的氧气时也有爆炸的可能性。该浓度范围为含有10%体积以上氧气的范围。因此,处理含有可燃性气体的气体时,必须格外注意上述可燃性气体与氧气的浓度范围。特别是在气体处于可燃性气体或氧气有可能爆炸的浓度范围附近的情况下,调节该可燃性气体或氧气的浓度,使其不处于上述浓度范围是重要的。此处,关于这点,对上述专利文献l所记载的发明进行研究时,浓缩后的曱烷气体为较高的浓度(曱烷浓度60%体积左右),虽然处于爆炸浓度范围外,但从碳矿气体(曱烷浓度为44。/。体积左右,氧气浓度为12%体积左右)排出一定程度的曱烷气体后的排出气中,含有较低浓度(曱烷浓度为44%体积以下)的甲烷气体,而且也含有规定浓度(氧气浓度为约12%体积以上)的氧气,所以存在下述问题曱烷气体与氧气中的任一种有可能处于爆炸浓度范围内,从而有该排出气发生爆炸之虞。另外,上述碳矿气体存在于碳矿内时,处于曱烷浓度非常浓的状态(曱烷浓度99%体积左右),但碳矿气体自然涌出时或为了利用碳矿气体而使用真空泵等吸出时,由于混合了空气,所以变为曱烷浓度较低的状态(也取决于条件,但例如含有平均20-40%体积左右曱烷气体的状态)。因此,如同专利文献l所记载的发明那样利用压缩机等将接近于有爆炸可能性的浓度范围的浓度的碳矿气体导入吸附塔中时,存在下迷问题碳矿气体的压力上升,从而有在比上述浓度范围更宽的浓度范围中也发生爆炸之虞。即,难以优选使用压缩机在碳矿内进行甲烷气体的浓缩。需说明的是,上述专利文献l中甲烷气体浓缩装置的爆炸可能性不是仅对于曱烷气体浓缩装置会产生的问题,也是对于可燃性气体的常规浓缩装置会产生的问题。本发明鉴于上述课题完成,其目的在于提供浓缩可燃性气体时,可以在避免达到爆炸范围的浓度的同时实现高浓度浓缩的技术。为了达到上述目的,本发明的可燃性气体浓缩装置的第1特征构成在于,具备设备吸附塔,其填充有吸附可燃性气体的吸附材与空气的原料气体,同时通过释放路将所述原料气体中未吸附于所述吸附材料的排出气释放到所述吸附塔的外部;收集设备,其将所述吸附塔内减压至低于大气压,使吸附于所述吸附材料的可燃性气体解吸,通过收集路收集;控制设备,其依次实行在通过所述供给述排出气的可燃性气体吸附工序与收集通过所述收集设备解吸的所述可燃性气体的可燃性气体解吸工序。根据上述第l特征构成,通过控制设备的控制依次实行下述工序可燃性气体吸附工序从通过上述供给设备供给到吸附塔中的原料气体中将可燃性气体吸附于吸附材料,将原料气体中未吸附于吸附材料的排出气从吸附塔释放到外部;以及可燃性气体解吸工序将吸附塔内减压至低于大气压,通过上述收集设备使吸附在吸附材料中的可燃性气体解吸,进行收集。由此,可燃性气体吸附工序中,可以使可燃性气体本身吸附于吸附材料,范围,从而设定为爆炸范围外的浓度;7另外,可燃性气体解吸工序中,由于将吸附塔减压至低于大气压,使可燃性气体解吸,所以可提高可燃性气体的回收率,并使可燃性气体的浓度高于爆炸范围,同时降低氧气浓度,从而将收集的浓缩后的可燃性气体设定为爆炸范围外的浓度。吸附塔释放排出气,并在大气压附近使用可燃性气体的吸附性能高的吸附材料,所以可不使用压缩泵等,仅通过鼓风等向吸附塔供给原料气体,并可防止在供给原料气体时由于用压缩机提高原料气体的压力而达到爆炸范围内的浓度。除第1特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第2特征构成还在于所述吸附材料为下述材料吸附作为所述可燃性气体的曱烷气体的曱烷吸附材料,同时其为选自用MP法测定的平均细孔直径为4.5-15A且在大气压与298K下的曱烷气体吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶及有机金属配位化合物的至少一种。根据上述第2特征构成,通过使用在大气压与298K下能选择性吸298K下,也可以使该曱烷吸附材料充分吸附曱烷气体。即,在大气压与298K下的曱烷吸附量低于20Ncc/g时,在低压(特别是大气压左右)下的曱烷吸附性能降低,浓缩后曱烷气体的曱烷浓度降低,同时为了维持吸附性能,必须增加吸附材料,导致装置大型化。需要说明的是,上述曱烷吸附量的上限没有特别限定,但目前所得的曱烷吸附材料的曱烷吸附量为40Ncc/g以下的程度。另外,MP法(分子探针法,Molecular-Probe法)中的平均细孔直径小于4.5A时,氧气、氮气吸附量增加,浓缩后曱烷气体中的曱烷浓度降低,或者平均细孔直径接近于曱烷分子径,吸附速度减慢,曱烷吸附性能降低,或者不能吸附。另一方面,MP法中的平均细孔直径大于15A时,也出现下述情况在低压(特别是大气压左右)下的曱烷吸附性能降低,浓缩后曱烷气体的曱烷浓度降低,同时为了维8持吸附性能,必须增加吸附材料,导致装置大型化。因此,可以为下述曱烷吸附材料选自采用MP法的平均细孔直径为4.5-15A且在大气压与298K下的曱烷气体吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶与有机金属配位化合物的至少一种。除第1或第2特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第3甲烷气体的甲烷吸附材料,同时HK法中的平均细孔直径为10A以下的细孔容积为全部细孔容积的50%体积以上。根据上述第3特征构成,由于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的平均细孔直径为10A以下的细孔容积占全部细孔容积的50%体积以上,所以即使在大气压下,也可以增加曱烷气体的可吸附量,并可以充分吸附曱垸气体。需要说明的是,上迷平均细孔直径的下限没有特别限定,平均细孔直径为10A以下的细孔容积为全部细孔容积的50。/0以上即可。除第1或第2特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第4气体的甲烷吸附材料,同时在77K下的氮吸附量中,对应于采用HK全部细孔容积在相对压0.99下之氮吸附量的50%体积以上。此处,所谓相对压,是指相对于在测定温度下的相对于饱和蒸气压的压力比。根据上述第4特征构成,在可以选择性地吸附曱烷气体的吸附材料中,作为在77K下的氮吸附量,对应于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的10A的平均细孔直径在低压状态下(相对压为0.013)之氮吸附量为对应于全部细孔容积在77K下接近于饱和蒸气压的状态(相对压为0.99)下之氮吸附量的50%体积以上。由此,相对压0.99的吸附量表示全部细孔容积,相对压0.013的吸附量表示10A以下的细孔容积,各个值之比与上述相同地表明IOA以下的细孔的比例较大。作为其结果,以曱烷气体与空气的混合气体为原料气体时,也容易且有效地在大气压附近浓缩曱烷气体。除第l-第4特征构成的任一构成之外,本发明的可燃性气体浓缩状态的吸附结束检测设备,所述控制设备基于所述吸附结束检测设解吸工序。根据上述第5特征构成,基于用所述吸附结束检测设备得到的检测结果,控制设备可以从上述可燃性气体吸附工序切换为上述可燃性气体解吸工序。由此,如果可以检测释放路中的可燃性气体的状态,判断可燃性气体吸附结束,则在可燃性气体吸附工序后,立即实行可燃性气体解吸工序,从而可以防止随着吸附结束将未吸附的可燃性气体释放到释放路中。除第l-第5特征构成的任一个构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第6特征构成还在于上述控制设备向上述可燃性气体解吸工序结束了的上述吸附塔中供给空气,然后实行上述可燃性气体吸附工序。根据上述第6特征构成,上述控制设备可以向上述可燃性气体解吸工序结束了的上述吸附塔中供给空气,然后实行上述可燃性气体吸附工序。由此,可以向可燃性气体解吸工序结束并处于减压至低于大气压的状态下的吸附塔内供给较高压(大气压附近)的空气,并升压至大气压附近(以下,有时也称为空气升压工序),在吸附塔中实行可燃性气体吸附工序时,可以形成易于吸附作为吸附对象的可燃性气体的环境。除第6特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第7特征构成还在于上述控制设备在向所述吸附塔中供给空气后,进一步向该吸附塔中供给上述收集的可燃性气体,然后实行所述可燃性气体吸附工序。根据上述第7特征构成,上述控制设备可以在向上述可燃性气体解吸工序结束了的所述吸附塔中供给空气后,进一步供给在上述可燃性气体解吸工序中收集的高浓度可燃性气体,然后实行所述可燃性气体吸附工序。即,可以向可燃性气体解吸工序结束并处于减压至低于大气压的状态下的吸附塔内供给较高压(大气压附近)的空气,升压至规定的压力,同时,随后进一步供给高浓度的可燃性气体,从规定的压力升压至大气压附近。由此,在吸附塔中实行可燃性气体吸附工序时,可以向吸附材料中供给原料气体与浓度高于该原料气体的可燃性气体,与仅供给原料气体的情况相比,可以提高可燃性气体的浓缩率。另外,通过将吸附塔内的压力升高至大气压附近,可以形成易于吸附作为吸附对象的可燃性气体的环境。需说明的是,为了提高浓缩率,也考虑完全不进行用空气的升压,但仅将高浓度可燃性气体供给到吸附塔中时,在可燃性气体吸附工序中仅吸附该高浓度可燃性气体,可燃性气体马上达到规定的浓度,从释放路释放,无法充分吸附原料气体,所以必须导入空气,升压至规定的压力。除第l-第7特征构成的任一个之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第8特征构成还在于具备连通贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐与上述吸附塔的净化路,上述控制设备在上述可燃性气体解吸工序前实行下述净化工序将所述贮藏罐内贮藏的一部分高浓度可燃性气体通过所述净化路流通到上述可燃性气体吸附工序结束后的所述吸附塔内。根据上述第8特征构成,上述控制设备可以在上述可燃性气体解吸工序前实行下述净化工序将贮藏在贮藏罐内的一部分高浓度可燃性气体通过连通贮藏罐与吸附塔的净化路流通到上述可燃性气体吸附工序结束后的吸附塔内。由此,在可燃性气体吸附工序结束、开始可燃性气体解吸工序前,通过实行净化工序用贮藏于贮藏罐中的高浓度可燃性气体将在氧气占大部分的气体)从吸附塔内排出,释放到释放路中,通过形成提高了吸附塔内的可燃性气体浓度的状态并通过高浓度的可燃性气体净化来增加可燃性气体吸附量,从而可以防止在随后实行的可燃性气体解吸工序中收集的可燃性气体浓度降低。除第8特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第9特征构成还在于上述控制设备在上述净化工序中流通到上述吸附塔中的上述高浓度可燃性气体从所述吸附塔释放到上述释放路中后,在上述可燃性气体解吸工序前,实行下述再流通工序通过连通连接所述释放路与上述供给路的净化气体回收路,将该高浓度可燃性气体再次流通到所述供给路中。根据上述第9特征构成,上述控制设备在通过上述净化工序中流通到吸附塔中的高浓度可燃性气体排出吸附塔内的气体,该可燃性气体从所述吸附塔释放到上述释放路中后,在上述可燃性气体解吸工序前,实行下述再流通工序通过连通连接所述释放路与上述供给路的净化气体回收路,使该可燃性气体再次流通到所述供给路中。由此,不将在净化工序中用于释放吸附塔内气体的高浓度可燃性气体通过释放路释放到吸附塔的外部空间,而使其再次流通到供给路中,从而可以防止浪费浓缩至高浓度的可燃性气体,同时可以将浓缩至浓度高于原料气体的可燃性气体进一步用于浓缩,从而进一步促进可燃性气体的浓缩。第1-第7特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第10特征构成除还在于上述吸附塔由2个塔构成,上述控制设备在所述吸附解吸工序。根据上述第10特征构成,在由上述2个塔构成的吸附塔之间,控序,从而可以连续收集浓缩后的可燃性气体,提高可燃性气体的生产率。除第8或第9特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第ll特征构成还在于上述吸附塔由多个塔构成,上述控制设备在所述吸附塔的多个塔之间依次实行上述可燃性气体吸附工序、上述净化工序与上述可燃性气体解吸工序。根据上述第11特征构成,在上述由多个塔构成的吸附塔之间,控制设备依次实行上述可燃性气体吸附工序、上述净化工序与上述可燃性气体解吸工序,从而可以连续收集浓缩后的可燃性气体,同高浓度的可燃性气体的生产率。除第10或第11特征构成之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第12特征构成还在于上述控制设备通过连通上述可燃性气体解吸工序结束了的一方的吸附塔与上述可燃性气体吸附工序结束了的另一方的吸附塔之吸附塔间连通路,在所述一方的吸附塔的上述可燃性气体吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的上述可燃性气体解吸工序之前,实行下述均压工序使所述另一方的吸附塔内之气体从所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。根据上述第12特征构成,上述控制设备通过连通一方的上述吸附塔与另一方的上述吸附塔的吸附塔间连通路,在所述一方的吸附塔的上述可燃性气体吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的上述可燃性气体解吸工序之前,实行下述均压工序使所述另一方的吸附塔内之气体从所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。由此,通过吸附塔间连通路,使上述另一方的吸附塔内之气体从所述另一方的吸附塔向上述一方的吸附塔中流通,通过上述均压工序可以均衡两吸附塔内的压力,并且由于升高所述一方的吸附塔内压力,在该一方的吸附塔中实行可燃性气体吸附工序时,可以形成易于吸附作为吸附对象的可燃性气体的环境,所述一方的吸附塔处于上述可燃性气体解吸工序结束、上述可燃性气体吸附工序之前的较低压状态(从大气压至真空的程度),所述另一方的吸附塔处于上述可燃性气体吸附工序结束、上述可燃性气体解吸工序之前的较高压状态(大气压附近)。另外,通过可燃性气体解吸工序得到高浓度可燃性气体时,随着吸附塔内的压力降低,所得的制品气体浓度提高。因此,通过实行均压工序,可以降低可燃性气体解吸工序前吸附塔内的压力,并与不实行均压工序的情况相比,可以得到浓度更高的可燃性气体。除第1-第12特征构成的任一个特征之外,本发明的可燃性气体浓缩装置的第13特征构成还在于具备连通贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐与上述供给路的再供给路,在上述可燃性气体吸附工序中,上述控制设备将流经所述供给路的原料气体与从所述贮藏罐通过所述再供给路流经所述供给路的一部分高浓度可燃性气体混合,供给到上述吸附塔中。根据上述第13特征构成,即使在原料气体中的可燃性气体浓度较低等的情况下,在向吸附塔中供给该原料气体前的供给路中,与从贝e:藏罐通过再供给路流通的高浓度可燃性气体混合,使原料气体浓度上升一定程度,由此可以供给到吸附塔内。由此,可以将收集到贮藏罐中的浓缩后的可燃性气体浓度浓缩度达到爆炸范围内。为了达到上述目的的本发明可燃性气体浓缩方法的第1特征在性气体吸附工序如下通过供给路向填充有吸附可燃性气体的吸附材料的吸附塔中供给含有可燃性气体与空气的原料气体,同时通过述吸附塔的外部;所述可燃性气体解吸工序如下将所述吸附塔内减压至低于大气压,使吸附于所述吸附材料的可燃性气体解吸,通过收集路收集所述可燃性气体。根据上述第l特征,可以在进行可燃性气体吸附工序后,依次实行可燃性气体解吸工序,所述可燃性气体吸附工序如下从供给到中未吸附于吸附材料的排出气从吸附塔释放到外部;所述可燃性气体解吸工序如下将吸附塔内减压至低于大气压,使吸附于吸附材料的可燃性气体解吸,进行收集。由此,可以使可燃性气体本身吸附于吸附材料,将排出气中的可燃性气体浓度调节至极低的浓度范围,从而可以调节至爆炸范围外的浓度。另外,由于将吸附塔减压至低于大气压使可燃性气体解吸,所以可以提高可燃性气体的回收率,并可以将可燃性气体的浓度提高至高于爆炸范围,同时降低氧气浓度,将收集的浓缩过的可燃性气体调节至爆炸范围外的浓度。附塔中的释放,并使用在大气压附近可燃性气体吸附性能高的吸附材料,所以可不使用压缩泵等而仅通过鼓风等,将原料气体供给到吸附塔中,并且在供给原料气体时,可以防止由于压缩机等使原料气体的压力升高而达到爆炸范围内的浓度。除第1特征之外,本发明的可燃性气体浓缩方法的第2特征还在于实行下述净化工序使贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐内的一部分高浓度可燃性气体通过净化路流通到上述可燃性气体吸附工序结束且实行上述可燃性气体解吸工序前的上述吸附塔内。根据上述第2特征,可以如下实行净化工序使贮藏在贮藏罐内的一部分高浓度可燃性气体通过连通贮藏罐与吸附塔的净化路流通到上述可燃性气体吸附工序结束、开始可燃性气体解吸工序前的吸附塔内。由此,在可燃性气体吸附工序结束、开始可燃性气体解吸工序前,通过实行净化工序用贮藏在贮藏罐中的高浓度可燃性气体将在氧气占大部分的气体)从吸附塔内排出,释放到释放路中,通过形成提高了吸附塔内的可燃性气体浓度的状态并通过高浓度的可燃性气体净化来增大可燃性气体吸附量,从而可防止随后实行的可燃性气体解吸工序中收集的可燃性气体浓度降低。除第2特征之外,本发明的可燃性气体浓缩方法的第3特征还在于在上述净化工序中,在将流通到上述吸附塔中的可燃性气体从所述吸附塔释放到上述释放路之后、实行上述可燃性气体解吸工序之前,实行通过净化气体回收路使该可燃性气体再次流通到上述供给路中的再流通工序。根据上述第3特征,用在上述净化工序中流通到吸附塔中的高浓度可燃性气体排出吸附塔内的气体,在该可燃性气体从所述吸附塔释放到上述释放路中之后、实行上述可燃性气体解吸工序之前,可以实行下述再流通工序通过连通连接所述释放路与上述供给路的净化气体回收路,将该可燃性气体再次流通到所述供给路中。由此,不将在净化工序中用于释放吸附塔内气体的高浓度可燃性气体通过释放路释放到吸附塔的外部空间,而使其再次流通到供给路中,可以防止浪费浓缩至高浓度的可燃性气体,同时将浓缩至浓度高于原料气体的可燃性气体进一步用于浓缩,可以进一步促进可燃性气体的浓缩。是表示第l实施方案的可燃性气体浓缩装置构成的构成简16[图2]是表示本申请的曱烷吸附材料3a的吸附特性图。[图3]是表示第1实施方案中可燃性气体浓缩装置的运转的流程图。是表示曱烷气体吸附工序的排出气OG中的曱烷浓度变化与经过时间的关系的图表。是表示曱烷气体解吸工序中的浓缩后曱烷气体PG中的曱烷浓度变化与经过时间的关系的图表。是表示甲烷气体解吸工序中的浓缩后曱烷气体PG中的甲烷浓度变化与吸附塔2内的压力的关系的图表。是表示第2实施方案的可燃性气体浓缩装置构成的构成简图。是表示第2实施方案的可燃性气体浓缩装置的运转的流程图。是表示第2实施方案的各曱烷浓度的净化气体量与浓缩后的曱烷气体PG的甲烷浓度之间关系的图表。是表示第3实施方案的可燃性气体浓缩装置构成的构成简图。是表示第3实施方案的可燃性气体浓缩装置的运转的流程图。是表示第3实施方案的可燃性气体浓缩装置的运转的流程图。是表示第4-第6实施方案的可燃性气体浓缩装置构成的构成简图。是表示第5实施方案的碳矿气体G的曱烷浓度与浓缩后的曱烷气体PG的曱烷浓度之间关系的图表。具体实施例方式基于本发明的可燃性气体浓缩装置100(以下简称为本装置ioo)的实施方案。[第1实施方案]图1是表示本装置100的简略构成图。具体而言,如图1所示,本装置100具备下述设备填充有吸附材料3的吸附塔2、在供给原料气体G的同时释放排出气OG的供给设备4、收集浓缩后(高浓度)的可燃性气体PG的收集设备5、控制供给设备4与收集设备5的控制设备6以及检测吸附塔2内吸附材料3的可燃性气体吸附结束的吸附结束检测设备7。另外,详细情况如下所述,本装置100设置在碳矿中时,作为上述供给设备4,使用鼓风机4a。即,从碳矿内抽吸产生的碳矿气体(原料气体G),不压缩该原料气体G,通过鼓风机4a实质上用大气压供给到吸附塔2中。作为上述收集设备5,使用真空泵5a。吸附塔2如下构成填充有可以吸附可燃性气体的吸附材料3,可以选择性地吸附供给到吸附塔2中的原料气体G内的可燃性气体。此处,原料气体G是含有可燃性气体与空气的气体,例如也可以为含有甲烷气体与空气的碳矿气体。另外,作为可燃性气体,只要是可燃性气体,就没有特别限定,例如可以为包含在碳矿气体中的甲烷气体。以下,以原料气体G为碳矿气体G,在原料气体G中含有作为可燃性气体的曱烷气体与空气的情况进行说明。需要说明的是,所谓碳矿气体G,是由碳矿产生的气体,根据条件而不同,在碳矿气体G中含有20-40%体积左右的曱烷气体、60-80%体积左右的空气(主要含有氮气、氧气)。吸附材料3只要可以选择性吸附可燃性气体,就没有特别限定,作为吸附材料3,可以使用下述曱烷吸附材料3a:选自MP法中的平均细孔直径为4.5-15A且在大气压与298K下的甲烷气体吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶及有机金属配位化合物(富马酸铜、对苯二曱酸铜、环己二曱酸铜等)的至少一种。需说明的是,作为上述平均细孔直径,可以优选4.5-10A,更优选为5-9.5A,另外,可以优选上述甲烷吸附量为25Ncc/g以上。例如,上述活性炭可以如下得到以将椰子壳或椰子壳碳在氮气中于600。C下完全碳化得到的碳化物粉碎到粒径为l-3mm的大小得到的物质作为碳质材料,使用内径为50mm的分批式流动活化炉,在水蒸气为10-15%体积、二氧化碳为15-20%体积以及剩余成分为氮的气氛下,在860。C下活化。如上所述,通过使用在大气压与298K下可以选择性地吸附曱烷气体的曱烷吸附材料3a作为吸附材料3,可以在大气压与298K下将甲烷气体充分吸附于该甲烷吸附材料3a。即,在大气压以及298K下的曱烷吸附量低于20Ncc/g时,在低压(特别是大气压左右)下的曱烷吸附性能降低,浓缩后曱烷气体的曱烷浓度降低,同时为了维持吸附性能,必须增加曱烷吸附材料3a,从而导致装置大型化。需说明的是,上述曱烷吸附量的上限没有特别限定,但目前所得的曱烷吸附材料3a的曱烷吸附量为40Ncc/g以下左右。另外,MP法中的平均细孔直径小于4.5A时,氧气、氮气的吸附量增加,浓缩后曱烷气体中的曱烷浓度降低,或者平均细孔直径接近于曱烷分子径导致吸附速度变緩,曱烷吸附性能降低,或者不能吸附。另一方面,MP法中的平均细孔直径大于15A时,在低压(特别是大气压左右)下的曱烷吸附性能降低,浓缩后曱烷气体的曱烷浓度降低,同时为了维持吸附性能,必须增加曱烷吸附材料3a,从而导致装置大型化。因此,可以为下述曱烷吸附材料3a:选自MP法中的平均细孔直径为4.5-15A且在大气压与298K下的曱烷气体吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶与有机金属配位化合物的至少一种。进而,上述曱烷吸附材料3a中,HK法中的平均细孔直径为10A以下的细孔容积可以为全部细孔容积的50%以上,优选为70%以上,更优选为80%以上。此时,由于可以选择性地吸附曱烷气体的平均细孔直径为IOA以下的细孔容积占全部细孔容积的50%以上,所以可以增加大气压下(0.1MPa左右)曱烷气体的可吸附量,即使在大气压下,也可以充分吸附曱烷气体。即,如图2所示,与平均细孔直径大于IOA的曱烷吸附材料3b相比,上述平均细孔直径为10A以下的曱烷吸附材料3a在大气压下(0.1MPa左右)的甲烷吸附量多,可以优选用于类似本装置100的基本在大气压下吸附曱烷气体的情况。需要说明的是,实质上可以测量范围的平均细孔直径为4A以上、IOA以下的细孔容积为全部细孔容积的50%以上即可。另外,更优选的是,作为曱烷吸附材料3a优选平均细孔直径为4.5A以上IOA以下的细孔容积为全部细孔容积的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,对应于采用HK法测得的IOA的平均细孔直径在相对压0.013下之氮吸附量可以为对应于全部细孔容积在相对压0.99下之氮吸附量的50%以上,优选为70%以上,更优选为80%以上。此时,相对压0.99的吸附量表示全部细孔容积,相对压0.013的吸附量表示IOA以下的细孔容积,各个值之比与上述相同地表明IOA以下的细孔比例较大。作为其结果,以曱烷气体与空气的混合气体作为原料气体时,也可容易且有效地在大气压附近浓缩曱烷气体。另外,在吸附塔2上分别连接下述通路供给路30,其为通过下述供给设备4供给的碳矿气体G的通路;释放路31,其为通过下的通道;收集路32,其为通过下述收集设备5收集的浓缩后高浓度曱烷气体PG的通路。另外,供给碳矿气体G的供给路30中设置有能调节碳矿气体G供给的供给路切换阀40,可以通过控制下述控制设备6来调节碳矿气体G的供给。释放排出气OG的释放路31中设置有能调节排出气OG的释放的释放路切换阀41,可以通过控制下述控制设备6来调节排出气OG的释放。收集浓缩后的曱烷气体PG时所通过的收集路32中设置有能调节浓缩后曱烷气体PG通过的收集路切换阀42,可以通过控制下述控制设备6来调节浓缩后曱烷气体PG的通过。上述供给路切换阀40、释放路切换阀41、收集路切换阀42的具体调节运转是通过控制设备6进行的开关操作,关于该开关操作,如下所述。供给设备4是设置在供给路30上的下述设备通过供给路30将碳矿气体G供给到吸附塔2中,使吸附塔2内的曱烷吸附材料3a吸附碳矿气体G中的曱烷气体,只要可以进行供给而不升高碳矿气体G压力,就没有特别限定,可以使用例如鼓风机4a。另外,供给设备4也是下述设备在其运转中将供给到吸附塔2的碳矿气体G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间。即,供给设备4可以不使碳矿气体G升压而将其在大气压附近送入吸附塔2内,在吸附碳矿气体G中的甲烷气体的同时通过释放路31释放排出气OG(曱烷浓度非常低,主要由氮气、氧气构成的气体)。收集设备5是下述设备将吸附塔2内的压力减压至低于大气压,使吸附于吸附塔2内的甲烷吸附材料3a的曱烷气体解吸,通过收集路32收集该解吸的浓缩后的高浓度曱烷气体PG,将该高浓度甲烷气体PG贮藏在贮藏罐8中。具体而言,收集设备5只要是可以将吸附塔2内减压的设备,就没有特别限定,可以使用例如真空泵5a。吸附结束检测设备7是检测吸附塔2内甲烷吸附材料3a的曱烷吸附能力到达极限的时间点、即甲烷气体吸附结束时间点(吸附转效时间点破过时刻)的设备,例如由曱烷浓度检测设备7a构成。作为该21吸附结束检测设备7的甲烷浓度检测设备7a设置在连接于吸附塔2的释放路31,检测释放于该释放路31的排出气OG的曱烷浓度达到规定浓度的时间点作为上述曱烷气体吸附结束时间点,将检测结果发送到下述控制设备6。由此,在排出气OG中检测到曱烷气体为规定浓度时,曱烷吸附材料3a的曱烷吸附性能到达极限,可以判断为应该尽快停止供给碳矿气体G,使曱烷气体从该曱烷吸附材料3a解吸。贮藏罐8只要可以安全贮藏浓缩后的高浓度曱烷气体PG即可,更优选使用吸附式气体罐。控制设备6由包含存储器等的记忆介质、CPU、具备输入输出部的微型计算机构成,该计算机通过实行规定的程序,可以控制供给设备4、收集设备5、吸附结束检测设备7、供给路切换阀40、释放路切换阀41、收集路切换阀42等。然后,使用图3,具体地说明通过本装置100浓缩曱烷气体的运转。简言之,本装置100实行A:甲烷气体吸附工序、B:曱烷气体解吸工序。首先,从预先关闭供给路切换阀40、释放路切换阀41、收集路切换阀42的状态开始,打开供给路切换阀40、释放路切换阀41(步骤1)。然后,用鼓风机4a,将碳矿气体G通过供给路30供给到吸附塔2内,使曱烷气体吸附于曱烷吸附材料3a,将供给到吸附塔2内的碳矿气体G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间(步骤2)。上述步骤1-步骤2是甲烷气体吸附工序。由此,将碳矿气体G在大气压下供给到吸附塔2内,在使曱烷气体选择性地吸附于吸附材料3a的同时可以防止珍贵的曱烷气体流出到排出气OG内。即,如图4所示,直至经过规定的时间,曱烷气体几乎完全被吸附,没有流出到吸附塔2的外部,由于排出气OG中的曱烷浓度非常低,所以为爆炸范围外的浓度。然后,通过曱烷浓度检测设备7a检测释放到释放路31中的排出气OG中的曱烷气体浓度是否为规定浓度以上(步骤3)。检测到的曱烷浓度不是规定的浓度以上时,返回到步骤2,继续供给碳矿气体G。另一方面,检测到的曱烷浓度为规定浓度以上时,停止向吸附塔2中供给碳矿气体G(步骤4)。由此,可知曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束时间点,并可以尽量防止甲烷气体所含的碳矿气体G从吸附塔2内释放到外部,同时可以适当地过渡到曱烷气体解吸工序。具体而言,如图4所示,实行曱烷气体吸附工序的经过时间达到规定的经过时间为止,排出气OG中的曱烷浓度保持为非常低的浓度,但曱烷吸附材料3a达到曱烷吸附极限(吸附转效破过)时,曱烷浓度急剧上升。利用这点可以判断吸附塔2内的甲烷吸附材料3a是否达到吸附极限。然后,停止向吸附塔2内供给碳矿气体G后,关闭供给路切换阀40及释放路切换阀41,打开收集路切换阀42(步骤5)。接着,用真空泵5a将吸附塔2内减压至低于大气压,使吸附的曱烷气体从吸附材料3a解吸,同时开始通过该浓缩后高浓度曱烷气体PG的收集路32的收集(步骤6),贮藏在贮藏罐8内。将吸附塔2内减压至规定的压力时,停止浓缩后曱烷气体PG的收集(步骤7),关闭收集路切换阀42(步骤8)。上述步骤5-步骤8是曱烷气体解吸工序。由此,使吸附材料3a吸附曱烷气体,可以减少排出气OG中的曱烷浓度,同时可以高浓度浓缩曱烷气体,并且可以防止排出气OG与浓缩后的曱烷气体PG达到爆炸范围内的浓度。即,如图5所示,在从甲烷气体解吸工序开始至曱烷气体解吸工序结束为止,随着时间的流逝,浓缩后甲烷气体PG中的曱烷浓度上升。与其相同,如图6所示,随着上述时间的流逝,吸附塔2内的压力从大气压慢慢减至真空附近,与此同时浓缩后的曱烷气体PG中的曱烷浓度上升。换言之,可知在曱烷气体解吸工序中进行减压,经过一定程度的时间,吸附塔2内接近真空时,随之收集的浓缩后曱烷气体PG的曱烷浓度上升。因此,浓缩后曱烷气体PG中的曱烷浓度达到非常浓的状态,可以防止达到爆炸范围内的浓度。需要说明的是,对于排出气OG,如上所述,曱烷浓度被保持在低浓度,可以防止达到爆炸范围内的浓度。然后,打开释放路切换阀41,通过释放路31向吸附塔2内供给空气(步骤9),然后关闭释放路切换阀41(步骤10)。由此,升高吸附塔2内的压力至大气压附近,在随后实行的曱烷气体吸附工序中,可以易于吸附曱烷气体。在以上说明的实施方案中,在大气压下,可以使曱烷吸附材料3a有效地从碳矿气体G中吸附曱烷气体,并可以高浓度且安全地精制作为制品气体的浓缩后的曱烷气体PG,同时可以防止排出气OG达到爆炸范围内的浓度。以下,举出使本装置100实际地运转,精制浓缩后的高浓度曱烷气体PG的情况的具体实例。〔实施例1〕使用圓筒状的容积为0.333L的容器作为吸附塔2,在该吸附塔2内填充206.7g曱烷吸附材料3a。如〔表1〕、〔表2〕所示,作为甲烷吸附材料3a,使用下述活性炭用MP法测得的平均细孔直径为8.5A,HK法中的平均细孔直径为IOA以下的细孔容积相对于全部细孔容积的比例为83%(在相对压0.013下的氮吸附量比例与此相同),比表面积为1025m2/g,全部细孔容积为0.45ml/g,在大气压与298K下的曱烷吸附量为27Ncc/g。然后,预先将边排出边真空干燥,预先在排除了杂质的吸附塔2内填充空气直至大气压。此时在吸附塔2内存在1.87L空气(0.39L氧气、1.48L氮气)。然后,在大气压下,通过鼓风机4a向该吸附塔2内供给21.05%曱烷、78.95%空气的混合气体作为模拟碳矿气体G。此时的供给速度为2L/M。此时吸附塔2内的压力为3.6KPa。如图4所示,进行该碳矿气体G的供给约190秒,直至甲烷吸附材料3a达到吸附极限(吸附转效),排出气OG中的曱烷浓度为5%体积。随着该碳矿气体G的供给,释放5.48L排出气OG(0.01L曱烷气体,共计5.47L氧气与氮气)。另一方面,通过真空泵5a将吸附塔2内减压至-97KPa,得到2.37L浓缩后的曱烷气体PG(1.08L曱烷气体(平均曱烷浓度为45.6%体积)、0.25L氧气(平均氧气浓度为10.4%体积)、1.04L氮气)。结果,如图4所示,可知曱烷吸附材料3a达到吸附极限(吸附转效)为止,排出气OG中的曱烷浓度被抑制至极低,可以防止排出气OG达到爆炸范围内的浓度。另外,浓缩后曱烷气体PG中的氧气浓度为平均10.4%体积,勉强包含在爆炸浓度范围内,但是曱烷浓度为平均45.6%体积的高浓度,防止甲烷达到爆炸范围内的浓度。这是因为,如图6所示,通过将吸附塔2减压至真空状态,可以得到高浓度的曱烷气体。并且,如图5所示,曱烷浓度也随时间的流逝而达到20%体积以上,可以防止达到爆炸范围内的浓度。〔比较例1〕在吸附塔2内填充作为氧吸附材料的碳分子筛,从碳矿气体中吸附氧,浓缩曱烷气体,通过吸附模型进行计算。以4000m3/H的供给速度向吸附塔2内供给相当于碳矿气体的气体(含有曱烷气体(21%体积)、氧气(17%体积)、氮气(62%体积))。供给时吸附塔2内,压力为0.6MPa,温度为30°C。需要说明的是,该比较例1是模拟上述的专利文献1的技术的实例。从吸附塔2释放含有曱烷气体(平均曱烷浓度为18.8%体积)、氧气(平均氧气浓度为25.6%体积)、氮气的排出气。另外,从吸附塔2释放含有曱烷气体(曱烷浓度为23%体积)、氧气(氧气浓度为8.4%体积)、氮气的浓缩后的甲烷气体作为浓缩后的气体。针对该结果,研究曱烷气体浓缩与氧气浓度降低导致爆炸的可能性时,虽然浓缩后曱烷气体中的氧气浓度降低至10%体积以下,可以防止达到爆炸范围内的浓度,但曱烷气体的浓缩非常少。另一方面,排出气中的平均氧气浓度上升,反而接近于爆炸范围内的浓度,故而不优选。另外,有排出气中的平均曱烷浓度随时间的流逝而处于爆炸范围内之虞。因此,如上所述,在实施例1的本装置100中,由于防止如同比较例1那样达到爆炸范围内的浓度,所以可以安全地浓缩甲烷气体。接下来,使用活性炭作为优选的曱烷吸附材料3a时的活性炭的物性与曱烷吸附量的关系示于〔表1〕、〔表2〕。〔实施例l-7〕〔表1〕、〔表2〕在除上述实施例1的活性炭之外、还使用实施例2-7的活性炭作为甲烷吸附材料3a的情况下表示作为由本装置100得到的制品气体的高浓度曱烷气体PG中的曱烷浓度、该曱烷气体PG中的氧气浓度。上述活性炭均是下述曱烷吸附性能非常高的活性炭MP法中的平均细孔直径为4.5-15A内,同时在大气压(O.lMPa)及298K下的甲烷气体吸附量为20Ncc/g以上,进而HK法中的平均细孔直径为IOA以下的细孔容积是全部细孔容积的50%体积以上。使用上述实施例l-7的活性炭时,作为制品气体的高浓度曱烷气体PG的浓度即使最低也为37.5%体积,该曱烷气体PG中的氧气浓度即使最高也为11.8%体积。因此可知其完全地防止制品气体达到爆炸范围内的浓度。[表l]活性炭<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>31.2〔比较例2〕另一方面,作为比较例2,〔表1〕、〔表2〕表示使用下述活性炭时通过本装置100得到的作为制品气体的高浓度甲烷气体PG中的曱烷浓度、该曱烷气体PG中的氧气浓度,所述活性炭如下MP法中的平均细孔直径在4.5-15A内,但在大气压(0.1MPa)与298K下的曱烷气体吸附量低于20Ncc/g,HK法中的平均细孔直径为IOA以下的细孔容积低于全部细孔容积的50%体积。使用比较例2中记栽的活性炭时,作为制品气体的甲烷气体PG中的甲烷浓度为32.2%体积,不是爆炸范围内的浓度,但氧气浓度为13.2%体积,与上述实施例1-7相比达到具有爆炸可能性的爆炸范围内的浓度。〔比较例3〕另外,作为比较例3,〔表1〕、〔表2〕表示使用下述活性炭时由本装置IOO得到的作为制品气体的高浓度甲烷气体PG中的曱烷浓度、该曱烷气体PG中的氧气浓度,所述活性炭如下MP法中的平均细孔直径在4.5-15A的范围外,在大气压(0.1MPa)与298K下的曱烷气体吸附量低于20Ncc/g,HK法中的平均细孔直径在IOA以下的细孔容积为全部细孔容积的50%体积以上。使用比较例3中所述的活性炭时,由于作为制品气体的甲烷气体PG中的曱烷浓度为8.5%体积,氧气浓度为31,2%体积,所以所述两个浓度均在爆炸范围内,与上述实施例l-7相比,爆炸的可能性非常高。因此,如上所述,使用实施例1-7的活性炭作为曱烷吸附材料3a的本装置100中,由于可以防止达到如同比较例2与3那样的爆炸范围内的浓度,所以可以安全浓缩曱烷气体。然后,改变原料气体G中的曱烷浓度时,所得的制品气体中的曱烷浓度与氧气浓度的关系如以下所示。使用与上述实施例1相同的活性炭,通过本装置100改变碳矿气体G的浓度,得到高浓度的曱烷气体PG(制品气体)。即,至此所说明的原料气体G的曱烷浓度为约21%体积,改变该甲烷浓度为30%体积、40%体积。结果,供给甲烷浓度为30%体积的碳矿气体G时,通过一次吸附-解吸操作,制品气体中的曱烷浓度为57%体积,氧气浓度为8%体积。另外,供给曱烷浓度为40%体积的碳矿气体G时,制品气体中的甲烷浓度为68%体积,氧气浓度为6%体积。因此,即使供给的碳矿气体G的曱烷浓度变化,制品气体中的曱烷浓度也处于爆炸范围外,不仅如此,氧气浓度也为10%体积以下而处于爆炸范围外,可以确认使用上述实施例1的活性炭的本装置100可以安全浓缩甲烷气体。需说明的是,如〔表2〕所示,与比较例2及3所记载的活性炭比较,实施例1-7的活性炭的曱烷浓度达到5%体积为止的碳矿气体G的处理量多,所以曱烷气体吸附性能优异,表明所述活性炭用在本装置100中浓缩曱烷气体时,处理效率非常高。上述第1实施方案中,如下构成本装置100:依次实行可燃性气体吸附工序与可燃性气体解吸工序,但如下所述,也可以如下构成在可燃性气体吸附工序结束后、可燃性气体解吸工序前实行净化工序等。如上所述,实行净化工序等时,除本装置100的构成之外,可以如下所述地构成本装置200。需说明的是,省略对与上述第1实施方案相同的构成与实施例等的说明。即,如图7所示的本装置200除具备本装置100的构成之外,还具备在下述净化工序中,浓缩后的高浓度曱烷气体PG从贮藏有该高浓度甲烷气体PG的贮藏罐8向吸附塔2内流通时通过的净化路33。另外,在释放路31与供给路30之间,设置有净化气体回收路34,其用于在下述净化工序中使通过释放路31从吸附塔2内释放的浓缩后的曱烷气体PG与吸附塔2内的排出气OG再次流通到供给路30中。在上述净化路33中设置有能调节浓缩后的曱烷气体PG的流通的净化路切换阀43,通过下述控制设备6的控制可以调节浓缩后的曱烷气体PG的流通。另外,上述净化气体回收路34中设置有净化气体回收路切换阀44,通过下述控制设备6的控制可以调节浓缩后的曱烷气体PG与排出气OG的再流通。下面,使用图8具体地说明通过本装置200浓缩曱烷气体的运转。简言之,本装置200依次实行A:曱烷气体吸附工序、B:净化工序、C:再流通工序、D:甲烷气体解吸工序。首先,从预先关闭供给路切换阀40、释放路切换阀41、收集路切换阀42、净化路切换阀43、净化气体回收路切换阀44的状态开始,然后打开供给路切换阀40、释放路切换阀41(步骤1)。然后,用鼓风机4a通过供给路30将碳矿气体G供给到吸附塔2内,使曱烷气体吸附于甲烷吸附材料3a,将供给到吸附塔2内的碳矿气体G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间(步骤2)。上述步骤1-步骤2是曱烷气体吸附工序。由此,在大气压下将碳矿气体G供给到吸附塔2内,使吸附材料3a选择性地吸附曱烷气体,同时可以防止贵重的曱烷气体流出到排出气OG内。即,如图4所示,直至经过规定的时间,将曱烷气体基本完全吸附而不流出到吸附塔2的外部,排出气OG中的曱烷浓度非常低,所以为爆炸范围外的浓度。然后,通过曱烷浓度检测设备7a检测释放到释放路31的排出气OG中的曱烷气体浓度是否为规定的浓度以上(步骤3)。检测到的曱烷浓度不是规定浓度以上时,返回到步骤2,持续供给碳矿气体G。200780049073.8另一方面,检测到的曱烷浓度为规定浓度以上时,停止向吸附塔2中供给碳矿气体G(步骤4)。由此,可以知道曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束时间点,并可以尽量防止含有曱烷气体的碳矿气体g从吸附塔2内释放,同时可以适当地过渡到随后实行的净化工序、再流通工序、曱烷气体解吸工序。具体而言,如图4所示,实行曱烷气体吸附工序的经过时间达到规定的经过时间为止,排出气OG中的曱烷浓度保持为非常低的浓度,但曱烷吸附材料3a达到甲烷吸附极限(吸附转效)时,甲烷浓度急剧上升。利用这点可以判断吸附塔2内的曱烷吸附材料3a是否达到吸附极限。然后,停止向吸附塔2内供给碳矿气体G后,打开净化路切换阀43,同时关闭供给路切换阀40(步骤5),将来自贮藏罐8的浓缩过的高浓度曱烷气体PG通过净化路33流通到吸附塔2内(步骤6)。上述步骤5与步骤6为净化工序。由此,将吸附塔2内的几乎不存在曱烷气体的气体(排出气OG:主要由氮气、氧气构成)排出到释放路31中,升高吸附塔2内的曱烷浓度,可以防止随后收集的浓缩后的曱烷气体PG浓度降低。即,通过排出残留在吸附塔2内的氮气或氧气等、特别是残留在曱烷吸附材料3a间隙内的上述气体,能精制高浓度的甲烷气体PG。然后,基本排出上述排出气OG后,将流通到吸附塔2内的浓缩后的曱烷气体PG释放到释放路31中,通过曱烷浓度检测设备7a检测释放路31中的曱烷浓度是否上升到规定浓度以上(步骤7)。该曱烷浓度不是规定的浓度以上时,返回到步骤6,继续将浓缩后的曱烷气体PG流通到吸附塔2内。另一方面,释放路31中的曱烷浓度为规定的浓度以上时,打开供给路切换阀40、净化气体回收路切换阀44,同时关闭净化路切换阀43、释放路切换阀41(步骤8)。该步骤8是再流通工序。由此,可以防止浓缩后的曱烷气体PG从释放路31释放到吸附塔2的外部空间,同时可以使其从供给路30再次流通到吸附塔2内,从而有效利用浓缩后的曱烷气体PG。然后,打开收集路切换阀42,同时关闭供给路切换阀40、净化气体回收路切换阀44(步骤9)。接着,通过真空泵5a将吸附塔2内减压至低于大气压,使吸附的曱烷气体从曱烷吸附材料3a解吸,同时通过收集路32开始收集该浓缩后曱烷气体PG(步骤10),贮藏在贮藏罐8中。将吸附塔2内减压至规定的压力时,停止收集浓缩后的甲烷气体PG(步骤11),关闭收集路切换阀42(步骤12)。上述步骤9-步骤12为曱烷气体解吸工序。由此,可以使吸附材料3a吸附甲烷气体,降低排出气OG中的曱烷浓度,同时可以高浓度浓缩曱烷气体,并且可以防止排出气OG与浓缩后的甲烷气体PG达到爆炸范围内的浓度。即,如图5所示,从曱烷气体解吸工序开始至甲烷气体解吸工序结束为止,随着时间的流逝,浓缩后的甲烷气体PG中的曱烷浓度上升。与其相同,如图6所示,随着上述时间的流逝,吸附塔2内的压力从大气压慢慢地减压至真空附近,与此同时浓缩后的曱烷气体PG中的曱烷浓度上升。换言之,可知在曱烷气体解吸工序中进行减压,经过一定程度的时间,吸附塔2内接近真空时,随之收集的浓缩后的曱烷气体PG的甲烷浓度上升。因此,浓缩后的曱烷气体PG中的甲烷浓度达到非常浓的状态,可以防止达到爆炸范围内的浓度。需说明的是,对于排出气OG,如上所述,曱烷浓度保持为低浓度,可以防止达到爆炸范围内。进而,在与上述实施例相同的条件中,如本第2实施方案所示,通过进一步进行净化工序或再流通工序,根据净化气体量,作为制品气体的曱烷气体PG被高浓度浓缩至平均曱烷浓度约为50-99%体积、平均氧气浓度约为0.2-10%体积,可以完全防止达到爆炸范围内的浓度。实际上,在上述曱烷气体吸附工序结束后的净化工序中,以从贮藏罐8浓缩过的高浓度曱烷气体PG作为净化气体,通过净化路33流通到吸附塔2内时,尝试了改变该净化气体的曱烷浓度与净化气体量。此时通过将吸附塔2内减压,使吸附在该吸附塔2中的曱烷气体从甲烷吸附材料3a解吸,测定作为通过收集路32贮藏到贮藏罐8中的作为制品气体的浓缩后曱烷气体PG的曱烷浓度。其结果示于图9。图9是表示在将净化气体的曱烷浓度分别改变为50、60、70%体积的情况下,净化气体量与作为制品气体的高浓度甲烷气体PG的曱烷浓度关系的图。结果,表明了与上述第1实施方案的表2所示制品气体中的曱烷浓度(即使最高也为45.6%体积)相比,通过进行净化工序,能提高制品气体中的曱烷浓度。另外,也证实了通过使用甲烷浓度更高的净化气体,制品气体中的曱烷浓度也越高,能浓缩至更高的浓度。因此,浓缩后曱烷气体PG(制品气体)中的曱烷浓度为非常浓的状态,可以防止达到爆炸范围内的浓度。然后,打开释放路切换阀41,通过释放路31向吸附塔2内供给空气(步骤13),然后,关闭释放路切换阀41(步骤14)。由此,将吸附塔2内的压力升高至大气压附近,在随后实行的曱烷气体吸附工序中,可易于吸附曱烷气体。在以上说明的实施方案中,可以在大气压下使曱烷吸附材料3a从碳矿气体G中有效地吸附甲烷气体,更高浓度且安全地精制作为制品气体的浓缩后的曱烷气体PG,同时可以防止排出气OG达到爆炸范围内的浓度。ABC吸附塔2a曱烷气体吸附工序均压工序净化工序吸附塔2b净化工序间隔曱烷气体解吸工序吸附塔2c曱烷气体解吸工序均压工序曱烷气体吸附工序<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>以上述〔表3〕为前提,基于图11及图12,主要对吸附塔2a如下进行说明,首先,从预先关闭吸附塔2a的供给路切换阀40、释放路切换阀41、收集路切换阀42、净化路切换阅43、净化气体回收路切换阀44、吸附塔间连通路切换阀45的状态开始,然后打开供给路切换阀40、释放路切换阀41(步骤1)。然后,用鼓风机4a将碳矿气体G通过供给路30供给到吸附塔2a内,使曱烷吸附材料3a吸附曱烷气体,将供给到吸附塔2a内的碳矿气体G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间中(步骤2)。上述步骤1-步骤2是曱烷气体吸附工序。由此,在大气压下将碳矿气体G供给到吸附塔2a内中,使吸附材料3a选择性地吸附甲烷气体,同时可以防止贵重的曱烷气体流出到排出气OG内。即,如图4所示,至经过规定的时间为止,将曱烷气体基本完全吸附而没有流出到吸附塔2的外部,由于排出气OG中的甲烷浓度非常低,所以达到爆炸范围外的浓度。下面,通过曱烷浓度检测设备7a检测释放到释放路31中的排出气OG中的曱烷浓度是否为规定的浓度以上(步骤3)。检测到的曱烷浓度不是规定的浓度以上时,返回到步骤2,继续供给碳矿气体G。另一方面,检测的曱烷浓度为规定的浓度以上时,停止向吸附塔2a供给碳矿气体G(步骤4)。由此,可知曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束时间点,同时可以尽量防止含有曱烷气体的碳矿气体G从吸附塔2a内释放,同时可以地适当过渡至随后实行的净化工序、再流通工序、曱烷气体解吸工序、均压工序。具体而言,如图4所示,实行曱烷气体吸附工序的经过时间达到规定的经过时间为止,OG中的曱烷浓度保持为非常低的浓度,但曱烷吸附材料3a达到曱烷吸附极限(吸附转效)时,曱烷浓度急剧上升。利用这点可以判断吸附塔2a内的曱烷吸附材料3a达到吸附极限。然后,关闭供给路切换阀40、释放路切换阀41,同时打开设置在吸附塔2a与吸附塔2c之间的吸附塔间连通路切换阀45(步骤5)。该步骤5是均压工序。由此,曱烷气体吸附工序结束,压力达到大气压附近的吸附塔2a与甲烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2c连通,使吸附塔2a内的气体流通到吸附塔2c内,升高吸附塔2c内的压力,在随后进行的曱烷气体吸附工序中,可以形成能良好吸附甲烷气体的环境。另外,通过均压工序,吸附塔2a的压力降低,通过将比高压力状态稀薄的曱烷气体被输送到吸附塔2c中,由吸附塔2a得到的制品气体的曱烷浓度进一步提高。下面,打开释放路切换阀41、净化路切换阀43,同时关闭吸附塔间连通路切换阀45(步骤6),通过净化路33使浓缩过的高浓度甲烷气体PG从贮藏罐8流通到吸附塔2a内(步骤7)。上述步骤6与步骤7为净化工序。由此,将吸附塔2a内基本不存在曱烷气体的气体(排出气OG:主要由氮气、氧气构成)排出到释放路31中,升高吸附塔2a内的曱烷浓度,可以防止随后收集的浓缩后的曱烷气体PG浓度降低。即,通过排出残留在吸附塔2a内的氮气或氧气等、特别是残留在曱烷吸附材料3a的间隙中的上述气体,能精制高浓度的曱烷气体PG。然后,基本排出上述排出气OG后,将流通到吸附塔2a内的浓缩后的曱烷气体PG释放到释放路31中,检测释放路31中的曱烷浓度是否升高至规定的浓度以上(步骤8)。所述浓度不为规定的浓度以上时,返回到步骤7,继续将浓缩后的曱烷气体PG流通到吸附塔2a内。另一方面,释放路31中的曱烷浓度为规定的浓度以上时,打开供给路切换阀40、净化气体回收路切换阀44,同时关闭释放路切换阀41,将回收的高浓度甲烷气体PG与碳矿气体G混合,输送到进行曱烷气体吸附工序的吸附塔2c中(步骤9)。该步骤9是再流通工序。需说明的是,可以不打开释放路切换阀41,将从最初经由净化气体回收路34回收的高浓度曱烷气体PG与碳矿气体G混合,输送到进行曱烷气体吸附工序的吸附塔2c中。由此,可以防止浓缩后的曱烷气体PG从释放路31释放到吸附塔2a的外部空间中,同时可以使其从供给路30流通到吸附塔2c内,从而有效利用浓缩后的曱烷气体PG。此处,甲烷气体解吸工序具备暂时的间隔(步骤10)。此时,在吸附塔2b与吸附塔2c之间进行均压工序。然后,打开收集路切换阀42,同时关闭供给路切换阀40、净化路切换阀43、净化气体回收路切换阀44(步骤ll)。然后,将吸附塔2a内减压至低于大气压,使吸附的曱烷气体从吸附材料3a解吸,同时通过收集路32开始收集浓缩后的曱烷气体PG(步骤12),贮藏在贮藏罐8中。将吸附塔2a内减压至规定的压力时,停止收集浓缩后的曱烷气体PG(步骤13),关闭收集路切换阀42(步骤14)。上述步骤11-步骤14是曱烷气体解吸工序。由此,使曱烷气体吸附在吸附材料3a中,可以降低排出气OG中的曱烷浓度,同时可以高浓度浓缩曱烷气体,并且可以防止排出气OG与浓缩后的甲烷气体PG达到爆炸范围内的浓度。即,如图5所示,从曱烷气体解吸工序开始至甲烷气体解吸工序结束,随着时间的流逝,浓缩后的曱烷气体PG中的甲烷浓度上升。与其相同,如图6所示,随着上述时间的流逝,吸附塔2a内的压力从大气压慢慢减压至真空附近,与此同时浓缩后的曱烷气体PG中的甲烷浓度上升。换言之,可知在曱烷气体解吸工序中进行减压,经过一定程度的时间,吸附塔2a内接近于真空时,随之收集的浓缩后的曱烷气体PG的甲烷浓度上升。因此,以浓缩后的曱烷气体PG中的曱烷浓度处于非常浓的状态,可以防止达到爆炸范围内的浓度。需说明的是,对于排出气OG,如上所述,甲烷浓度保持为低浓度,可以防止达到爆炸范围内的浓度。进而,上述实施例中,进一步通过进行净化工序或再流通工序,作为制品气体的曱烷气体PG被高浓缩至平均曱烷浓度约为50-99%体积、平均氧气浓度约为0.2-10%体积,可以完全防止达到爆炸范围内的浓度。然后,打开设置在吸附塔2a与吸附塔2b之间的吸附塔间连通路切换阀45(步骤15)。该步骤15也是均压工序。然后,吸附塔2a与吸附塔2b达到均压时,关闭吸附塔间连通路切换阀45(步骤16)。由此,连通曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2a与曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2b,使吸附塔2b内的气体流通到吸附塔2a内,升高吸附塔2a内的压力,在随后进行的甲烷气体吸附工序中,可以形成能良好吸附曱烷气体的环境。另外,通过均压工序,吸附塔2b的压力下降,通过将比高压力状态稀薄的曱烷气体输送到吸附塔2a中,由吸附塔2b得到的制品气体的曱烷浓度进一步提高。在以上说明的实施方案中,可以在大气压下有效地使曱烷吸附材料3a从碳矿气体G中吸附甲烷气体,更高浓度且安全地精制作为制品气体的浓缩后的曱烷气体PG,同时可以防止排出气OG达到爆炸范围内的浓度。进而,在吸附塔2的3个塔间进行均压工序,可以促进曱烷气体的吸附,同时可以连续地进行曱烷气体的浓缩,从而能提高高浓度的曱烷气体PG的生产率。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>即,除特别说明的情况之外,在与上述第1实施方案的实施例1相同的条件下,使用填充有上述实施例7所述的吸附材料3a的2个塔的吸附塔2,如上述表4所示,进行曱烷气体的吸附、均压、解吸、均压的各工序,浓缩原料气体G所含的曱烷气体。需要说明的是,吸附塔2d、2e分别为圆筒状的、容积为0.333L、填充有206.7g曱烷吸附材料3a的吸附塔2。具体而言,主要对吸附塔2d进行如下说明(需要说明的是,供给路切换阀40等的切换阀的开关运转与上述实施方案相同,所以省略记载)在预先进行真空排气的状态下,通过鼓风机4a将碳矿气体G通过供给路30供给到吸附塔2d内,使曱烷吸附材料3a吸附曱烷气体,将供给到吸附塔2d内的碳矿气体G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间(曱烷气体吸附工序的一部分)。接着,用曱烷浓度检测设备7a检测出曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束后,通过吸附塔间连通路35连通曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2d与曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2e,使吸附塔2d内的气体流通到吸附塔2e内(均压工序的一部分)。由此,在吸附塔2d内,压力降低,在随后进行的曱烷气体解吸工序中,可以得到较高浓度的制品气体(浓缩后的曱烷气体PG),另一方面,在吸附塔2e内,压力上升,在随后进行的曱烷气体吸附工序中,可易于吸附曱烷气体。然后,将吸附塔2d内进一步减压,使吸附的甲烷气体从吸附材料3a解吸,同时通过该浓缩后的甲烷气体PG的收集路开始收集,贮藏在贮藏罐8中(曱烷气体解吸工序的一部分)。接着,通过吸附塔间连通路35连通曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2d与曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2e,使吸附塔2e内的气体流通到吸附塔2d内(均压工序的一部分)。由此,在吸附塔2e内,压力降低,在随后进行的曱烷气体解吸工序中,可以得到较高浓度的制品气体(浓缩后的曱烷气体PG),另一方面,在吸附塔2d内,压力上升,在随后进行的曱烷气体吸附工序中,可易于吸附曱烷气体。需要说明的是,本实施方案中,未进行后述的空气升压工序。如上所述地操作,在吸附塔2d中得到的浓缩后的曱烷气体PG的甲烷浓度为52.7%体积,氧气浓度为9%体积。因此,在上述实施例7中(未进行均压工序),浓缩后的曱烷气体PG的曱烷浓度为40.2%体积,氧气浓度为11.4%体积,与此相比,表明了如本实施方案所述地进行均压工序时,浓缩后的甲烷气体PG中的曱烷浓度明显提高。因此,通过进行均压工序,可以提高甲烷气体的浓缩效率,同时可以防止达到爆炸范围内。〔第5实施方案〕另外,在上述第4实施方案中,形成吸附塔2使用2个塔的本装置400时,如下构成进行曱烷气体吸附工序、均压工序、曱烷气体解吸工序、均压工序,但也可进一步形成如下构成的本装置附工序前将大气压附近的空气导入吸附塔2内进行升压的空气升压工序。以下,基于图13说明该本装置400。此时,本装置400如表5所示,使第1吸附塔2d按照下述顺序运转A:甲烷气体吸附工序、B:均压工序、C:甲烷气体解吸工序、D:曱烷气体解吸工序、E:均压工序、F:空气升压工序,与其对应,使第2吸附塔2e按照下述顺序运转A:曱烷气体解吸工序、B:均压工序、C:空气升压工序、D:曱烷气体吸附工序、E:均压工序、F:曱烷气体解吸工序,从而可以连续地浓缩曱烷气体。吸工序时的效率,同时可以提高在曱烷气体吸附工序前升压至大气压附近进行甲烷气体吸附工序时的效率。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>即,除特别说明的情况以外,在与上述第4实施方案相同的条件下,使用填充有上述实施例7所述的吸附材料3a的2个塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2,如上述表5所示,进行甲烷气体的吸附、均压、解吸、均压、空气升压的各工序,浓缩碳矿气体G所含的甲烷气体。需要说明的是,吸附塔2d、2e分别是圓筒状的、容积为0.5L、填充有245.5g曱烷吸附材料3a的吸附塔2,以2L/M向该吸附塔2中供给碳矿气体G。具体而言,主要对吸附塔2d进行如下说明(需要说明的是,由于供给路切换阀40等切换阀的开关运转与上述实施方案相同,所以省略记载),在预先真空排气的状态下,用鼓风机4a将碳矿气体G通过供给路30供给到吸附塔2d中,使曱烷吸附材料3a吸附曱烷气的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间中(曱烷气体吸附工序的一部分)。接着,在通过甲烷浓度检测设备7a检测出的排出气OG的曱烷浓度达到3.7%体积的时间点,判断曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束后,通过吸附塔间连通路35连通曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2d与曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2e,使吸附塔2d内的气体流通到吸附塔2e内(均压工序的一部分)。由此,在吸附塔2d内,压力降低,在随后进行的曱烷气体解吸工序中,可以得到较高浓度的制品气体(浓缩后的曱烷气体PG),另一方面,在吸附塔2e内,压力上升,在随后进行的曱烷气体吸附工序中,能易于吸附曱烷气体。然后,将吸附塔2d进一步减压,使吸附的甲烷气体从甲烷吸附材料3a解吸,同时通过收集路开始收集该浓缩后的曱烷气体PG,贮藏在贮藏罐8中(曱烷气体解吸工序的一部分)。此时,在吸附塔2e内,实行下述空气升压工序及曱烷气体吸附工序。进一步,通过吸附塔间连通路35连通曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2d与曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2e,使吸附塔2e内的气体流通到吸附塔2d内(均压工序的一部分)。在该均压工序中,吸附塔2d与吸附塔2e内的压力的任一种均被均压到大致为真空状态与大气压之间的压力。接着,在该均压工序后进行曱烷气体吸附工序的吸附塔2d中,为了可以更容易地吸附曱烷气体,从导入路50导入大气压附近的空气,使吸附塔2d内的压力上升到大气压附近(空气升压工序的一部分)。此处,导入路50分别经由导入路切换阀51连通外部空间与吸附塔2d(释放路31侧)、或外部空间与吸附塔2e(释放路31侧),通过开关该导入路切换阀51,可以从外部空间将大气压左右的空气通过导入路50供给到吸附塔2d或吸附塔2e中。该空气升压工序之后,在吸附塔2d中进行曱烷气体吸附工序。需要说明的是,与其对应,在吸附塔2e中也同样地收集浓缩后的甲烷气体PG。如图14所示,如上所述地操作,通过使用吸附塔2d与2e得到的浓缩后的曱烷气体PG充分确认了可以对应于供给的碳矿气体G的浓度进行连续制造。进而,通过曱烷浓度检测设备7a管理释放路31的排出气OG中的甲烷浓度达到规定的曱烷浓度(例如3.7%体积左右),如图14所示,即使碳矿气体G中的甲烷浓度变化(例如,即使碳矿气体G中的曱烷浓度接近于爆炸范围的甲烷浓度为20-30%体积的范围),所得浓缩后的曱烷气体PG的曱烷浓度达到45-55%体积左右的范围,所以碳矿气体G、排出气OG、浓缩后的甲烷气体PG的任一种均不在爆炸范围,确认了可以稳定且安全地进行碳矿气体G、排出气OG的处理,进行甲烷气体PG的浓缩。〔第6实施方案〕另外,在上述第5实施方案中,形成吸附塔2使用2个塔的本装置400时,如下构成进行甲烷气体吸附工序、均压工序、曱烷气体解吸工序、均压工序、空气升压工序,进一步也可以形成如下构成的本装置400:在曱烷气体吸附工序前将大气压附近的空气导入吸附塔2内,升压至规定压力的空气升压工序,然后进一步,供给收集的高浓度可燃性气体,然后进行甲烷气体吸附工序。以下,基于图13说明该本装置400。此时,本装置400如表6所示,使第1吸附塔2d按照下述顺序运转A:曱烷气体吸附工序、B:均压工序、C:曱烷气体解吸工序、D:甲烷气体解吸工序、E:曱烷气体解吸工序、F:均压工序、G:空气升压工序、H:制品气体升压工序,与其对应,使第2吸附塔2e按照下述顺序运转A:曱烷气体解吸工序、B:均压工序、C:空气升压工序、D:制品气体升压工序、E:曱烷气体吸附工序、F:均压工序、G:曱烷气体解吸工序、H:曱烷气体解吸工序,可以连续地浓缩曱烷气体。此时,使两塔均压,可以提高进行曱烷气体吸附工序或甲烷气体解吸工序时的效率。特别是,在曱烷气体吸附工序前,通过空气与高浓度曱烷气体PG(制品气体)升压至大气压附近,可以提高进行曱烷气体吸附工序时的效率。另外,在曱烷气体吸附工序中,由于也供给高浓度的曱烷气体PG,所以可以提高浓缩效率。ABC吸附塔2d曱烷气体吸附工序均压工序甲烷气体解吸工序吸附塔2e曱烷气体解吸工序均压工序空气升压工序DEF吸附塔2d曱烷气体解吸工序曱烷气体解吸工序均压工序吸附塔2e制品气体升压工序曱烷气体吸附工序均压工序GF吸附塔2d空气升压工序制品气体升压工序吸附塔2e曱烷气体解吸工序甲烷气体解吸工序即,除特别说明之外,在与第5实施方案相同的条件下,使用填充有上述实施例7所述的吸附材料3a的2个塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2,如上述表6所示,进行曱烷气体的吸附、均压、解吸、均压、空气升压、制品气体升压的各工序,浓缩碳矿气体G所含的曱烷气体。需要说明的是,吸附塔2d、2e分别为圓筒状的、容积为0.5L、填充有245.5g曱烷吸附材料3a的吸附塔2,以2L/M供给向该吸附塔2中碳矿气体G。具体而言,主要对吸附塔2d进行如下说明(需要说明的是,由于供给路切换阀40等切换阀的开关运转与上述实施方案相同,所以省略记载),在预先真空排出气的状态下,用鼓风机4a将碳矿气体G通过供给路30供给到吸附塔2d内,使曱烷吸附材料3a吸附曱烷气体,将供给到吸附塔2d内的碳矿气体G中未被吸附于曱烷吸附材料3a的排出气OG通过释放路31释放到吸附塔2的外部空间(曱烷气体吸附工序的一部分)。接着,通过曱烷浓度检测设备7a检测出的排出气OG的曱烷浓度达到3.7%体积的时间点,判断曱烷吸附材料3a的曱烷气体吸附结束后,通过吸附塔间连通路35连通甲烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2d与甲烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2e,使吸附塔2d内的气体流通到吸附塔2e内(均压工序的一部分)。由此,在吸附塔2d内,压力降低,在随后进行的曱烷气体解吸工序中,可以得到较高浓度的制品气体(浓缩后的曱烷气体PG),另一方面,在吸附塔2e内,压力升高,在随后进行的曱烷气体吸附工序中,能易于吸附甲烷气体。然后,将吸附塔2d内进一步减压,将吸附的曱烷气体从曱烷吸附材料3a解吸,同时通过收集路32开始收集该浓缩后的曱烷气体PG,贮藏在贮藏罐8中(曱烷气体解吸工序的一部分)。此时,在吸附塔2e内,实行下述空气升压工序、制品气体升压工序与曱烷气体吸附工序。进而,通过吸附塔间连通路35连通曱烷气体解吸工序结束、压力达到真空附近的吸附塔2d与曱烷气体吸附工序结束、压力达到大气压附近的吸附塔2e,使吸附塔2e内的气体流通到吸附塔2d内(均压工序的一部分)。在该均压工序中,吸附塔2d与吸附塔2e内的压力的任一种均被均压到大致为真空状态与大气压之间的压力。接着,在该均压工序后进行曱烷气体吸附工序的吸附塔2d中,为了可以更容易地吸附曱烷气体,从导入路50导入大气压附近的空气,使吸附塔2d内的压力上升到规定的压力(空气升压工序的一部分),同时通过净化路33导入贮藏罐8内的浓缩后的曱烷气体PG,45使吸附塔2d内的压力从规定的压力上升到大气压附近(制品气体升压工序)。需要说明的是,本实施方案的空气升压工序如下进行在上述第5实施方案的空气升压工序中,仅导入空气,仅进行一次性升压至大气压时的一半时间,在剩余的时间中通过导入0.3L曱烷气体PG而进行制品气体升压工序直至达到大气压。在该空气升压工序与制品气体升压工序后,在吸附塔2d中进行曱烷气体吸附工序。需要说明的是,与其对应,在吸附塔2e中也同样地收集浓缩后的曱烷气体PG。如上所述地操作,可知通过吸附塔2d得到的浓缩后的曱烷气体PG的曱烷浓度为51.5%体积,高于上述实施方案1的实施例7中的曱烷浓度(40.2%体积)。另外,在上述实施方案6中,通过导入0.5L曱烷气体PG而进行上述制品气体升压工序直至达到大气压。结果,通过吸附塔2d得到的浓缩后的甲烷气体PG的曱烷浓度提高至53.5%体积。进而,在上述实施方案6中,通过导入1.0L曱烷气体PG而进行上述制品气体升压工序直至达到大气压。结果,通过吸附塔2d得到的浓缩后的曱烷气体PG的曱烷浓度提高至57.0%体积。因此,表明了通过依次重复进行曱烷气体吸附工序、均压工序、曱烷气体解吸工序、均压工序、空气升压工序、制品气体升压工序、曱烷气体吸附工序,在吸附塔2的2个塔之间交替进行,即使在上述任一种情况下,制品气体均在爆炸浓度范围外,可稳定且安全地得到高浓度曱烷气体PG。需要说明的是,不仅仅在吸附塔2为2个塔的情况下,在设置有3个塔的吸附塔2的情况下也同样确认了能浓缩曱烷气体直至上述高浓度的甲烷浓度。[其他实施方案l(1)在上述第1-第6实施方案中,为了除去所供给的原料气体G中的水分,以使吸附材料3适当地吸附可燃性气体,所以可以设置除湿机。具体而言,通过在供给路30上设置除湿机,可以除去原料气体G中的水分。另外,在吸附塔2内填充能选择性地吸附水分的水分用吸附材料,可以防止水分导致可燃性气体的吸附性能降低。(2)在上述第1-第6实施方案中,虽然在吸附塔2中填充吸附材料3,但该吸附材料3可以单独使用,也可以混合2种以上使用。(3)在上迷第1-第6实施方案中,如图13所示,也能构成下述可燃性气体浓缩装置具备连通贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐8与供给路30的再供给路36,在可燃性气体吸附工序中,控制设备6将流经供给路30的原料气体G与从贮藏罐8通过再供给路36流经供给路30的一部分高浓度可燃性气体PG混合,供给到吸附塔2中。在原料气体G中的可燃性气体浓度较低的情况等下,在该原料气体G被供给到吸附塔2之前的供给路30中,通过打开设置在再供给路36的再供给路切换阀46,使其与从贮藏罐8流经再供给路36的高浓度可燃性气体混合,使原料气体G的浓度上升一定程度,由此可以供给到吸附塔2内。由此,可以将收集到贮藏罐8中的浓缩后的可燃性气体PG的浓度浓缩到更高浓度,同时可以有效地防止原料气体G或浓缩后的可燃性气体PG的浓度达到爆炸范围内。(4)在上述第1-第6实施方案中,使用碳矿气体作为原料气体G,使用曱烷气体作为可燃性气体,作为原料气体G,只要是含有可燃性气体与空气的气体即可,没有特别限定,另外,作为可燃性气体,只要是可燃性的气体,就没有特别限定。然后,根据可燃性气体的种类,可以适当变更吸附材料3的物性,例如作为上述吸附材料3的平均细孔直径,选择可燃性气体的平均分子径的1.2倍-2倍左右的材料时,可以选择性地吸附可燃性气体。(5)在上述第1-第6实施方案中,使用曱烷浓度检测设备7a作为吸附结束检测设备7,也可以使用经过时间测量设备7b代替该曱烷浓度检测设备7a。即,经过时间测量设备7b预先测量填充在吸附塔2中的吸附材料3达到可燃性气体的吸附极限(吸附转效)的吸附转效时间,进而,在可燃性气体吸附工序中,测量从可燃性气体的吸附开始的经过时间,直到该经过时间达到上述经过时间时,可以将"应结束可燃性气体吸附工序"发送到控制设备6。由此,控制设备6控制供给路切换阀40,可以停止通过供给设备4的原料气体G供给。此时,如下操作可以尽量防止原料气体G从吸附塔2内释放到外部,同时可以适当地过渡到可燃性气体解吸工序通过经过时间测量设备7b,比较吸附转效时间与经过时间,经过时间未超过吸附转效时间时,继续供给原料气体G,经过时间与吸附转效时间相同或超过吸附转效时间时,停止供给原料气体G。(6)在上述第l、第2、第5、第6实施方案中,向上述可燃性气体解吸工序结束了的上述吸附塔2中供给空气,但不限定于此,例如,可以使用通过在碳矿内挖掘时向矿洞内的通气而释放到大气中的通气曱烷(通风空气甲烷,通常甲烷浓度为0.5%)。由此,可以回收通风空气曱烷中所含的曱烷气体,从而可以有效回收通常释放的通气甲烷。工业上的可利用性本发明的可燃性气体浓缩装置与可燃性气体浓缩方法能作为下述技术有效地利用浓缩可燃性气体时可以避免达到爆炸范围的浓度,同时实现高浓度浓缩。权利要求1、可燃性气体浓缩装置,所述装置具备下述设备吸附塔,其填充有吸附可燃性气体的吸附材料;供给设备,其通过供给路向所述吸附塔供给含有可燃性气体与空气的原料气体,同时通过释放路将所述原料气体中未吸附于所述吸附材料的排出气释放到所述吸附塔外部;收集设备,其将所述吸附塔内减压至低于大气压,使吸附于所述吸附材料的可燃性气体解吸,通过收集路收集;以及控制设备,其通过所述供给设备向所述吸附塔供给所述原料气体,同时依次实行下述工序从所述吸附塔释放所述排出气的可燃性气体吸附工序与通过所述收集设备收集解吸的所述可燃性气体的可燃性气体解吸工序。2、权利要求l的可燃性气体浓缩装置,其中,所述吸附材料是MP法测得的平均细孔直径为4.5-15A且在大气压与298K下的曱烷气体吸附量为20Ncc/g以上的活性炭、沸石、硅胶与有机金属配位化合物的至少一种。3、权利要求1或2的可燃性气体浓缩装置,其中,所述吸附材HK法中的平均细孔直径为10A以下的细孔容积为全部细孔容积的50%体积以上。4、权利要求1或2的可燃性气体浓缩装置,其特征在于,所述同时在77K下的氮吸附量中,对应于用HK法测得的10A的平均细孔直径在相对压0.013下之氮吸附量是对应于全部细孔容积在相对压0.99下之氮吸附量的50%体积以上。5、权利要求l-4中任一项的可燃性气体浓缩装置,其中,所述装置具备检测所述释放路中的所述可燃性气体状态的吸附结束检测所述控制设备基于所述吸附结束检测设备的检测结果,实行从所述可燃性气体吸附工序向所述可燃性气体解吸工序的切换。6、权利要求l-5中任一项的可燃性气体浓缩装置,其中,所述控制设备向所述可燃性气体解吸工序结束了的所述吸附塔中供给空气,然后实行所述可燃性气体吸附工序。7、权利要求6的可燃性气体浓缩装置,其中,所述控制设备在向所述吸附塔中供给空气后,进一步向该吸附塔中供给所述收集的可燃性气体,然后,实行所述可燃性气体吸附工序。8、权利要求l-7中任一项的可燃性气体浓缩装置,其中,所述装置具备连通贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐与所述吸附塔的净化路,所述控制设备在所述可燃性气体解吸工序前实行下述净化工序将所述贮藏罐内的一部分高浓度可燃性气体通过所述净化路流通到所述可燃性气体吸附工序结束了的所述吸附塔内。9、权利要求8的可燃性气体浓缩装置,其中,所述控制设备在将所述净化工序中流通到所述吸附塔中的所述高浓度可燃性气体从所述吸附塔释放到所述释放路后,在所述可燃性气体解吸工序前,实行下述再流通工序通过连通连接所述释放路与所述供给路的净化气体回收路将该高浓度可燃性气体再次流通到所述供给路中。10、权利要求l-7中任一项的可燃性气体浓缩装置,其中,所述吸附塔由2个塔构成,所述控制设备在所述吸附塔的2个塔之间交11、权利要求8或9的可燃性气体浓缩装置,其中,所述吸附塔由多个塔构成,所述控制设备在所述吸附塔的多个塔之间依次实行所述可燃性气体吸附工序、所述净化工序与所述可燃性气体解吸工序。12、权利要求10或U的可燃性气体浓缩装置,其中,所述控制设备通过连通所述可燃性气体解吸工序结束了的一方的所述吸附塔与所迷可燃性气体吸附工序结束了的另一方的所述吸附塔之吸附塔间连通路,在所述一方的吸附塔的所述可燃性气体吸附工序之前、且在所述另一方的吸附塔的所述可燃性气体解吸工序之前,实行下述均压工序使所述另一方的吸附塔内之气体从所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。13、权利要求1-12中任一项的可燃性气体浓缩装置,其中,所述装置具备连通贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐与所述供给路的再供给路,在所述可燃性气体吸附工序中,所述控制设备将流经所述供给路的原料气体与从所述贮藏罐通过再供给路流经所述供给路的一部分高浓度可燃性气体混合,供给到所述吸附塔中。14、可燃性气体浓缩方法,所述方法在进行可燃性气体吸附工序后实行可燃性气体解吸工序,所述可燃性气体吸附工序如下通过供给路向填充有吸附可燃性气体的吸附材料的吸附塔中供给含有可燃性气体与空气的原料气体,同时将所述原料气体中未吸附于所述吸附材料的排出气通过释放路释放到所述吸附塔的外部;所述可燃性气体解吸工序如下将所述吸附塔内减压至低于大气压,使吸附于所述吸附材料的可燃性气体解吸,通过收集路收集所述可燃性气体。15、权利要求14的可燃性气体浓缩方法,其中,如下实行净化工序将贮藏收集的可燃性气体的贮藏罐内的一部分高浓度可燃性气体通过净化路流通到所述可燃性气体吸附工序结束、且实行所述可燃性气体解吸工序之前的所述吸附塔内。16、权利要求15的可燃性气体浓缩方法,其中,在所述净化工序中,在将流通到所述吸附塔中的可燃性气体从所述吸附塔释放到所述释放路中之后、实行所述可燃性气体解吸工序之前,实行通过净化气体回收路使该可燃性气体再次流通到所述供给路中的再流通工序。全文摘要本发明的可燃性气体浓缩装置具备设备吸附塔(2),其填充有吸附可燃性气体的吸附材料(3);供给设备(4),其通过供给路(30)向吸附塔(2)供给含有可燃性气体与空气的原料气体(G),同时通过释放路(31)将原料气体(G)中未吸附于吸附材料(3)的排出气(OG)释放到吸附塔(2)的外部;收集设备(5),其将吸附塔(2)内减压至低于大气压,使吸附于吸附材料(3)的可燃性气体解吸,通过收集路(32)收集;控制设备(6),其依次实行通过供给设备(4)向吸附塔(2)供给原料气体(G)的同时从吸附塔(2)释放排出气(OG)的可燃性气体吸附工序与通过收集设备(5)收集解吸的可燃性气体的可燃性气体解吸工序。文档编号C10L3/10GK101617031SQ20078004907公开日2009年12月30日申请日期2007年10月11日优先权日2006年10月31日发明者关建司,平尾胜彦,紫藤悦雄申请人:大阪瓦斯株式会社;日本燃气电力投资有限公司
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