JPS5884020A - 吸着による気体混合物分離のための圧力変動方法 - Google Patents

吸着による気体混合物分離のための圧力変動方法

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JPS5884020A
JPS5884020A JP57190905A JP19090582A JPS5884020A JP S5884020 A JPS5884020 A JP S5884020A JP 57190905 A JP57190905 A JP 57190905A JP 19090582 A JP19090582 A JP 19090582A JP S5884020 A JPS5884020 A JP S5884020A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸着による気体混合物を連続的に分離するため
の改良された圧力変動す法に関するものであり、該方法
は空気を酸素で富ませるために有利に使用できる。
粗製生成物気体から除去しようとする成分が比較的高濃
度で、例えば1容量−以上で、存在している場合、又は
それが吸着剤により不充分に吸着されその結果熱再生用
に大きい吸着装置及び大きい再生量を必要とする場合に
は、圧力変動吸着(PCム)を用いる方法が使用される
。吸着による分離は一般に吸着段階後の吸着された成分
の脱着よ抄為い圧力において実施される。脱着方法はほ
とんどの場合、例えば燃焼気体からの窒素の回収時又は
気体乾燥時に、吸着剤を生成物気体の一部分で洗浄する
ことにより補助される。吸着により空気を酸素で富ませ
るときには、この洗浄は2〜4バール(絶対圧)の吸着
圧力に関して1パール〈絶対圧)において、分離され九
生成物気体(ドイツ公告明細書1.259.844 )
又は圧力解放気体の一部(ドイツ公告明細書2.5sa
964)を用いて、行なわれる。
吸着剤として使用される分子ふるいゼオライト類は空気
から窒素だけでなく酸素及びアルゴンも吸着するため、
空気を酸素で富ませることは他のpc入方法と比べて特
に重要性のある位置を占めている。従って窒素だけを吸
着しそして粗製生成物空気中に存在している全ての酸素
を得ることは不可能である。アルゴンは酸素と同じゆっ
くりした速度で吸着される友め、空気を酸素で富ませる
方法は5%のアルゴン及び窒素の残留含有量を有する9
5%だけの酸素生成物を与える。これまで公知の方法で
は、吸着段階の終りに分子ふるいゼオライト上の窒素の
量を吸着出口区域部分中でできる限り低く保つ場合又は
この区域を酸素で満たす場合だけに、これらの高い酸素
濃度が得られる。
このことは、膜着段階の実施中に価値ある高パーセンテ
ージの酸素が吸着出口区域で損失され、従って酸素用の
回収率(該方法に加えられ九空気中の酸素の量に比例し
て優られる酸素の量)及びPCム装置の収率は相当減少
することを意味する。
これは、吸着をり1バール(絶対圧)の圧力下で実施し
、そして分子ふるいを真空ポンプを用いて吸着と向流状
でポンプ除去することにょ抄税着を実施する場合に本適
用される〔ドイツ公告明細書1.26へ724及び1,
81スo04〕。空気を酸素で富ませるために脱着を減
圧下で実施するときには、窒素の脱着は吸着出口区域中
でのe累の洗浄効果によ抄改良される。酸素で富ませる
方法は、吸着圧力へ減圧後に吸着器に酸素生成物を充填
することによ抄さらに相当程度改良され、その理由はこ
の気体は窒素の量を吸着出口部分から大口区域に押すか
らである〔ドイツ公告viim書5− 1、544.152 )。脱着する必要のある分子ふる
い床中に生成物流の一部を加えることにより洗浄効果を
改良することも試みられているが〔ドイツ公告明細書2
.70スフ45〕、それには価値ある生成物気体の一部
の損失゛を伴なうため、これは工程の効率の実質的な改
良ムまもたらさなかった。下記の実施例1で得られた実
験結果は、1100N”7時の酸素(濃度9oチ)の製
造には1個の吸着器当抄約5m”の量の分子ふるいを必
要とすることを示しており、このことは生成物気体の1
0%を清掃気体として分ける場合それは1 m”のゼオ
ライト当り[LO33Nm”だけの個々の量の清掃気体
を与えることを意味しており、それは実験から洗浄′効
果を生ずるにははるかに少なすぎることが知られている
本発明は、ある割合の生成物気体を用いる真空洗浄のこ
れらの欠点を除き、純粋真空膜着(洗浄6− 気体なし)により分離方法の効率を実質的に改良するよ
うな気体混合物の分離方法に関する本のである。
得られる生成物の割合の回収率がそれにより増加し、そ
れにより真空ポンプの比生産高(kvh/N m”の生
成した酸素量)が改良され、そして吸着剤及び粗製生成
物気体の使用量を減じることのできるような方法を見出
した。
本発明は粗製生成物、例えば空気が一端である吸着器入
口で充填されていてもよい少なくとも5個の吸着剤床を
用いて、精製された又は分離された生成物、例えば酸素
に富んだ空気、を吸着器出口において除去しながら、吸
着され九成分の脱着を1バール(絶対圧)以下の圧力に
おいて実施し、そして吸着器がその吸着段階すなわち生
成物の放出を完了したときに吸着器から得られる洗浄気
体を改良された脱着用に使用し、この洗浄気体を蚊充填
されている吸着器から吸着を同じ流れ方向で除去し、同
時Ka着器を粗製生成物への引き続きの関係によ抄それ
の吸着圧力に保ち、或いはll*数*吸着器中力を洗浄
気体の放出中に吸着入口端の閉鎖により1パール以下の
値に下げ、この洗浄気体を吸着剤(脱着しようとするも
の)の床を通して吸着方向とは向流状で1バール(絶対
圧)以下の圧力で除去する。
本発明に従う方法は空気を酸素で富ます丸めに好適に使
用される。それは吸着される能力の点で異なっている成
分を有する気体類及び蒸気類の分離、例えばNlもしく
はCH4からのco!もしくはCOの除去、又はatか
らのNl、CoもしくはCH4の除去、用に適している
これまで使用されている方法とはそれの改良され九効率
及び減じられ九操作費用の点で異なっている方法を見出
し九。本発明に従う方法の構成上の特徴を添付図面を参
照しながら今記載しよ5:第11図はムICHIC8y
mp、 8er、 Ila I X 4.6!巻(19
73)7頁中に記されている如き従来方法の図式表示で
あり、そして 第2図は本発明に従う方法の工程図である。
図面をさらに4Iに参照すると、第1図では、粗製気体
の入口用の弁(11)及び脱着され九気体の出口用弁(
12)が吸着器の膨部に置かれて−る。
吸着剤床はその低端Kg人してくるlll1気体の予備
乾燥用の保睡層、例えけシリ″カゲル、を量してこの層
の上に気体流の分離用011着剤を含有している主区域
を含んでいる。吸着によ抄部lI@れている気体の放出
用の弁(14)及び吸着器を吸着圧力に再び充填する九
゛めO弁(1s)が吸着−の上端に置かれている。吸着
器の充填は弁(15)によ−調節できて、圧力の一定増
加すなわち充填気体の一定供給を与えることができる。
一!− 第2図の装置は第1図のものと、追加の弁(25)及び
制限器(26)を有する点で異なっている。弁の寸法の
割合は大体図面に示されている。追加の弁(25)は清
掃気体流の低速のために比較的小さい。清掃気体流の寸
法は制限器(26)により1節できる。
本発明に従5方法の本質的な一特徴は、吸着物質を担持
している吸着剤の脱着を1バール(絶対圧)以下の圧力
で実施しそして別の洗浄気体流を使用することである。
この洗浄気体は生成物気体の一部ではないが、すでにそ
の吸着すなわち生成物の放出、が完了している吸着器か
ら得られる。
この気体を得るためKは、吸着段階から除去された吸着
器を粗製気体と関連させて保ち、そして気体流を吸着出
口から吸着圧力において除去し、該気体流を低圧におい
て吸着とは向流状で脱着しようとする吸着床中に通す。
−10− 本発明に従5方法の別のs41では、吸着段階を完了し
た吸着器を粗製気体入口で閉鎖しそしてこの吸着器から
の気体を吸着方向とは向流状に1パール以下の圧力で脱
着しようとする吸着器中に通すことによ抄洗浄気体が得
られる。
下記の実施例は該方法の種々の段階を詳しく説明するも
のであ抄、そして集験で得られた生成物気体の量に関す
る値は本発明に従う清掃方法O重要な効果及び利点を示
して−る。
実施例1 第1図に示されている如き圧力変動吸着装置を使用した
。吸着器中の床の合計O高さは2500謔であつ九。各
吸着器は25−の粒子寸法が!−5藺の分子ふるいゼオ
ライト5ムによ勢シシわれている底部に5−のシリカゲ
ルを含有していえ。
25 m”/lliの見かけ能力を有する油操作鴎転真
空ポンプff)を使用し九、*素に富んだ空気を黴着器
ム、B及びCから除去しそしてそれを1.1〜t5バー
ル(絶対圧)K加圧するためK、コンプレッサー(R)
が備えられていた。
コンプレッサー(R) Kよる気体の連続的除去を含む
連続的方法はこれらの5個の吸着器を用いて得られた。
下記の時間プロゲラ人を選択し九二段階1:0−60秒 周辺空気をプロワ−(G)、パイプL12及び弁11ム
を通して吸着器A中に約1バール(絶対圧)の一定圧力
で流入させ喪。酸素に富んだ空気を生成物としてプロワ
−Rのところで弁14A及びパイプL13によ抄除去し
た。弁12A113Aを閉じた。同時に、酸素で富んだ
空気の一部はパイプL15から流量調節弁15、パイプ
L14及び弁15Bを通って吸着器B中に流れ、その開
弁1411.11B及び12Bは閉じられていた。あら
かじめ脱着され友、すなわち減圧された、吸着器Be1
1票−富んだ空気で再充填した。例えばパイプL13を
通る生成物(充填気体)の急速な除去による吸着器A中
の圧力降下を防止するために、パイプL14及び弁13
11による吸着器B中への生成物流の一定速度(N−7
時で表わされている)を確実にするように弁15を調節
した。
吸着器A中の吸着段階中及び吸着器B中の充填段階中に
、吸着器Cは弁120及びパイプ1,11を用いて真空
ポンプによ抄減圧されてお艶、すなわち吸着器Cの弁1
1C,13C及び14Cけ閉じられていえ。60秒間の
脱着時間すなわち一ンプ吸引時間後に、弁12C及び吸
着器Cの間におかれている水銀圧力針は200パールの
最終圧力を示した。
段階2:60−120秒 弁11A、15A及び14Aを閉じながら、吸着器ムを
弁12A及びパイプL11を用いて真空13− ポンプによ6zoo<リバールの最終的圧力に減圧した
。吸着器BK空気をプロワ−(G)、パイプL12及び
弁11Bを用いて充填し、そして生成物気体を吸着器B
から弁14B及びパイプIlSを用いてコンプレッサー
(R)により除去した。弁12B及び13Bを閉じた。
吸着器CK11累で富んだ空気をパイプL15、流量調
節弁15、パイプL14及び弁15Cを用いて充填し、
その結果吸着器C中の圧力を200叱りパールから約1
パールの吸着圧力に上昇させた。同時に、吸着器CO弁
11C112C及び14Cを閉じた。
段階5:120−180秒 吸着器五に酸素で富んだ空気をパイプL13から弁15
、パイプL14及び弁15ムを用いて充填し、その結果
吸着器ム中の圧力をそれの最少脱着圧力(200ミリバ
ール)から吸着圧力1バールに上昇させ、一方弁11A
、12A及び14ム14− を閉じた。
吸着器BをパイプL11及び弁12Bを用いて真空ポン
プ(V)により200ンリパールの最終的圧力に減圧し
、一方弁11B、13B及び14]iを閉じ友。
吸着器CKal素で富んだ空気を供給し、すなわち同辺
空気がブロワ−(G)、パイプL12及び弁11Cを用
いて吸着器CKはい抄、そして生成物気体をコンプレッ
サー(IL) Kよ抄弁14C及びパイプL13を用い
て除去し、一方弁12C及び15Cを閉じた。
180秒間のサイクルの後に%皺方法自身を繰返し、す
なわち吸着器ムは吸着時でToL員着畢Bは充填中であ
り、そして吸着器Cは減圧されてい良。
実験開始後(15〜1時間内、k一定のll累嬢度を有
する生成物流が;ンプレッサー(R)から得られ喪。9
0gI及び80−の酸素含有量における生成物速度を測
定するために、ブロワ−(G)をバイパス設定(第1図
に示されていない)に調節するために該方法を種々の生
成物速度に調節した。9〇−の酸素濃度において、10
0−の酸素を基にして1675Nm”7時の酸−素生成
物速度が得られた。
80−の酸素横変において、100嘔酸素を基にした酸
素生成物は[1? ONm”7時であった。
実施例2 第2図は3個の吸着器を用いてPCA技術によ抄空気を
酸素で富ませる九めの本発明に従う方法の工程図である
。脱着は吸着とは向流状の吸着剤床の真空化により行な
われ、そして脱着の終りに生成物の第二部分を生成物の
放出が完了し友吸着器からの洗浄気体として、、除去し
た。この洗浄気体を吸着と向流状で脱着しよ5とすゐ床
中に通した。
この脱着段階中に、生成物の第二部分が採取された吸着
器を弁によam放に保九れている空気入口端部でそれの
以前の吸着圧力に保った。実施例スの実験では、上記の
清掃気体の量はt ? @Nw17時、すなわち1吸着
サイクルfi911Nt、であつ九。吸着器の寸法、吸
着剤OIl変、吸着圧力、量及び型、湛びに真空ポンプ
の寸法は実施例1中と同一であった。下記のプログラム
を一笑験で使用し九二 段階1:0−20秒 一辺空気を吸着器五に1パール(絶対圧)の執着圧力に
おいてブロワ−(G)、パイプL2ffi及び弁21ム
を用いて加え喪。酸素に富んだ空気は吸着器ムから弁2
4ム及びパイプLflSを用いて出ていきそしてコンプ
レツナ−tR)を通して生成物として除かれた。吸着器
Bはそれの再生wI1.階の最終相に達し、すなわち吸
着器Bは弁22B及びパイプL21を用いて真空がンプ
(v)Kよ伽減圧さ17− れ、モして11311[富んだ空気を弁25C1制限器
26、パイプL24及び弁25Bを用いて吸着器Cから
吸着器3に移した。この時間中、弁21Cは鴎いたまま
であや、すなわち吸着器Cは吸着圧力に保九れてお抄そ
してブロワ−(G)からの空気が充填されていえ。実験
で使用された弁26は簡単な制限器弁であったが、弁2
6は一定流速を確実にする九めに調節されるようKも設
計できえ。
弁22ム、23ム、25A、 211に、 24B。
25B、220.2SC,24C及び25は閉じられて
い友。
段階2:2G−60秒 周辺空気をブロワ−(G)、パイプL22及び弁21A
を通して吸着器A中に流し続け、そして酸素に富んだ空
気な吸着器Aから弁24ム及びパイプL2Sを通して放
出し、そしてそれはコンブレラす−(R)により生成物
として除去された。
18− 吸着器BKパイプL23からの酸素に富んだ空気を弁2
5、パイプL24及び弁2SBを用−1吸着圧力まで充
填した。
吸着器Cを弁220及びパイプL21を用いて真空ポン
プff) Kよ抄減圧した。弁22ム、25ム%25ム
、21B、22B、24B、25B。
210.2!ic1240及び25Cは閉じられていえ
@1fts:60−80秒 工l!段階は段階ロー20秒と同様であり、すなわち吸
着器Cは減圧されていえ。酸素で富んだ空気を酸素生成
物の放出が完了し九教着器ムかも除去し、そしてこの空
気は吸着器CK清掃気体としてはい抄、一方吸着器Cは
真空ポンプ(v)Kよや減圧されてい喪。−辺空気を吸
着器す中にプーツ−(G) Kよ抄加え、そして酸素に
富んだ空気を生成物として与え、それを1m 9− (
R) Kより除★した。
段階4:80−120秒 工程段階は段階20−60秒と同様であ抄、すなわち吸
着器ムは真空ポンプ(V) Kよ抄減圧されていた。吸
着器Bはプロワ−(G)及びコンプレッサー(R)を用
いて酸素に富んだ空気を生成した。
吸着器CK@着器BからOII素で富んでいる空気をそ
れが吸着圧力に達するまで充填した。
段階5:120−140秒 工程段階は段階0−20秒と同様でアゆ、すなわち吸着
器Aを生成物の放出が完了した吸着器からの酸素に富ん
だ空気で洗浄し、そして吸着器Aを真空ポンプによ抄減
圧した。吸着器CK1バール(絶対圧)の吸着圧力でプ
ロワ−(G)を用いて周辺空気を充填し、そして酸素に
富んだ空気を吸着器Bから放出し、そしてそれはコンプ
レッサー(R)によ抄生成物として除去された。
段階6:14G−180秒 工程段階は時間サイクル20−60秒間と同様であに1
すなわち吸着器ムに吸着器Cからの酸素で富んでいる空
気を吸着圧力まで充填し友。−辺空気をプロ* −(G
)を用いて吸着器CK送抄、一方酸素に富んだ空気は吸
着器Cから放出されそしてコンプレッサー(R) Kよ
り生成物として除去された。吸着器Bを真空ポンプ(v
)Kよ抄減圧しえ。
酸素#Ik度が90参であるとIkは、10tl−酸素
を基にして(L 76 Nm”7時の酸素生成物が得ら
れ九。酸累濃変が5oloとlkKは、100参酸素を
基にし九酸素生成物連1は1.02Nm”7時であう九
実施例1の公知の方法と比べると、瞭素生成物速1は酸
素+111が90−であるときには114%だけそして
1IWA#1度が80−であるときには7−だけ増加で
き九。
21 − 実施例3 第2図は3個の吸着器を用いてPCム技術にょ抄空気を
酸素て富唆せる丸めの本発明に従う方法の工程図である
。脱着は吸着とは向流状の吸着剤床の真空化によ抄行な
われた。脱着の終りに酸素に富んだ空気又は洗浄気体を
吸着段階すなわち生成物の放出がすでに完了した吸着器
から吸着と同じ流れ方向で除去し友。この洗浄気体を脱
着しようとする吸着器中に吸着と自流状で真空ポンプに
より通したが、この脱着段階中に洗浄気体が除去された
吸着器は吸着入口端が閉まっているため圧力降下を受け
た。
実施例3では、この圧力は1パール(絶対圧)から77
0ミリバール(絶対圧)に降下した。洗浄気体の最適除
去速度、すなわち圧力の最適降下、を実験的に決める必
要があり、その理由はそれが%に使用する吸着剤の性質
及び真空ポンプの性質22 − に依存しているためである。
実施例2と同様な工程プログラムを実施例3の実験で使
用した。吸着器の寸法、吸着剤の温度、吸着圧力、貴及
び型、並びに真空ポンプの寸法は実施例1の実験と同じ
であった。
実施例3の檀々の工程段階を鍛初のニサイクルに関して
評しく説明しよう。
段階1:0−20秒 一辺空気を吸着善人に1パール(絶対圧)の吸着圧力に
おいてブロワ−(G)、パイプL22及び弁21Aを用
いて加ええ。酸素に富んだ空気は1着量Aから弁24ム
及びパイプL2Sを用いて出ていきそしてコンプレッサ
ー(R)を通して生成物として除かれた。吸着器3はそ
れの再生段階の最終相に達し、すなわち吸着器Bは弁2
2B及びパイプL21を用いて真空ポンプff) Kよ
抄減圧され、そして酸素に富んだ空気を弁25C1制限
器26、パイプL24及び弁23Bを用いて吸着器Cか
ら吸着器BK移した。この時間中、弁21Cは閉じられ
てお抄、その結果吸着器C中の圧力は1バール(絶対圧
)から例えば770ミリバール(絶対圧)に降下した。
吸着器B中に加えられ九洗浄気体は実施例1の如く真空
サイクルの終りに200ミリバールの最終的圧力をもた
らさなかったが、洗浄気体の量により220〜500ミ
リバールの最終的圧力をもたらした。弁22A、23ム
、25ム、21B、24B、25B、22C。
2SC,24C及び25は閉じられてい友。
段階2:20−60秒 一辺空気をブロワ−(G)、パイプL22及び弁21A
を通して吸着器A中に流し続け、そして酸素に富んだ空
気を吸着器Aから弁24A及びパイプL25を通して放
出し、そしてそれはコンプレッサーrR) Kよ抄生成
物として除去された。
吸着1111に酸素に富んだ空気を吸着圧力まで充填し
、パイプL25かもの気体は弁25、パイプL24及び
弁258によ抄吸着1)B11’lKはいつえ。
吸着器Cを弁22c及びパイプL21を用いて真空ポン
プ(V) Kより減圧した。弁22ム、2墨ム、25ム
、21B、22B、2411.25B。
21C,25C,24C及びzscfi閉じられてい友
段階5:60−80秒 工程段階は段階0−20秒と同様てあ伽、すなわち吸着
器Cは空であ抄、数!器五01N着入ロ端部は閉じられ
てお抄(弁21ム/22ム)、そして酸素に富んだ気体
を吸着器ムかも吸着と同一の流れ方向で減圧し、そして
それは洗浄気体として吸着器C中を流れた。吸着器Ba
t生成物として酸素に富んだ空気を生成しえ。
段階4:1IO−120秒 25一 工程段階は時間ディクル20−60秒と同様でToり、
すなわち吸着器Bは酸素に富んだ空気を分配し、それは
生成物としてコンプレッサー(R)によ抄受理された。
吸着器CK吸着器Bがらの酸素に富んだ空気を吸着圧カ
オで充填した。吸着器Aを真空ポンプにより減圧′した
段階5:120−140秒 0−20秒の時間サイクルと同様にして、すなわち吸着
器Bの吸着入口端を閉じ(弁21B/22B)ながら吸
着器ムを減圧し続け、そして酸素に富んだ気体を吸着器
Bから吸着と同じ流れ方向で除去し、そしてそれは洗浄
気体として吸着器ム中を流れた。吸着器Cは生成物とし
て酸素に富んだ空気を生成した。
段階6: 140−180’秒 工程段階は20−60秒の時間サイクルと同様であ抄、
すなわち吸着gSCはコンプレッサー(R)26− へ生成物として分配されている酸素で富んだ空気を生成
した。吸着器ムに吸着器Cからの酸素で富んだ空気を吸
着圧力まで充填し喪。吸着器Bは真空ポンプ(v)によ
抄減圧されていた。
実施例3の実験では、100919素を基にして187
 Nm”7時の酸素生成物速度がコンプレッサー(R)
から90%の酸素濃度で得られ喪。酸素濃度が60−で
あるときKは、10〇−酸素を基にした酸素生成物速度
はt02Nm”7時であり九。
実施例1からの実験と比較して、酸素生成物速度は酸素
濃度が90−であるときKtj29参だけ量して酸素濃
度が801sであるときには1五5Isだけ増加できた
4個の吸着器を用いることによ抄本発明に従5方法にお
いてさらに&jLが得られえ。5儒O吸着器を用いる系
では、吸着器を吸着圧力に充填する丸めKI!する時間
は最終的洗浄段階により短縮され、すなわちそれは吸着
時間とは等しくなかつ友。
最終的洗浄時間中にブロワ−(G)は空気を平均以下の
速度で供給し、一方充填工程中はそれは空気を平均速度
以上で供給した。
4個の吸着器を供することKよ抄、一定の分配速度がブ
ロワ−(G)から得られ、そして実施例4が示している
如く、例えば実施例5の方法と比べてよ抄高い酸素生成
物速度が得られた。しかしながら、4個の吸着器系用の
装置費用は5個の吸着器系用のものよ抄高かつ九。4個
の吸着器系では比較的高い比酸素生成物速度(Nwn”
酸素/時間×吸着器のゼオライトの−)のために同じ酸
素生成物速t(Nm”7時)に対しては比較的低いポン
プのエネルギー消費が可能であるため、4個の吸着器系
に関する全体的な装置及び操作費用は有利であると証さ
れている。
実施例1と同様なプログラムを実施例4中の実験用に使
用した。吸着器の寸法、吸着剤の温度、吸着圧力、量及
び型、並びに真空ポンプの寸法は実施例1の実験中と同
じであり光。
実施例4 段階z:o−6o秒 吸着器ムは酸素に富んだ空気を供給し、すなわちブロワ
−(G)は空気をパイプLS2及び弁11ムを用いて吸
着器A中に供給し、そして酸素で富んだ空気は弁54A
及びパイプL35を用いて吸着器ムから放出されて、コ
ンブレラす−(8)kよや生成物として除かれ九、吸着
器IK吸着器器五らの酸素に富んだ空気を流量関節弁3
6、パイプL54及び弁3sBを用いて充填し、その結
果徴着器B中の圧力はそれの最も低い脱着圧力から1パ
ール(絶対圧)の吸着圧力に上昇し大、l1着−8をパ
イプL31及び弁32Bを用いて真空ポンプff) K
より脱着すなわち減圧し、そして洗浄気29一 体を吸着器りから吸着と向流状で除去し九。弁BID及
びS2Dが閉じられているため、吸着器り中の圧力は例
えば1パール(絶対圧)から770ミリバール(絶対圧
)へ下がり、そして吸着器りからの洗浄気体は弁35D
、パイプL55、制限器39及び弁35Cを用いて吸着
器Cにはいった。
弁32A、 35に、35A、51B、32B。
34B、35B、!5IC133C,54C,31D、
32D、33D、54Dは閉じられていた。
段階2:60−120秒 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器Bは酸
素に富んだ空気を分配し、そしてこの富んでいる空気の
一部を吸着器Cを1パール(絶対圧)まで充填するため
に使用した。吸着器りを減圧し、洗浄気体を吸着器ムか
ら除去しそして吸着器り中に加えた。
段階!i:120−180秒 50− 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器Cは酸
素に富んだ空気を生成し、それ〇一部を吸着器りを吸着
圧力まで充填する九めに使用し良。
吸着器ムを減圧し、洗浄気体を吸着器Bから除去しそし
て吸着器A中に加えた。
段階4:180−240秒 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器りは酸
素に富んだ空気を分配し、そしてこO富んだ空気の一部
を吸着器ムを吸着圧力まで充填する丸めに使用した。吸
着器Bを減圧し、洗浄気体気体を吸着器Cから除きそし
て吸着器B中に加えた。
実施例4の実験では、酸素機変が90%であるときに、
1009152票を基にし九α9 S Nvl/時の酸
素生成物速度がコンプレッサー(R)から得られた。8
01!O1l素濃変においては、10〇−酸素を基にし
た酸素生成物速度はto s Nm”7時であり九。こ
のようにして実施例4の方法は実施例1と比べて、90
%の酸素濃度において58%の生成物増加をそして80
%の酸素濃度において1711の増加を与え喪。
本明細書及び実施例は説明用であり限定用に示されてい
るものではないこと並びに本発明の精神及び範囲から逸
脱しないかぎり種々の改変を行なえることは認識されよ
う。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 少なくとも5個の吸着剤区域を用いて、吸着された
    成分(5)を1バール以下の圧力で吸着方向と向流状で
    脱着し、脱着しよさとする吸着剤を1着段階すなわち生
    成物の放出が完了していゐ吸着器から吸着方向に引かれ
    ている気体流で清掃し、同時K11着器を粗製気体入口
    を開くことkよ抄機着圧力に保りか、又は吸着器中の圧
    力を粗調気体入口を閉じるととによlI吸着圧力以下に
    下けることからなる、気体状混合物を精製しそして分離
    するための圧力変動吸着方法。 2、 ^illび/又はXjllt)分、子ふるいポオ
    ライト、1 を少なくとも1個の阪曽爾区域中で使用する、特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 11〜4バール(絶対圧)の一定清掃気体分配圧力及び
    1バール以下(絶対圧)の咬着圧力において、1〜4バ
    ール(絶対圧)の吸着圧力を特徴する特許請求、の範囲
    第1又は2項記載の方法。 4.1〜4バール(絶対圧)の吸着圧力、1〜4バール
    (絶対圧)の初期清掃気体分配圧力及び1バール以下(
    絶対圧)の最終的清掃気体分配圧力を特徴する特許請求
    の範囲第1〜5項のいずれかに記載の方法。 & 気体状混合物が空気である、特許請求の範囲第1〜
    4項のいずれかに記載の方法。 & 実質的に明細書中で特に実施例及び/又は添付図面
    を参照しながら記されている如き、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61133115A (ja) * 1984-12-04 1986-06-20 Showa Denko Kk 富酸素ガスの製造法
JPS61133114A (ja) * 1984-12-04 1986-06-20 Showa Denko Kk 富酸素ガスの製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5922625A (ja) * 1982-07-27 1984-02-04 Osaka Oxgen Ind Ltd 一酸化炭素ガス及び窒素ガスを含む混合ガスより窒素ガスを吸着法により除去する方法
DE3307087A1 (de) * 1983-03-01 1984-09-06 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur entfernung von stickoxiden aus diese enthaltenden gasgemischen mittels druckwechseladsorption
US4509959A (en) * 1983-07-28 1985-04-09 Greene & Kellogg, Inc. Modular industrial oxygen concentrator
FI76003C (fi) * 1986-02-12 1988-09-09 A Happi Oy Foerstaerkningsfoerfarande och -anordning foer gas.
US5074892A (en) * 1990-05-30 1991-12-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Air separation pressure swing adsorption process
US5258058A (en) * 1992-10-05 1993-11-02 Air Products And Chemicals, Inc. Nitrogen adsorption with a divalent cation exchanged lithium X-zeolite
US5330561A (en) * 1992-11-16 1994-07-19 Air Products And Chemicals, Inc. Extended vacuum swing adsorption process
DE19503007C2 (de) * 1995-01-31 2002-11-07 Linde Ag Druckwechseladsorptionsverfahren
DE19602450C1 (de) * 1996-01-24 1997-02-13 Linde Ag Vakuumdruckwechseladsorptionsverfahren und -vorrichtung
WO2014056604A1 (de) * 2012-10-09 2014-04-17 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum messen eines temperaturprofils in einem adsorber

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4883078A (ja) * 1972-01-24 1973-11-06

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB809168A (en) * 1956-08-29 1959-02-18 British Oxygen Co Ltd Purification of argon
GB1449864A (en) * 1973-10-24 1976-09-15 Boc International Ltd Adsorption system
US4144038A (en) * 1976-12-20 1979-03-13 Boc Limited Gas separation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4883078A (ja) * 1972-01-24 1973-11-06

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61133115A (ja) * 1984-12-04 1986-06-20 Showa Denko Kk 富酸素ガスの製造法
JPS61133114A (ja) * 1984-12-04 1986-06-20 Showa Denko Kk 富酸素ガスの製造方法
JPH0141084B2 (ja) * 1984-12-04 1989-09-04 Showa Denko Kk

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GB2109266B (en) 1985-12-18

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