專利名稱：：可燃性氣體濃縮裝置及可燃性氣體濃縮方法
技術領域：
：本發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：
：有效利用可燃性氣體作為燃料等時，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的范圍。雖然已經提出了各種濃縮這種可燃性氣體的裝置和方法，例如在專利文獻1中，提出了下述發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;宿曱烷氣體進行利用。即，在上述專利文獻l中，提出了下述裝置和方法的發明使用與氮相比，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，使用相對于甲烷氣體，優先吸附氮、氧、二氧化碳的吸附材料)，通過壓縮機等向填充有該吸附材料的吸附塔中導入碳礦氣體至規定壓力，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，進而從吸附塔的上部釋放該曱烷氣體直至達到大氣壓，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。[專利文獻l]曰本特開昭58-198591號公才艮
發明內容另一方面，通常可燃性氣體存在爆炸的可能性，在原料氣體等中含有一定濃度范圍的可燃性氣體時有可能爆炸。該濃度范圍因可燃性氣體的種類而不同，但通常認為是含有5-20%體積左右的范圍的可燃性氣體。并且，認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，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，調節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，關于這點，對上述專利文獻l所記載的發明進行研究時，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，而且也含有規定濃度(氧氣濃度為約12%體積以上)的氧氣，所以存在下述問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，從而有該排出氣發生爆炸之虞。另外，上述碳礦氣體存在于碳礦內時，處于曱烷濃度非常濃的狀態(曱烷濃度99%體積左右)，但碳礦氣體自然涌出時或為了利用碳礦氣體而使用真空泵等吸出時，由于混合了空氣，所以變為曱烷濃度較低的狀態(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)。因此，如同專利文獻l所記載的發明那樣利用壓縮機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入吸附塔中時，存在下迷問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生爆炸之虞。即，難以優選使用壓縮機在碳礦內進行甲烷氣體的濃縮。需說明的是，上述專利文獻l中甲烷氣體濃縮裝置的爆炸可能性不是僅對于曱烷氣體濃縮裝置會產生的問題，也是對于可燃性氣體的常規濃縮裝置會產生的問題。本發明鑒于上述課題完成，其目的在于提供濃縮可燃性氣體時，可以在避免達到爆炸范圍的濃度的同時實現高濃度濃縮的技術。為了達到上述目的，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第1特征構成在于，具備設備吸附塔，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材與空氣的原料氣體，同時通過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；收集設備，其將所述吸附塔內減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過收集路收集；控制設備，其依次實行在通過所述供給述排出氣的可燃性氣體吸附工序與收集通過所述收集設備解吸的所述可燃性氣體的可燃性氣體解吸工序。根據上述第l特征構成，通過控制設備的控制依次實行下述工序可燃性氣體吸附工序從通過上述供給設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將吸附塔內減壓至低于大氣壓，通過上述收集設備使吸附在吸附材料中的可燃性氣體解吸，進行收集。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，同時降低氧氣濃度，從而將收集的濃縮后的可燃性氣體設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，僅通過鼓風等向吸附塔供給原料氣體，并可防止在供給原料氣體時由于用壓縮機提高原料氣體的壓力而達到爆炸范圍內的濃度。除第1特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第2特征構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，同時其為選自用MP法測定的平均細孔直徑為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、硅膠及有機金屬配位化合物的至少一種。根據上述第2特征構成，通過使用在大氣壓與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，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，同時為了維持吸附性能，必須增加吸附材料，導致裝置大型化。需要說明的是，上述曱烷吸附量的上限沒有特別限定，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(分子探針法，Molecular-Probe法)中的平均細孔直徑小于4.5A時，氧氣、氮氣吸附量增加，濃縮后曱烷氣體中的曱烷濃度降低，或者平均細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法中的平均細孔直徑大于15A時，也出現下述情況在低壓(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，同時為了維8持吸附性能，必須增加吸附材料，導致裝置大型化。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、硅膠與有機金屬配位化合物的至少一種。除第1或第2特征構成之外，本發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HK法中的平均細孔直徑為10A以下的細孔容積為全部細孔容積的50%體積以上。根據上述第3特征構成，由于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的平均細孔直徑為10A以下的細孔容積占全部細孔容積的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。需要說明的是，上迷平均細孔直徑的下限沒有特別限定，平均細孔直徑為10A以下的細孔容積為全部細孔容積的50。/0以上即可。除第1或第2特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第4氣體的甲烷吸附材料，同時在77K下的氮吸附量中，對應于采用HK全部細孔容積在相對壓0.99下之氮吸附量的50%體積以上。此處，所謂相對壓，是指相對于在測定溫度下的相對于飽和蒸氣壓的壓力比。根據上述第4特征構成，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，對應于HK法(Horvath-Kawazoe法)中的10A的平均細孔直徑在低壓狀態下(相對壓為0.013)之氮吸附量為對應于全部細孔容積在77K下接近于飽和蒸氣壓的狀態(相對壓為0.99)下之氮吸附量的50%體積以上。由此，相對壓0.99的吸附量表示全部細孔容積，相對壓0.013的吸附量表示10A以下的細孔容積，各個值之比與上述相同地表明IOA以下的細孔的比例較大。作為其結果，以曱烷氣體與空氣的混合氣體為原料氣體時，也容易且有效地在大氣壓附近濃縮曱烷氣體。除第l-第4特征構成的任一構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮狀態的吸附結束檢測設備，所述控制設備基于所述吸附結束檢測設解吸工序。根據上述第5特征構成，基于用所述吸附結束檢測設備得到的檢測結果，控制設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，如果可以檢測釋放路中的可燃性氣體的狀態，判斷可燃性氣體吸附結束，則在可燃性氣體吸附工序后，立即實行可燃性氣體解吸工序，從而可以防止隨著吸附結束將未吸附的可燃性氣體釋放到釋放路中。除第l-第5特征構成的任一個構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第6特征構成還在于上述控制設備向上述可燃性氣體解吸工序結束了的上述吸附塔中供給空氣，然后實行上述可燃性氣體吸附工序。根據上述第6特征構成，上述控制設備可以向上述可燃性氣體解吸工序結束了的上述吸附塔中供給空氣，然后實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束并處于減壓至低于大氣壓的狀態下的吸附塔內供給較高壓(大氣壓附近)的空氣，并升壓至大氣壓附近(以下，有時也稱為空氣升壓工序)，在吸附塔中實行可燃性氣體吸附工序時，可以形成易于吸附作為吸附對象的可燃性氣體的環境。除第6特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第7特征構成還在于上述控制設備在向所述吸附塔中供給空氣后，進一步向該吸附塔中供給上述收集的可燃性氣體，然后實行所述可燃性氣體吸附工序。根據上述第7特征構成，上述控制設備可以在向上述可燃性氣體解吸工序結束了的所述吸附塔中供給空氣后，進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束并處于減壓至低于大氣壓的狀態下的吸附塔內供給較高壓(大氣壓附近)的空氣，升壓至規定的壓力，同時，隨后進一步供給高濃度的可燃性氣體，從規定的壓力升壓至大氣壓附近。由此，在吸附塔中實行可燃性氣體吸附工序時，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，通過將吸附塔內的壓力升高至大氣壓附近，可以形成易于吸附作為吸附對象的可燃性氣體的環境。需說明的是，為了提高濃縮率，也考慮完全不進行用空氣的升壓，但僅將高濃度可燃性氣體供給到吸附塔中時，在可燃性氣體吸附工序中僅吸附該高濃度可燃性氣體，可燃性氣體馬上達到規定的濃度，從釋放路釋放，無法充分吸附原料氣體，所以必須導入空氣，升壓至規定的壓力。除第l-第7特征構成的任一個之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第8特征構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，上述控制設備在上述可燃性氣體解吸工序前實行下述凈化工序將所述貯藏罐內貯藏的一部分高濃度可燃性氣體通過所述凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結束后的所述吸附塔內。根據上述第8特征構成，上述控制設備可以在上述可燃性氣體解吸工序前實行下述凈化工序將貯藏在貯藏罐內的一部分高濃度可燃性氣體通過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束后的吸附塔內。由此，在可燃性氣體吸附工序結束、開始可燃性氣體解吸工序前，通過實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)從吸附塔內排出，釋放到釋放路中，通過形成提高了吸附塔內的可燃性氣體濃度的狀態并通過高濃度的可燃性氣體凈化來增加可燃性氣體吸附量，從而可以防止在隨后實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特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第9特征構成還在于上述控制設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，實行下述再流通工序通過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。根據上述第9特征構成，上述控制設備在通過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，實行下述再流通工序通過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氣體的高濃度可燃性氣體通過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，從而可以防止浪費濃縮至高濃度的可燃性氣體，同時可以將濃縮至濃度高于原料氣體的可燃性氣體進一步用于濃縮，從而進一步促進可燃性氣體的濃縮。第1-第7特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第10特征構成除還在于上述吸附塔由2個塔構成，上述控制設備在所述吸附解吸工序。根據上述第10特征構成，在由上述2個塔構成的吸附塔之間，控序，從而可以連續收集濃縮后的可燃性氣體，提高可燃性氣體的生產率。除第8或第9特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第ll特征構成還在于上述吸附塔由多個塔構成，上述控制設備在所述吸附塔的多個塔之間依次實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。根據上述第11特征構成，在上述由多個塔構成的吸附塔之間，控制設備依次實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，從而可以連續收集濃縮后的可燃性氣體，同高濃度的可燃性氣體的生產率。除第10或第11特征構成之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第12特征構成還在于上述控制設備通過連通上述可燃性氣體解吸工序結束了的一方的吸附塔與上述可燃性氣體吸附工序結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，實行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內之氣體從所述另一方的吸附塔向所述一方的吸附塔流通。根據上述第12特征構成，上述控制設備通過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，實行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內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，通過吸附塔間連通路，使上述另一方的吸附塔內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，通過上述均壓工序可以均衡兩吸附塔內的壓力，并且由于升高所述一方的吸附塔內壓力，在該一方的吸附塔中實行可燃性氣體吸附工序時，可以形成易于吸附作為吸附對象的可燃性氣體的環境，所述一方的吸附塔處于上述可燃性氣體解吸工序結束、上述可燃性氣體吸附工序之前的較低壓狀態(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束、上述可燃性氣體解吸工序之前的較高壓狀態(大氣壓附近)。另外，通過可燃性氣體解吸工序得到高濃度可燃性氣體時，隨著吸附塔內的壓力降低，所得的制品氣體濃度提高。因此，通過實行均壓工序，可以降低可燃性氣體解吸工序前吸附塔內的壓力，并與不實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特征構成的任一個特征之外，本發明的可燃性氣體濃縮裝置的第13特征構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，上述控制設備將流經所述供給路的原料氣體與從所述貯藏罐通過所述再供給路流經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。根據上述第13特征構成，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。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到爆炸范圍內。為了達到上述目的的本發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，同時通過述吸附塔的外部；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，通過收集路收集所述可燃性氣體。根據上述第l特征，可以在進行可燃性氣體吸附工序后，依次實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節至極低的濃度范圍，從而可以調節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，同時降低氧氣濃度，將收集的濃縮過的可燃性氣體調節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鼓風等，將原料氣體供給到吸附塔中，并且在供給原料氣體時，可以防止由于壓縮機等使原料氣體的壓力升高而達到爆炸范圍內的濃度。除第1特征之外，本發明的可燃性氣體濃縮方法的第2特征還在于實行下述凈化工序使貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐內的一部分高濃度可燃性氣體通過凈化路流通到上述可燃性氣體吸附工序結束且實行上述可燃性氣體解吸工序前的上述吸附塔內。根據上述第2特征，可以如下實行凈化工序使貯藏在貯藏罐內的一部分高濃度可燃性氣體通過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束、開始可燃性氣體解吸工序前的吸附塔內。由此，在可燃性氣體吸附工序結束、開始可燃性氣體解吸工序前，通過實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)從吸附塔內排出，釋放到釋放路中，通過形成提高了吸附塔內的可燃性氣體濃度的狀態并通過高濃度的可燃性氣體凈化來增大可燃性氣體吸附量，從而可防止隨后實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、實行上述可燃性氣體解吸工序之前，實行通過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、實行上述可燃性氣體解吸工序之前，可以實行下述再流通工序通過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氣體的高濃度可燃性氣體通過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，可以防止浪費濃縮至高濃度的可燃性氣體，同時將濃縮至濃度高于原料氣體的可燃性氣體進一步用于濃縮，可以進一步促進可燃性氣體的濃縮。是表示第l實施方案的可燃性氣體濃縮裝置構成的構成簡16[圖2]是表示本申請的曱烷吸附材料3a的吸附特性圖。[圖3]是表示第1實施方案中可燃性氣體濃縮裝置的運轉的流程圖。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過時間的關系的圖表。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過時間的關系的圖表。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內的壓力的關系的圖表。是表示第2實施方案的可燃性氣體濃縮裝置構成的構成簡圖。是表示第2實施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運轉的流程圖。是表示第2實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的甲烷濃度之間關系的圖表。是表示第3實施方案的可燃性氣體濃縮裝置構成的構成簡圖。是表示第3實施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運轉的流程圖。是表示第3實施方案的可燃性氣體濃縮裝置的運轉的流程圖。是表示第4-第6實施方案的可燃性氣體濃縮裝置構成的構成簡圖。是表示第5實施方案的碳礦氣體G的曱烷濃度與濃縮后的曱烷氣體PG的曱烷濃度之間關系的圖表。具體實施例方式基于本發明的可燃性氣體濃縮裝置100(以下簡稱為本裝置ioo)的實施方案。[第1實施方案]圖1是表示本裝置100的簡略構成圖。具體而言，如圖1所示，本裝置100具備下述設備填充有吸附材料3的吸附塔2、在供給原料氣體G的同時釋放排出氣OG的供給設備4、收集濃縮后(高濃度)的可燃性氣體PG的收集設備5、控制供給設備4與收集設備5的控制設備6以及檢測吸附塔2內吸附材料3的可燃性氣體吸附結束的吸附結束檢測設備7。另外，詳細情況如下所述，本裝置100設置在碳礦中時，作為上述供給設備4，使用鼓風機4a。即，從碳礦內抽吸產生的碳礦氣體(原料氣體G)，不壓縮該原料氣體G,通過鼓風機4a實質上用大氣壓供給到吸附塔2中。作為上述收集設備5，使用真空泵5a。吸附塔2如下構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行說明。需要說明的是，所謂碳礦氣體G,是由碳礦產生的氣體，根據條件而不同，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(主要含有氮氣、氧氣)。吸附材料3只要可以選擇性吸附可燃性氣體，就沒有特別限定，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、硅膠及有機金屬配位化合物(富馬酸銅、對苯二曱酸銅、環己二曱酸銅等)的至少一種。需說明的是，作為上述平均細孔直徑，可以優選4.5-10A，更優選為5-9.5A，另外，可以優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氣中于600。C下完全碳化得到的碳化物粉碎到粒徑為l-3mm的大小得到的物質作為碳質材料，使用內徑為50mm的分批式流動活化爐，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，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，同時為了維持吸附性能，必須增加曱烷吸附材料3a,從而導致裝置大型化。需說明的是，上述曱烷吸附量的上限沒有特別限定，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法中的平均細孔直徑小于4.5A時，氧氣、氮氣的吸附量增加，濃縮后曱烷氣體中的曱烷濃度降低，或者平均細孔直徑接近于曱烷分子徑導致吸附速度變緩，曱烷吸附性能降低，或者不能吸附。另一方面，MP法中的平均細孔直徑大于15A時，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，同時為了維持吸附性能，必須增加曱烷吸附材料3a，從而導致裝置大型化。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、硅膠與有機金屬配位化合物的至少一種。進而，上述曱烷吸附材料3a中，HK法中的平均細孔直徑為10A以下的細孔容積可以為全部細孔容積的50%以上，優選為70%以上，更優選為80%以上。此時，由于可以選擇性地吸附曱烷氣體的平均細孔直徑為IOA以下的細孔容積占全部細孔容積的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，與平均細孔直徑大于IOA的曱烷吸附材料3b相比，上述平均細孔直徑為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，可以優選用于類似本裝置100的基本在大氣壓下吸附曱烷氣體的情況。需要說明的是，實質上可以測量范圍的平均細孔直徑為4A以上、IOA以下的細孔容積為全部細孔容積的50%以上即可。另外，更優選的是，作為曱烷吸附材料3a優選平均細孔直徑為4.5A以上IOA以下的細孔容積為全部細孔容積的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，對應于采用HK法測得的IOA的平均細孔直徑在相對壓0.013下之氮吸附量可以為對應于全部細孔容積在相對壓0.99下之氮吸附量的50%以上，優選為70%以上，更優選為80%以上。此時，相對壓0.99的吸附量表示全部細孔容積，相對壓0.013的吸附量表示IOA以下的細孔容積，各個值之比與上述相同地表明IOA以下的細孔比例較大。作為其結果，以曱烷氣體與空氣的混合氣體作為原料氣體時，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,其為通過下述供給設備4供給的碳礦氣體G的通路；釋放路31，其為通過下的通道；收集路32,其為通過下述收集設備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中設置有能調節碳礦氣體G供給的供給路切換閥40，可以通過控制下述控制設備6來調節碳礦氣體G的供給。釋放排出氣OG的釋放路31中設置有能調節排出氣OG的釋放的釋放路切換閥41,可以通過控制下述控制設備6來調節排出氣OG的釋放。收集濃縮后的曱烷氣體PG時所通過的收集路32中設置有能調節濃縮后曱烷氣體PG通過的收集路切換閥42,可以通過控制下述控制設備6來調節濃縮后曱烷氣體PG的通過。上述供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42的具體調節運轉是通過控制設備6進行的開關操作，關于該開關操作，如下所述。供給設備4是設置在供給路30上的下述設備通過供給路30將碳礦氣體G供給到吸附塔2中，使吸附塔2內的曱烷吸附材料3a吸附碳礦氣體G中的曱烷氣體，只要可以進行供給而不升高碳礦氣體G壓力，就沒有特別限定，可以使用例如鼓風機4a。另外，供給設備4也是下述設備在其運轉中將供給到吸附塔2的碳礦氣體G中未吸附于曱烷吸附材料3a的排出氣OG通過釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間。即，供給設備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，在吸附碳礦氣體G中的甲烷氣體的同時通過釋放路31釋放排出氣OG(曱烷濃度非常低，主要由氮氣、氧氣構成的氣體)。收集設備5是下述設備將吸附塔2內的壓力減壓至低于大氣壓，使吸附于吸附塔2內的甲烷吸附材料3a的曱烷氣體解吸，通過收集路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，收集設備5只要是可以將吸附塔2內減壓的設備，就沒有特別限定，可以使用例如真空泵5a。吸附結束檢測設備7是檢測吸附塔2內甲烷吸附材料3a的曱烷吸附能力到達極限的時間點、即甲烷氣體吸附結束時間點(吸附轉效時間點破過時刻)的設備，例如由曱烷濃度檢測設備7a構成。作為該21吸附結束檢測設備7的甲烷濃度檢測設備7a設置在連接于吸附塔2的釋放路31，檢測釋放于該釋放路31的排出氣OG的曱烷濃度達到規定濃度的時間點作為上述曱烷氣體吸附結束時間點，將檢測結果發送到下述控制設備6。由此，在排出氣OG中檢測到曱烷氣體為規定濃度時，曱烷吸附材料3a的曱烷吸附性能到達極限，可以判斷為應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，更優選使用吸附式氣體罐。控制設備6由包含存儲器等的記憶介質、CPU、具備輸入輸出部的微型計算機構成，該計算機通過實行規定的程序，可以控制供給設備4、收集設備5、吸附結束檢測設備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，具體地說明通過本裝置100濃縮曱烷氣體的運轉。簡言之，本裝置100實行A:甲烷氣體吸附工序、B:曱烷氣體解吸工序。首先，從預先關閉供給路切換閥40、釋放路切換閥41、收集路切換閥42的狀態開始，打開供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風機4a,將碳礦氣體G通過供給路30供給到吸附塔2內，使曱烷氣體吸附于曱烷吸附材料3a,將供給到吸附塔2內的碳礦氣體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，在使曱烷氣體選擇性地吸附于吸附材料3a的同時可以防止珍貴的曱烷氣體流出到排出氣OG內。即，如圖4所示，直至經過規定的時間，曱烷氣體幾乎完全被吸附，沒有流出到吸附塔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，通過曱烷濃度檢測設備7a檢測釋放到釋放路31中的排出氣OG中的曱烷氣體濃度是否為規定濃度以上(步驟3)。檢測到的曱烷濃度不是規定的濃度以上時，返回到步驟2,繼續供給碳礦氣體G。另一方面，檢測到的曱烷濃度為規定濃度以上時，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的曱烷氣體吸附結束時間點，并可以盡量防止甲烷氣體所含的碳礦氣體G從吸附塔2內釋放到外部，同時可以適當地過渡到曱烷氣體解吸工序。具體而言，如圖4所示，實行曱烷氣體吸附工序的經過時間達到規定的經過時間為止，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達到曱烷吸附極限(吸附轉效破過)時，曱烷濃度急劇上升。利用這點可以判斷吸附塔2內的甲烷吸附材料3a是否達到吸附極限。然后，停止向吸附塔2內供給碳礦氣體G后，關閉供給路切換閥40及釋放路切換閥41,打開收集路切換閥42(步驟5)。接著，用真空泵5a將吸附塔2內減壓至低于大氣壓，使吸附的曱烷氣體從吸附材料3a解吸，同時開始通過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。將吸附塔2內減壓至規定的壓力時，停止濃縮后曱烷氣體PG的收集(步驟7)，關閉收集路切換閥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達到爆炸范圍內的濃度。即，如圖5所示，在從甲烷氣體解吸工序開始至曱烷氣體解吸工序結束為止，隨著時間的流逝，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，隨著上述時間的流逝，吸附塔2內的壓力從大氣壓慢慢減至真空附近，與此同時濃縮后的曱烷氣體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行減壓，經過一定程度的時間，吸附塔2內接近真空時，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中的曱烷濃度達到非常濃的狀態，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。需要說明的是，對于排出氣OG，如上所述，曱烷濃度被保持在低濃度，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。然后，打開釋放路切換閥41，通過釋放路31向吸附塔2內供給空氣(步驟9)，然后關閉釋放路切換閥41(步驟10)。由此，升高吸附塔2內的壓力至大氣壓附近，在隨后實行的曱烷氣體吸附工序中，可以易于吸附曱烷氣體。在以上說明的實施方案中，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,同時可以防止排出氣OG達到爆炸范圍內的濃度。以下，舉出使本裝置100實際地運轉，精制濃縮后的高濃度曱烷氣體PG的情況的具體實例。〔實施例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法測得的平均細孔直徑為8.5A，HK法中的平均細孔直徑為IOA以下的細孔容積相對于全部細孔容積的比例為83%(在相對壓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，預先將邊排出邊真空干燥，預先在排除了雜質的吸附塔2內填充空氣直至大氣壓。此時在吸附塔2內存在1.87L空氣(0.39L氧氣、1.48L氮氣)。然后，在大氣壓下，通過鼓風機4a向該吸附塔2內供給21.05%曱烷、78.95%空氣的混合氣體作為模擬碳礦氣體G。此時的供給速度為2L/M。此時吸附塔2內的壓力為3.6KPa。如圖4所示，進行該碳礦氣體G的供給約190秒，直至甲烷吸附材料3a達到吸附極限(吸附轉效)，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5.47L氧氣與氮氣)。另一方面，通過真空泵5a將吸附塔2內減壓至-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氮氣)。結果，如圖4所示，可知曱烷吸附材料3a達到吸附極限(吸附轉效)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達到爆炸范圍內的濃度。另外，濃縮后曱烷氣體PG中的氧氣濃度為平均10.4%體積，勉強包含在爆炸濃度范圍內，但是曱烷濃度為平均45.6%體積的高濃度，防止甲烷達到爆炸范圍內的濃度。這是因為，如圖6所示，通過將吸附塔2減壓至真空狀態，可以得到高濃度的曱烷氣體。并且，如圖5所示，曱烷濃度也隨時間的流逝而達到20%體積以上，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。〔比較例1〕在吸附塔2內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，通過吸附模型進行計算。以4000m3/H的供給速度向吸附塔2內供給相當于碳礦氣體的氣體(含有曱烷氣體(21%體積)、氧氣(17%體積)、氮氣(62%體積))。供給時吸附塔2內，壓力為0.6MPa,溫度為30°C。需要說明的是，該比較例1是模擬上述的專利文獻1的技術的實例。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)、氮氣的排出氣。另外，從吸附塔2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)、氮氣的濃縮后的甲烷氣體作為濃縮后的氣體。針對該結果，研究曱烷氣體濃縮與氧氣濃度降低導致爆炸的可能性時，雖然濃縮后曱烷氣體中的氧氣濃度降低至10%體積以下，可以防止達到爆炸范圍內的濃度，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的濃度，故而不優選。另外，有排出氣中的平均曱烷濃度隨時間的流逝而處于爆炸范圍內之虞。因此，如上所述，在實施例1的本裝置100中，由于防止如同比較例1那樣達到爆炸范圍內的濃度，所以可以安全地濃縮甲烷氣體。接下來，使用活性炭作為優選的曱烷吸附材料3a時的活性炭的物性與曱烷吸附量的關系示于〔表1〕、〔表2〕。〔實施例l-7〕〔表1〕、〔表2〕在除上述實施例1的活性炭之外、還使用實施例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法中的平均細孔直徑為4.5-15A內，同時在大氣壓(O.lMPa)及298K下的甲烷氣體吸附量為20Ncc/g以上，進而HK法中的平均細孔直徑為IOA以下的細孔容積是全部細孔容積的50%體積以上。使用上述實施例l-7的活性炭時，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到爆炸范圍內的濃度。[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通過本裝置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法中的平均細孔直徑在4.5-15A內，但在大氣壓(0.1MPa)與298K下的曱烷氣體吸附量低于20Ncc/g,HK法中的平均細孔直徑為IOA以下的細孔容積低于全部細孔容積的50%體積。使用比較例2中記栽的活性炭時，作為制品氣體的甲烷氣體PG中的甲烷濃度為32.2%體積，不是爆炸范圍內的濃度，但氧氣濃度為13.2%體積，與上述實施例1-7相比達到具有爆炸可能性的爆炸范圍內的濃度。〔比較例3〕另外，作為比較例3，〔表1〕、〔表2〕表示使用下述活性炭時由本裝置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法中的平均細孔直徑在IOA以下的細孔容積為全部細孔容積的50%體積以上。使用比較例3中所述的活性炭時，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，所以所述兩個濃度均在爆炸范圍內，與上述實施例l-7相比，爆炸的可能性非常高。因此，如上所述，使用實施例1-7的活性炭作為曱烷吸附材料3a的本裝置100中，由于可以防止達到如同比較例2與3那樣的爆炸范圍內的濃度，所以可以安全濃縮曱烷氣體。然后，改變原料氣體G中的曱烷濃度時，所得的制品氣體中的曱烷濃度與氧氣濃度的關系如以下所示。使用與上述實施例1相同的活性炭，通過本裝置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，至此所說明的原料氣體G的曱烷濃度為約21%體積，改變該甲烷濃度為30%體積、40%體積。結果，供給甲烷濃度為30%體積的碳礦氣體G時，通過一次吸附-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，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，可以確認使用上述實施例1的活性炭的本裝置100可以安全濃縮甲烷氣體。需說明的是，如〔表2〕所示，與比較例2及3所記載的活性炭比較，實施例1-7的活性炭的曱烷濃度達到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異，表明所述活性炭用在本裝置100中濃縮曱烷氣體時，處理效率非常高。上述第1實施方案中，如下構成本裝置100:依次實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，也可以如下構成在可燃性氣體吸附工序結束后、可燃性氣體解吸工序前實行凈化工序等。如上所述，實行凈化工序等時，除本裝置100的構成之外，可以如下所述地構成本裝置200。需說明的是，省略對與上述第1實施方案相同的構成與實施例等的說明。即，如圖7所示的本裝置200除具備本裝置100的構成之外，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內流通時通過的凈化路33。另外，在釋放路31與供給路30之間，設置有凈化氣體回收路34，其用于在下述凈化工序中使通過釋放路31從吸附塔2內釋放的濃縮后的曱烷氣體PG與吸附塔2內的排出氣OG再次流通到供給路30中。在上述凈化路33中設置有能調節濃縮后的曱烷氣體PG的流通的凈化路切換閥43,通過下述控制設備6的控制可以調節濃縮后的曱烷氣體PG的流通。另外，上述凈化氣體回收路34中設置有凈化氣體回收路切換閥44，通過下述控制設備6的控制可以調節濃縮后的曱烷氣體PG與排出氣OG的再流通。下面，使用圖8具體地說明通過本裝置200濃縮曱烷氣體的運轉。簡言之，本裝置200依次實行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，從預先關閉供給路切換閥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的狀態開始，然后打開供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風機4a通過供給路30將碳礦氣體G供給到吸附塔2內，使曱烷氣體吸附于甲烷吸附材料3a，將供給到吸附塔2內的碳礦氣體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，使吸附材料3a選擇性地吸附曱烷氣體，同時可以防止貴重的曱烷氣體流出到排出氣OG內。即，如圖4所示，直至經過規定的時間，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，通過曱烷濃度檢測設備7a檢測釋放到釋放路31的排出氣OG中的曱烷氣體濃度是否為規定的濃度以上(步驟3)。檢測到的曱烷濃度不是規定濃度以上時，返回到步驟2，持續供給碳礦氣體G。200780049073.8另一方面，檢測到的曱烷濃度為規定濃度以上時，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的曱烷氣體吸附結束時間點，并可以盡量防止含有曱烷氣體的碳礦氣體g從吸附塔2內釋放，同時可以適當地過渡到隨后實行的凈化工序、再流通工序、曱烷氣體解吸工序。具體而言，如圖4所示，實行曱烷氣體吸附工序的經過時間達到規定的經過時間為止，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達到甲烷吸附極限(吸附轉效)時，甲烷濃度急劇上升。利用這點可以判斷吸附塔2內的曱烷吸附材料3a是否達到吸附極限。然后，停止向吸附塔2內供給碳礦氣體G后，打開凈化路切換閥43，同時關閉供給路切換閥40(步驟5)，將來自貯藏罐8的濃縮過的高濃度曱烷氣體PG通過凈化路33流通到吸附塔2內(步驟6)。上述步驟5與步驟6為凈化工序。由此，將吸附塔2內的幾乎不存在曱烷氣體的氣體(排出氣OG:主要由氮氣、氧氣構成)排出到釋放路31中，升高吸附塔2內的曱烷濃度，可以防止隨后收集的濃縮后的曱烷氣體PG濃度降低。即，通過排出殘留在吸附塔2內的氮氣或氧氣等、特別是殘留在曱烷吸附材料3a間隙內的上述氣體，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內的濃縮后的曱烷氣體PG釋放到釋放路31中，通過曱烷濃度檢測設備7a檢測釋放路31中的曱烷濃度是否上升到規定濃度以上(步驟7)。該曱烷濃度不是規定的濃度以上時，返回到步驟6,繼續將濃縮后的曱烷氣體PG流通到吸附塔2內。另一方面，釋放路31中的曱烷濃度為規定的濃度以上時，打開供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44,同時關閉凈化路切換閥43、釋放路切換閥41(步驟8)。該步驟8是再流通工序。由此，可以防止濃縮后的曱烷氣體PG從釋放路31釋放到吸附塔2的外部空間，同時可以使其從供給路30再次流通到吸附塔2內，從而有效利用濃縮后的曱烷氣體PG。然后，打開收集路切換閥42，同時關閉供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44(步驟9)。接著，通過真空泵5a將吸附塔2內減壓至低于大氣壓，使吸附的曱烷氣體從曱烷吸附材料3a解吸，同時通過收集路32開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內減壓至規定的壓力時，停止收集濃縮后的甲烷氣體PG(步驟11),關閉收集路切換閥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達到爆炸范圍內的濃度。即，如圖5所示，從曱烷氣體解吸工序開始至甲烷氣體解吸工序結束為止，隨著時間的流逝，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，隨著上述時間的流逝，吸附塔2內的壓力從大氣壓慢慢地減壓至真空附近，與此同時濃縮后的曱烷氣體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行減壓，經過一定程度的時間，吸附塔2內接近真空時，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中的甲烷濃度達到非常濃的狀態，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。需說明的是，對于排出氣OG，如上所述，曱烷濃度保持為低濃度，可以防止達到爆炸范圍內。進而，在與上述實施例相同的條件中，如本第2實施方案所示，通過進一步進行凈化工序或再流通工序，根據凈化氣體量，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，可以完全防止達到爆炸范圍內的濃度。實際上，在上述曱烷氣體吸附工序結束后的凈化工序中，以從貯藏罐8濃縮過的高濃度曱烷氣體PG作為凈化氣體，通過凈化路33流通到吸附塔2內時，嘗試了改變該凈化氣體的曱烷濃度與凈化氣體量。此時通過將吸附塔2內減壓，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，測定作為通過收集路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為50、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的曱烷濃度關系的圖。結果，表明了與上述第1實施方案的表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，通過進行凈化工序，能提高制品氣體中的曱烷濃度。另外，也證實了通過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，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。然后，打開釋放路切換閥41，通過釋放路31向吸附塔2內供給空氣(步驟13)，然后，關閉釋放路切換閥41(步驟14)。由此，將吸附塔2內的壓力升高至大氣壓附近，在隨后實行的曱烷氣體吸附工序中，可易于吸附曱烷氣體。在以上說明的實施方案中，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,同時可以防止排出氣OG達到爆炸范圍內的濃度。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,主要對吸附塔2a如下進行說明，首先，從預先關閉吸附塔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的狀態開始，然后打開供給路切換閥40、釋放路切換閥41(步驟1)。然后，用鼓風機4a將碳礦氣體G通過供給路30供給到吸附塔2a內，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2a內的碳礦氣體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內中，使吸附材料3a選擇性地吸附甲烷氣體，同時可以防止貴重的曱烷氣體流出到排出氣OG內。即，如圖4所示，至經過規定的時間為止，將曱烷氣體基本完全吸附而沒有流出到吸附塔2的外部，由于排出氣OG中的甲烷濃度非常低，所以達到爆炸范圍外的濃度。下面，通過曱烷濃度檢測設備7a檢測釋放到釋放路31中的排出氣OG中的曱烷濃度是否為規定的濃度以上(步驟3)。檢測到的曱烷濃度不是規定的濃度以上時，返回到步驟2，繼續供給碳礦氣體G。另一方面，檢測的曱烷濃度為規定的濃度以上時，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的曱烷氣體吸附結束時間點，同時可以盡量防止含有曱烷氣體的碳礦氣體G從吸附塔2a內釋放，同時可以地適當過渡至隨后實行的凈化工序、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，實行曱烷氣體吸附工序的經過時間達到規定的經過時間為止，OG中的曱烷濃度保持為非常低的濃度，但曱烷吸附材料3a達到曱烷吸附極限(吸附轉效)時，曱烷濃度急劇上升。利用這點可以判斷吸附塔2a內的曱烷吸附材料3a達到吸附極限。然后，關閉供給路切換閥40、釋放路切換閥41,同時打開設置在吸附塔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束，壓力達到大氣壓附近的吸附塔2a與甲烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2c連通，使吸附塔2a內的氣體流通到吸附塔2c內，升高吸附塔2c內的壓力，在隨后進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境。另外，通過均壓工序，吸附塔2a的壓力降低，通過將比高壓力狀態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一步提高。下面，打開釋放路切換閥41、凈化路切換閥43,同時關閉吸附塔間連通路切換閥45(步驟6)，通過凈化路33使濃縮過的高濃度甲烷氣體PG從貯藏罐8流通到吸附塔2a內(步驟7)。上述步驟6與步驟7為凈化工序。由此，將吸附塔2a內基本不存在曱烷氣體的氣體(排出氣OG:主要由氮氣、氧氣構成)排出到釋放路31中，升高吸附塔2a內的曱烷濃度，可以防止隨后收集的濃縮后的曱烷氣體PG濃度降低。即，通過排出殘留在吸附塔2a內的氮氣或氧氣等、特別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內的濃縮后的曱烷氣體PG釋放到釋放路31中，檢測釋放路31中的曱烷濃度是否升高至規定的濃度以上(步驟8)。所述濃度不為規定的濃度以上時，返回到步驟7，繼續將濃縮后的曱烷氣體PG流通到吸附塔2a內。另一方面，釋放路31中的曱烷濃度為規定的濃度以上時，打開供給路切換閥40、凈化氣體回收路切換閥44,同時關閉釋放路切換閥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。需說明的是，可以不打開釋放路切換閥41，將從最初經由凈化氣體回收路34回收的高濃度曱烷氣體PG與碳礦氣體G混合，輸送到進行曱烷氣體吸附工序的吸附塔2c中。由此，可以防止濃縮后的曱烷氣體PG從釋放路31釋放到吸附塔2a的外部空間中，同時可以使其從供給路30流通到吸附塔2c內，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的間隔(步驟10)。此時，在吸附塔2b與吸附塔2c之間進行均壓工序。然后，打開收集路切換閥42，同時關閉供給路切換閥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，同時通過收集路32開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內減壓至規定的壓力時，停止收集濃縮后的曱烷氣體PG(步驟13)，關閉收集路切換閥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達到爆炸范圍內的濃度。即，如圖5所示，從曱烷氣體解吸工序開始至甲烷氣體解吸工序結束，隨著時間的流逝，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，隨著上述時間的流逝，吸附塔2a內的壓力從大氣壓慢慢減壓至真空附近，與此同時濃縮后的曱烷氣體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行減壓，經過一定程度的時間，吸附塔2a內接近于真空時，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，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。需說明的是，對于排出氣OG,如上所述，甲烷濃度保持為低濃度，可以防止達到爆炸范圍內的濃度。進而，上述實施例中，進一步通過進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，可以完全防止達到爆炸范圍內的濃度。然后，打開設置在吸附塔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達到均壓時，關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束、壓力達到真空附近的吸附塔2a與曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2b，使吸附塔2b內的氣體流通到吸附塔2a內，升高吸附塔2a內的壓力，在隨后進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境。另外，通過均壓工序，吸附塔2b的壓力下降，通過將比高壓力狀態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一步提高。在以上說明的實施方案中，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，同時可以防止排出氣OG達到爆炸范圍內的濃度。進而，在吸附塔2的3個塔間進行均壓工序，可以促進曱烷氣體的吸附，同時可以連續地進行曱烷氣體的濃縮，從而能提高高濃度的曱烷氣體PG的生產率。<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>即，除特別說明的情況之外，在與上述第1實施方案的實施例1相同的條件下，使用填充有上述實施例7所述的吸附材料3a的2個塔的吸附塔2,如上述表4所示，進行曱烷氣體的吸附、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，主要對吸附塔2d進行如下說明(需要說明的是，供給路切換閥40等的切換閥的開關運轉與上述實施方案相同，所以省略記載)在預先進行真空排氣的狀態下，通過鼓風機4a將碳礦氣體G通過供給路30供給到吸附塔2d內，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2d內的碳礦氣體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，用曱烷濃度檢測設備7a檢測出曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結束后，通過吸附塔間連通路35連通曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2d與曱烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2e，使吸附塔2d內的氣體流通到吸附塔2e內(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內，壓力降低，在隨后進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，壓力上升，在隨后進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內進一步減壓，使吸附的甲烷氣體從吸附材料3a解吸，同時通過該濃縮后的甲烷氣體PG的收集路開始收集，貯藏在貯藏罐8中(曱烷氣體解吸工序的一部分)。接著，通過吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2e，使吸附塔2e內的氣體流通到吸附塔2d內(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2e內，壓力降低，在隨后進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，壓力上升，在隨后進行的曱烷氣體吸附工序中，可易于吸附曱烷氣體。需要說明的是，本實施方案中，未進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，在上述實施例7中(未進行均壓工序)，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，表明了如本實施方案所述地進行均壓工序時，濃縮后的甲烷氣體PG中的曱烷濃度明顯提高。因此，通過進行均壓工序，可以提高甲烷氣體的濃縮效率，同時可以防止達到爆炸范圍內。〔第5實施方案〕另外，在上述第4實施方案中，形成吸附塔2使用2個塔的本裝置400時，如下構成進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，但也可進一步形成如下構成的本裝置附工序前將大氣壓附近的空氣導入吸附塔2內進行升壓的空氣升壓工序。以下，基于圖13說明該本裝置400。此時，本裝置400如表5所示，使第1吸附塔2d按照下述順序運轉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，與其對應，使第2吸附塔2e按照下述順序運轉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，從而可以連續地濃縮曱烷氣體。吸工序時的效率，同時可以提高在曱烷氣體吸附工序前升壓至大氣壓附近進行甲烷氣體吸附工序時的效率。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>即，除特別說明的情況以外，在與上述第4實施方案相同的條件下，使用填充有上述實施例7所述的吸附材料3a的2個塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2，如上述表5所示，進行甲烷氣體的吸附、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，主要對吸附塔2d進行如下說明(需要說明的是，由于供給路切換閥40等切換閥的開關運轉與上述實施方案相同，所以省略記載)，在預先真空排氣的狀態下，用鼓風機4a將碳礦氣體G通過供給路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，在通過甲烷濃度檢測設備7a檢測出的排出氣OG的曱烷濃度達到3.7%體積的時間點，判斷曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結束后，通過吸附塔間連通路35連通曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2d與曱烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2e，使吸附塔2d內的氣體流通到吸附塔2e內(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內，壓力降低，在隨后進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，壓力上升，在隨后進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進一步減壓，使吸附的甲烷氣體從甲烷吸附材料3a解吸，同時通過收集路開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，在吸附塔2e內，實行下述空氣升壓工序及曱烷氣體吸附工序。進一步，通過吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2e,使吸附塔2e內的氣體流通到吸附塔2d內(均壓工序的一部分)。在該均壓工序中，吸附塔2d與吸附塔2e內的壓力的任一種均被均壓到大致為真空狀態與大氣壓之間的壓力。接著，在該均壓工序后進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，從導入路50導入大氣壓附近的空氣，使吸附塔2d內的壓力上升到大氣壓附近(空氣升壓工序的一部分)。此處，導入路50分別經由導入路切換閥51連通外部空間與吸附塔2d(釋放路31側)、或外部空間與吸附塔2e(釋放路31側)，通過開關該導入路切換閥51，可以從外部空間將大氣壓左右的空氣通過導入路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中進行曱烷氣體吸附工序。需要說明的是，與其對應，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，通過使用吸附塔2d與2e得到的濃縮后的曱烷氣體PG充分確認了可以對應于供給的碳礦氣體G的濃度進行連續制造。進而，通過曱烷濃度檢測設備7a管理釋放路31的排出氣OG中的甲烷濃度達到規定的曱烷濃度(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，確認了可以穩定且安全地進行碳礦氣體G、排出氣OG的處理，進行甲烷氣體PG的濃縮。〔第6實施方案〕另外，在上述第5實施方案中，形成吸附塔2使用2個塔的本裝置400時，如下構成進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，進一步也可以形成如下構成的本裝置400:在曱烷氣體吸附工序前將大氣壓附近的空氣導入吸附塔2內，升壓至規定壓力的空氣升壓工序，然后進一步，供給收集的高濃度可燃性氣體，然后進行甲烷氣體吸附工序。以下，基于圖13說明該本裝置400。此時，本裝置400如表6所示，使第1吸附塔2d按照下述順序運轉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，與其對應，使第2吸附塔2e按照下述順序運轉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，可以連續地濃縮曱烷氣體。此時，使兩塔均壓，可以提高進行曱烷氣體吸附工序或甲烷氣體解吸工序時的效率。特別是，在曱烷氣體吸附工序前，通過空氣與高濃度曱烷氣體PG(制品氣體)升壓至大氣壓附近，可以提高進行曱烷氣體吸附工序時的效率。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，除特別說明之外，在與第5實施方案相同的條件下，使用填充有上述實施例7所述的吸附材料3a的2個塔(吸附塔2d、吸附塔2e)的吸附塔2,如上述表6所示，進行曱烷氣體的吸附、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，主要對吸附塔2d進行如下說明(需要說明的是，由于供給路切換閥40等切換閥的開關運轉與上述實施方案相同，所以省略記載)，在預先真空排出氣的狀態下，用鼓風機4a將碳礦氣體G通過供給路30供給到吸附塔2d內，使曱烷吸附材料3a吸附曱烷氣體，將供給到吸附塔2d內的碳礦氣體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，通過曱烷濃度檢測設備7a檢測出的排出氣OG的曱烷濃度達到3.7%體積的時間點，判斷曱烷吸附材料3a的曱烷氣體吸附結束后，通過吸附塔間連通路35連通甲烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2d與甲烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2e,使吸附塔2d內的氣體流通到吸附塔2e內(均壓工序的一部分)。由此，在吸附塔2d內，壓力降低，在隨后進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，壓力升高，在隨后進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內進一步減壓，將吸附的曱烷氣體從曱烷吸附材料3a解吸，同時通過收集路32開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，在吸附塔2e內，實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。進而，通過吸附塔間連通路35連通曱烷氣體解吸工序結束、壓力達到真空附近的吸附塔2d與曱烷氣體吸附工序結束、壓力達到大氣壓附近的吸附塔2e,使吸附塔2e內的氣體流通到吸附塔2d內(均壓工序的一部分)。在該均壓工序中，吸附塔2d與吸附塔2e內的壓力的任一種均被均壓到大致為真空狀態與大氣壓之間的壓力。接著，在該均壓工序后進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，從導入路50導入大氣壓附近的空氣，使吸附塔2d內的壓力上升到規定的壓力(空氣升壓工序的一部分)，同時通過凈化路33導入貯藏罐8內的濃縮后的曱烷氣體PG，45使吸附塔2d內的壓力從規定的壓力上升到大氣壓附近(制品氣體升壓工序)。需要說明的是，本實施方案的空氣升壓工序如下進行在上述第5實施方案的空氣升壓工序中，僅導入空氣，僅進行一次性升壓至大氣壓時的一半時間，在剩余的時間中通過導入0.3L曱烷氣體PG而進行制品氣體升壓工序直至達到大氣壓。在該空氣升壓工序與制品氣體升壓工序后，在吸附塔2d中進行曱烷氣體吸附工序。需要說明的是，與其對應，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，高于上述實施方案1的實施例7中的曱烷濃度(40.2%體積)。另外，在上述實施方案6中，通過導入0.5L曱烷氣體PG而進行上述制品氣體升壓工序直至達到大氣壓。結果，通過吸附塔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。進而，在上述實施方案6中，通過導入1.0L曱烷氣體PG而進行上述制品氣體升壓工序直至達到大氣壓。結果，通過吸附塔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，表明了通過依次重復進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個塔之間交替進行，即使在上述任一種情況下，制品氣體均在爆炸濃度范圍外，可穩定且安全地得到高濃度曱烷氣體PG。需要說明的是，不僅僅在吸附塔2為2個塔的情況下，在設置有3個塔的吸附塔2的情況下也同樣確認了能濃縮曱烷氣體直至上述高濃度的甲烷濃度。[其他實施方案l(1)在上述第1-第6實施方案中，為了除去所供給的原料氣體G中的水分，以使吸附材料3適當地吸附可燃性氣體，所以可以設置除濕機。具體而言，通過在供給路30上設置除濕機，可以除去原料氣體G中的水分。另外，在吸附塔2內填充能選擇性地吸附水分的水分用吸附材料，可以防止水分導致可燃性氣體的吸附性能降低。(2)在上述第1-第6實施方案中，雖然在吸附塔2中填充吸附材料3，但該吸附材料3可以單獨使用，也可以混合2種以上使用。(3)在上迷第1-第6實施方案中，如圖13所示，也能構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，控制設備6將流經供給路30的原料氣體G與從貯藏罐8通過再供給路36流經供給路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，通過打開設置在再供給路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。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的濃度達到爆炸范圍內。(4)在上述第1-第6實施方案中，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，就沒有特別限定。然后，根據可燃性氣體的種類，可以適當變更吸附材料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，可以選擇性地吸附可燃性氣體。(5)在上述第1-第6實施方案中，使用曱烷濃度檢測設備7a作為吸附結束檢測設備7，也可以使用經過時間測量設備7b代替該曱烷濃度檢測設備7a。即，經過時間測量設備7b預先測量填充在吸附塔2中的吸附材料3達到可燃性氣體的吸附極限(吸附轉效)的吸附轉效時間，進而，在可燃性氣體吸附工序中，測量從可燃性氣體的吸附開始的經過時間，直到該經過時間達到上述經過時間時，可以將"應結束可燃性氣體吸附工序"發送到控制設備6。由此，控制設備6控制供給路切換閥40，可以停止通過供給設備4的原料氣體G供給。此時，如下操作可以盡量防止原料氣體G從吸附塔2內釋放到外部，同時可以適當地過渡到可燃性氣體解吸工序通過經過時間測量設備7b，比較吸附轉效時間與經過時間，經過時間未超過吸附轉效時間時，繼續供給原料氣體G,經過時間與吸附轉效時間相同或超過吸附轉效時間時，停止供給原料氣體G。(6)在上述第l、第2、第5、第6實施方案中，向上述可燃性氣體解吸工序結束了的上述吸附塔2中供給空氣，但不限定于此，例如，可以使用通過在碳礦內挖掘時向礦洞內的通氣而釋放到大氣中的通氣曱烷(通風空氣甲烷，通常甲烷濃度為0.5%)。由此，可以回收通風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。工業上的可利用性本發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有效地利用濃縮可燃性氣體時可以避免達到爆炸范圍的濃度，同時實現高濃度濃縮。權利要求1、可燃性氣體濃縮裝置，所述裝置具備下述設備吸附塔，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材料；供給設備，其通過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，同時通過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；收集設備，其將所述吸附塔內減壓至低于大氣壓，使吸附于所述吸附材料的可燃性氣體解吸，通過收集路收集；以及控制設備，其通過所述供給設備向所述吸附塔供給所述原料氣體，同時依次實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所述收集設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法測得的平均細孔直徑為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、硅膠與有機金屬配位化合物的至少一種。3、權利要求1或2的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附材HK法中的平均細孔直徑為10A以下的細孔容積為全部細孔容積的50%體積以上。4、權利要求1或2的可燃性氣體濃縮裝置，其特征在于，所述同時在77K下的氮吸附量中，對應于用HK法測得的10A的平均細孔直徑在相對壓0.013下之氮吸附量是對應于全部細孔容積在相對壓0.99下之氮吸附量的50%體積以上。5、權利要求l-4中任一項的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述裝置具備檢測所述釋放路中的所述可燃性氣體狀態的吸附結束檢測所述控制設備基于所述吸附結束檢測設備的檢測結果，實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、權利要求l-5中任一項的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設備向所述可燃性氣體解吸工序結束了的所述吸附塔中供給空氣，然后實行所述可燃性氣體吸附工序。7、權利要求6的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設備在向所述吸附塔中供給空氣后，進一步向該吸附塔中供給所述收集的可燃性氣體，然后，實行所述可燃性氣體吸附工序。8、權利要求l-7中任一項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，所述控制設備在所述可燃性氣體解吸工序前實行下述凈化工序將所述貯藏罐內的一部分高濃度可燃性氣體通過所述凈化路流通到所述可燃性氣體吸附工序結束了的所述吸附塔內。9、權利要求8的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設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，實行下述再流通工序通過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、權利要求l-7中任一項的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附塔由2個塔構成，所述控制設備在所述吸附塔的2個塔之間交11、權利要求8或9的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述吸附塔由多個塔構成，所述控制設備在所述吸附塔的多個塔之間依次實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、權利要求10或U的可燃性氣體濃縮裝置，其中，所述控制設備通過連通所述可燃性氣體解吸工序結束了的一方的所述吸附塔與所迷可燃性氣體吸附工序結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，實行下述均壓工序使所述另一方的吸附塔內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、權利要求1-12中任一項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，所述控制設備將流經所述供給路的原料氣體與從所述貯藏罐通過再供給路流經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，所述方法在進行可燃性氣體吸附工序后實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，同時將所述原料氣體中未吸附于所述吸附材料的排出氣通過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，通過收集路收集所述可燃性氣體。15、權利要求14的可燃性氣體濃縮方法，其中，如下實行凈化工序將貯藏收集的可燃性氣體的貯藏罐內的一部分高濃度可燃性氣體通過凈化路流通到所述可燃性氣體吸附工序結束、且實行所述可燃性氣體解吸工序之前的所述吸附塔內。16、權利要求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、實行所述可燃性氣體解吸工序之前，實行通過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。全文摘要本發明的可燃性氣體濃縮裝置具備設備吸附塔(2)，其填充有吸附可燃性氣體的吸附材料(3)；供給設備(4)，其通過供給路(30)向吸附塔(2)供給含有可燃性氣體與空氣的原料氣體(G)，同時通過釋放路(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；收集設備(5)，其將吸附塔(2)內減壓至低于大氣壓，使吸附于吸附材料(3)的可燃性氣體解吸，通過收集路(32)收集；控制設備(6)，其依次實行通過供給設備(4)向吸附塔(2)供給原料氣體(G)的同時從吸附塔(2)釋放排出氣(OG)的可燃性氣體吸附工序與通過收集設備(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C10L3/10GK101617031SQ20078004907公開日2009年12月30日申請日期2007年10月11日優先權日2006年10月31日發明者關建司,平尾勝彥,紫藤悅雄申請人:大阪瓦斯株式會社;日本燃氣電力投資有限公司