DD283074A5 - PRESSURE CHANGE ADSORPTION SYSTEM FOR DISCONNECTING GAS MIXTURES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet die Gestaltung einer Druckwechseladsorptionsanlage zum Trennen von Gasgemischen. Sie wird bei der Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft angewendet. Unmittelbar an den Eintrittsenden der Adsorber und an dem Gasgemischspeicher ist ein gemeinsamer erster Ventilblock und unmittelbar an den Austrittsenden der Adsorber und an dem Produktgasspeicher ist ein gemeinsamer zweiter Ventilblock angeordnet. Dabei ist innerhalb des ersten Ventilblockes eine von dem Gasgemischspeicher zu allen Adsorbern fuehrende erste Gasleitung und innerhalb des zweiten Ventilblockes eine von allen Adsorbern zu dem Produktgasspeicher fuehrende zweite Gasleitung vorgesehen. Fig. 2{Druckwechseladsorption; Trennen; Gasgemisch; Gewinnung; Sauerstoff; Stickstoff; Luft; Adsorber; Gasgemischspeicher; Ventilblock; Produktgasspeicher; Gasleitung}The invention includes the design of a pressure swing adsorption plant for separating gas mixtures. It is used in the extraction of oxygen or nitrogen from the air. Immediately at the inlet ends of the adsorber and at the gas mixture storage is a common first valve block and directly to the outlet ends of the adsorber and to the product gas storage a common second valve block is arranged. In this case, within the first valve block one of the gas mixture storage to all adsorbers leading first gas line and within the second valve block one of all adsorbers to the product gas storage leading second gas line is provided. Fig. 2 {pressure swing adsorption; Separate; Gas mixture; extraction; Oxygen; Nitrogen; Air; adsorber; Gas mixture storage; Valve block; Product gas storage; Gas line}
Description
Druckwechseladsorptionsanlage zum Trennen von Gasgemischen Anwendungsgebiet der ErfindungPressure swing adsorption plant for separating gas mixtures Field of application of the invention
Die Erfindung wird bei der adsorptiven Zerlegung von Gasgemischen angewendet, insbesondere bei der Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft.The invention is used in the adsorptive decomposition of gas mixtures, in particular in the recovery of oxygen or nitrogen from the air.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Zum Trennen von Gasgemischen, beispielsweise zur Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft, werden häufig Adsorptionsanlagen benutzt. Wegen ihrer Wirtschaftlichkeit bevorzugt man dabei Anlagen, die mit wechselndem Druck arbeiten, die s genannten DruckwechseladsorptionsanlagenFor separating gas mixtures, for example for the production of oxygen or nitrogen from the air, adsorption plants are frequently used. Because of their cost-effectiveness, preference is given to plants that work with varying pressure, the s mentioned pressure swing adsorption
Bei diesen Anlagen erfolgt die Adsorption und die Desorption bei unterschiedlichen Drücken. Dabei findet bei steigendem Druck der Adsorptionsprozeß und bei sinkendem Druck der Desorptionsprozeß statt, worauf zumeist ein Spülen des Adsorptionsmittels mit dem gewonnenen reinen Gas folgt In these systems, adsorption and desorption occur at different pressures. In this case, with increasing pressure of the adsorption process and with decreasing pressure of the desorption process takes place, which usually follows a purging of the adsorbent with the recovered pure gas
Um diese Prozesse nacheinander durclführen zu können, müssen die Druckwechseladsorptionsanlagen mehrere Adsorber und eine Vielzahl von Ventilen aufweisen. Diese Ventile erhöhen den Material- und Kostenaufwand beträchtlich. Man ist daher bestrebt, den durch die Ventile entstehenden Aufwand zu verringern. In order to be able to carry out these processes one after the other, the pressure swing adsorption systems must have a plurality of adsorbers and a multiplicity of valves. These valves increase the material and cost considerably. It is therefore desirable to reduce the costs incurred by the valves effort.
So ist aus der DE-OS 3310759 hierzu bekannt, an den Gaseinlaß und den Gasaustritt des Adsorbers je einen Ventilblock mit in die Hauptanschlußleitungen integrierten Ventilen anzuschließen. Der Ventilblock an dem Gasaustrittsstutzen ist über eine gesonderte Gasleitung mit dem Pufferbehälter für das Produktgas verbunden. Die konstruktive Gestaltung eines solchen Ventilblockee und die Anordnung der Anschlußleitungen ist in der DE-OS 3310759 jedoch nicht beschrieben.It is known from DE-OS 3310759 for this purpose to connect to the gas inlet and the gas outlet of the adsorber per a valve block with valves integrated in the main lines. The valve block at the gas outlet nozzle is connected via a separate gas line to the buffer tank for the product gas. However, the structural design of such a Ventilblockee and the arrangement of the leads is not described in DE-OS 3310759.
In der DD-PS 265806 wird ein Ventilblock für Druckwechseladsorptionsanlagen vorgeschlagen, welchen quaderförmig ausgebildet ist. Dieser Ventilblock enthält Adsorbergasleitungen, in denen die AdsorberventiIe angeordnet sind. Dabei steht jedes Adsorberventil über eine kreuzartige Verzweigung mit einer Produktgasleitung in Verbindung. Jede Produktgasleitung führt über die kreuzartige Verzweigung zu mehreren in verschiedenen Adsorbergasleitungen angeordneten Adsorberventilen und ist dadurch mit allen Adsorberventilen verbunden. Die Adsorbergasleitungen führen von dem Ventilblock zu den Adsorbern, wodurch der Ventilblock über diese Adsorbergasleitungen mit allen Adsorbern in Verbindung steht Die Ventilblöcke sind darüber hinaus über gesonderte Gasleitungen mit dem Gasgemischspeicher bzw. mit dem Produktgasspeicher verbunden. Nachteilig ist, daß diese Gasleitungen das Gewicht der Druckwechseladsorptionsanlage und die Wahrscheinlichkeit von Undichtheiten erhöhen.In DD-PS 265806 a valve block for pressure swing adsorption is proposed, which is cuboid. This valve block contains adsorber gas lines, in which the AdsorberventiIe are arranged. Each adsorber valve is connected via a cross-type branch to a product gas line. Each product gas line leads via the cross-type branching to a plurality of adsorber valves arranged in different adsorber gas lines and is thereby connected to all adsorber valves. The adsorber gas lines lead from the valve block to the adsorbers, whereby the valve block is connected to all adsorbers via these adsorber gas lines. The valve blocks are also connected via separate gas lines to the gas mixture reservoir or to the product gas reservoir. The disadvantage is that these gas lines increase the weight of the pressure swing adsorption system and the likelihood of leaks.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, den Material- und Kostenaufwand der Druckwechseladsorptionsanlagen zu senken, den Raumbedarf und das Gewicht dieser Anlagen zu verringern.The aim of the invention is to reduce the material and cost of pressure swing adsorption, to reduce the space requirement and the weight of these systems.
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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der Ventilblöcke, Adsorber, des Gasgemischspeichers und des Produktgasspeichers zueinander so zu gestalten, daß die Gasleitungen zwischen diesen Apparaten soweit als möglich verringert werden.The invention has for its object to make the arrangement of the valve blocks, adsorber, the gas mixture storage and the product gas storage to each other so that the gas lines between these devices are reduced as much as possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Adsorber, der Gasgemischspeicher und der Produktgasspeicher zu einem Dehälterblock zusammengefaßt sind und unmittelbar an den Eintrittsenden der Adsorber und des Gasgemischspeichers ein erster gemeinsamer Ventilblock und unmittelbar an den Austrittsenden der Adsorber und des Produktgasspeichers ein zweiter gemeinsamer Ventilblock angeordnet ist. Dabei ist innerhalb des ersten Ventilblockes eine von dem Gasgemischspeicher zu allen Adsorbern führende erste Gasleitung und innerhalb des zweiten Ventilblockes eine von allen Adsorbern zu dem Produktgasspeicher führende zweite Gasleitung vorgesehen. Auf diese Weise strömt das Gas aus dem Gasgemischspeicher direkt in den ersten Ventilblock, aus >1en Ventilblöcken direkt in die Adsorber, aus den Adsorbern direkt in die Ventilblöcke und aus dem zweiten Ventilblock direkt in den Produktgasspeicher. Gasleitungen zwischen den Adsorbern, dem Gasgemischspeicher und dem Produktgasspeicher einerseits und den Ventilblöcken andererseits sind nicht vorhanden.The object is achieved in that the adsorber, the gas mixture storage and the product gas storage are combined to form a Dehälterblock and arranged directly at the inlet ends of the adsorber and the gas mixture storage a first common valve block and directly to the outlet ends of the adsorber and the product gas storage a second common valve block is. In this case, within the first valve block one of the gas mixture storage to all adsorbers leading first gas line and within the second valve block one of all adsorbers to the product gas storage leading second gas line is provided. In this way, the gas flows from the mixed gas storage directly into the first valve block, from> 1en valve blocks directly into the adsorber, from the adsorbers directly into the valve blocks and from the second valve block directly into the product gas storage. Gas lines between the adsorbers, the gas mixture storage and the product gas storage on the one hand and the valve blocks on the other hand are not present.
Zweckmäßigerweise weisen die Adsorber an ihren Ein- und Austrittsenden ein Zwischenstück auf, das unmittelbar an dem jeweiligen Ventilblock angeordnet ist. In dem Zwischenstück sind Siebeinbauten und gegebenenfalls auch Federeinbauten vorgesehen. Die Siebeinbauten verhindern ein Eintreten des Adsorptionsmittels in den Ventilblock, die Federeinbauten pressen das Adsorptionsmittel zusammen.The adsorbers expediently have an intermediate piece at their inlet and outlet ends, which is arranged directly on the respective valve block. In the intermediate piece Siebeinbauten and possibly also spring fittings are provided. The sieve inserts prevent the adsorbent from entering the valve block and the spring assemblies squeeze the adsorbent together.
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Eine Weiterentwicklung sieht vor, daß auch der Gasgemischspeicher an seinem Ein- bzw. Austrittsende ein Zwischenstück aufweist, das unmittelbar an dem ersten Ventilblock angeordnet ist. Ebenso weist auch der Produktgasspeicher an seinem Ein- und Austrittsende ein Zwischenstück auf, das unmittelbar an dem zweiten Ventilblock angeordnet ist. Bei einer besonderen Ausführungsform der Druckwechseladsorptionsanlage bestehen die Adsorber aus zwei Adsorberteilen. Diese sind vertikal nebeneinander angeordnet und durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine platzsparende Ausbildung der Druckwechseladsorptionsanlage.A further development provides that the gas mixture storage at its inlet and outlet ends has an intermediate piece, which is arranged directly on the first valve block. Likewise, the product gas storage at its inlet and outlet ends on an intermediate piece which is arranged directly on the second valve block. In a particular embodiment of the pressure swing adsorption plant, the adsorbers consist of two adsorber parts. These are arranged vertically next to each other and connected by a connecting line. This embodiment allows a space-saving design of pressure swing adsorption.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß gesonderte Gasleitungen zwischen den Adsorbern, dem Gasgemischspeicher und dem Produktgasspeicher einerseits und den Ventilblöcken andererseits entfallen, iwodurch die Druckwechseladsorptionsanlage kompakter und gew .chtsärmer wird.The invention has the advantage that separate gas lines between the adsorbers, the gas mixture storage and the product gas storage on the one hand and the valve blocks omitted on the other hand, iw o. By the pressure swing adsorption more compact and gew.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show
Fig. 1: den Querschnitt durch einen Ventilblock,1 shows the cross section through a valve block,
Fig. 2: den Längsschnitt durch eine Druckwechseladsorptionsanlage mit ungeteilten Adsorbern,2 shows the longitudinal section through a pressure swing adsorption with undivided adsorbers,
Fig. 3: den Querschnitt durch eine Druckwechseladsorptionsanlage mit geteilten Adsorbern,3 shows the cross section through a pressure swing adsorption plant with divided adsorbers,
Fig. 4: die perspektivische Sicht auf eine Druckwechseladsorptionsanlage mit geteilten Adsorbern,4: the perspective view of a pressure swing adsorption plant with divided adsorbers,
Fig. 5: die Draufsicht auf eine Druckwechseladsorptionsanlage mit geteilten Adsorbern, bei der die Ventilblöcke mit Stirnplatten versehen sind.Fig. 5: the top view of a pressure swing adsorption plant with divided adsorbers, in which the valve blocks are provided with end plates.
Die beschriebene Druckwechseladsorptionsanlage dient zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Luft. Das zu trennende Gasgemisch ist gemäß diesem Beispiel somit Luft. Den Kern der Druckwechseladsorptionsanlage bilden der erste Adsorber 1, der zweite Adsorber 2 und den dritte Adsorber 3. Diese 3 Adsorber sind unmittelbar an dem ersten Ventilblock 4 und an dem zweiten Ventilblock 5 angeordnet. Darüber hinaus ist unmittelbar an dem ersten Ventilblock 4 der Gasgemischspeicher 6 und unmittelbar an dem zweiten Ventilblock 5 der Produktgasspeicher 7 angeordnet. Dabei sind die 3 Adsorber 1, 2, 3 an ihren Eintrittsenden mit dem ersten Ventilblock 4 und an ihren Austrittsenden mit dem zweiten Ventilblock 5 direkt verbunden. Die Verbindung der 3 Adsorber 1, 2, 3, des Gasgemischspeichers 6 und des Produktgasspeichers 7 mit den beiden Ventilblöcken 4, 5 erfolgt jeweils über das zylindrische Zwischenstück 8. Diese Zwischenstücke 8 sind jeweils an den Ein- und Austrittsenden der Adsorber 1, 2, 3, an dem Gasgemischspeicher 6 und an dem Produktgasspeicher 7 gasdicht befestigt (angeschweißt), ragen in einen Ventilblock 4, 5 hinein und sind mit diesen verschraubt. Auf diese Weise wird eine starre, gasdichte Verbindung zwischen den beiden Ventilblöcken 4, 5 und den genannten Apparaten geschaffen. In den Zwischenstücken 8, riie an den 3 Adsorbern 1, 2, 3 befestigt sind, ist jeweils ein Sieb vorgesehen, welches den Austritt des Adsorptionsmittels in die Ventilblöcke 4, 5 verhindert. Weiterhin ragt an den Austrittsenden der 3 Adsorber I1 2, 3 die Verspannungseinrichtung für den die Aclsorptionsmittelschicht begrenzenden Boden in die Zwischenstücke 8 hinein. Die Zwischenstücke 8 sind so kurz wie technisch möglich ausgebildet, d. h. so kurz, wie es eine Schraubverbindung mit Hilfe von Stiftschrauben, die in die Ventilblöcke 4, 5 eingelassen sind., erfordert. Bei anderen Ausführungsformen kann die Länge des Zwischenstückes 8 durch die Größe der Einbauten, die in dem Zwischenstück 8 angeordnet werden sollen, bestimmt werden.The pressure swing adsorption plant described is used to recover oxygen from the air. The gas mixture to be separated according to this example thus air. The core of the pressure swing adsorption system is formed by the first adsorber 1, the second adsorber 2 and the third adsorber 3. These three adsorbers are arranged directly on the first valve block 4 and on the second valve block 5. In addition, the product gas reservoir 7 is arranged directly on the first valve block 4 of the gas mixture reservoir 6 and directly on the second valve block 5. In this case, the three adsorbers 1, 2, 3 are connected directly at their inlet ends to the first valve block 4 and at their outlet ends to the second valve block 5. The connection of the 3 adsorbers 1, 2, 3, the gas mixture memory 6 and the product gas reservoir 7 with the two valve blocks 4, 5 takes place via the cylindrical intermediate piece 8. These spacers 8 are respectively at the inlet and outlet ends of the adsorber 1, 2, 3, gas-tightly attached (welded) to the gas mixture reservoir 6 and to the product gas reservoir 7, protrude into a valve block 4, 5 and are screwed thereto. In this way, a rigid, gas-tight connection between the two valve blocks 4, 5 and said apparatus is provided. In the intermediate pieces 8, riie are attached to the 3 adsorbers 1, 2, 3, respectively, a sieve is provided, which prevents the escape of the adsorbent in the valve blocks 4, 5. Furthermore protrudes at the outlet ends of the adsorber 3 3 1 2, 3, the clamping device for the Aclsorptionsmittelschicht limiting soil in the intermediate pieces 8 in. The spacers 8 are designed to be as short as technically possible, ie as short as a screw connection with the aid of studs, which are embedded in the valve blocks 4, 5, requires. In other embodiments, the length of the intermediate piece 8 can be determined by the size of the internals to be arranged in the intermediate piece 8.
Die Länge der Zwischenstücke 8 beträgt maximal 10 % der Länge der Adsorber 1, 2, 3 bzw. des Gasgemischspeichers oder des Produktgasspeichers 7. Auf diese Weise sind die 3 Adsorber 1, 2, 3, der Gasgemischspeicher 6 und der Produktgasspeicher 7 unmittelbar an den beiden Ventilblöcken 4, 5 bzw. an einem der beiden Ventilblöcke 4, 5 angeordnet. Darüber hinaus sind auf diese Weise die 3 Adsorber 1, 2, 3, der Gasgemischspeicher 6 und der Produktgasspeicher 7 zu einem Behälterblock zusammengefaßt.The length of the intermediate pieces 8 is at most 10% of the length of the adsorber 1, 2, 3 or the gas mixture storage or the product gas storage 7. In this way, the 3 adsorber 1, 2, 3, the gas mixture storage 6 and the product gas storage 7 directly to the two valve blocks 4, 5 or on one of the two valve blocks 4, 5 are arranged. In addition, the 3 adsorber 1, 2, 3, the gas mixture storage 6 and the product gas storage 7 are combined to form a container block in this way.
Die beiden Ventilblöcke 4, 5 sind im wesentlichen so gestaltet, wie in der DD-PS 265806 beschrieben. Sie weisen die Form eines Quaders mit rechteckiger Grundfläche auf. Wie aus Figur 1 ersichtlich, weisen die beiden Ventilblöcke 4, 5 an den Stellen, an denen die 3 Adsorber, 1, 2, 3 und der Gasgemischspeicher 6 bzw. der Produktgasspeicher 7 angeordnet sind, eine jeweils kreuzartige Verzweigung auf. Diese Verzweigungen sind jeweils über einen Kanal mit dem Zwischenstück 8 verbunden, so daß Gas aus den Adsorbern 1, 2, 3, dem Gasgemischspeicher 6 und dem Produktgasspeicher in die jeweilige Verzweigung bzw. umgekehrt strömen kann. Die Verzweigungen münden jeweils in zwei oder drei Rohrenden, die gemeinsam mit einer pneumatisch betätigten Membrane die AdsorberventiIe 9 bilden. In der Figur 1 sind drei dieser AdsorberventiIe 9 dargestellt. An der Stelle, wo sich die genannten Rohrenden befinden, sind in die beiden Ventilblöcke 4, 5 zy1inderförmige Aussparungen eingearbeitet, die gemeinsam mit den Rohrenden einen Ringspalt bilden. Die Fläche eines solchen Ringspaltes entspricht dabei der Tnnenquerschnittsflache der Rohrenden. Die beiden Ventilblöcke 4, 5 weisen in ihrer Längsrichtung zwei oder drei Gasleitungen auf, die die drei Adsorber 1, 2, 3 und den Gasgemischspeicher 6 bzw. den Produktgasspeicher 7 miteinander verbinden. Die zy1inderförmigen Aussparungen sind Bestandteil dieser Gasleitungen.The two valve blocks 4, 5 are designed substantially as described in DD-PS 265806. They have the shape of a cuboid with a rectangular base. As can be seen from Figure 1, the two valve blocks 4, 5 at the points at which the 3 adsorber, 1, 2, 3 and the gas mixture memory 6 and the product gas storage 7 are arranged, each having a cross-type branching. These branches are each connected via a channel with the intermediate piece 8, so that gas from the adsorbers 1, 2, 3, the gas mixture memory 6 and the product gas storage in the respective branch or can flow vice versa. The branches open into two or three pipe ends, which form the adsorber valve 9 together with a pneumatically actuated diaphragm. In the figure 1, three of these AdsorberventiIe 9 are shown. At the point where the said pipe ends are located, zy1inderförmige recesses are incorporated in the two valve blocks 4, 5, which together with the pipe ends form an annular gap. The surface of such an annular gap corresponds to the Tnnenquerschnittsflache the pipe ends. The two valve blocks 4, 5 have in their longitudinal direction two or three gas lines which connect the three adsorbers 1, 2, 3 and the mixed gas storage 6 and the product gas storage 7 with each other. The cylindrical recesses are part of these gas lines.
Die Achsen der zu den kreuzartigen Verzweigungen führenden Rohre schneiden sich dabei mit der Achse einer Gasleitung.The axes of the tubes leading to the cross-type branches intersect with the axis of a gas line.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist eine der in dem ersten Ventilblock 4 befindlichen Gasleitungen mit der Druckluftleitung 10 verbunden. Diese mit der Druckluftleitung 10 verbundene Gasleitung stellt die erste Gasleitung 11 dar. Sie erstreckt sich über die gesamte Länge des ersten Ventilblockes 4. Sie verbindet die Druckluftleitung 10 mit dem Gasgemischspeicher 6 und den drei Adsorbern I1 2, 3 und somit auch den Gasgemischspeicher 6 mit den drei Adsorbern 1, 2, 3. Die Druckluftleitung 10 dient zur Zuführung des Gasgemisches Luft, aus dem der Sauerstoff durch Adsorption gewonnen werden soll.As can be seen from FIG. 2, one of the gas lines located in the first valve block 4 is connected to the compressed air line 10. It connects the compressed air line 10 with the gas mixture reservoir 6 and the three adsorbers I 1 2, 3 and thus also the gas mixture reservoir 6 with the three adsorbers 1, 2, 3. The compressed air line 10 serves to supply the gas mixture air, from which the oxygen is to be obtained by adsorption.
In dem ersten Ventilblock 4 ist in der ersten Gasleitung ein Filter angeordnet, welcher in das zu dem Gasgemischspeicher 6 gehörende Zwischenstück 8 hineinragt. Die von dem Verdichter durch die Druckluftleitung 10 kommende Luft strömt durch das Filter in den Gasgemischspeicher 6 und von diesem durch das zu dem Gasgemischspeicher 6 gehörende Zwischenstück 8, durch die erste Gasleitung 11 und durch das dsm jeweiligen Adsorber 1, 2, 3 zugeordnete Adsorberventi1 jeweils in den der 3 Adsorber 1, 2, 3, in dem der Adsorptionsprozeß stattfindet.In the first valve block 4, a filter is arranged in the first gas line, which protrudes into the intermediate piece 8 belonging to the gas mixture reservoir 6. Coming from the compressor through the compressed air line 10 air flows through the filter into the gas mixture memory 6 and from this by the gas mixture 6 belonging to intermediate piece 8, through the first gas line 11 and through the dsm respective adsorber 1, 2, 3 associated Adsorberventi1 respectively in the 3 Adsorber 1, 2, 3, in which the adsorption takes place.
Eine andere Gasleitung des ersten Ventilblockes 4, die sich ebenfalls über die gesamte Länge dieses Ventilblockes erstreckt, ist mit der Restgasleitung 12 verbunden. Diese Gasleitung hat jedoch keine Verbindung zu dem Gasgemischspeicher 6. Durch die Restgasleitung 12 verläßt das bei dem Desorptions- bzw. Spülprozeß in den Adsorbern 1, 2, 3 an-Another gas line of the first valve block 4, which also extends over the entire length of this valve block is connected to the residual gas line 12. However, this gas line has no connection to the gas mixture reservoir 6. By the residual gas line 12 leaves in the desorption or rinsing process in the adsorbers 1, 2, 3 an
fallende Restgas den ersten Ventilblock 4. Das Restgas tritt dabei aus den jeweiligen Adsorbern 1, 2, 3 in das an diesem Adsorber angeordnete Zwischenstück 8, danach in die in dem ersten Ventilblock 4 befindliche und mit der Restgasleitung 12 verbundene Gasleitung und anschließend in die Restgasleitung 12.The residual gas occurs from the respective adsorbers 1, 2, 3 in the arranged at this adsorber spacer 8, then in the first valve block 4 located and connected to the residual gas line 12 gas line and then into the residual gas line 12th
Die drei Adsorber 1, 2, 3 stehen über die in dem zweiten Ventilblock 5 angeordnete zweite Gasleitung 13 sowohl untereinander als auch mit dem Produktgasspeicher 7 in Verbindung. In der zweiten Gasleitung 13 ist zwischen den 3 Adsorbern 1, 2, 3 und dem Produktgasspeicher 7 ein Rückschlagventil vorgesehen, das ein Zurückströmen des Sauerstoffes aus dem Produktgasspeicher 7 in die 3 Adsorber verhindert. In dem Produktgasspeicher 7 wird der gewonnene Sauerstoff gespeichert. Dabei tritt der während des Adsorptionsprozesses abgetrennte Sauerstoff aus dem jeweiligen Adsorber durch das zv diesem Adsorber gehörende Zwischenstück 8 und das zugehörige Adsorberventil 9 in die zu dem Produktgasspeicher 7 führende zweite Gasleitung 13 und durch diese Gasleitung und durch das Rückschlagventil in den Produktgasspeicher 7. Die zweite Gasleitung 13 ist mit der Produktgasleitung 14 verbunden, durch die der aus dem Produktgasspeicher 7 kommende Sauerstoff die Druckwechseladsorptionsanlage verläßt. Diese Produktgasleitung 14 weist ein Ventil auf, mit dem die Sauerstoffabnähme aus dem Produktgasspeicher 7 geregelt wird. Die anderen in dem zweiten Ventilblock 5 angeordneten Gasleitungen verbinden die drei Adsorber 1, 2, 3 untereinander.The three adsorbers 1, 2, 3 are connected via the second gas line 13 arranged in the second valve block 5 both to one another and to the product gas reservoir 7. In the second gas line 13, a check valve is provided between the 3 adsorbers 1, 2, 3 and the product gas storage 7, which prevents backflow of the oxygen from the product gas storage 7 in the 3 adsorber. In the product gas storage 7, the recovered oxygen is stored. In this case, the separated during the adsorption oxygen from the adsorber passes through the zv this adsorber associated spacer 8 and the associated adsorber 9 in the leading to the product gas storage 7 second gas line 13 and through this gas line and through the check valve in the product gas storage 7. The second Gas line 13 is connected to the product gas line 14, through which the coming of the product gas storage 7 oxygen leaves the pressure swing adsorption. This product gas line 14 has a valve with which the oxygen absorption from the product gas storage 7 is regulated. The other arranged in the second valve block 5 gas lines connect the three adsorbers 1, 2, 3 with each other.
ßei der in Figur 2 dargestellten Anlage sind die beiden Ventilblöcke 4, 5 gegenüberliegend, d. h. oberhalb und unterhalb der Adsorber 1, 2, 3, des Gasgemischspeichers 6 und des Produktgasspeichers 7, angeordnet. Eine solche Ausführungsform wählt man vorzugsweise bei größeren Druckwechseladsorptionsanlagen.ßei the system shown in Figure 2, the two valve blocks 4, 5 opposite, d. H. above and below the adsorber 1, 2, 3, the mixed gas storage 6 and the product gas storage 7, arranged. Such an embodiment is preferably chosen for larger pressure swing adsorption plants.
Bei einer Ausführungsform gemäß den Figuren 3 und 4 sind die drei Adsorber 1, 2, 3 geteilt ausgebildet und die beiden Ventilblöcke 4, 5 horizontal nebeneinander angeordnet. Die beiden Adsorberteile sind dabei durch die Verbindungsleitung 15 miteinander verbunden, durch die Gas von einem Adsorbertei1 in den anderen Adsorberteil strömt. Diese Ausführungsform wählt man bei kleineren Druckwechseladsorptionsaniagen, bei denen eine Raumeinsparung gewünscht wird.In an embodiment according to FIGS. 3 and 4, the three adsorbers 1, 2, 3 are designed to be split and the two valve blocks 4, 5 are arranged horizontally next to one another. The two adsorber parts are connected to each other through the connecting line 15, flows through the gas from one Adsorbertei1 in the other adsorber. This embodiment is chosen for smaller pressure swing adsorption plants where space saving is desired.
Eine Ausführungsform ,der Druckwechseladsorptionsaniage mit quadratischer Grundfläche ist in Figur 5 dargestellt. Hierbei sind die drei Adsorber 1, 2, 3 auch geteilt ausgebildet und die beiden Ventilblöcke 4, 5 horizontal nebeneinander angeordnet. An den beiden Ventilblöcken 4, 5. ist jeweils eine Stirnplatte angeordnet. Die Stirnplatten weisen ebenfalls Gasleitungen auf, welche mit den Gasleitungen der Ventilblöcke 4, 5 in Verbindung steher.. Die Gasleitungen in der zum ersten Ventilblock 4 gehörigen Stirnplatte führen zu den Lintrittsenden der drei Adsorber 1, 2, 3. Die erste Gasleitung 11, die mit der Druckluftlei, tung 10 verbunden ist, führt darüber hinaus zu dem Gasgemischspeicher 6. Die zweite Gasleitung 13 in der zum zweiten Ventilblock 5 gehörigen Stirnplatte führt zu den Austrittsenden der drei Adsorber 1, 2, 3 urvi zu dem Produktgasspeicher 7. Die beiden Stirnplatten sind somit unmittelbarer Bestandteil der beiden Ventilblöcke 4, 5.One embodiment, the pressure swing adsorption plant with a square base area is shown in FIG. Here, the three adsorbers 1, 2, 3 are also formed divided and the two valve blocks 4, 5 arranged horizontally next to each other. At the two valve blocks 4, 5, an end plate is arranged in each case. The end plates also have gas lines which communicate with the gas lines of the valve blocks 4, 5. The gas lines in the face plate belonging to the first valve block 4 lead to the lineal ends of the three adsorbers 1, 2, 3. The first gas line 11, connected to the Druckluftlei, device 10, also leads to the gas mixture memory 6. The second gas line 13 in the second valve block 5 associated face plate leads to the outlet ends of the three adsorbers 1, 2, 3 urvi to the product gas storage 7. The two end plates are thus an immediate component of the two valve blocks 4, 5.
Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für kleine Druckwechseladsorptionsanlagen mit besonders geringem Platzbedarf. Sie ist gut geeignet lür die Anordnung der Anlage in einem relativ kleinen Behälter.This embodiment is particularly suitable for small pressure swing adsorption with very little space. It is well suited for arranging the system in a relatively small container.
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