JP4739662B2 - 酸素濃縮機 - Google Patents
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Description
回収率 =(製品ガス流量×製品ガス酸素濃度)÷(供給ガス流量×原料ガス酸素濃度)
生産性 = 製品ガス流量÷吸着剤量
回収率が高いほど同じ量の製品ガスを少ない原料空気から分離することができ、生産性が高いほど同じ量の製品ガスをより少ない吸着剤で分離することができる。
Claims (8)
- 少なくとも酸素より窒素を優先的に吸着する吸着剤、該吸着剤を充填した複数の吸着筒、及び空気供給手段を持ち、少なくとも該吸着筒の供給端に空気供給手段から原料空気を供給することによって、該原料空気中の窒素を吸着し、吸着されなかった酸素を該吸着筒の製品端より取り出す吸着工程、及び該吸着筒の圧力を減圧し、吸着した窒素を脱着し、該吸着筒供給端より排出する脱着工程を有する吸脱着プロセスを繰り返すことにより、空気中の酸素を濃縮する酸素濃縮機であって、
4筒以上の吸着筒を持ち、
吸脱着プロセスとして、吸着工程、脱着工程に加えて、脱着工程開始前に、吸着筒製品端から残留ガスを取り出す並流減圧工程、脱着工程終了後に並流減圧工程中の吸着筒からの残留ガスを製品端へ供給しつつ、供給端より排気を続ける残留ガスパージ工程、吸着工程終了後に製品端より吸着塔内残留ガスを取り出す降圧均圧工程、及び吸着工程開始前に降圧均圧工程中の吸着筒からの残留ガスを吸着筒製品端から供給する昇圧均圧工程を有し、
該降圧均圧工程及び該昇圧均圧工程において、吸着筒供給端を閉塞し、
該吸着工程が、吸着筒製品端を閉塞すると共に供給端を空気供給手段に接続し、空気を供給する加圧工程、該製品端から製品ガスを取り出すと共に該供給端より引き続き空気を供給する加圧・製品取り出し工程、該製品端からの製品ガス取り出しを継続しつつ、該供給端を閉塞する製品取りだし工程の3工程に分かれており、これらを上記の順に行い、
該吸着筒の数をnとした場合、吸脱着プロセスとして、n−3回の均圧工程を持ち、第i降圧均圧工程(但し、i=n−3の正の整数)は第i昇圧均圧工程の吸着筒に残留ガスを還流するものであり、各工程を、吸着工程、第1降圧均圧工程から第(n−3)降圧均圧工程、並流減圧工程、脱着工程、残留ガスパージ工程、第(n−3)昇圧均圧工程から第1昇圧均圧工程の順に繰り返し、
吸脱着プロセスの工程を切り替える周期を可変とした制御手段を有することを特徴とする酸素濃縮機。 - 実質的に4個の吸着筒を持ち、吸脱着プロセスとして、吸着工程、降圧均圧工程、並流減圧工程、脱着工程、残留ガスパージ工程、昇圧均圧工程を上記の順に繰り返すことを特徴とする、請求項1に記載の酸素濃縮機。
- 該プロセスの工程を切り替える切り替え手段として回転バルブを有し、該回転バルブの回転数を可変としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の酸素濃縮機。
- 該プロセスの運転条件として該空気供給手段の供給能力を可変としたことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の酸素濃縮機。
- 減圧手段を有し、脱着工程時に該吸着筒の製品端を該減圧手段と接続することによって該吸着筒の圧力を大気圧よりも低くすることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の酸素濃縮機。
- 該プロセスの運転条件として該減圧手段の供給能力を可変としたことを特徴とする請求項5に記載の酸素濃縮機。
- 該吸着剤がカチオンとしてリチウムまたはカルシウムまたはその両者を含む13X型ゼオライトであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の酸素濃縮機。
- 該吸着剤の粒子径が0.5mm以下であり、該繰り返し周期が7.5秒以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の酸素濃縮機。
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