DE69119464T2

DE69119464T2 - Lufttrennvorrichtung

Info

Publication number: DE69119464T2
Application number: DE69119464T
Authority: DE
Inventors: Robert C Gmelin; Alberto I Lacava
Original assignee: BOC Group Inc
Current assignee: Messer LLC
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1991-03-18
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2011-03-19
Also published as: AU7359791A; DE69119464D1; KR910016369A; AU629740B2; CA2037985A1; EP0450785A1; EP0450785B1; JPH04222612A; KR930010761B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Lufttrennsystem, das verwendet wird, um einen relativ reinen Stickstoffstrom aus einem Luftspeisestrom unter Druck in einem Druck-Schwing-Adsorptionszyklus zu erhalten.
Es gibt heute viele Verfahren und entsprechende Vorrichtungen zum Durchführen des Druck-Schwing-Adsorptions- oder PSA- Prozesses. Bei der Verwendung der PSA-Technologie wird ein Gasstrom, normalerweise Luft, in eine seiner Komponenten zerlegt, indem diese Luft über ein Bett aus adsorbierendem Material geleitet wird.
Die meisten Systeme umfassen die Verwendung von zwei oder mehr Adsorptionsbetten oder -säulen, welche durch verschiedene Schritte von Unterdrucksetzung, Adsorption, Drucklösen und Regeneration in vielen Schrittfolgen benutzt werden. Derartige Systeme können einen ziemlich komplexen Aufbau und Betrieb aufweisen, und die zugeordneten Zeitabstimmschritte, Ventilbetätigung und Abfolge können beträchtlich teuer und schwierig aufzubauen sein. Typische Beispiele derartiger System umfassen jene, die in dem U.S.-Patent 3,086,339, Skarstom, gezeigt und beschrieben sind, das ein Dreibettsystem zeigt. Das U.S.-Patent 3,891,411 mit einem Zweibettsystem und das kürzlich herausgegebene U.S.-Patent 4,892,566, Bansel et al, verwenden ein Einbettsystem. Die Trennung von Stickstoff aus Luft ist auch in dem AIChE Journal, April 1987, Band 33, Nr. 4, Seiten 654-662 offenbart.
Die US-A-4 892 566, die EP-A-0 132 756, die US-A-3 086 339, die EP-A-0 284 und die GB-A-2 042 365 offenbaren eine Anzahl von Merkmalen, die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 8 der vorliegenden Anmeldung aufgelistet sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein relativ einfaches Lufttrennsystem mit niedrigen Kosten zu schaffen, welches einen Stickstoffproduktstrom aus einem Luftspeisestrom unter Druck schafft, und welcher Produktstrom weniger als 2% Sauerstoff enthalten kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines stickstoffangereicherten Produktes aus einem Luftstrom in einem Adsorptionsbett mit einem Einlaß und einem Auslaß vorgesehen, wobei das Bett aktiviertes kinetisches Zeolith umfaßt, gekennzeichnet durch die Schritte, daß
das kinetische Zeolith in der Form von gebrochenem 4A-kinetischem Zeolith mit einer Partikelgröße von ungefähr 10 bis 40 Siebweite vorgesehen wird;
Luft bei einem Druck von ungefähr 274 KPa (20 psig) bis ungefähr 1,370 MPa (100 psig) in das Bett durch den Einlaß für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden eingeleitet wird, während stickstoffangereichertes Produkt aus dem Bett durch den Auslaß entzogen wird;
das Bett durch den Einlaß für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden entlüftet wird, während der Luftfluß zu dem Bett blockiert und verhindert wird, daß Stickstoff zu dem Bett durch den Einlaß zurückfließt, und
die Schritte (b) und (c) wiederholt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines stickstoffreichen Produktstroms aus einem Druckluftspeisestrom vorgesehen mit:
einem Adsorptionsbett, das kinetisches Zeolith enthält, wobei das Adsorptionsbett einen Einlaß und einen Auslaß aufweist und ausgelegt ist, Sauerstoff von einem Luftspeisestrom eines vorbestimmten Drucks, der durch das Adsorptionsbett von dem Einlaß zu dem Auslaß tritt, zu trennen, um einen Stickstoffstrom an dem Auslaß zu erzeugen;
Ventilmitteln, die in dem Stickstoffluß von dem Auslaß angeordnet sind, um den Rückfluß von Stickstoff auf den Auslaß zu zu verhindern; und
Zweipositionsventilmitteln in dem Luftspeisestromfluß stromaufwärts des Einlasses, wobei die Zweipositionsventilmittel eine erste Position, wo der Luftspeisestrom durch die Zweipositionsventilmittel zu dem Einlaß tritt, und eine zweite Position aufweist, worin der Luftspeisestrom blockiert ist und der Einlaß zur Atmosphäre entlüftet ist durch die Zweipositionsventilmittel; und
Zeitabstimmermitteln, die ausgelegt sind, die Zweipositionsventilmittel in vorbestimmten Zeitintervallen zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen, um alternativ den Stickstoffstrom von dem Auslaß zu erzeugen und den Einlaß zur Atmosphäre zu entlüften;
dadurch gekennzeichnet, daß das kinetische Zeolith gebrochenes 4A kinetisches Zeolith mit einer Partikelgröße von ungefähr 10 bis 40 Siebweite umfaßt.
Die Vorrichtung umfaßt eine einzige Adsorptionssäule mit Siebmaterial aus gebrochenem 4A-kinetischem Zeolith. Im Zusammenhang dieser Offenbarung ist ein kinetischer Zeolith einer, der eine Trennung durch Unterscheiden von Komponenten aufgrund der Differenz von Adsorptionsraten jeder Komponente durchführt. Der wesentliche Mechanismus einer derartigen Unterscheidung könnte Porenausbreitungsvermögen, Oberflächenausbreitungsvermögen, Kristallitausbreitungsvermögen oder Oberflächenadsorptionskinetiken sein. Das Zeolith, das in dieser Offenbarung abgedeckt ist, adsorbiert N&sub2; mit einer Halbwertszeit in der Größenordnung von zehn (10) Sekunden. Sauerstoff wird mit einer viel schnelleren Rate adsorbiert.
Die einzige Adsorptionssäule wird mit der Luft bei einem Überdruck von 274 KPa (20 psig) durch ein Dreiwege-Solenoidventil beladen. Das Ventil selbst ist ein aus einer Anzahl von Quellen leicht kommerziell erhältliches Ventil. Ein einfacher elektronischer Festwertzeitgeber steuert die Ventilposition zwischen einer ersten Position, wo der Speisestrom durch das Ventil zum Einlaß einer Adsorptionssäule geliefert wird, und einer zweiten Position, wo der Speisestrom blokkiert ist und das Ventil die Einlaßseite der Adsorptionssäule zur Atmosphäre entlüftet. Ein Rückschlagventil ist ebenfalls in der Auslaßleitung von der Adsorptionssäule vorgesehen.
Durch die Verwendung des Molekularsiebmaterials kann ein extrem kurzer Arbeitszyklus angewendet werden, um abwechselnd einen Stickstoffproduktstrom aus unter Druck gesetzter Luft, die durch die Adsorptionssäule tritt, zu liefern und zu der Säule zurücklaufen zu lassen, um den Druck derselben durch ihren Einlaß zu lösen.
Alle Komponenten des vorliegenden Lufttrennsystems, das das Zeolithsiebmaterial umfaßt, können leicht von verschiedenen kommerziellen Quellen bezogen werden. Entsprechend kann eine relativ kompakte Lufttrennvorrichtung mit niedrigen Kosten bzw. einfachem Betrieb zusammengebaut bzw. betrieben werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die Figuren der begleitenden diagrammartigen Zeichnungen beschrieben, in welchen:-
Figur 1 eine schematische Ansicht des Gesamtprozesses der Gesamtausrüstung ist, die beim Durchführen des Gegenstandes der Erfindung verwendet wird; und
Figur 1A eine schematische Ansicht eines Teils der Ausrüstung von Figur 1 ist, wobei ihr Solenoidventil in der alternierenden Position ist.
Mit Bezug nun auf Figur 1, ist ein Schema des Prozesses und der Vorrichtung zum Durchführen der Lufttrennung mittels der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie in Figur 1 gezeigt, weist die Einlaßleitung 12 ein Ende 10 auf, welches die Speisestromluft aufnimmt. Die Luft ist unter einem vorbestimmten Druck von zwischen ungefähr 274 KPa (20 peig) bis ungefähr 1,37 MPa (100 psig) und vorzugsweise bei einem Druck von ungefähr 822 KPa (60 psig). Wegen des Bereichs von Drücken, kann die Leitung 12 aus relativ billigem Polyvinylchlorid(PVC)-Rohr sein, das ein Bruchdruckverhältnis von wenigstens 2,74 MPa (200 psig) aufweist.
Ein Dreiwege-Solenoidventil 14 ist an dem stromabwärtigen Ende von Leitung 12 vorgesehen und weist einen Durchtritt 16 und einen radialen Durchtritt 18 normal zu dem Durchtritt 16 auf. Das Solenoidventil 14 wird elektrisch zwischen zwei Positionen betätigt, wobei die erste davon in Figur 1 gezeigt ist, und die zweite davon in Figur 1A gezeigt ist, deren Zweck später erläutert wird.
Es können verschiedene, wenn nicht viele, kommerziell erhältliche Dreiwege-Solenoidventile verwendet werden, jedoch ist ein typisches Ventil das Humphrey 125E1 Solenoidventil, das bei 240 Volt Wechselstrom arbeitet, und zum Zweck dieser Beschreibung werden dessen Tore als Einlaßtor 20, Auslaßtor 22 und Entlüftungstor 24 bezeichnet. Wie zu sehen ist, ist die Einlaßleitung 12 mit dem Einlaßtor 20 des Solenoidventils 14 verbunden, während das Entlüftungstor 24 mit einer Entlüftungsleitung 26 verbunden ist, die an ihrem Ende offen ist. Das dritte Tor, Auslaßtor 22, ist mit einer weiteren Leitung 28 verbunden, die dieses Tor mit der Adsorptionssäule 30 mittels eines Säuleneinlasses 32 verbindet.
Ein elektronischer Zeitgeber oder Abstimmer 33 wird verwendet, um die Position und die Reihenfolgenzeitabstimmung zwischen den zwei Positionen des Solenoidventils 14 zu steuern. Der elektronische Zeitgeber 33 kann wieder einer von vielen kommerziell erhältlichen Zeitgebern sein, wobei einer, der für geeignet befunden worden ist, ein NCC Q6F-00060-321 Zeitgeber ist, der von National Controls Company erhältlich ist.
Abhängig von der Quelle unter Druck gesetzter Speiseluft kann ein weiterer Tank stromaufwärts von dem Solenoidventil 14 angewendet werden, um als ein Reservoir zu wirken und somit Druckfluktuationen in der Speiseluftzufuhr zu glätten und den Druck des Speisestromes zu stabilisieren. Dieser Tank ist nicht gezeigt, jedoch kann ein herkömmlicher, kommerziell erhältlicher Reservoirtank verwendet werden.
Die Adsorptionssäule 30 ist eine Standardsäule und, wie in dem Beispiel gezeigt wird, kann ein kompaktes Lufttrennsystem eine Adsorptionssäule 30 mit einer Kapazität von ungefähr einem Liter verwenden. Innerhalb der Adsorptionssäule 30 ist das Siebmaterial 34 vorgesehen.
Das Siebmaterial ist Zeolith 4A, das von der Union Carbide Company erhältlich ist, nachdem es zu 10-40 Siebweitengröße gebrochen und thermisch bei 350ºC behandelt worden ist.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Adsorptionssäule 30 in zwei Abschnitte unterteilt, wobei ungefähr 90% das kinetische Zeolith 34 enthalten, und ungefähr 10%, die Aluminiumoxid 36 enthalten, direkt dem Säuleneinlaß 32 benachbart sind. Das Aluminiumoxid 36 wird verwendet, um die hereinkommende Speiseluft zu trocknen und somit zu verhindern, daß Feuchtigkeit das kinetische Zeolith 34 verunreinigt. Eine Filzschicht 38 in der Größenordnung von 0,635 mm (0,025) Inch kann verwendet werden, um das kinetische Zeolith 34 von dem Aluminiumoxid 36 zu trennen. Alternativ kann ein Gitterschirm oder eine andere Trennvorrichtung verwendet werden, um das Aluminiumoxid von dem Zeolith zu isolieren, während der Fluß von Gas erlaubt wird.
Offensichtlich ist es wegen der Kompaktheit bevorzugt, das Aluminiumoxid 36 in der Adsorptionssäule 30 einzuschließen, wobei dessen Funktion lediglich ist, die Speiseluft zu trocknen, und daher können andere Mittel zum Trocknen der Luft verwendet werden, wie ein separater Trockner weiter stromaufwärts von der Adsorptionssäule 30, oder es kann Stellen oder Zufuhren von unter Druck gesetzter Luft geben, die bereits ausreichend trocken ist, um das Zeolith nicht zu beeinflussen.
Ein Säulenauslaß 40 ist in der Adsorptionssäule 30 vorgesehen und verbindet eine Auslaßleitung 42 mit einem Puffer oder Produktreservoir 44, und wieder ist die Verwendung des Produktreservoirs 44 lediglich, Stromwellen und / oder Druckfluktuationen zu glätten, um einen Produktstrom mit relativ konstantem Fluß und Druck zu liefern.
Ein Rückschlagventil 46 ist in der Auslaßleitung 42 stromabwärts von dem Säulenauslaß 40 vorgesehen und verhindert den Strom von Gas in eine umgekehrte Richtung, d.h. auf den Säulenauslaß 40 zu.
Als eine weitere Komponente wird ein Druckregulator oder -ventil 48 stromabwärts von dem Produktreservoir 44 verwendet, um dem Endbenutzer ein Gas mit den gewünschten Zuständen zu liefern.
Der Betrieb der kompakten Lufttrenneinheit ist daher wie folgt. Die Adsorptionssäule 30 wird durch die Speiseluft, die durch die Einlaßleitung 12 über das Ende 10 tritt, unter Druck gesetzt. Der elektronische Zeitgeber 33 hat das Solenoidventil 44 in seiner in Figur 1 gezeigten Position positioniert, so daß die Speiseluft direkt durch das Solenoidventil 14 durch den Durchtritt 16 tritt und in die Adsorptionssäule 30 über ihren Säuleneinlaß 32 bzw. Säulenauslaß 40 eintritt bzw. durchtritt. Der Druck der Luftspeisung kann im Bereich von ungefähr 274 KPa (200 psig) bis ungefähr 1,37 KPa (100 psig) mit einem bevorzugten Druck von ungefähr 822 KPa (60 psig) liegen.
Während des Durchtritts durch die Adsorptionssäule 30 wird der Sauerstoff natürlich von dem Luftstrom getrennt, und das Produkt, das in die Auslaßleitung 42 eintritt, ist beinahe vollständig Stickstoff. Dieser Produktstickstoff tritt darauf durch das Rückschlagventil 46 und akkummuliert in dem Produktreservoir 44, bevor er zu seiner Endverwendung durch den Regulator 48 transportiert wird.
Nach einem vorbestimmten extrem kurzen Zyklus der Speiseluft, die durch die Adsorptionssäule 30 tritt, gibt der elektronische Zeitgeber 33 dem Solenoidventil 14 ein Signal, wodurch es seine Position zu der ändert, die in Figur 1A gezeigt ist. In der Position von Figur 1A des Solenoidventils 14 wird der Speisestrom abgeschnitten, weil die Einlaßleitung am Einlaß 20 des Solenoidventils 40 tot endet. Mittlerweile wird der Restdruck und die Restspeiseluft innerhalb der Adsorptionssäule 30 zur Atmosphäre entlüftet, weil der Auslaß 22 des Solenoidventils 14 offen ist, um die Leitung 26 durch einen Abschnitt des Durchtritts 16 zu entlüften. Weil das Rückschlagventil 46 verhindert, daß Produktstickstoff, der in dem Produktreservoir 44 enthalten ist, in eine umgekehrte Richtung zurück in die Adsorptionssäule 30 strömt, erfährt diese Adsorptionssäule 30 ein Drucklösen, und einen Rückstrom der Speiseluft, die darin verbleibt, schreitet auf die Entlüftungsleitung 26 zu und daraus heraus, wodurch die Adsorptionssäule 30 zu Atmosphärendruck zurückgeführt wird.
Am Ende einer zweiten vorbestimmten Zeitperiode gibt der elektronische Zeitgeber 33 dem Solenoidventil 14 ein Signal, und das Solenoidventil 14 kehrt zu seiner Position, die in Figur 1 gezeigt ist, zurück, um die Einleitung von Speiseluft in die Adsorptionssäule wieder zu beginnen und somit einen Stickstoffproduktstrom zu produzieren.
Der Zeitzyklus ist im Betrieb des vorliegenden Lufttrennsystems darin relativ kritisch, daß der Produktzyklus, d.h. wo das Solenoidventil 14 sich in der Position von Figur 1 befindet, und der Entlüftungszyklus, wo das Solenoidventil 14 sich in der Position von Figur 1A befindet, relativ schnell sein müssen.
Vorzugsweise beträgt die Produktzykluszeit ungefähr 4 Sekunden bis 15 Sekunden, weil der fortgesetzte Produktzyklus für eine Überschußzeit von ungefähr 15 Sekunden dazu führt, daß Sauerstoff die Adsorptionssäule in die Auslaßleitung 42 verläßt. Die bevorzugte Zeit für den Produktzyklus beträgt ungefähr 10 Sekunden. Der Entlüfungszyklus ist auch relativ schnell und beträgt vorzugsweise 4 Sekunden bis 15 Sekunden, jedoch ist er offensichtlich weniger kritisch als der Produktzyklus, weil seine Funktion ist, die Adsorptionssäule 30 zu entlüften und einen Rückfluß von Luft und partiell getrennter Luft aus der Entlüfungsleitung 46 zu schaffen.
Es ist jedoch für die Zykluswirksamkeit bevorzugt, daß der Entlüftungszyklus ungefähr die gleiche Zeit wie die Produktzykluszeit beträgt, d.h. 4 bis 15 Sekunden und vorzugsweise ungefähr 10 Sekunden.
Die Einfachheit und Kompaktheit des Trennsystems wird durch das Fehlen der Notwendigkeit für einen separaten Druckzyklus oder Reinigungszyklus beispielhaft ausgeführt, die typischerweise in verschiedenen PSA-Systemen verwendet werden.
Die Produktzykluszeit ist so schnell, daß sich der Druck lediglich durch den Druck der Speiseluft beinahe sofort aufbaut, und das Drucklösen wird auch schnell herbeigeführt.

BEISPIELE

In den folgenden Beispielen stellen die Beispiele 1 und 2 gegenwärtig bekannte Produkte vor, während Beispiel 3 ein Zeolith in der Form der vorliegenden Erfindung darstellt.

Beispiel 1

Dieses Beispiel stellt die Zykluszeiten und Einlaßdrücke dar, die in der ökonomischen Lufttrennvorrichtung des Anmelders verwendet werden. Es wurde durchgehend billige PVC-Leitung verwendet. Die Adsorptionssäule hatte eine Größe von einem Liter und war mit ungefähr 585 Gramm RS-10-kinetischem Zeolith oder ungefähr 0,85 Litern gefüllt, und das verbleibende Volumen war mit Aluminiumoxid gefüllt.
Die Läufe erhielten die Daten in der folgenden Tabelle. TABELLE 1 Einlaßdruck (PSIG) Produktfluß (Liter/min) Zykluszeit Produkt/Entlüftung (Sekunden) O&sub2; in Produkt %
Die bevorzugten Ergebnisse wurden mit Zykluszeiten von 7 Sekunden Produktzyklus und 7 Sekunden Entlüftungszyklus und einem Einlaßdruck von ungefähr 822 KPa (60 psig) und einem Produktfluß von 0,9 Litern pro Minute erhalten. Das Produkt enthielt 0,47% Sauerstoff.

Beispiel 2

Ausrüstung wie in Beispiel 1. Das Einliter-Bett war mit 0,85 Litern 4A-Molekularsieb von Union Carbide gefüllt. Das verbleibende Volumen war mit Aluminiumoxid gefüllt.
Die Ergebnisse der Läufe sind unten in Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2 Einlaßdruck (PSIG) Produktfluß (Liter/min) Zykluszeit Produkt/Entlüftung (Sekunden) O&sub2; in Produkt %

Beispiel 3

Ausrüstung wie in Beispiel 1. Das Bett ist mit 0,85 Litern eines Zeoliths gefüllt, das durch Brechen von 4A-Molekularsiebtabletten zu 20-40 Siebweite und durch Regenerieren bei 350ºC über Nacht unter einem N&sub2;-Strom vorbereitet wurde. Das verbleibende Volumen des Bettes ist mit Aluminiumoxid gefüllt. Die Ergebnisse der Läufe sind unten in Tabelle 3 angegeben. TABELLE 3 Einlaßdruck (PSIG) Produktfluß (Liter/min) Zykluszeit Produkt/Entlüftung (Sekunden) O&sub2; in Produkt %
Der bevorzugte Bereich der Ergebnisse umfaßte Zykluszeiten von 5 Sekunden Produkt/Entlüfungszyklen bis 12 Sekunden Produkt/Entlüftungszyklen und Einlaßdrücke zwischen ungefähr 411 KPa (30 psig) bis ungefähr 1,096 MPa (80 psig).
Daher liefert die vorliegende Lufttrenneinheit einen einfachen Aufbau mit relativ geringen Kosten, erhält zudem einen nützlichen Stickstoffproduktstrom mit ausreichender Reinheit für verschiedene Endverwendungen. Die Einheit weist eine kompakte Größe auf und kann am Einsatzort an der Wand befestigt werden, ist relativ frei von Schwierigkeiten mit wenigen Komponenten und minimaler Wartung.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung eines stickstoffangereicherten Produktes aus einem Luftstrom in einem Adsorptionsbett (30) mit einem Einlaß (32) und einem Auslaß (40), wobei das Bett aktiviertes kinetisches Zeolith umfaßt, gekennzeichnet durch die Schritte, daß:

(a) das kinetische Zeolith in der Form von gebrochenem 4A kinetischem Zeolith mit einer Partikelgröße von ungefähr 10 bis 40 Siebweite vorgesehen wird;

(b) Luft bei einem Druck von ungefähr 274 KPa (20 psig) bis ungefähr 1,370 MPa (100 psig) in das Bett (30) durch den Einlaß (32) für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden eingeleitet wird, während stickstoffangereichertes Produkt aus dem Bett (30) durch den Auslaß (40) entzogen wird;

(c) das Bett (30) durch den Einlaß (32) für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden entlüftet wird, während der Luftfluß zu dem Bett (30) blockiert und verhindert wird, daß Stickstoff zu dem Bett (30) durch den Einlaß (32) zurückfließt, und

(d) die Schritte (b) und (c) wiederholt werden.

2. Das Verfahren von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Druck des Speisestroms ungefähr 411 KPa (30 psig) bis ungefähr 1,096 MPa (80 psig) beträgt.

3. Das Verfahren von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Druck des Speisestroms ungefähr 822 KPa (60 psig) beträgt.

4. Das Verfahren der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der periodischen Änderung der Position des Zweipositionsventils (14) umfaßt, daß erlaubt wird, daß das Zweipositionsventil (14) seine ersten Position für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden und seine zweiten Position für eine Periode zwischen 4 und 15 Sekunden einnimmt.

5. Das Verfahren von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der periodischen Änderung der Position des Zweipositionsventils (14) umfaßt, daß erlaubt wird, daß das Zweipositionsventil (14) seine ersten und zweiten Positionen für die gleiche Zeitperiode einnimmt.

6. Das Verfahren von Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitperiode ungefähr 10 Sekunden beträgt.

7. Das Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionssäule (30) zusätzlich ein wasseradsorbierendes Material (36) bei oder nahe an seinem Einlaß (32) enthält.

8. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines stickstoffreichen Produktstroms aus einem Druckluftspeisestrom mit:

einem Adsorptionsbett (30), das kinetisches Zeolith (34) enthält, wobei das Adsorptionsbett (30) einen Einlaß (32) und einen Auslaß (40) aufweist und ausgelegt ist, Sauerstoff von einem Luftspeisestrom eines vorbestimmten Drucks, der durch das Adsorptionsbett (30) von dem Einlaß (32) zu dem Auslaß (40) tritt, zu trennen, um einen Stickstoffstrom an dem Auslaß (40) zu erzeugen;

Ventilmitteln (46), die in dem Stickstoffluß von dem Auslaß (40) angeordnet sind, um den Rückfluß von Stickstoff auf den Auslaß (40) zu zu verhindern; und

Zweipositionsventilmitteln (14) in dem Luftspeisestromfluß stromaufwärts des Einlasses (32), wobei die Zweipositionsventilmittel (14) eine erste Position, wo der Luftspeisestrom durch die Zweipositionsventilmittel (14) zu dem Einlaß (32) tritt, und eine zweite Position aufweist, worin der Luftspeisestrom blockiert ist und der Einlaß (32) zur Atmosphäre entlüftet ist durch die Zweipositionsventilmittel (14); und

Zeitabstimmermitteln (33), die ausgelegt sind, die Zweipositionsventilmittel (14) in vorbestimmten Zeitintervallen zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen, um alternativ den Stickstoffstrom von dem Auslaß (40) zu erzeugen und den Einlaß (32) zur Atmosphäre zu entlüften;

dadurch gekennzeichnet, daß das kinetische Zeolith gebrochenes 4A kinetisches Zeolith mit einer Partikelgröße von ungefähr 10 bis 40 Siebweite umfaßt.

9. Eine Vorrichtung wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitabstimmermittel (33) das Zweipositionsventilmittel (14) in seiner ersten Position für ungefähr 4 bis 15 Sekunden und in seiner zweiten Position für 4 bis 15 Sekunden hält.

10. Eine Vorrichtung wie in Anspruch 8 oder 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweipositionsventilmittel (14) ein Solenoidventil und das Ventilmittel (46) in dem Stickstoffluß aus dem Adsorptionssäulenauslaß (40) ein Rückschlagventil umfaßt.

11. Eine Vorrichtung wie in einem der Ansprüche 8 bis 10 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionssäule (30) auch ein wasseradsorbierendes Material (36) bei oder nahe an ihrem Einlaß (32) enthält.

12. Eine Vorrichtung wie in Anspruch 11 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß das wasseradsorbierende Material Aluminiumoxid ist, welches von dem kinetischen Zeolith (34) durch ein Maschensiebungsmaterial getrennt ist.