JP2562815B2 - オゾン製造方法および設備 - Google Patents
オゾン製造方法および設備Info
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- C01B13/10—Preparation of ozone
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
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- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
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- B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
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-
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はオゾン化ループ内を循環する酸素がオゾン発
生器内で部分的にオゾン化されついでオゾンが吸着によ
り捕捉され置換ガスによって脱離される型のオゾン製造
方法に関するものである。
生器内で部分的にオゾン化されついでオゾンが吸着によ
り捕捉され置換ガスによって脱離される型のオゾン製造
方法に関するものである。
本発明の目的はとくに多量の、例えば1800kg/h程度
の、オゾンの製造に対する投資コストを減少するように
この型の公知の方法を改善することにある。
の、オゾンの製造に対する投資コストを減少するように
この型の公知の方法を改善することにある。
このため、本発明は：酸素−オゾン混合物を並流方向
に、オゾンが吸着される第１の吸着質量に送り込み：同
時に第２の吸着質量に向流式にこの第２の吸収質量を脱
離するため置換ガス流を送り込み；同時にループから取
出された掃気ガス流を第３の吸着質量に通すことにより
この第３の吸着質量の掃気を行い、各吸着質量が酸素−
オゾン混合ガス、置換ガスおよび掃気ガスによって連続
して掃過されること；および置換ガス流と第３の吸着質
量を通過した掃気ガス流とを関連せしめることを含む、
前記型のオゾン製造方法を提供するものである。
に、オゾンが吸着される第１の吸着質量に送り込み：同
時に第２の吸着質量に向流式にこの第２の吸収質量を脱
離するため置換ガス流を送り込み；同時にループから取
出された掃気ガス流を第３の吸着質量に通すことにより
この第３の吸着質量の掃気を行い、各吸着質量が酸素−
オゾン混合ガス、置換ガスおよび掃気ガスによって連続
して掃過されること；および置換ガス流と第３の吸着質
量を通過した掃気ガス流とを関連せしめることを含む、
前記型のオゾン製造方法を提供するものである。
本発明の別の目的は前記方法を実施する設備を提供す
ることである。第１の実施例において、本発明の設備
は： 多数のセクタに分割された吸着材料の環状ベッドを含
むケースであって； 前記環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間す
なわち第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス、第２
の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンを含む
生産ガス出口オリフィスにそれぞれ連通する空間に分割
する隔壁を備え、これらの隔壁が前記第１オリフィス
を、吸着に関して、前記セクタの第１群の上流側に連通
させ、前記第２オリフィスを、吸着に関して、前記セク
タの第１群および前記セクタの第１群に近接するセクタ
の第３群によって構成されたセクタの第２群の下流側に
連通させ、前記第３オリフィスを、向流脱離に関して、
残りのセクタによって構成されたセクタの第４群の上流
側に連通させ、前記第４オリフィスを、脱離に関して、
前記セクタの第４群および第３群の下流側に連通させる
もの；および 環状ベッドと前記隔壁との間に各セクタが引き続いて
かつ周期的に前記第１、第４および第３群の部分になる
ような方向の相対回転を発生する装置 とを含んでいる。
ることである。第１の実施例において、本発明の設備
は： 多数のセクタに分割された吸着材料の環状ベッドを含
むケースであって； 前記環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間す
なわち第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス、第２
の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンを含む
生産ガス出口オリフィスにそれぞれ連通する空間に分割
する隔壁を備え、これらの隔壁が前記第１オリフィス
を、吸着に関して、前記セクタの第１群の上流側に連通
させ、前記第２オリフィスを、吸着に関して、前記セク
タの第１群および前記セクタの第１群に近接するセクタ
の第３群によって構成されたセクタの第２群の下流側に
連通させ、前記第３オリフィスを、向流脱離に関して、
残りのセクタによって構成されたセクタの第４群の上流
側に連通させ、前記第４オリフィスを、脱離に関して、
前記セクタの第４群および第３群の下流側に連通させる
もの；および 環状ベッドと前記隔壁との間に各セクタが引き続いて
かつ周期的に前記第１、第４および第３群の部分になる
ような方向の相対回転を発生する装置 とを含んでいる。
別の実施例において、本発明の設備は； 多数のセクタに分割される吸着材料の環状ベッドを含
むケースであって； この環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間す
なわち、第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス第２
の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンよって
構成された生産ガス出口にそれぞれ連通する空間に分割
する隔壁を備え、これらの隔壁が前記第２オリフィス
を、吸着に関して、セクタの第１群の下流側に連通さ
せ、前記第１オリフィスを、吸着に関して、前記セクタ
の第１群および前記セクタの第１群に近接するセクタの
第３群によって構成されたセクタの第２群の上流側に連
通させ、前記第４オリフィスを、向流脱離に関して、残
りのセクタによって構成されたセクタの第４群の下流側
に連通させ、前記第３オリフィスを、離脱に関して、前
記セクタの第３群および第４群の上流側に連通させるも
の；および 前記環状ベッドと前記隔壁とを、各セクタが引き続い
てかつ周期的に前記第１群、第４群および第３群の部分
となるような方向の相対回転を発生する装置 とを含んでいる。
むケースであって； この環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間す
なわち、第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス第２
の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンよって
構成された生産ガス出口にそれぞれ連通する空間に分割
する隔壁を備え、これらの隔壁が前記第２オリフィス
を、吸着に関して、セクタの第１群の下流側に連通さ
せ、前記第１オリフィスを、吸着に関して、前記セクタ
の第１群および前記セクタの第１群に近接するセクタの
第３群によって構成されたセクタの第２群の上流側に連
通させ、前記第４オリフィスを、向流脱離に関して、残
りのセクタによって構成されたセクタの第４群の下流側
に連通させ、前記第３オリフィスを、離脱に関して、前
記セクタの第３群および第４群の上流側に連通させるも
の；および 前記環状ベッドと前記隔壁とを、各セクタが引き続い
てかつ周期的に前記第１群、第４群および第３群の部分
となるような方向の相対回転を発生する装置 とを含んでいる。
本発明のいくつかの実施例を添付図面を参照して説明
するが、その中で： 第１図は本発明によるオゾン製造設備の簡略化した線
図； 第２図はこの設備の作用を説明する線図。； 第３図は本発明によるオゾン製造設備の簡略化した線
図； 第４図は第３図の設備の作用を説明する線図； 第5A図および第5B図は共同して第３図の線図に対応す
る完全な設備を示す線図； 第６図および第７図は二つの実施例による第１図の線
図を一層詳細に示す図； 第８図は本発明による方法を実施する設備の、下記第
10図のVIII−VIII線に沿う、頂部横断面図； 第９図は変型の同様の図 第10図および第11図は第８図または第９図の設備のそ
れぞれＸ−ＸおよびXI−XI線に沿う縦断面図； 第12図は第６図による設備の第８図ないし第11図に示
すような装置の使用状態を示す図； 第13図は本発明による方法を実施する他の装置の縦断
面図； 第14図ないし第17図はそれぞれ第13図のXIV−XIVない
しXVII−XVIIに沿う断面図、そして 第18図は変型の第13図と同様の図。
するが、その中で： 第１図は本発明によるオゾン製造設備の簡略化した線
図； 第２図はこの設備の作用を説明する線図。； 第３図は本発明によるオゾン製造設備の簡略化した線
図； 第４図は第３図の設備の作用を説明する線図； 第5A図および第5B図は共同して第３図の線図に対応す
る完全な設備を示す線図； 第６図および第７図は二つの実施例による第１図の線
図を一層詳細に示す図； 第８図は本発明による方法を実施する設備の、下記第
10図のVIII−VIII線に沿う、頂部横断面図； 第９図は変型の同様の図 第10図および第11図は第８図または第９図の設備のそ
れぞれＸ−ＸおよびXI−XI線に沿う縦断面図； 第12図は第６図による設備の第８図ないし第11図に示
すような装置の使用状態を示す図； 第13図は本発明による方法を実施する他の装置の縦断
面図； 第14図ないし第17図はそれぞれ第13図のXIV−XIVない
しXVII−XVIIに沿う断面図、そして 第18図は変型の第13図と同様の図。
第１図は単一のオゾン化ループを有する酸素からオゾ
ンを製造する設備の簡略化された図である。この設備は
本質的に“ルーツ型”圧縮機２、適当な型式のオゾン発
生器３およびシリカゲルを充填された三つの吸着シリン
ダ4,5,6を含んでいる。
ンを製造する設備の簡略化された図である。この設備は
本質的に“ルーツ型”圧縮機２、適当な型式のオゾン発
生器３およびシリカゲルを充填された三つの吸着シリン
ダ4,5,6を含んでいる。
各瞬間に酸素はループ１を下記のように循環する。す
なわち：圧縮機２によって1.3バールないし1.5バール
（１バール絶対圧力105Pa）に圧縮された酸素はオゾン
発生器３によって部分的にオゾン化され、そこから容積
で約３％のオゾンを有する酸素−オゾン混合物が排出さ
れ；この混合物は、底部から、三つのシリンダの一つ、
例えばオゾンが吸着によって捕捉されるシリンダ４、に
入り、循環は並流方向に生じ；シリンダ４の頂部から排
出する酸素は圧縮機に戻る。
なわち：圧縮機２によって1.3バールないし1.5バール
（１バール絶対圧力105Pa）に圧縮された酸素はオゾン
発生器３によって部分的にオゾン化され、そこから容積
で約３％のオゾンを有する酸素−オゾン混合物が排出さ
れ；この混合物は、底部から、三つのシリンダの一つ、
例えばオゾンが吸着によって捕捉されるシリンダ４、に
入り、循環は並流方向に生じ；シリンダ４の頂部から排
出する酸素は圧縮機に戻る。
さらに、（酸素と混合した）不純な窒素または乾燥空
気とすることができ便宜上今後“窒素”と称せられる、
担体または置換ガスは導管９を通って向流式に他のシリ
ンダ、例えばシリンダ６に、オゾンを脱離するように、
流入し、このガスとオゾンとの混合物はシリンダ６から
導管10を通って排出し生産流を構成する。
気とすることができ便宜上今後“窒素”と称せられる、
担体または置換ガスは導管９を通って向流式に他のシリ
ンダ、例えばシリンダ６に、オゾンを脱離するように、
流入し、このガスとオゾンとの混合物はシリンダ６から
導管10を通って排出し生産流を構成する。
その間、第３シリンダ（シリンダ５）は酸素−オゾン
混合物の一部をシリンダ４に入る直前に取出すことによ
る並流掃気を行なうことによってパージされ；オゾンは
シリンダ６に捕捉されこのシリンダからは窒素と酸素と
の混合物が排出し；この混合物は、導管９の主窒素流
と、導管1005を通って混合される。オゾンの製造および
この掃気によるループ１のガスの損失は、シリンダ４の
出口とオゾン発生器３の入口との間の点11における酸素
の付加によって補償される。掃気ガス流は同時にシリン
ダ５の吸着工程を開始させる。
混合物の一部をシリンダ４に入る直前に取出すことによ
る並流掃気を行なうことによってパージされ；オゾンは
シリンダ６に捕捉されこのシリンダからは窒素と酸素と
の混合物が排出し；この混合物は、導管９の主窒素流
と、導管1005を通って混合される。オゾンの製造および
この掃気によるループ１のガスの損失は、シリンダ４の
出口とオゾン発生器３の入口との間の点11における酸素
の付加によって補償される。掃気ガス流は同時にシリン
ダ５の吸着工程を開始させる。
この本体が液体のそしてきわめて不安定な状態となる
危険性なしにオゾンの吸着を改善するため、酸素−オゾ
ン混合物は−90℃の温度でシリンダ４に導入され、この
シリンダから約−80℃で排出される酸素は熱交換器８に
オゾン発生器から排出する混合物に対して熱交換関係に
おかれる。設備は下記に説明されるように、いくつかの
異なった方法で供給される、低温付加を必要とする。
危険性なしにオゾンの吸着を改善するため、酸素−オゾ
ン混合物は−90℃の温度でシリンダ４に導入され、この
シリンダから約−80℃で排出される酸素は熱交換器８に
オゾン発生器から排出する混合物に対して熱交換関係に
おかれる。設備は下記に説明されるように、いくつかの
異なった方法で供給される、低温付加を必要とする。
設備はシリンダ４ないし６の間を切換える（図示しな
い）装置を含み、第２図に示すサイクルに従って作用
し；各シリンダは並流吸着（第１図のシリンダ４）にお
いて、向流脱離（第１図のシリンダ６）および並流掃気
（第１図のシリンダ５）において連続して作用し、これ
ら三工程は、例えば４分の、同じ時間続く。
い）装置を含み、第２図に示すサイクルに従って作用
し；各シリンダは並流吸着（第１図のシリンダ４）にお
いて、向流脱離（第１図のシリンダ６）および並流掃気
（第１図のシリンダ５）において連続して作用し、これ
ら三工程は、例えば４分の、同じ時間続く。
三つのシリンダ４ないし６における大雑把に同じ圧力
および温度状態において、もし1000Nm3/h（１時当たり
標準立方メートル）の酸素の流れがオゾン発生器におい
て処理されるならば、窒素および製品オゾン出口は同じ
程度の流量を有し、シリンダ６に再循環されるシリンダ
５内の掃気流は45Nm3/h程度でありシリンダ７における
酸素の添加は90Nm3/h程度である。
および温度状態において、もし1000Nm3/h（１時当たり
標準立方メートル）の酸素の流れがオゾン発生器におい
て処理されるならば、窒素および製品オゾン出口は同じ
程度の流量を有し、シリンダ６に再循環されるシリンダ
５内の掃気流は45Nm3/h程度でありシリンダ７における
酸素の添加は90Nm3/h程度である。
第１図に一点鎖線で図示された変型として、シリンダ
５の掃気はシリンダ４から排出する酸素によって行うこ
とができ；この酸素は向流式に循環し、シリンダ５を出
るとき、脱離工程においてシリンダ６から排出するオゾ
ンを付加された窒素流と混合される。この場合、掃気酸
素はシリンダ５の脱離を完了するためにも使用される。
５の掃気はシリンダ４から排出する酸素によって行うこ
とができ；この酸素は向流式に循環し、シリンダ５を出
るとき、脱離工程においてシリンダ６から排出するオゾ
ンを付加された窒素流と混合される。この場合、掃気酸
素はシリンダ５の脱離を完了するためにも使用される。
第３図に線図的に示す設備はモジュラ型、すなわち多
数の独立したオゾン化ループ1Aないし1Dを含む設備であ
る。この設備は信頼性（個々のループの装置はループご
との補修を容易にする）およびオゾンの可変生産量への
適合の見地から重大な利点を備えている。さらに、すべ
ての脱離および掃気用ループの組合わせにより、吸着シ
リンダの数は下記のように各ループに対して三から二に
減少される。
数の独立したオゾン化ループ1Aないし1Dを含む設備であ
る。この設備は信頼性（個々のループの装置はループご
との補修を容易にする）およびオゾンの可変生産量への
適合の見地から重大な利点を備えている。さらに、すべ
ての脱離および掃気用ループの組合わせにより、吸着シ
リンダの数は下記のように各ループに対して三から二に
減少される。
各ループ1Aないし1Dは、従来のように、それぞれ“ル
ーツ”圧縮機2Aないし2D、オゾン発生器3Aないし3Dおよ
び熱交換器8Aないし8Dを含んでいる。各ループには二つ
のシリカゲルシリンダ4A、5Aないし4D、5Dが設けられて
いる。また従来のような、“窒素”と称する担体ガスの
入口マニホルド９、窒素−オゾン混合物用出口マニホル
ド10および補助酸素供給マニホルド11が設けられてい
る。マニホルド９および10はそれぞれかつ選択的に各シ
リンダの上方入口および下方出口に連結され、一方マニ
ホルド11は永久的に、四つの支管11Aないし11Dを通し
て、圧縮機上流で四つのループ1Aないし1Dに連結されて
いる。このことは圧縮機およびオゾン発生器における酸
素の一定流量を確保する。
ーツ”圧縮機2Aないし2D、オゾン発生器3Aないし3Dおよ
び熱交換器8Aないし8Dを含んでいる。各ループには二つ
のシリカゲルシリンダ4A、5Aないし4D、5Dが設けられて
いる。また従来のような、“窒素”と称する担体ガスの
入口マニホルド９、窒素−オゾン混合物用出口マニホル
ド10および補助酸素供給マニホルド11が設けられてい
る。マニホルド９および10はそれぞれかつ選択的に各シ
リンダの上方入口および下方出口に連結され、一方マニ
ホルド11は永久的に、四つの支管11Aないし11Dを通し
て、圧縮機上流で四つのループ1Aないし1Dに連結されて
いる。このことは圧縮機およびオゾン発生器における酸
素の一定流量を確保する。
各瞬間において、四つのシリンダ（4Aないし4D）は並
流吸着として作用し、三つのシリンダ（ここでは5Aない
し5C）は窒素による向流脱離作用をなし、一つのシリン
ダ（ここでは5D）は関連したシリンダ4Dに入る前にO2−
O3混合物を取出すことにより掃気作用をする。この掃気
を補償するため、四つのループに供給するマニホルド11
の各連結支管は掃気を含むループに対応する補助酸素を
供給する。各シリンダの上方入口は、1005Dのような導
管を通して、担体ガスの掃気流を回収するようにマニホ
ルド９に連結される。
流吸着として作用し、三つのシリンダ（ここでは5Aない
し5C）は窒素による向流脱離作用をなし、一つのシリン
ダ（ここでは5D）は関連したシリンダ4Dに入る前にO2−
O3混合物を取出すことにより掃気作用をする。この掃気
を補償するため、四つのループに供給するマニホルド11
の各連結支管は掃気を含むループに対応する補助酸素を
供給する。各シリンダの上方入口は、1005Dのような導
管を通して、担体ガスの掃気流を回収するようにマニホ
ルド９に連結される。
設備は第４図に示すような、全シリンダの周期的作用
を確保する（図示しない）切換装置を含み;8分の周期に
対して、各シリンダは４分の並流吸着工程、３分の向流
脱離工程、および１分の並流掃気工程を連続して実施
し、窒素および掃気流は連続して使用される。下記の表
はこの作用を総合したものである。この表において、
“A"は吸着工程を、“D"は脱離工程を、そして“B"は掃
気工程を示している。
を確保する（図示しない）切換装置を含み;8分の周期に
対して、各シリンダは４分の並流吸着工程、３分の向流
脱離工程、および１分の並流掃気工程を連続して実施
し、窒素および掃気流は連続して使用される。下記の表
はこの作用を総合したものである。この表において、
“A"は吸着工程を、“D"は脱離工程を、そして“B"は掃
気工程を示している。
この理論はｎ個のループを有する設備に拡張すること
ができ；各瞬間においてｎ個のシリンダは並流吸着工程
で作用し、（ｎ−１）個のシリンダは向流脱離工程で作
用し、一つのシリンダは並流掃気工程で作用する。もし
吸着工程を単位時間とするならば、理論上、掃気時間は
は1/nになりそして引き続いて（ｎ−１）/nの時間脱離
工程が行われる。
ができ；各瞬間においてｎ個のシリンダは並流吸着工程
で作用し、（ｎ−１）個のシリンダは向流脱離工程で作
用し、一つのシリンダは並流掃気工程で作用する。もし
吸着工程を単位時間とするならば、理論上、掃気時間は
は1/nになりそして引き続いて（ｎ−１）/nの時間脱離
工程が行われる。
変型として、掃気時間が減少しその一方、多分これに
対応するループの少なくとも一つの他の工程の時間を増
加することが期待される。
対応するループの少なくとも一つの他の工程の時間を増
加することが期待される。
第３図に戻ると、流れに関してかつ第１図と同じ前提
に関して、各オゾン発生器は250Nm3/hの酸素を処理し、
各ループは永久的に45Nm3/hの付加的供給をうけ；吸着
時間の1/4に等しい時間中実施されなけれらばならな
い。掃気は45Nm3/hを消費し、そこで対応する支管（こ
こでは11D）はループ1Dに45Nm3/hの補助酸素が供給され
る。この掃気ガスはマニホルド９に回収され、向流式で
脱離作用中の、三つの各シリンダから1000/3Nm3/hの窒
素−オゾン混合物の流れが排出する。
に関して、各オゾン発生器は250Nm3/hの酸素を処理し、
各ループは永久的に45Nm3/hの付加的供給をうけ；吸着
時間の1/4に等しい時間中実施されなけれらばならな
い。掃気は45Nm3/hを消費し、そこで対応する支管（こ
こでは11D）はループ1Dに45Nm3/hの補助酸素が供給され
る。この掃気ガスはマニホルド９に回収され、向流式で
脱離作用中の、三つの各シリンダから1000/3Nm3/hの窒
素−オゾン混合物の流れが排出する。
第３図の場合、第１図におけるような掃気流の回収は
使用される担体ガスの減少を可能にする。もし不純な窒
素に関して言えば下記に説明するように、設備が空気分
離装置と組み合わされる場合、この装置の大きさを限定
するものは窒素流であり、この流れにおいて達成される
５％程度の利得は投資および動力費の減少を可能にす
る。もしこの担体ガスが空気であるならばそれは乾燥さ
れなければならず、それには経費がかかり、したがって
上記回収は利得を生ずる。
使用される担体ガスの減少を可能にする。もし不純な窒
素に関して言えば下記に説明するように、設備が空気分
離装置と組み合わされる場合、この装置の大きさを限定
するものは窒素流であり、この流れにおいて達成される
５％程度の利得は投資および動力費の減少を可能にす
る。もしこの担体ガスが空気であるならばそれは乾燥さ
れなければならず、それには経費がかかり、したがって
上記回収は利得を生ずる。
第5A図および第5B図は、共同して、一方では本発明に
適合した空気分離装置を含み（第5A図）、他方では第３
図と同様に配置された四つのループを含む（第5B図）完
全なオゾン生産設備を備えている。
適合した空気分離装置を含み（第5A図）、他方では第３
図と同様に配置された四つのループを含む（第5B図）完
全なオゾン生産設備を備えている。
第5A図の装置は第5B図の四つのループにマニホルド11
を通して補助酸素を、またマニホルド９を通して担体窒
素を供給する。またその装置は窒素−オゾン混合物を伝
達する生産物マニホルド10を通して四つのループに連結
されている。それはオゾンの生産に必要なガス全部およ
び低温を供給する。
を通して補助酸素を、またマニホルド９を通して担体窒
素を供給する。またその装置は窒素−オゾン混合物を伝
達する生産物マニホルド10を通して四つのループに連結
されている。それはオゾンの生産に必要なガス全部およ
び低温を供給する。
この装置は空気圧縮機20、圧縮空気浄化装置21、ター
ビン22およびブースタ23を含むユニット、熱交換管24お
よび蒸留塔25を含んでいる。圧縮機20によって４バール
に圧縮されついで浄化された空気はブースタ23によって
５バールに圧縮されついで周囲温度から熱交換器24内で
冷却される。空気流の大部分は、例えば半分以上はこの
熱交換管の低温端に達する前に取り出され、設備の低温
状態の維持およびブースタ23の機械的駆動を確保する。
タービン22を通される。1.4バールに膨脹したタービン
流は塔25の中間区域に導入される。空気の残りは約−17
5℃に冷却され、塔の基部26の凝縮−蒸発器において液
化され、ついで1.4気圧に膨脹し塔の頂部に噴射され
る。
ビン22およびブースタ23を含むユニット、熱交換管24お
よび蒸留塔25を含んでいる。圧縮機20によって４バール
に圧縮されついで浄化された空気はブースタ23によって
５バールに圧縮されついで周囲温度から熱交換器24内で
冷却される。空気流の大部分は、例えば半分以上はこの
熱交換管の低温端に達する前に取り出され、設備の低温
状態の維持およびブースタ23の機械的駆動を確保する。
タービン22を通される。1.4バールに膨脹したタービン
流は塔25の中間区域に導入される。空気の残りは約−17
5℃に冷却され、塔の基部26の凝縮−蒸発器において液
化され、ついで1.4気圧に膨脹し塔の頂部に噴射され
る。
しかして塔25は底部で95％と99.5％の間の純度の酸素
および頂部で窒素および10ないし15％の酸素によって構
成された残りのガスＲを生産する。オゾン担体ガスを構
成するそして便宜上今後“窒素”と称せられるものはこ
のガスである。このガスはまた塔と関連した熱交換器26
A内の空気の予冷に役立つ。
および頂部で窒素および10ないし15％の酸素によって構
成された残りのガスＲを生産する。オゾン担体ガスを構
成するそして便宜上今後“窒素”と称せられるものはこ
のガスである。このガスはまた塔と関連した熱交換器26
A内の空気の予冷に役立つ。
塔の頂部から引き出された窒素は空気が向流する熱交
換管24において約−90℃まで加熱されついでマニホルド
９に流入する。窒素−オゾン生産混合物は熱交換管24に
実質的に同じレベルで流入し、約1.1気圧のもとで周囲
温度に向流空気において再熱される。熱交換管に入る前
に導管27から取り出された窒素の一部はそれを完全に通
過して浄化装置21の吸着シリンダの再生のため使用され
る。
換管24において約−90℃まで加熱されついでマニホルド
９に流入する。窒素−オゾン生産混合物は熱交換管24に
実質的に同じレベルで流入し、約1.1気圧のもとで周囲
温度に向流空気において再熱される。熱交換管に入る前
に導管27から取り出された窒素の一部はそれを完全に通
過して浄化装置21の吸着シリンダの再生のため使用され
る。
第5B図は熱交換器8Aないし8Dおよびすべてのループに
見出されるガスを循環する装置を一層詳細に図示した第
３図の要素を示す。
見出されるガスを循環する装置を一層詳細に図示した第
３図の要素を示す。
窒素マニホルド９は実際第１マニホルド91および第２
マニホルド92に分割される。各ループ例えばループＡに
関して、支管91AはO2−O3混合物と向流式に熱交換器8A
において窒素を約−90℃に加熱し、ついてマニホルド９
に連通し、そのとき窒素は脱離作用中三つのシリンダ
（ここでは5Aないし5C）に支管91Aないし91Bを通して分
配され、ついでマニホルド16から支管10Aないし10Cを通
して排出する。
マニホルド92に分割される。各ループ例えばループＡに
関して、支管91AはO2−O3混合物と向流式に熱交換器8A
において窒素を約−90℃に加熱し、ついてマニホルド９
に連通し、そのとき窒素は脱離作用中三つのシリンダ
（ここでは5Aないし5C）に支管91Aないし91Bを通して分
配され、ついでマニホルド16から支管10Aないし10Cを通
して排出する。
酸素マニホルド11は二つの支管：すなわち、弁28によ
って一定流量に制御され、そこから四つの支管111A・・
・が延長する支管111;および対応するループの圧力によ
って制御される弁29Aによって制御されかつ対応する圧
縮機２の直ぐ上流の点にそれぞれ達する112A・・が延長
する支管112である。
って一定流量に制御され、そこから四つの支管111A・・
・が延長する支管111;および対応するループの圧力によ
って制御される弁29Aによって制御されかつ対応する圧
縮機２の直ぐ上流の点にそれぞれ達する112A・・が延長
する支管112である。
ループ1Aに関し、オゾン発生器3Aから排出される酸素
−窒素混合物が窒素に対して向流式に熱交換器8Aの全長
に亘って移動するとき−90℃に冷却され、脱離作用中の
シリンダ（ここでは4A）を通り、シリンダから約−80℃
で排出し、この温度で熱交換器8Aに入り、ここで向流す
る酸素−オゾン混合物によって加熱され、圧縮機2Aにお
いて周囲温度に戻る。
−窒素混合物が窒素に対して向流式に熱交換器8Aの全長
に亘って移動するとき−90℃に冷却され、脱離作用中の
シリンダ（ここでは4A）を通り、シリンダから約−80℃
で排出し、この温度で熱交換器8Aに入り、ここで向流す
る酸素−オゾン混合物によって加熱され、圧縮機2Aにお
いて周囲温度に戻る。
前記のように、三つのループは窒素によって脱離工程
で作用するシリンダを含み、一方第４のループ（ここで
は1D）は掃気工程中のシリンダ（ここでは5D）を含む。
このため酸素−オゾン混合物は吸着工程でシリンダ4Dに
入る前にループから取り出され、並流式にシリンダ5Dを
通り、導管1005Dを通って回収マニホルド100に達する。
で作用するシリンダを含み、一方第４のループ（ここで
は1D）は掃気工程中のシリンダ（ここでは5D）を含む。
このため酸素−オゾン混合物は吸着工程でシリンダ4Dに
入る前にループから取り出され、並流式にシリンダ5Dを
通り、導管1005Dを通って回収マニホルド100に達する。
マニホルド100は弁28と同じ流量に調節された定流量
弁30を通ってマニホルド９に達している。しかして、各
瞬間において、掃気流は対応する支管11（ここでは1
12）を通ってループに噴射される等しい流量により補償
され、流れにおけるいかなる差も対応する弁29（ここで
は29D）の介入により補償され弁29はルーツ圧縮機（こ
こでは2D）の入口におけるループの圧力を設定値に戻
す。
弁30を通ってマニホルド９に達している。しかして、各
瞬間において、掃気流は対応する支管11（ここでは1
12）を通ってループに噴射される等しい流量により補償
され、流れにおけるいかなる差も対応する弁29（ここで
は29D）の介入により補償され弁29はルーツ圧縮機（こ
こでは2D）の入口におけるループの圧力を設定値に戻
す。
第5B図は、下記に説明するような方法で、ガスの循環
およびシリンダの機能の切り換えを可能にするすべての
連結導管および電磁弁を図示している。また各ループに
関して、酸素側路31が示され；酸素側路31によって、低
温酸素流は、温度制御を行うため、熱交換器8A・・・を
回避し、この流れは熱交換器からでてくる窒素の温度に
よって制御される。
およびシリンダの機能の切り換えを可能にするすべての
連結導管および電磁弁を図示している。また各ループに
関して、酸素側路31が示され；酸素側路31によって、低
温酸素流は、温度制御を行うため、熱交換器8A・・・を
回避し、この流れは熱交換器からでてくる窒素の温度に
よって制御される。
設備が永久運転状態にあるとき、所要の付加的酸素供
給量は比較的少なく、一方窒素流はループの流れと同じ
程度の大きさである。空気分離装置の大きさを決定する
ものは通常この窒素の流量である。
給量は比較的少なく、一方窒素流はループの流れと同じ
程度の大きさである。空気分離装置の大きさを決定する
ものは通常この窒素の流量である。
この窒素の流量を減少ししたがって投資および動力費
を減少するため、脱離工程に一層温かい窒素もしくは
（吸着工程の圧力に比較して）一層低い圧力の窒素を用
いることが考えられる。しかしながら、第１の解決法は
温度が作用することが許されない種々の工程の短い時間
のため回避されるべきである。しかして、ここにオゾン
発生器の作用圧力を増加することにより使用される第２
の解決法が残されるが、脱離圧力は窒素−オゾン混合物
の利用圧力（ここでは約1.1バール）によって一定して
いる。変型として、脱離圧力は所望の利用圧力で排出さ
れる導管10に圧縮機を置くことによって減少可能であ
る。３ないし５％モルのオゾン含有量に対しては、1.1
ないし2.5気圧の吸着圧力と0.5ないし1.5気圧の脱離圧
力を使用することができる。脱離圧力を吸着圧力より低
くすることの他の利点は、実質的に絶対圧力に逆比例し
て増加する製造ガスＲ＋O3中のオゾンの一層大きい濃度
である。
を減少するため、脱離工程に一層温かい窒素もしくは
（吸着工程の圧力に比較して）一層低い圧力の窒素を用
いることが考えられる。しかしながら、第１の解決法は
温度が作用することが許されない種々の工程の短い時間
のため回避されるべきである。しかして、ここにオゾン
発生器の作用圧力を増加することにより使用される第２
の解決法が残されるが、脱離圧力は窒素−オゾン混合物
の利用圧力（ここでは約1.1バール）によって一定して
いる。変型として、脱離圧力は所望の利用圧力で排出さ
れる導管10に圧縮機を置くことによって減少可能であ
る。３ないし５％モルのオゾン含有量に対しては、1.1
ないし2.5気圧の吸着圧力と0.5ないし1.5気圧の脱離圧
力を使用することができる。脱離圧力を吸着圧力より低
くすることの他の利点は、実質的に絶対圧力に逆比例し
て増加する製造ガスＲ＋O3中のオゾンの一層大きい濃度
である。
第６図および第７図は吸着シリンダに低温を供給する
別の装置を示し、その選択は各例における種々のパラメ
ータ、例えば空気分離装置とオゾン発生器の位置の間の
連結導管の長さ、に依存する。これらの二つの装置は第
5A図の空気分離装置に組み合わされた第１図の線図に対
応する単一のループを有する設備に場合として図示され
ている。第６図には、ルーツ圧縮機２、オゾン発生器
３、三つの吸着シリンダ４ないし６、熱交換器８および
窒素マニホルド９、窒素−オゾン混合物マニホルド10お
よび窒素補助マニホルド11を備えたループ１が示されて
いる。
別の装置を示し、その選択は各例における種々のパラメ
ータ、例えば空気分離装置とオゾン発生器の位置の間の
連結導管の長さ、に依存する。これらの二つの装置は第
5A図の空気分離装置に組み合わされた第１図の線図に対
応する単一のループを有する設備に場合として図示され
ている。第６図には、ルーツ圧縮機２、オゾン発生器
３、三つの吸着シリンダ４ないし６、熱交換器８および
窒素マニホルド９、窒素−オゾン混合物マニホルド10お
よび窒素補助マニホルド11を備えたループ１が示されて
いる。
この場合、オゾン発生器が一つだけ設けられているた
め、マニホルド９は二つに分割されておらず；窒素は単
に熱交換器８において−80℃に加熱されついで脱離作用
中のシリンダ（ここではシリンダ６）に送られ、窒素−
オゾン混合物はマニホルド10を通って回収される。ルー
プ内を循環する酸素−オゾン混合物は吸着作用中のシリ
ンダ（ここではシリンダ４）を通り（約−80℃の）温度
レベルで脱離窒素を排出する熱交換器８に入り、ついで
周囲温度まで加熱され圧縮機２に送られる。それが、第
３シリンダ（ここでは５）を通り、マニホルド32および
支管325を通りそして熱交換器８下流のマニホルド９の
導管1005を通って回収されるループから取り出される掃
気の始まりである。３つの導管1004,1005および1006は
一緒に結合され定流量弁30によって制御される回収マニ
ホルド100を形成する。
め、マニホルド９は二つに分割されておらず；窒素は単
に熱交換器８において−80℃に加熱されついで脱離作用
中のシリンダ（ここではシリンダ６）に送られ、窒素−
オゾン混合物はマニホルド10を通って回収される。ルー
プ内を循環する酸素−オゾン混合物は吸着作用中のシリ
ンダ（ここではシリンダ４）を通り（約−80℃の）温度
レベルで脱離窒素を排出する熱交換器８に入り、ついで
周囲温度まで加熱され圧縮機２に送られる。それが、第
３シリンダ（ここでは５）を通り、マニホルド32および
支管325を通りそして熱交換器８下流のマニホルド９の
導管1005を通って回収されるループから取り出される掃
気の始まりである。３つの導管1004,1005および1006は
一緒に結合され定流量弁30によって制御される回収マニ
ホルド100を形成する。
マニホルド９のように、マニホルド11は単一の支管を
有する。補助酸素は第5A図の熱交換管24から第5A図に一
点鎖線11Aで示されたように、窒素と同じレベル、すな
わち約−90℃で排出され、このループ１の圧力により制
御される弁29を通ってループ１に噴射される前に、酸素
−窒素混合物によって向流式に熱交換器８において周囲
温度まで加熱される。また温度制御側路31が設けられて
いる。
有する。補助酸素は第5A図の熱交換管24から第5A図に一
点鎖線11Aで示されたように、窒素と同じレベル、すな
わち約−90℃で排出され、このループ１の圧力により制
御される弁29を通ってループ１に噴射される前に、酸素
−窒素混合物によって向流式に熱交換器８において周囲
温度まで加熱される。また温度制御側路31が設けられて
いる。
第７図に示す実施例は前記各実施例とはループ１の酸
素−窒素混合物の冷却が補助酸素によって向流式で完全
に達成され、その酸素はマニホルド11を通ってガス状態
でしかしその露点温度、すなわち約−175℃で、第5A図
に11Bにおいて一点鎖線で示すように、そしてむしろ液
体状態で供給され、熱交換器８の低温端においてループ
に噴射される。この場合、窒素は脱離温度、すなわち約
−80℃で直接熱交換管24から抽出される。酸素の噴射点
においてオゾンの多い液体が生ずる危険を回避するた
め、低温ガスの補助的供給をその吸着装置４への導入の
前に酸素−オゾン混合物に直接行うことなく、それから
抽出した、したがってオゾンのきわめて低濃度の流体内
に噴射される。
素−窒素混合物の冷却が補助酸素によって向流式で完全
に達成され、その酸素はマニホルド11を通ってガス状態
でしかしその露点温度、すなわち約−175℃で、第5A図
に11Bにおいて一点鎖線で示すように、そしてむしろ液
体状態で供給され、熱交換器８の低温端においてループ
に噴射される。この場合、窒素は脱離温度、すなわち約
−80℃で直接熱交換管24から抽出される。酸素の噴射点
においてオゾンの多い液体が生ずる危険を回避するた
め、低温ガスの補助的供給をその吸着装置４への導入の
前に酸素−オゾン混合物に直接行うことなく、それから
抽出した、したがってオゾンのきわめて低濃度の流体内
に噴射される。
上記方法は、一定に維持された置換ガス流内に、吸着
装置の大きさのおよび工程の時間の関数であるこの濃度
の通常の僅かな低下を除いて、脱離工程の初めから終わ
りまで実際上一定のオゾン成分を得ることができる。ｎ
個のオゾン化ループを有する装置（第３図ないし第5B
図）は、種々のループのシリンダの脱離作用の時間に対
するオフセットにより、単一ループを有する設備の比較
してオゾン濃度の低下の比ｎを減少する。もし使用者が
一定の濃度にそれほど関心がなく、抽出されるオゾンの
一定量に関心があるあらば、この方法はこの生産の恒常
性を確保することを、脱離工程の間置換ガスの流れを、
流れを実質的に比例して増加することにより濃度の僅か
な低下を補償するように、調節することによって可能に
する。
装置の大きさのおよび工程の時間の関数であるこの濃度
の通常の僅かな低下を除いて、脱離工程の初めから終わ
りまで実際上一定のオゾン成分を得ることができる。ｎ
個のオゾン化ループを有する装置（第３図ないし第5B
図）は、種々のループのシリンダの脱離作用の時間に対
するオフセットにより、単一ループを有する設備の比較
してオゾン濃度の低下の比ｎを減少する。もし使用者が
一定の濃度にそれほど関心がなく、抽出されるオゾンの
一定量に関心があるあらば、この方法はこの生産の恒常
性を確保することを、脱離工程の間置換ガスの流れを、
流れを実質的に比例して増加することにより濃度の僅か
な低下を補償するように、調節することによって可能に
する。
また方式の同じ特性、すなわち、オゾンの要求の瞬間
的増加に適合するため、吸着装置におけるオゾンの質量
平衡を永久に達成することを可能にし；脱離工程に送ら
れる置換ガスの流量を瞬間的に増加して、オゾン生産量
を実質的に同じ割合で増加するのに十分であり；勿論、
オゾン発生器におけるオゾンの生産量は、一定のオゾン
濃度を有する酸素流の増加によりまたは好ましい調節モ
ードに依存する、一定の酸素流量に対するオゾン濃度の
増加によって瞬間的に増加するが、しかしオゾンバラス
トからの引き出しはサイクルの時間を待つことなしに要
求に対する瞬間的応答を可能にする。オゾンに対する要
求の減少の際においても同様である。もしオゾン発生器
が一定のオゾン濃度を有する酸素の流量を変化するよう
に作用するならば、新しい作用の均衡状態は、濃度は変
化しないが要求が再び変化しない限り流量を変更された
置換ガスによって得られる。
的増加に適合するため、吸着装置におけるオゾンの質量
平衡を永久に達成することを可能にし；脱離工程に送ら
れる置換ガスの流量を瞬間的に増加して、オゾン生産量
を実質的に同じ割合で増加するのに十分であり；勿論、
オゾン発生器におけるオゾンの生産量は、一定のオゾン
濃度を有する酸素流の増加によりまたは好ましい調節モ
ードに依存する、一定の酸素流量に対するオゾン濃度の
増加によって瞬間的に増加するが、しかしオゾンバラス
トからの引き出しはサイクルの時間を待つことなしに要
求に対する瞬間的応答を可能にする。オゾンに対する要
求の減少の際においても同様である。もしオゾン発生器
が一定のオゾン濃度を有する酸素の流量を変化するよう
に作用するならば、新しい作用の均衡状態は、濃度は変
化しないが要求が再び変化しない限り流量を変更された
置換ガスによって得られる。
一方、もしオゾン発生器が酸素流量を変化しないでオ
ゾン濃度を変化するように作用するならば、作用の新し
い均衡方法はオゾン濃度が変化するが流量が変化しない
置換ガスによって得られ；流量は、新しい作用方法に対
応するオゾンバラストを吸着装置に再構築する間、単に
一時的に変更される。
ゾン濃度を変化するように作用するならば、作用の新し
い均衡方法はオゾン濃度が変化するが流量が変化しない
置換ガスによって得られ；流量は、新しい作用方法に対
応するオゾンバラストを吸着装置に再構築する間、単に
一時的に変更される。
空気蒸留装置およびオゾン製造設備の関連が商業的に
利用可能な冷凍機械によって達成されるものより低い最
善の温度範囲で（約−50℃ないし−110℃）においてオ
ゾンの吸着を可能にする。
利用可能な冷凍機械によって達成されるものより低い最
善の温度範囲で（約−50℃ないし−110℃）においてオ
ゾンの吸着を可能にする。
とくにこれらの方法の特徴；脱離圧力の範囲における
吸着圧力；窒素−オゾン生産混合物に酸素を添加する可
能性（唯一の欠点は酸素のコストすなわちオゾンかルー
プの損失）を利用するが、、オゾン発生器の良い作用に
対して受入れ可能な制限値を超えるまで窒素が徐々に濃
くなるのを回避するように、オゾン化ループへのかなり
の量の窒素の侵入を許すことを避ける必要性を利用する
ことにより、上記の方法を実施する装置が下記に説明さ
れる。
吸着圧力；窒素−オゾン生産混合物に酸素を添加する可
能性（唯一の欠点は酸素のコストすなわちオゾンかルー
プの損失）を利用するが、、オゾン発生器の良い作用に
対して受入れ可能な制限値を超えるまで窒素が徐々に濃
くなるのを回避するように、オゾン化ループへのかなり
の量の窒素の侵入を許すことを避ける必要性を利用する
ことにより、上記の方法を実施する装置が下記に説明さ
れる。
第８図、第10図および第11図に示す装置は垂直軸線Ｘ
−Ｘを有する円筒形スリーブ41および上方湾曲凸状端壁
42および下方湾曲凹状端壁43によって形成され回転ユニ
ット44が同軸に取り付けられた外側ケース40を備えてい
る。回転ユニット44は円板形式の水平下方支持体45、環
状上方カバー46および外側円筒形格子47および内側内筒
形格子48を含み、その間に吸着材料のベッド49が設けら
れている。格子47は支持体45のそしてカバー46の外周に
連結され、一方格子48はこのカバーの中央開口を通って
延長しかつケースの端壁42に連結された密封転がり軸受
50によってその上端に回転可能に案内されている。
−Ｘを有する円筒形スリーブ41および上方湾曲凸状端壁
42および下方湾曲凹状端壁43によって形成され回転ユニ
ット44が同軸に取り付けられた外側ケース40を備えてい
る。回転ユニット44は円板形式の水平下方支持体45、環
状上方カバー46および外側円筒形格子47および内側内筒
形格子48を含み、その間に吸着材料のベッド49が設けら
れている。格子47は支持体45のそしてカバー46の外周に
連結され、一方格子48はこのカバーの中央開口を通って
延長しかつケースの端壁42に連結された密封転がり軸受
50によってその上端に回転可能に案内されている。
二つの格子はその上端部分を除いてカバー46の僅かに
下方に位置するレベルを超えてその全高に亘って穿孔さ
れている。支持体45は床53を含む金属枠52を介してケー
スの下方端壁43によって支持された環状転がり軸受51上
に取り付けられている。ユニット44はケース内側に設置
された電動機55に連結され支持体45の下に固定された環
状歯車56を駆動する歯車54によって軸線Ｘ−Ｘの周りに
回転駆動される。
下方に位置するレベルを超えてその全高に亘って穿孔さ
れている。支持体45は床53を含む金属枠52を介してケー
スの下方端壁43によって支持された環状転がり軸受51上
に取り付けられている。ユニット44はケース内側に設置
された電動機55に連結され支持体45の下に固定された環
状歯車56を駆動する歯車54によって軸線Ｘ−Ｘの周りに
回転駆動される。
半径方向隔壁57は格子48の内部空間をこの半空間58,5
9に分割する。この隔壁は上端壁42に固定され、一方で
はその下端に沿って支持体45に対してシールスクレーバ
66を介して摺接し、また、他方では各縦方向端部に沿っ
て格子48に対して二つのシールスクレープ61,62を介し
て摺接する（第８図および第11図）。
9に分割する。この隔壁は上端壁42に固定され、一方で
はその下端に沿って支持体45に対してシールスクレーバ
66を介して摺接し、また、他方では各縦方向端部に沿っ
て格子48に対して二つのシールスクレープ61,62を介し
て摺接する（第８図および第11図）。
さらに、回転ユニット44とケース40の間の空間は下記
のように二つの部分に分割される。
のように二つの部分に分割される。
一方ではユニット44の全高に亘り、カバー46から固定
床53まで、二つの半径方向隔壁が設けられる（第８
図）。すなわち、隔壁57と同一平面上の半径方向隔壁63
および隔壁63の直径的に対向した位置に対して（第８図
で見て）時計方向に鋭角だけ角度的にオフセットした他
の半径方向隔壁64である。各隔壁63および64はその外端
によってスリーブ41に固定され格子47に対してシールス
クレーパを介して摺接する。
床53まで、二つの半径方向隔壁が設けられる（第８
図）。すなわち、隔壁57と同一平面上の半径方向隔壁63
および隔壁63の直径的に対向した位置に対して（第８図
で見て）時計方向に鋭角だけ角度的にオフセットした他
の半径方向隔壁64である。各隔壁63および64はその外端
によってスリーブ41に固定され格子47に対してシールス
クレーパを介して摺接する。
他方、二つのシール要素が設けられそれらはそれぞれ
水平面において隔壁63から隔壁64まで半円より僅かに多
く延長している。上方シール要素65はケースの上端壁42
に固定されカバー46の外周に摺接、一方シール要素66は
床53の上側に固定され支持床45の外周に摺接する。
水平面において隔壁63から隔壁64まで半円より僅かに多
く延長している。上方シール要素65はケースの上端壁42
に固定されカバー46の外周に摺接、一方シール要素66は
床53の上側に固定され支持床45の外周に摺接する。
ガスの分配のため、上端壁42の頂部は隔壁57の両側で
格子48の内側に連通する二つのオリフィス67,68を備
え、一方下端壁43は枠体52の一部をなす半径方向隔壁の
両側において支持体45に開口する二つのオリフィス69,7
0を有する。吸着剤のベッド49は二つの格子を相互に連
結する半径方向板73（第８図）によって多数のセクタ
（図示の実施例では32個のセクタ）にさらに分割されて
いる。
格子48の内側に連通する二つのオリフィス67,68を備
え、一方下端壁43は枠体52の一部をなす半径方向隔壁の
両側において支持体45に開口する二つのオリフィス69,7
0を有する。吸着剤のベッド49は二つの格子を相互に連
結する半径方向板73（第８図）によって多数のセクタ
（図示の実施例では32個のセクタ）にさらに分割されて
いる。
しかして、ユニット44とケース40との間の空間はシー
ル状態で直接オリフィス69とまた、吸着剤ベッドのセク
タ72の部分を通してオリフィス67と連通する半空間74お
よびオリフィス70とまた、セクタ72を通してオリフィス
68と連通する半空間75に分割されている。
ル状態で直接オリフィス69とまた、吸着剤ベッドのセク
タ72の部分を通してオリフィス67と連通する半空間74お
よびオリフィス70とまた、セクタ72を通してオリフィス
68と連通する半空間75に分割されている。
この装置は第１図に一点鎖線で示したものと同じ工程
を実施するため下記の方法で使用され、装置はこの図面
に示す三つのシリンダを置換したものである。
を実施するため下記の方法で使用され、装置はこの図面
に示す三つのシリンダを置換したものである。
オリフィス67は熱交換器８の下流で、ループ１に連結
され、永久的にこの熱交換器によって冷却される酸素−
オゾン混合物を供給する。このオリフィス68は生産ガス
導管10に連結される。オリフィス69は熱交換器８の戻り
側の上流で、ループ１に接続されている。オリフィス70
は窒素供給導管９に連結されている。ユニット44は第８
図に示すように、時計方向に一定速度で回転駆動され
る。
され、永久的にこの熱交換器によって冷却される酸素−
オゾン混合物を供給する。このオリフィス68は生産ガス
導管10に連結される。オリフィス69は熱交換器８の戻り
側の上流で、ループ１に接続されている。オリフィス70
は窒素供給導管９に連結されている。ユニット44は第８
図に示すように、時計方向に一定速度で回転駆動され
る。
オリフィス69における酸素およびオリフィス70におけ
る窒素は実質的に同じ圧力、例えば大気圧より僅かに高
い圧力である。ベッド49を通るとき、例えば30mb程度の
圧力降下ｐを考えると、オリフィス65における圧力はＰ
＋ｐ、オリフィス68における圧力はＰ−ｐとなり、それ
らはガスの循環方向を決定する。
る窒素は実質的に同じ圧力、例えば大気圧より僅かに高
い圧力である。ベッド49を通るとき、例えば30mb程度の
圧力降下ｐを考えると、オリフィス65における圧力はＰ
＋ｐ、オリフィス68における圧力はＰ−ｐとなり、それ
らはガスの循環方向を決定する。
隔壁57,63および64（第８図）はセクタを三つのカテ
ゴリに分ける。すなわち： 隔壁63から直径的に対向する位置76までの部分。半時
計方向に回転する際、酸素−オゾン混合物は参照符号72
を付したこれらのセクタの半分を通って半径方向に内か
ら外に向かって移動し、オゾン濃度は吸着のため徐々に
低下し純酸素は外側半空間74に排出する； 同じ隔壁63から隔壁64までの部分。時計方向に回転す
る際、窒素は参照符号72を付したセクタの残り半分より
僅かに小さい部分を通って、外から内へ通過し、徐々に
オゾンが濃くなり向かい合う内側半空間58に設備の製品
を構成する窒素−オゾン混合物を供給する； 隔壁64と位置76との間に位置するセクタ72または少数
のセクタ72（その二つは第８図の参照符号723,および72
4）。このまたはこれらのセクタは外から空間74の酸素
を供給され空間74はオゾンが徐々に濃くなりなお存在す
る窒素を掃気しそれらは酸素−オゾン−窒素混合物をオ
リフィス68に連通する中央半空間58に排出する。
ゴリに分ける。すなわち： 隔壁63から直径的に対向する位置76までの部分。半時
計方向に回転する際、酸素−オゾン混合物は参照符号72
を付したこれらのセクタの半分を通って半径方向に内か
ら外に向かって移動し、オゾン濃度は吸着のため徐々に
低下し純酸素は外側半空間74に排出する； 同じ隔壁63から隔壁64までの部分。時計方向に回転す
る際、窒素は参照符号72を付したセクタの残り半分より
僅かに小さい部分を通って、外から内へ通過し、徐々に
オゾンが濃くなり向かい合う内側半空間58に設備の製品
を構成する窒素−オゾン混合物を供給する； 隔壁64と位置76との間に位置するセクタ72または少数
のセクタ72（その二つは第８図の参照符号723,および72
4）。このまたはこれらのセクタは外から空間74の酸素
を供給され空間74はオゾンが徐々に濃くなりなお存在す
る窒素を掃気しそれらは酸素−オゾン−窒素混合物をオ
リフィス68に連通する中央半空間58に排出する。
しかして、もし一定のセクタ72が位置76から完全に一
回転するならば； この位置76から隔壁63まで、このセクタは熱交換器８
（第１図）からきてオリフィス67を通って中央半空間59
に導入される冷却された酸素−オゾン混合物からオゾン
を吸着する工程を行い； 隔壁63から隔壁64まで、同じセクタ72はオリフィス70
を通って半空間75に導入された窒素により向流式に（す
なわち、半径方向外から内に）脱離し； 隔壁64から位置76まで、このセクタ72は酸素による向
流掃気を行い、この酸素はこのセクタの一層の脱離を完
成する。
回転するならば； この位置76から隔壁63まで、このセクタは熱交換器８
（第１図）からきてオリフィス67を通って中央半空間59
に導入される冷却された酸素−オゾン混合物からオゾン
を吸着する工程を行い； 隔壁63から隔壁64まで、同じセクタ72はオリフィス70
を通って半空間75に導入された窒素により向流式に（す
なわち、半径方向外から内に）脱離し； 隔壁64から位置76まで、このセクタ72は酸素による向
流掃気を行い、この酸素はこのセクタの一層の脱離を完
成する。
Ｎ個のすべてのセクタを考慮すると、各瞬間にN/2個
のセクタが吸着工程にあり、ｎ個のセクタが掃気−脱離
工程にあり（隔壁64と位置76の間のセクタ）そしてN/2
−ｎ個のセクタが脱離工程にある。この設備は永久的に
切換弁の必要なしに本質的に窒素およびオゾンによって
構成された混合物の一定の流量を排出する。
のセクタが吸着工程にあり、ｎ個のセクタが掃気−脱離
工程にあり（隔壁64と位置76の間のセクタ）そしてN/2
−ｎ個のセクタが脱離工程にある。この設備は永久的に
切換弁の必要なしに本質的に窒素およびオゾンによって
構成された混合物の一定の流量を排出する。
隔壁64と隔壁57および63の平面との間の角度的オフセ
ットの選択による各吸着工程、脱離工程および掃気−脱
離工程の相対的時間および、ユニット44の回転速度の選
択による各工程の絶対的時間の調節によって可能であ
る。
ットの選択による各吸着工程、脱離工程および掃気−脱
離工程の相対的時間および、ユニット44の回転速度の選
択による各工程の絶対的時間の調節によって可能であ
る。
転がり軸受50および51および歯車54およびその駆動電
動機55は完全に半空間75内に、したがって窒素の雰囲気
内に収容され、このことはそれらの良い運転および安全
のため有利である。
動機55は完全に半空間75内に、したがって窒素の雰囲気
内に収容され、このことはそれらの良い運転および安全
のため有利である。
第９図に示す実施例は隔壁64が位置76に対して時計方
向に角度的にオフセットしていることでだけ第８図に示
すものと異なっている。したがって、位置76と隔壁64と
の間のセクタ（単数または複数）723,724は中央半空間5
9からくる酸素−オゾン混合物による並流掃気工程（半
径方向内から外に）にあり、そこから排出する酸素−窒
素混合物は外側半空間75に達し隔壁63と位置76との間の
N/2個のセクタの向流脱離においてこの窒素と関与する
ようにそこに供給された窒素と混合される。
向に角度的にオフセットしていることでだけ第８図に示
すものと異なっている。したがって、位置76と隔壁64と
の間のセクタ（単数または複数）723,724は中央半空間5
9からくる酸素−オゾン混合物による並流掃気工程（半
径方向内から外に）にあり、そこから排出する酸素−窒
素混合物は外側半空間75に達し隔壁63と位置76との間の
N/2個のセクタの向流脱離においてこの窒素と関与する
ようにそこに供給された窒素と混合される。
しかして第９図に図示した装置は、第１図の三つのシ
リンダ４ないし６と置換することにより、第１図に実線
で示した方法を切換弁の必要なしに実施することかでき
る。
リンダ４ないし６と置換することにより、第１図に実線
で示した方法を切換弁の必要なしに実施することかでき
る。
漏洩の危険をかなり減少するこの設備は簡素化は、同
じ参照符号を備えた第６図の線図を再び例示として使用
するが、上記に説明した方法で回転式吸着ベッドを有す
る装置を使用する装置として第12図に示されている。
じ参照符号を備えた第６図の線図を再び例示として使用
するが、上記に説明した方法で回転式吸着ベッドを有す
る装置を使用する装置として第12図に示されている。
第13図ないし第15図に示す装置は第８図ないし第11図
に示したものと同じ一般理論に基づいており、対応する
要素は同じ参照符号を備え：外側格子47および内側格子
48によって限定された環状吸着ベッド49はこれら２つの
格子の間に延長する半径方向板73によってＮ個のセクタ
に分割されており、これらの各セクタは酸素−窒素混合
物供給源、窒素供給源、および図示の実施例においては
酸素である掃気ガス供給源に連続して連通せしめられ
る。本質的な相違はベッド49が固定しているのに対して
装置がセクタ72間に三つのガスの所要の分配を確実にす
る回転ユニット44を構成する回転コアを含んでいること
である。
に示したものと同じ一般理論に基づいており、対応する
要素は同じ参照符号を備え：外側格子47および内側格子
48によって限定された環状吸着ベッド49はこれら２つの
格子の間に延長する半径方向板73によってＮ個のセクタ
に分割されており、これらの各セクタは酸素−窒素混合
物供給源、窒素供給源、および図示の実施例においては
酸素である掃気ガス供給源に連続して連通せしめられ
る。本質的な相違はベッド49が固定しているのに対して
装置がセクタ72間に三つのガスの所要の分配を確実にす
る回転ユニット44を構成する回転コアを含んでいること
である。
さらに正確に言えば、ケース40はその下部に下端が開
放したシリンダ78に終わる二重の下向きに拡大する端壁
77を有する。オリフィス69を構成する管がこのシリンダ
から半径方向に延長し密封継手を備えたスリーブ41を通
って延長し、二つの環状シール要素79がシリンダ78にか
つこの管の上下に固定されている。オリフィス70は下端
壁43と二重端壁77との間に開口している。
放したシリンダ78に終わる二重の下向きに拡大する端壁
77を有する。オリフィス69を構成する管がこのシリンダ
から半径方向に延長し密封継手を備えたスリーブ41を通
って延長し、二つの環状シール要素79がシリンダ78にか
つこの管の上下に固定されている。オリフィス70は下端
壁43と二重端壁77との間に開口している。
二つの格子47および48は上端壁42によりそれらの頂部
にまたほゞ截頭円錐形のかつ二重壁に平行な支持体45に
よってそれらの底部で支持されている。内側格子48は下
向きにシリンダ78まて延長し環状シール要素80はそれと
支持体45との間の連結部の範囲で格子47に固定されてい
る。さらに、板73は端壁42に、スリーブ41にそして二重
壁77に向かって延長しそこで全空間が格子47、端壁42、
スリーブ41および二重壁77によって限定され、空間は第
14図および第15図に示すようにＮ個のセクタに分割され
る。
にまたほゞ截頭円錐形のかつ二重壁に平行な支持体45に
よってそれらの底部で支持されている。内側格子48は下
向きにシリンダ78まて延長し環状シール要素80はそれと
支持体45との間の連結部の範囲で格子47に固定されてい
る。さらに、板73は端壁42に、スリーブ41にそして二重
壁77に向かって延長しそこで全空間が格子47、端壁42、
スリーブ41および二重壁77によって限定され、空間は第
14図および第15図に示すようにＮ個のセクタに分割され
る。
ケース40はその頂部に格子48と同じ直径の開口を有し
その上に同じ直径を有する円筒形ドーム82が固定され、
その頂部は閉鎖しその底部は開放している。それぞれオ
リフィス67,68を構成する二つの管はドール82のそれぞ
れ下部および上部において半径方向に開口している。二
つの環状シール要素83は二つの管67および68間において
かつ間67の下方においてそれぞれドームに固定されてい
る。
その上に同じ直径を有する円筒形ドーム82が固定され、
その頂部は閉鎖しその底部は開放している。それぞれオ
リフィス67,68を構成する二つの管はドール82のそれぞ
れ下部および上部において半径方向に開口している。二
つの環状シール要素83は二つの管67および68間において
かつ間67の下方においてそれぞれドームに固定されてい
る。
回転コア44はドーム82の頂部に設けられた上方転がり
軸受84によりまた端壁43の下方の点に設けられた下方転
がり軸受85によって案内される。回転コア44はケース40
内側の端壁43に固定された電動機55によりコアに固定さ
れたウオーム歯車87に係合するウオーム86を介して回転
駆動される。
軸受84によりまた端壁43の下方の点に設けられた下方転
がり軸受85によって案内される。回転コア44はケース40
内側の端壁43に固定された電動機55によりコアに固定さ
れたウオーム歯車87に係合するウオーム86を介して回転
駆動される。
各端部に近接して、コア44は両端が開いたプラグ弁を
有する。上方プラグ弁88はその端部により二つのシール
要素83と共働しその間に上端が半月状の水平板90（第16
図）の周辺に連結された半円形溝89を備える。この板90
の真直ぐなかつ直径方向端部からは幅がプラグ88の内径
に等しい直径方向の垂直隔壁57が垂下している。格子48
の全高に亘って、隔壁57は二つの内側反空間58,59を限
定するようにこの格子に対して摺接する二つのスクレー
パ61,62を支持している（第14図）。その下端に、隔壁5
7は周壁がシール要素80と共働する逆コップ状蓋部材91
を支持している。下方プラグ弁92はその端部により二つ
のシール要素79と協同しかつその間に溝93を備え溝の下
端は板90と垂直に整合する水平板94の周辺に連結されて
いる。
有する。上方プラグ弁88はその端部により二つのシール
要素83と共働しその間に上端が半月状の水平板90（第16
図）の周辺に連結された半円形溝89を備える。この板90
の真直ぐなかつ直径方向端部からは幅がプラグ88の内径
に等しい直径方向の垂直隔壁57が垂下している。格子48
の全高に亘って、隔壁57は二つの内側反空間58,59を限
定するようにこの格子に対して摺接する二つのスクレー
パ61,62を支持している（第14図）。その下端に、隔壁5
7は周壁がシール要素80と共働する逆コップ状蓋部材91
を支持している。下方プラグ弁92はその端部により二つ
のシール要素79と協同しかつその間に溝93を備え溝の下
端は板90と垂直に整合する水平板94の周辺に連結されて
いる。
第15図および第17図から分かるように、板94は半月よ
り僅かに大きい形状を有しかつその間に鋭角をなす二つ
の半径によって限定される。これらの半径の一つは隔壁
57の平面であり、他の一つは直径的に対向する半径に対
して（第14図，第15図および第17図に示すように）時計
方向に鋭角だけオフセットされ、このオフセットは図示
の実施例ではｎ＝２である少数のセクタｎに対応してい
る。同じ角度の二面角を形成する隔壁95はこれらの半径
と蓋部材91の下面との間に垂直に延長する。上方シール
要素79とシール要素80との間において、この隔壁95は、
シールスクレーパを備えた、その両端により格子48の下
方延長部を摺接する。
り僅かに大きい形状を有しかつその間に鋭角をなす二つ
の半径によって限定される。これらの半径の一つは隔壁
57の平面であり、他の一つは直径的に対向する半径に対
して（第14図，第15図および第17図に示すように）時計
方向に鋭角だけオフセットされ、このオフセットは図示
の実施例ではｎ＝２である少数のセクタｎに対応してい
る。同じ角度の二面角を形成する隔壁95はこれらの半径
と蓋部材91の下面との間に垂直に延長する。上方シール
要素79とシール要素80との間において、この隔壁95は、
シールスクレーパを備えた、その両端により格子48の下
方延長部を摺接する。
各プラグ弁88,92はそれを包囲する円筒壁82,78を備え
た環状空間96,97をそれぞれ限定する。
た環状空間96,97をそれぞれ限定する。
作用において、オリフィス67ないし70は、第８図ない
し第12図に示すように連結され、コア44は第14図および
第15図の時計方向に回転駆動される。酸素−窒素混合物
は管67を通って到達し、溝を通って空間59にそして多分
空間96に入る。ついで、この混合物はN/2個のセクタ72
（第14図）を通り酸素が格子47外側に設置された対応す
る室98から排出する。この酸素は格子48の下方延長部内
側の閉鎖室91下方に集まり、隔壁95の形状のため（N/
2）＋ｎ個のセクタ721,723,724に再分配される。
し第12図に示すように連結され、コア44は第14図および
第15図の時計方向に回転駆動される。酸素−窒素混合物
は管67を通って到達し、溝を通って空間59にそして多分
空間96に入る。ついで、この混合物はN/2個のセクタ72
（第14図）を通り酸素が格子47外側に設置された対応す
る室98から排出する。この酸素は格子48の下方延長部内
側の閉鎖室91下方に集まり、隔壁95の形状のため（N/
2）＋ｎ個のセクタ721,723,724に再分配される。
しかして酸素の一部分は再び反対方向に、すなわち軸
線Ｘ−Ｘに向かって、ｎ個のセクタ723,および724（第1
4図）を通過しそして酸素の大部分は溝93を経て管69を
通り多分下方プラグ92から環状空間97に排出する。
線Ｘ−Ｘに向かって、ｎ個のセクタ723,および724（第1
4図）を通過しそして酸素の大部分は溝93を経て管69を
通り多分下方プラグ92から環状空間97に排出する。
同時に、管70を通って導入された窒素はプラグ弁92を
通って上向きに移動し、残りの（N/2）−ｎ個の室98に
入り、ついで対応するセクタ722を通り軸線Ｘ−Ｘに向
かって移動し管68を通り上方プラグ弁88を通って上向き
に移動したのち窒素−オゾン混合物の形式で排出され
る。
通って上向きに移動し、残りの（N/2）−ｎ個の室98に
入り、ついで対応するセクタ722を通り軸線Ｘ−Ｘに向
かって移動し管68を通り上方プラグ弁88を通って上向き
に移動したのち窒素−オゾン混合物の形式で排出され
る。
第８図、第10図および第10図の場合のように、各セク
タ72は引き続いて酸素−オゾン混合物のオゾン吸着工
程、窒素による向流脱離工程、および酸素による向流掃
気工程を行い、この酸素は同時に脱離を完了するもので
窒素およびオゾンにより主として構成された生産ガスに
含まれている。第９図に示す実施例が第15図に一点鎖線
で示した、隔壁95の二部分のオフセットの方向を逆転し
たものである。
タ72は引き続いて酸素−オゾン混合物のオゾン吸着工
程、窒素による向流脱離工程、および酸素による向流掃
気工程を行い、この酸素は同時に脱離を完了するもので
窒素およびオゾンにより主として構成された生産ガスに
含まれている。第９図に示す実施例が第15図に一点鎖線
で示した、隔壁95の二部分のオフセットの方向を逆転し
たものである。
第18図は第13図ないし第17図に示したものと同様であ
るが吸収剤のベッド49が“平坦”型のもの、すなわち半
径流型である代わりに、軸流型である点においてだけ相
違している。このため、装置は下記のように変型され
る。すなわち：外側格子47は除去され、支持体45は格子
48からシール要素80のレベルでスリーブ41に向かって延
長する水平格子支持体45Aによって置換されている。ベ
ッド49はほゞその頂部まで、そしてこのヘッドの全高に
亘って延長し、格子48は固定している。装置は、ガスが
ベッド49を通って垂直に移動することを除いて、第13図
ないし第17図に示すものと同様に作用する。
るが吸収剤のベッド49が“平坦”型のもの、すなわち半
径流型である代わりに、軸流型である点においてだけ相
違している。このため、装置は下記のように変型され
る。すなわち：外側格子47は除去され、支持体45は格子
48からシール要素80のレベルでスリーブ41に向かって延
長する水平格子支持体45Aによって置換されている。ベ
ッド49はほゞその頂部まで、そしてこのヘッドの全高に
亘って延長し、格子48は固定している。装置は、ガスが
ベッド49を通って垂直に移動することを除いて、第13図
ないし第17図に示すものと同様に作用する。
同様に、第８図ないし第11図に示す回転ベッドは第19
図ないし第21図に示す“平坦”型吸着剤ベッドの場合に
も適用し得るものである。
図ないし第21図に示す“平坦”型吸着剤ベッドの場合に
も適用し得るものである。
この実施例において、回転ユニット44は環状空間を限
定する二つの円筒形金属シート47A,48Aを含み、その中
に頂部から短い距離まで充填する吸着剤ベッド49が配置
されている。この環状空間は格子支持体45Aによってそ
の基部で閉鎖され上方に開いている。内側シート48A内
側の空間は上方の無孔円板99および下方の無孔円板100
によって両側を閉鎖されている。
定する二つの円筒形金属シート47A,48Aを含み、その中
に頂部から短い距離まで充填する吸着剤ベッド49が配置
されている。この環状空間は格子支持体45Aによってそ
の基部で閉鎖され上方に開いている。内側シート48A内
側の空間は上方の無孔円板99および下方の無孔円板100
によって両側を閉鎖されている。
さらに、ベッド49を収容する環状空間は、前記のよう
に、一方のシートから他方のシートまでその全高に亘っ
て延長する半径方向板73によってＮ個のセクタ72に分割
されている。各端壁13の上端にはＴ型断面を与える円い
部材101（第21図）が固定されている。である。ユニッ
ト44は円形転がり軸受51上に支持され、そのローラの少
なくとも一つは（図示しない）電動機によって駆動され
る。
に、一方のシートから他方のシートまでその全高に亘っ
て延長する半径方向板73によってＮ個のセクタ72に分割
されている。各端壁13の上端にはＴ型断面を与える円い
部材101（第21図）が固定されている。である。ユニッ
ト44は円形転がり軸受51上に支持され、そのローラの少
なくとも一つは（図示しない）電動機によって駆動され
る。
種々のガスを収容する空間を分割しかつガスをセクタ
72間に分配するため： それぞれスリーブ41の頂部および底部に固定され外側
シート47Aの上下部分に対して摺接する二つの環状シー
ル要素102: 上端部42からユニット44の付近まで下方に延長する直
径方向の隔壁であって：この隔壁がその下端に、全長に
亘って、円板99および上方シール要素と共働するシール
スクレーパ104を支持し、上方シール要素は、ユニット4
4の回転中円い部材101（第21図）と共働するものと： 下端壁43からユニット44の付近まで上方に延長する下
方隔壁105を備えている。この隔壁は、その長さの半分
において隔壁103と同じ平面上にまたその長さの別の半
分においてこの平面からオフセットした平面に、ｎ個の
セクタ723,724に対応する鋭角だけ第20図の反時計方向
にある。図示の実施例においてはｎ＝２とされている。
隔壁105はその全長に亘ってその上端に格子45Aに対し、
下方円板100に対しそして要素102に対して摺接するシー
ルスクレーパ106を支持している。
72間に分配するため： それぞれスリーブ41の頂部および底部に固定され外側
シート47Aの上下部分に対して摺接する二つの環状シー
ル要素102: 上端部42からユニット44の付近まで下方に延長する直
径方向の隔壁であって：この隔壁がその下端に、全長に
亘って、円板99および上方シール要素と共働するシール
スクレーパ104を支持し、上方シール要素は、ユニット4
4の回転中円い部材101（第21図）と共働するものと： 下端壁43からユニット44の付近まで上方に延長する下
方隔壁105を備えている。この隔壁は、その長さの半分
において隔壁103と同じ平面上にまたその長さの別の半
分においてこの平面からオフセットした平面に、ｎ個の
セクタ723,724に対応する鋭角だけ第20図の反時計方向
にある。図示の実施例においてはｎ＝２とされている。
隔壁105はその全長に亘ってその上端に格子45Aに対し、
下方円板100に対しそして要素102に対して摺接するシー
ルスクレーパ106を支持している。
オリフィス67および68は隔壁103の両側に開口し、一
方オリフィス69および70は隔壁105の両側に開口してい
る。
方オリフィス69および70は隔壁105の両側に開口してい
る。
作用において、ユニット44は時計方向に回転駆動され
る。前記のように、酸素−窒素混合物はオリフィス67を
通って装置に入り、脱離工程においてN/2個のセクタ721
を下方に通過して本質的に純酸素の形式でオリフィス69
を通って排出する。窒素はオリフィス70に入り、脱離工
程において（N/2）−ｎ個のセクタ722を上方に通過して
本質的に窒素およびオゾンによって構成された生産混合
物の形式でオリフィス68を通って排出する。
る。前記のように、酸素−窒素混合物はオリフィス67を
通って装置に入り、脱離工程においてN/2個のセクタ721
を下方に通過して本質的に純酸素の形式でオリフィス69
を通って排出する。窒素はオリフィス70に入り、脱離工
程において（N/2）−ｎ個のセクタ722を上方に通過して
本質的に窒素およびオゾンによって構成された生産混合
物の形式でオリフィス68を通って排出する。
酸素の一部は残りのｎ個のセクタ723,724を通って上
方に送られこれらのセクタの脱離を完了しかつ掃気を行
う。再び隔壁105の半分を他の方向に向かってオフセッ
トすることにより、酸素−オゾン混合物によるｎ個のセ
クタ723,724の向流（下向き）掃気を行うことが可能と
なり、生じた酸素は脱離窒素と混合される。
方に送られこれらのセクタの脱離を完了しかつ掃気を行
う。再び隔壁105の半分を他の方向に向かってオフセッ
トすることにより、酸素−オゾン混合物によるｎ個のセ
クタ723,724の向流（下向き）掃気を行うことが可能と
なり、生じた酸素は脱離窒素と混合される。
前記すべての実施例において、窒素を収容する空間は
酸素を収容する空間に近く、これら二つの空間は（例え
ば第８図ないし第11図の空間75および74）は実質的に同
じ圧力である。したがって、オゾン化ループの酸素内の
窒素漏洩の危険は最小となる。同様に、それぞれ酸素−
オゾン混合物および生産混合物を収容する他の二つの空
間は互いに接近し、第１のもの（第８図ないし第11図の
空間59）は最大圧力Ｐ＋ｐで第２のもの（第８図ないし
第11図の空間58）は最小圧力Ｐ−ｐである。したがっ
て、ループの酸素の少ない損失が生ずるが窒素はこのル
ープを通過することはできない。
酸素を収容する空間に近く、これら二つの空間は（例え
ば第８図ないし第11図の空間75および74）は実質的に同
じ圧力である。したがって、オゾン化ループの酸素内の
窒素漏洩の危険は最小となる。同様に、それぞれ酸素−
オゾン混合物および生産混合物を収容する他の二つの空
間は互いに接近し、第１のもの（第８図ないし第11図の
空間59）は最大圧力Ｐ＋ｐで第２のもの（第８図ないし
第11図の空間58）は最小圧力Ｐ−ｐである。したがっ
て、ループの酸素の少ない損失が生ずるが窒素はこのル
ープを通過することはできない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 プチ ピエール フランス国 92290 シヤトナイ‐マラ ブリイ リユ デユ ジエネラル ド ゴール 16 レシダンス ボルタイル （番地その他表示なし) (56)参考文献 特開 昭50−116389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−116388（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−4893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−9290（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−67266（ＪＰ，Ａ)
Claims (27)
- 【請求項１】オゾン化ループ内を循環する酸素がオゾン
発生器において部分的にオゾン化され、ついでオゾンが
吸着により捕捉され、置換ガスによって脱離される型
の、 オゾンを製造する方法であって、 前記方法が、 酸素−オゾン混合物流を、酸素を吸着する第１吸着体内
に並流方向に送り込むこと、 同時に第２吸着体に置換ガス流を酸素−オゾン混合物流
と同じ流速で向流式に送り込み、第２吸着体を脱離する
こと、 同時にループから取り出された掃気ガス流を第３吸着体
に通すことにより第３吸着体を掃気を行こと、 酸素−オゾン混合物、置換ガス流及び掃気ガス流を連続
的に各吸着体に通すこと、 及び置換ガス流と、第３吸着体を通った掃気ガス流とを
混合すること から成ることを特徴とするオゾンを製造する方法。 - 【請求項２】掃気ガスとしてループ内を循環する酸素−
オゾン混合物の一部が利用され、前記掃気ガスが前記第
３吸着体において並流式に循環し、それが循環ガスと前
記第２の吸着体に入る前に混合される、特許請求の範囲
第１項に記載の方法。 - 【請求項３】掃気ガスとして前記第１吸着体から排出す
る酸素の一部が利用され、この酸素が向流式に前記第３
の吸着体内を循環し、それが前記第２の吸着体から排出
する置換ガスと混合される、特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 - 【請求項４】少なくとも一つのオゾン化ループにおい
て、酸素がオゾン発生器において部分的にオゾン化さ
れ、ついでオゾンが低温で吸着により捕捉されそして置
換ガスにより脱離される型のオゾンを製造する方法であ
って、前記方法が空気の蒸溜によりオゾン化されるべき
酸素および残留ガスを製造すること、残留ガスを置換ガ
スとしてまたこれらの二つのガスの少なくとも一方を酸
素−オゾン混合物を低い吸着温度にするため必要な低温
を供給するため利用することとを含む、特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】所要の全低温が蒸溜する前の空気流の大部
分、とくに少なくとも半分をタービンにおいて膨脹させ
ることにより生じ、発生した機械的エネルギが空気の圧
縮を完了するたる使用される、特許請求の範囲第４項に
記載の方法。 - 【請求項６】置換ガスが脱離のため吸着温度より僅かに
高い温度で使用される、特許請求の範囲第１項ないし第
５項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項７】置換ガスが脱離のため吸着圧力より低い圧
力で使用される、特許請求の範囲第１項ないし第６項の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】脱離工程の過程において使用者に供給され
るオゾンの量を実質的に一定にするため置換ガス流を調
節することを含む、特許請求の範囲第１項ないし第７項
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項９】オゾンに対する要求の変化に瞬間的に対応
するため、置換ガス流を同じ方向において瞬間的に変化
することを含む、特許請求の範囲第１項ないし第８項の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１０】ｎ個のオゾン化ループを有し、各ループ
において酸素−オゾン発生器によって部分的にオゾン化
され、ついでオゾンが捕捉され、置換ガスによって脱離
される型のオゾン製造方法であって、前記方法が各ルー
プに二つの吸着シリンダを含み、各吸着シリンダが、酸
素−オゾン混合物を冷却してそれを並流式に吸着シリン
ダに送り込み、そこでオゾンが吸着され、ついで同じシ
リンダに、向流式に、置換ガス流を送り込み、また同じ
シリンダにループから取り出された掃気ガス流を通すこ
とにより掃気を行い、そして少なくともｎ番目のサイク
ルの一部において、同時に各ループの一つのシリンダを
並流吸着工程におき、（ｎ−１）個のループのシリンダ
を向流脱離工程におき、ｎ番目のループの残りのシリン
ダを前記ｎ番目のループから取り出した掃気ガス流によ
って掃気する工程におくように使用される、特許請求の
範囲第１項ないし第９項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】各シリンダにおける脱離および掃気時間
が脱離時間を単位時間としたときそれぞれ（ｎ−１）/n
および1/nである、特許請求の範囲第10項に記載の方
法。 - 【請求項１２】多数のセクタに分割された吸着材料の環
状ベッドを含むケースであって、 前記環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間、す
なわち、第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス、第
２の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンによっ
て構成された生産ガス出口オリフィスにそれぞれ連通す
る空間に分割する隔壁を備え、前記隔壁が前記第１オリ
フィスを、吸着に関して、前記セクタの第１群の上流側
に連通させ、前記第２オリフィスを、吸着に関して、前
記セクタの第１群および前記セクタの第１群に近接した
セクタの第３群によって構成されたセクタの第２群の下
流側に連通させ、前記第３オリフィスを、向流脱離に関
して、残りのセクタによって構成されたセクタの第４群
の上流側に連通させ、前記第４オリフィスを、脱離に関
して前記セクタの第４群および第３群の下流側に連通さ
せるもの、および、 前記環状ベッドと前記隔壁との間に各セクタが引続いて
かつ周期的に前記第１群、第４群および第３群の部分に
なるような方向に相対回転を発生する装置 を含む、オゾン発生装置。 - 【請求項１３】前記吸着材料の環状ベッドがケース内に
回転可能に取付けられ隔壁が固定された、特許請求の範
囲第12項に記載の装置。 - 【請求項１４】前記吸着材料の環状ベッドが固定され、
隔壁がケース内に回転可能に取付けられた、特許請求の
範囲第12項に記載の装置。 - 【請求項１５】隔壁が前記吸着材料の環状ベッドの中心
に配置された回転可能なコアを構成し、前記コアが二つ
のプラグ弁を含む、特許請求の範囲第14項に記載の装
置。 - 【請求項１６】前記吸着材料の環状ベッドが半径流型の
ものである、特許請求の範囲第12項〜第15項のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項１７】前記吸着材料の環状ベッドが軸流型のも
のである、特許請求の範囲第12項〜第15項のいずれか一
項に記載の装置。 - 【請求項１８】回転駆動する装置をケースの置換ガスを
収容する空間と同じ空間内に完全にしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第12項〜第17項のいずれか一項に記載
の装置。 - 【請求項１９】それぞれ前記第４オリフィスおよび前記
第１オリフィスに連通する空間が、他の二つの空間と同
様に相互に近接した、特許請求の範囲第12項〜第18項の
いずれか一項に記載の装置。 - 【請求項２０】多数のセクタに分割された吸着材料の環
状ベッドを含むケースであって、 前記環状ベッドとケースとの間の容積を四つの空間、す
なわち、第１の酸素−オゾン混合物入口オリフィス、第
２の酸素出口オリフィス、第３の置換ガス入口オリフィ
ス、および第４の本質的に置換ガスおよびオゾンによっ
て構成された生産ガス出口オリフィスにそれぞれ連通す
る空間に分割する隔壁を備え、前記隔壁が前記第２オリ
フィスを、吸着に関して、セクタの第１群の下流側に連
通させ、前記第１オリフィスを、吸着に関して、前記セ
クタの第１群および前記セクタの第１群に近接したセク
タの第３群によって構成されたセクタの第２群の上流側
に連通させ、前記第４オリフィスを、向流脱離に関し
て、残りのセクタによって構成されたセクタの第４群の
下流側に連通させ、前記第３オリフィスを、脱離に関し
て、前記セクタの第３群および第４群の上流側に連通さ
せるもの、および、 前記環状ベッドと前記隔壁との間に各セクタが引続いて
かつ周期的に前記第１群、第４群および第３群の部分に
なるような方向に相対回転を発生する装置 を含む、オゾン発生装置。 - 【請求項２１】前記吸着材料の環状ベッドがケース内に
回転可能に取付けられ隔壁が固定された、特許請求の範
囲第20項に記載の装置。 - 【請求項２２】前記吸着材料の環状ベッドが固定され、
隔壁がケース内に回転可能に取付けられた、特許請求の
範囲第20項に記載の装置。 - 【請求項２３】隔壁が前記吸着材料の環状ベッドの中心
に配置された回転可能なコアを構成し、前記コアが二つ
のプラグ弁を含む、特許請求の範囲第22項に記載の装
置。 - 【請求項２４】前記吸着材料の環状ベッドが半径流型の
ものである、特許請求の範囲第20項〜第23項のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項２５】前記吸着材料の環状ベッドが軸流型のも
のである、特許請求の範囲第20項〜第23項のいずれか一
項に記載の装置。 - 【請求項２６】回転駆動する装置をケースの置換ガスを
収容する空間と同じ空間内に完全にしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第20項〜第25項のいずれか一項に記載
の装置。 - 【請求項２７】それぞれ前記第４オリフィスおよび前記
第１オリフィスに連通する空間が、他の二つの空間と同
様に相互に近接した、特許請求の範囲第20項〜第26項の
いずれか一項に記載の装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8505699A FR2580271B1 (fr) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | Procede de production d'ozone |
| FR85/05699 | 1985-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62502682A JPS62502682A (ja) | 1987-10-15 |
| JP2562815B2 true JP2562815B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=9318272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61502249A Expired - Lifetime JP2562815B2 (ja) | 1985-04-16 | 1986-04-15 | オゾン製造方法および設備 |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4786489A (ja) |
| EP (1) | EP0218660B2 (ja) |
| JP (1) | JP2562815B2 (ja) |
| KR (1) | KR930006688B1 (ja) |
| AT (1) | ATE43823T1 (ja) |
| BR (1) | BR8606627A (ja) |
| DE (1) | DE3663794D1 (ja) |
| ES (1) | ES8708199A1 (ja) |
| FI (1) | FI78441C (ja) |
| FR (1) | FR2580271B1 (ja) |
| MX (1) | MX170450B (ja) |
| NO (1) | NO167275C (ja) |
| NZ (1) | NZ215839A (ja) |
| PT (1) | PT82371B (ja) |
| WO (1) | WO1986006056A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA862817B (ja) |
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