DK152019B

DK152019B - Fremgangsmaade til adsorbering af en eller flere gasser fra en gasblanding samt apparat til udoevelse af fremgangsmaaden

Info

Publication number: DK152019B
Application number: DK364079AA
Authority: DK
Inventors: Donald H White; Marcel G Verrando; Charles R Picek
Original assignee: Pall Corp
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1988-01-25
Also published as: NO156966B; EP0009139A1; DK364079A; FI792704A; MX153812A; CA1119972A; NO156966C; DE2966136D1; DK152019C; EP0009139B1; BR7905588A; NO792819L; ES483739A1; ZA794555B; AU5044979A; US4197095A; JPH027688B2; PT70127A; JPS5535996A; AU515509B2

Description

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, hvilken fremgangsmåde er af den i krav 1's indledning angivne art samt et gasfraktioneringsapparat af den i krav 9's indledning angivne art til udøvelse af den i krav 1 omhandlede fremgangsmåde. Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde af den i krav 7's indledning angivne art samt et gasfraktioneringsapparat af den i krav 10's indledning angivne art til udøvelse af den i krav 7 omhandlede fremgangsmåde.

Tørreapparater, der anvender et tørremiddel, har været forhandlet i mange år og er vidt udbredt over hele verdenen. Den almindelige type består af to tørremiddel-lejer, hvoraf det ene bliver regenereret, mens det an det befinder sig i tørrecyklen. Den gas, der skal tørres, ledes gennem det ene tørremiddelleje i tørrecyklen i én retning, og derefter bliver tilgangsgassen efter et forudbestemt tidsinterval, når det kan forventes, at tørremidlet har adsorberet så meget fugt, at der er fare for, at afgangsgassens krævede lave fugtighedsniveau ikke kan overholdes, omskiftet til det andet leje, og det brugte leje bliver regenereret ved hjælp af opvarmning og/eller udtømning og/eller ved at lede rense-afgangsgas igennem det, normalt i den modatte strømretning.

De tørreapparater med tørremiddel, som findes på markedet idag, er generelt af to typer, nemlig en type, som kan reaktiveres ved hjælp af varme, hvori der tilføres varme ved afslutningen af hver tørrecyklus med henblik på at regenerere det brugte tørremiddel, og et tørreapparat u-den varme, hvori der ikke tilføres varme til at regenerere det brugte tørremiddel ved afslutningen af tørrecyklen, men som bygger på anvendelsen af en rensestrøm af tør gas, normalt afgangsgas fra lejet, der befinder sig i tørrecyklen, hvilken gas ledes gennem det brugte leje ved et lavere tryk og med en hurtig arbejdsgang med henblik på at bibeholde adsorptionsvarmen, så den bidrager til regenerationen af det brugte leje. Anvendelsen af rensegas til at regenerere ved et lavere tryk end ledningstrykket for den gas, som tør res, er imidlertid ikke begrænset til tørreapparater uden opvarmning, men blev i mange år anvendt i tørreapparater med varme-reaktiveret tørremiddel før fremkomsten af typen uden opvarmning.

Begge typer af tørreapparater drives normalt med tørre- og regenerationscykler med faste varigheder, normalt lige lange, idet cyklernes længde fastsættes i overensstemmelse med det til rådighed værende tørremiddels volumen og tilgangsluftens fugtighedsindhold. Cyklustiderne kan være faste eller variable afhængigt af det anvendte system. Nogle tørreapparater arbejder med faste cyklustider for tørring og regenerering, normalt lige lange, idet cyklernes længde fastsættes efter det disponible tørremiddels volumen og tilgangsluftens fugtighedsindhold. Cyklustiden er fastlagt, så den ikke kan varieres, til et meget mindre tidsrum, end hvad der kunne tillades, for at sikre, at afgangsgassens fugtighedsindhold altid vil overholde systemets krav. Efterhånden som tørrecyklen skrider frem, mættes tørremiddellejet fremadskridende mere og mere fra tilgangsenden mod afgangsenden og bliver stadig mindre i stand til at adsorbere den fugt, som af tilgangsgassen føres gennem det. Fjernelse af fugtighed fra tilgangsgassen afhænger af gassens volumenhastighed, fugtadsorptionens hastighed og adsorptionsmaterialets fugtighedsindhold samt af gassens temperatur og tryk inden i lejet. Adsorptionshastigheden for tørremidlet kan aftage efterhånden som tørremidlet bliver fyldt. Da tilgangsgassens fugtighedsindhold sjældent er konstant, kan kravet til tørremiddellejet variere, somme tider meget hurtigt og somme tider inden for temmeligt vide grænser. Følgelig må en fast tørrecyklustid altid være tilstrækkelig kort til at give en sikker margin med henblik på fjernelse af fugt, når tilgangsgassen har maksimalt fugtighedsindhold, og dette medfører ofte, at en fast cyklustid må være temmelig kort for at sikre, at den er afsluttet, før lejets disponible, resterende fugtkapacitet når et for lavt niveau. Dette betyder selvfølgelig, at i den gennemsnitlige cyklus udnyttes lejets fugtigheds-kapacitet ikke ordentligt.

Levetiden for et tørremiddel, som opvarmes med henblik på regeneration, er i betragtelig grad afhængig af regenerationsfrekvensen. Det er inden for faget en tommelfingerregel, at et tørremiddel kan anvendes til et vist antal regenerationer og ikke mere. Det er således klart, at lejets effektive levetid afkortes unødvendigt, når fugtigheds-kapaciteten i hver tørrecyklus ikke udnyttes effektivt. Desuden medfører den manglende evne til fuld udnyttelse af den effektive lejekapacitet i hver tørrecyklus, både i tilfældet med varmereaktiverede og ikke-opvarmede tørreapparater, at tørremiddellejets volumen må være større, end hvad der kunne kræves med henblik på at skabe den reservekapacitet, der er nødvendig for at adsorbere ekstreme, men af og til forekommende fugtighedsniveauer i tilgangsgassen under tørrecyklens faste tidsperiode.

. Ineffektiv udnyttelse af fugtighedskapaciteten fører også til et betydeligt spild af rensegas i hver cyklus. Rensegassen afgrenes normalt fra afgangsgassen med henblik på regeneration af et brugt leje og reducerer afgangsudbyttet tilsvarende. Hver gang et leje overføres fra tørrecyklus til regenerationscyklus, bliver et volumen af rensegas, som svarer til lejebeholderens åbne volumen, nødvendigvis udluftet og går tabt. Korte cyklustider medfører højere udluftningstab end lange cyklustider.

Disse tab er særligt store for uopvarmede tørreapparater, som kræver hyppigere omskiftninger. Faktisk bestemmes valget mellem varme-regenererede og uopvarmede tørreapparater ofte af den ønskede recyklusfrekvens. Skar-strom beskriver i US-patentskrift nr. 2.944.627 en art uop-varmet tørreapparat, som påstås at være en forbedring af de nogle år tidligere af Wynkoop i US-patentskrift nr.

2.800.197 og i de britiske patentskrifter nr. 633.137 og 677.150 beskrevne. Skarstrom viste, at ved meget hurtig omskiftning mellem adsorption og desorption i de respektive områder kunne desorptionscyklen effektivt udnytte varmen fra adsorptionen til regeneration af det brugte tørremiddel. Skarstrom angav følgelig adsorptionscyklustider, som ikke overstiger to til tre minutter, fortrinsvis mindre end et minut og meget ønskeligt mindre end tyve sekunder. Disse cyklustider er selvfølgelig kortere end Wynkoop's, som er af størrelsesordenen 30 minutter eller mere, som det fremgår af fig. 2, eller cyklustiderne, som i britisk patent nr. 633.137 ligger mellem fem og tredive minutter. Britisk patent nr. 677.150 angiver, at adsorptions- og desorptionscyklerne ikke behøver at være lige lange.

Ulempen ved Skarstroms system er imidlertid den meget betydelige mængde rensegas, som mistes i hver cyklus, og dette tab er meget større med en cyklustid på f.eks. ti sekunder sammenlignet med de britiske patenters fem til tredive minutter og Wynkoops tredive minutter eller længere.

I de korte Skarstrom-cykler udnyttes tørremiddellejets kapacitet naturligvis meget dårligt, men når der ikke tilføres varme til at påvirke tørremidlets regeneration, bliver det vigtigere ikke at bringe adsorptionsmaterialets fugtigheds-indhold over et vist maksimum i adsorptionscyklen, da det ellers vil være umuligt at regenerere adsorptionsmaterialet effektivt i regenerationscyklen.

Der er fremstillet tørreapparater med fugtigheds-detektorer i afgangsledningen til måling af dugpunkter i afgangsgassen. På grund af deres langsomme reaktionsevne og relative ufølsomhed ved lave dugpunkter er sådanne organer ikke blevet anvendt og kan ikke anvendes til at bestemme et tørreapparats omskiftning, når der ønskes en afgang med lavt dugpunkt eller lav relativ fugtighed, idet fronten er brudt gennem lejet på det tidspunkt, hvor detektoren har affølt fugtigheden i afgangen.

Seibert og Verrando, US-patentskrift nr. 3.448.561, angiver en fremgangsmåde og et apparat til fraktionering og specielt til tørring af gasser med og uden tilførsel af varme under regeneration, hvilket apparat udnytter et tørre-middellejes fugtighedskapacitet bedre ved kun at regenerere dette, når fugtighedsindholdet i lejet kræver det, og derved opnår optimal effektivitet i driften. I hver adsorptions-cyklus kan adsorptionslejet bringes til den begrænsende fug-tighedskapacitet, ved hvilken regeneration kan udføres under de tilstedeværende regenerationsbetingelser, enten disse er med eller uden tilførsel af varme og med eller uden anvendelse af reduceret tryk. Dette er gjort muligt ved afføling af fugtfrontens fremadskriden i lejet, som fremgår af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og idet tørrecyklen standses, når fronten har nået et forudbestemt punkt i lejet, kort før den bryder ud af lejet. Dette kan udføres automatisk ved i tørremiddellejet at anbringe organer til afføling af fugtighedsindholdet i den gas, som tørres, og organer, der afhængigt af fugtighedsindholdet afbryder tørrecyklen, så snart der nås et forudbestemt fugtigheds-indhold i den gas, som tørres, i dette punkt.

Dette apparat styrer omskiftningen afhængigt af udnyttelsesgraden af det leje, som befinder sig i hovedstrømmen, men det justerer ikke rensestrømmen med henblik på mindst mulig tab af rensegas i overensstemmelse med regenerationen af det brugte leje, som er afskåret fra hovedstrømmen. Desuden er det afhængigt af føleren med henblik på omskiftningen, og hvis føleren ikke fungerer eller fungerer fejlagtigt, stopper omskiftningsfunktionen, og fugtfronten kan bryde ud af lejet.

I US-patentskrift nr. 3.775.946 er angivet et gasrensningsapparat med to adsorptionslejer, hvor hvert adsorptionsleje har tilgangs- og afgangsstrømledninger, som er forsynet med ventiler, en med ventil forsynet modstrømsledning og en med ventil forsynet udluftningsledning. De med ventiler forsynede tilgangs- og afgangsledninger på det første adsorptionsleje og den med ventil forsynede modstrømsledning på det andet adsorptionsleje påvirkes samtidigt på en første måde. På en anden måde, som er modsat den første måde, påvirkes samtidigt de med ventiler forsynede tilgangs- og afgangsledninger på det andet adsorptionsleje, den med ventil forsynede modstrømsledning og den med ventil forsynede udluftningsledning på det første adsorptionsleje. Som reaktion på, at den forudbestemte gasvolumen er strømmet i modsat retning efter hver påvirkning af de med ventiler forsynede ledninger, lukkes en hvilket som helst åben udluftningsledning i systemet. Som reaktion på, at den aftagende trykforskel mellem de to adsorptionslejer når næsten ned til minimum i hver cyklus, igangsættes den samtidige påvirkning af de med ventiler forsynede ledninger.

Med henblik på at rense og igen påføre tryk i det fra hovedstrømmen afskårne adsorptionsleje, er der anbragt en ledning 40, som leder fra ledningen 28 med en måleenhed 42 i en returgassløjfe. Sløjfen, som leder fra måleenheden 42, omfatter en strømstyreventil 44, hvis afgang gennem ventilerne 46 og 48 ledes til toppen af tankene henholdsvis 20 og 22. En strømføler 50, som er anbragt i måleenheden 42, er følsom over for tryktabet over en måleåbning i enheden 42 med henblik på at indikere volumenhastigheden i ledningen 40. Strømføleren 50 er forbundet med et styreorgan 52, som ved hjælp af et ledsystem 54 er forbundet med ventilen 44 med henblik på at variere ventilen 44's stilling på en sådan måde, at volumenhastigheden i ledningen 40 er konstant, skønt trykket i det fra hovedstrømmen afskårne adsorptionsleje ændres radikalt under udluftnings-, rense- og trykpåførelsestrinet, idet der antages konstant strømning i ledningen 10.

Et styresystem påvirkes af strømføleren 50's udgang med henblik på at styre ventilerne 30, 32, 46 og 48, som vil blive beskrevet. Desuden er et trykforskelsomskifter-påvirkningsorgan 60 i sin ene indgang forbundet med et punkt i ledningen 40 opstrøms for måleenheden 42 ved hjælp af en ledning 62. Dets anden indgang er ved hjælp af ledningen 64 forbundet nedstrøms for ventilen 44. Trykforskelsomskifteren 60 tjener til at bestemme det tidspunkt, på hvilket omskifterventilerne 16, 18, 24 og 26 fungerer med henblik på at skifte strømmen fra adsorptionslejet 20 til adsorptionslejet 22 og omvendt.

Systemets funktion er baseret på den kendsgerning, at rensetrinet i hver cyklus kræver en strømning gennem et fra hovedlejet afskåret adsorptionsleje med omtrent det samme gasvolumen som det volumen, som strømmede gennem adsorptionslejet i hovedstrøms- eller adsorptionstrinet, for at fjerne de adsorberede urenheder. Imidlertid udføres rensetrinet ved et tryk, som ligger nær atmosfæretryk, mens adsorptionstrinet udføres ved et meget højt tryk af en størrelse på omtrent 14 bar. Derfor er det kun nødvendigt, at en brøkdel af den gasmængde, som afgives til ledningen 16 under adsorptionstrinet, strømmer gennem adsorptionslejet under rensetrinet.

Nærmere betegnet er der et fast forhold mellem strømningen i ledningen 10 og strømningen i ledningen 40. Forholdet bestemmes ved reference til den strømningsafhængige trykfunktion, som frembringes af føleren 13 i enheden 12. Ledningen 66 er tilsluttet med henblik på at lede referencetrykfunktionen til en indgang på styreorganet 52. Styreorganet 52's anden indgang er forbundet med strømføleren 50. Som nævnt ovenfor, ændrer styreorganet 52 ventilen 44's stilling på en sådan måde, at forholdet mellem volumenhastigheden gennem ventilen 44 og volumenhastigheden i ledningen 10 er konstant. Trykudgangsfunktionen, som via ledningen 66 tilledes strøm-forholds-styreorganet 52, giver et indstillingspunkt for ventilen 44's funktion.

Strømføleren 50 er forbundet med en strøminte-grator 70. Strømintegratoren 70 frembringer elektriske udgangsimpulser, hvis tidsafstande er proportionale med volumenhastigheden i ledningen 40. De elektriske impulser ledes via omskifteren 71 til en tæller 72. Tælleren 72 er af den art, som er justerbar med henblik på at frembringe en mekanisk påvirkning, f.eks. ved hjælp af ledsystemet 74, ved modtagelsen af et forud bestemt antal impulser, som tilledes denne via omskifteren 71.

Under regenerationscyklen er ventilen 44 indstillet, så ca. 25% af den gas, som strømmer i ledningen 28, strømmer gennem ventilen 44 og derfra gennem ventilen 48 nedad gennem adsorptionslejet 22. Denne strømning fejer al den forurening, som er opsamlet i adsorptionslejet 22 under den forudgående adsorptionscyklus, ud af dette.

Tælleren 72, som ved adsorptionscyklens begyndelse automatisk er blevet slettet, fortsætter med at blive trinfremført ved påvirkning fra omsætteren 70, indtil der er opsamlet et forudbestemt tal i denne. Det forudbestemte tal i tælleren 72 repræsenterer en strømning af den rensede gas gennem ventilen 44 og ind i adsorptionslejet 22 ved lavt tryk med samme volumen, som har passeret opad gennem adsorptionslejet 22 under adsorptionscyklen ved højt tryk. Når det forudbestemte tal er nået i tælleren 72, sluttes afbryderen 90 ved hjælp af ledsystemet 74.

Når det på forhånd bestemte volumen af regenerationsgas er passeret gennem adsorptionslejet 22, aktiverer den øjeblikkelige slutning af afbryderen 90 ved hjælp af tælleren 72 relæet CI^·. Dette slutter afbryderen 92 ved hjælp af ledorganet 102, idet relæet CI^ låses i en aktiveret stilling, indtil afbryderen 94 afbrydes. Ledorganet 102 tjener også til at åbne afbryderen 71 med henblik på at forhindre, at tælleren 72 trinfremføres yderligere under trinet med genopbygning af trykket. Samtidigt afbryder relæet CI^ afbryderne 31c og 33c ved hjælp af ledorganet 104. Fordi afbryderen 98 er afbrudt, blev magnetspolen 31a ikke aktiveret. Derimod var afbryderen 96 sluttet, og magnetspolen 33a blev aktiveret. Åbningen af afbryderen 33c gjorde megnetspolen 33a strømløs, og skiftede pilotventilen 33 til at lukke ventilen 32, hvilken funktion markerer begyndelsen af trinet med genopbyggelse af trykket.

Med ventilen 32 lukket forårsager gasstrømning gennem ventilen 44, at trykket i adsorptionslejet stiger gradvis.

Skønt dette system faktisk begrænser rensestrøm-men, gør det det kun på grundlag af et volumengennemstrømningsforhold under adsorption, men søger ikke at justere rensestrømmen efter det aktuelle behov, dvs. baseret på den faktiske udnyttelse af lejets adsorptionskapacitet.

Det er derfor udsat for fejl derved, at det enten anvender større strømning til regeneration end nødvendigt eller utilstrækkelig strømning for fuld regeneration, hvilket reducerer adsorptionens effektivitet senere hen.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen reduceres én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden ende af det ene af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, hvilken fremgangsmåde omfatter, at den første gas adsorberes med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet, og at der dannes en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet afgrænser en.koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, mens der ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptionsmateriale med henblik på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, idet det andet leje derved regenereres for en anden adsorptionscyklus, hvorefter lejerne omskiftes periodisk, så at alternativt ét leje undergår regeneration og det andet befinder sig i cyklens adsorptionsdel.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er karakteriseret ved, at driftsforholdene omfattende gasvolumen-hastighed gennem lejet med adsorption, tilgangs- og afgangstemperatur, tilgangs- og afgangstryk og regenerationstryk i lejet med regeneration afføles, at størrelsen af den rensestrøm, som kræves til at regenerere adsorp-tionsmldlet i lejet med regeneration, at rensestrømmens volumenhastighed under driftsforholdene beregnes, hvorefter regenerationstiden styres og rensestrømmen standses, når lejet med regeneration er blevet regenereret, at cyklustiden styres til en periode, som ikke er kortere end regenerationstiden, og at adsorptionslejerne omskiftes ved slutningen af cyklustiden.

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden ende af et leje af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas og kræver periodisk regeneration, hvilken fremgangsmåde omfatter, at den første gas adsorberes med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, og at en rensestrøm af afgangsgas derefter periodisk ledes gennem lejet af adsorptionsmateriale med henblik på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, og derved regenerere lejet for en anden adsorptionscyklus.

Denne fremgangsmåde ifølge opfindelsen er karakteriseret ved afføling af driftsforholdene under adsorption omfattende gasvolumenhastighed gennem lejet, tilgangs- og afgangs temperatur og tilgangs- og afgangstryk,· beregning af størrelsen af den rensestrøm, som kræves til at regenerere adsorptionslejet ved et valgt regenerationstryk, tilføring derefter af den beregnede rensestrøm med en valgt volumenhastighed for rensestrømmen, idet regenerationstiden styres, og rensestrømmen stoppes, når lejet er blevet regenereret, og genoptagelse af gen-nemledningen af blandingen gennem lejet med henblik på en anden adsorptionscyklus.

Opfindelsen angår et gasfraktioneringsapparat til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden i ét af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, adsorption af den første gas med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, idet der samtidigt ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptions-materiale med henblik på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas1 s koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet og derved regenerere det andet leje for en anden adsorptionscyklus, derefter periodisk omskiftning af lejerne, så at alternativt ét leje undergår regeneration og det andet befinder sig i cyklens adsorptionsdel, hvilket gasfraktioneringsapparat omfatter mindst to beholdere (I,II), som indeholder adsorptionslejerne og er indrettet til skiftende, periodisk adsorption i og regeneration af de heri indeholdte adsorptionslejer på en sådan måde, at én beholder befinder sig i cyklens adsorptionsdel, mens den anden beholder befinder sig i cyklens regenerationsdel.

Gasfraktioneringsapparatet ifølge opfindelsen er karakteriseret ved organer (P^-Pg, Τ^-Τ3) til afføling af (1) gassens volumenhastighed gennem beholderen med adsorption, (2) tilgangs- og afgangsgastemperatur, (3) tilgangs- og afgangstryk, og (4) regenerationstryk, og en mikrodatamatenhed, som er programmeret til at indsamle og udnytte informationen fra føleorganerne med henblik på at beregne den mængde rensegas, som kræves til at regenerere det adsorptionsleje, som er afskåret fra hovedstrømmen med henblik på regeneration, beregne rensestrømmens volumenhastighed, og på grundlag af disse informationer styre regenerationstiden med henblik på at standse rensestrømmen, når adsorptionslejet er blevet regenereret, styre cyklustiden og omskifte adsorptionslejerne ved udløbet af cyklustiden.

Opfindelsen angår endvidere et gasfraktioneringsapparat til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden ende af et leje af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, adsorption af den første gas med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, hvorefter der periodisk ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem lejet af adsorptionsmateriale med henblik på at adsorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet og derved regenerere lejet for en anden adsorptionscyklus, hvilket gasfraktioneringsapparat omfatter en beholder, som indeholder adsorptionslejet og er indrettet til skiftende og periodisk adsorption og regeneration af det heri indeholdte adsorptionsleje .

Dette gasfraktioneringsapparat ifølge opfindelsen er karakteriseret ved organer (P^-Pg, T^-Tg) til under adsorptionen af afføle (1) gassens volumenhastighed gennem beholderen, (2) tilgangs- og afgangstemperatur, og (3) tilgangs- og afgangstryk, en mikrodatamatenhed, som er programmeret til at indsamle og udnytte informationen fra føleorganerne med henblik på at beregne den mængde rensegas, som ved et valgt regenerationstryk kræves til at regenerere adsorptionslejet, når det med henblik på regeneration er afskåret fra hovedstrømmen, beregne rensestrømmens volumenhastighed og på grundlag af disse informationer styre regenerationstiden med henblik på at standse rensestrømmen, når adsorptionslejet er blevet regenereret og på dette tidspunkt føre adsorptionslejet tilbage til adsorption.

Ifølge opfindelsen overvindes de vanskeligheder, som ledsager anvendelsen af uopvarmede tørreapparater, ved en kombination med en mikrodatamat, som er programmeret til at afføle driftsbetingelserne omfattende volumenhastighed, tilgangs- og afgangs-temperatur og -tryk samt regenerationstryk, og ud fra de således affølte driftsbetingelser at beregne mængden af rensegas, som kræves til at regenerere det adsorptionsleje, som med henblik på regeneration er afskåret fra hovedstrømmen, at beregne rensestrømmens volumenhastighed, samt på grundlag af disse beregninger at styre regenerationstiden, sådan at rensestrømmen standser, når adsorptionslejet er blevet regenereret, at styre cyklustiden, og at omskifte adsorptionslejerne ved slutningen af hver cyklusperiode.

Opfindelsens princip er at justere rensestrømmen for det fra hovedstrømmen afskårne adsorptionsleje og regenerationstiden, så de passer med adsorptionslejets udnyttelsesgrad i cyklens hovedstrømsdel. Hovedstrømmens cyklustid kan derefter fastsættes uden ulemper, idet der ikke sker noget spild af rensestrøm under regenerationen, og det er uden betydning, hvor ofte lejerne omskiftes.

Ved fremgangsmåden og i apparatet ifølge opfindelsen regenereres det brugte leje, uden at lejet tilføres varme, idet kun adsorptionsvarmen i lejet udnyttes ved desorptionen under regenerationen, og de tilhører derfor kategorien "uopvarmede gasfraktioneringsapparater".

Opfindelsen kan også anvendes i systemer, hvor en del af eller hele tørremiddellejet opvarmes for at fremkalde regeneration, i systemer hvori regeneration fremkaldes ved at reducere trykket, i systemer, der anvender en rensegasstrøm, og i systemer, som kombinerer én eller flere af disse teknikker.

Da regenerationstiden ikke behøver at være, og i de fleste tilfælde ikke er af en varighed, som er lig med tørrecyklen, aflukkes det leje, som regenereres, og opvarmning, rensestrøm, udsugning eller den regenerationsmetode, som nu anvendes, afbrydes, når regenerationen er fuldført. Den resterende cyklustid kan f.eks. anvendes til at afkøle det regenererede leje, så det har en for adsorption passende og effektiv temperatur, når strømmen af tilgangsgas til lejet genoptages.

Apparatet er særlig egnet til tørring af gasser.

Skønt apparatet ifølge opfindelsen kan omfatte et enkelt tørremiddelleje, anvendes i det foretrukne apparat to tørremiddellejer, der er anbragt i passende beholdere, som er forbundet med de lednigner, som modtager tilgangsgassen, som skal fraktioneres, og afgiver den fraktionerede afgangsgas.

Apparatet kan også omfatte en tilbageslagsventil eller reguleringsventil med det formål at reducere trykket under regeneration og ventiler med flere gennemgange til at omskifte strømmen af tilgangsgas mellem lejerne og til at modtage strømmen af afgangsgas fra disse. Yderligere kan der anbringes en begrænsende ventil eller drosselventil med henblik på at afgrene en del af den tørrede afgangsgas som rensegas ind gennem det leje, som bliver regenereret, i modsat strømretning.

Ved fremgangsmåden og i apparatet ifølge opfindelsen anvendes et mikrodatamat-system, som omfatter temperatur- og trykomsættere, et dataindsamlingsmodul, et ind-data-og uddata-modul, en mikrodatamat og datalagre. En hvilken som helst art mikrodatamat kan anvendes, omfattende hovedramme-datamater (engelsk betegnelse "main frame computers") , mikrodatamater og minidatamater, som anvender en mikrodatamat som central behandlingsenhed.

A. Eksempler på mikrodatamater: 1. Rockwell International -STC Universal Controller Module 2. Heurikon Corporation - MLP-8080 Microcomputer 3. Intel Corporation - SBC 80/20 Microcomputer eller 8080A Microprocessor 4. Motorola, Inc. - Micromodule 1A microcomputer MC6800 Microprocessor

5. National Semiconductor - BLC 80-10 eller INS8080A

6. Synertek -SY6502 Microprocessor 7. Zilog -Z80 Microprocessor B. Eksempler på datalagre: 1. National Semiconductor - BLC 416/8432 2. Motorola Inc. -Micromodule 6 3. Intel - SBC016 C. Eksempler på strømforsyning: 1. National Semiconductor - BLC665 2. Motorola, Inc. - PLT820 D. Eksempler på inddata/uddata-moduler: 1. National Semiconductor - BLC 104/116 2. Intel - SBC519 E. Eksempler på dataindsamlingsmoduler:

1. National Semiconductor - ADS1216HC

2. Intel- SBC711 Analog Input Board F. Eksempler på dataskærme: 1. National Semiconductor - NSB5882 2. Litronix - DL-1416 3. Monsanto - MAN6710 G. Eksempler på trykomsættere:

1. National Semiconductor - LX0603D and LX0603GB

LX1601D and LX1730A

2. Cognition, Inc. (Div. of Emerson) dP6130, aP6030, and gP6230 H. Eksempler på temperaturomsættere: 1. National Semiconductor - LM334H, LM334Z and

LM134H

2. Analog Devices - AD590J, AD590K and AD590L

Den mængde af den første gas i adsorptionsmaterialet, som er opbygget i løbet af cyklens adsorptionsdel, afhænger af indholdet af den første gas i den anden gas, hvilket indhold kan variere, af gassens volumenhastighed og af tilgangs- og afgangstemperaturer og -tryk. Hvis lejet imidlertid er helt regenereret under cyklens regenerationsdel, har denne mængde ingen betydning, forudsat at den første gas's koncentrationsfront i lejet ikke bryder ud af lejet. Følgelig kan cyklustiden fastsættes til den længste tid, ved hvilken man under driftsbetingelserne kan være sikker på, at fronten ikke er brudt ud af lejet, med fuld udnyttelse af ydeevnen og optimal energibevarelse.

Følgelig arbejder et gasfraktioneringsapparat i-følge opfindelsen med en fast tidscyklus, mens rense-rege-nerationsstrømmen varieres inden for den faste cyklus's længde og automatisk justeres i overensstemmelse med belastningsgraden. Resultatet er, at en regenerationscyklus standses, når det er nødvendigt, og unødvendig fortsættelse af adsorptionsmaterialets regeneration er elimineret.

På samme tid holdes det rensegasvolumen, som mistes i hver cyklus, på et absolut minimum. Som følge heraf tidsindstiller et sådant gasfraktioneringsapparat automatisk sin regenerationscyklus i overensstemmelse med, hvad der kræves af tilgangsgassens indhold af den første gas, og kan betegnes som et efter behov varierende cyklisk fraktioneringsapparat .

Mikrodatamaten overvåger følgende driftsforhold med henblik på at indsamle den information om tørreapparatets drift, som er nødvendig for at styre regenerationscyklens længde. På tegningen er vist typiske anbringeIsessteder for føleorganerne.

1. Tilgangsvolumenhastighed - Denne kan afføles enten ved hjælp af en trykforskelsomsætter, som afføler trykfaldet gennem et organ med kendt modstand, eller ved hjælp af to trykomsættersignaler, ét fra hver side af organet (som vist i fig. 1, P^ + P2 eller tilsvarende).

2. Tilgangstryk - Dette kan afføles ved hjælp af en trykomsætter (P^ eller P2 i fig· 1)· 3- Rensetryk - Dette kan afføles ved hjælp af en trykomsætter (P^ eller P^ i fig. 1).

4. Regenerationstryk - Dette kan afføles ved hjælp af en trykomsætter (P4 eller P3 i fig. 1) .

5. Gasblandingens temperatur ved tilgangen til det absorptionsleje, hvor der foregår adsorption (T^, i fig. 1) .

6. Gasblandingens temperatur ved afgangen fra det adsorptionsleje, hvor der foregår adsorption (T2 i fig. 1) .

7. Rensegassens temperatur ved tilgangen til det adsorptionsleje, hvor der foregår regeneration (T2 i fig. 1) .

8. Rensegassens temperatur ved afgangen fra det adsorptionsleje, hvor der foregår regeneration (T^, T^ i fig. 1).

Disse kan afføles ved hjælp af en temperaturomsætter, et termoelement, en termistor eller RTD-føler.

Ud over de ovenfor nævnte kan også følgende driftsforhold overvåges: 9. Afgangsgassens afgangstryk (P^ i fig. 1).

10. Rensegassens afgangstryk (P^ i fig. 1).

11. Afgangsgassens dugpunkt - Dette kan afføles ved hjælp af en fugtaffølende sonde, som er forbundet med afgangsledningen. Der kan anvendes en enkelt trykomsætter og en enkelt temperaturomsætter med et alternerende signalgiverorgan i stedet for individuelle tryk- og temperaturomsættere. Mikrodatamaten ville i så fald styre signalgive-organet med henblik på at få de nødvendige inddata.

Mikrodatamaten kan med ovenstående information om driftsforholdene beregne den krævede rensetid ved hjælp af ligningen:

Ligningen for t er en kombination af følgende to ligninger:

-1/ og Qp * 86.1933 Kf * do2 * Y * P3 * (T2 * S.G) /z hvor Fx ^ 29/(18* qab * F χ 86.1933 * K£ * Y)

Ligningen for Qp er en standardligning for strømning gennem en åbning.

X « (a/T3) + (b LnT3) + C hvor tp = den krævede rensetid i sekunder, tf = adsorptionstidén i sekunder (normalt 120 til 300 sekunder), 3

Qf = tilgangsvolumenhastigheden i cm pr. sekund,

Cp = varmefylde i Joule pr. gram pr. °C (eller pr. °Kelvin),

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft (Sg = 1 for atmosfærisk luft).

T3 (eller T^) = rensegassens afgangstemperatur i °Kelvin, P4 (eller P3) = regenerationstryk i bar, T3-T^ (eller T3) = adsorptionslejets temperaturstigning i °Kelvin, T3 = rensetemperatur i °Kelvin, P3 (eller P^) = rensetryk i bar, do = renseåbningens diameter i mm, = proportionalitetskonstant, a, b og c = konstanter i Rankine-formlen.

Værdien af e kan enten som vist beregnes efter Rankines formel eller efter Youngs formel. Værdierne kan også findes i Keenan og Keyes, "Thermodynamic Properties of Steam", damptryks afhængighed af temperatur (T3).

Rankines formel: Pv = ef0'9195- ^ΊΓ1 ~4·6576 1„ nfi τη_ 9380,

Youngs formel: Pv = eL ’ t J

t = temperatur

Pv = dampens partialtryk

En anden ligning for den krævede rensetid, som ikke tager hensyn til ændringer i fugtighedsindhold er:

hvor tp = krævet rensetid i sekunder, tf = adsorptionstid i sekunder,

Qf = tilgangsvolumenhastighed i cm pr. sekund, P^ = tilgangstryk i ba^,

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, Tg = rensetemperatur i °Kelvin, do = renseåbningens diameter i mm, P4 (eller Pg) = regenerationstryk i bar,

Pg (eller P^) = rensetryk i bar,

Fg = proportionalitetskonstant.

Det bemærkes, idet det antages, at der er to adsorptionslejer I og II (som i fig. 1), at ovenstående referencer for temperaturer og tryk gælder, når lejet I befinder sig i adsorptionscyklus og lejet II i regenerationscyklus på følgende måde: = tilgangstemperatur,

Tg = afgangstemperatur, = renseafgangstemperatur,

Pg = rensetryk, P4 = regenerationstryk.

Efter omskiftning, når lejet II befinder sig i adsorptionscyklus og lejet I i regenerationscyklus, ændres betegnelserne til følgende: T3 = tilgangstemperatur, = afgangstemperatur, = renseafgangstemperatur, = rensetryk, = regenerationstryk.

Mikrodatamaten beregner tilgangsvolumenhastigheden ved anvendelse af ligningen:

hvor QF = tilgangsvolumenhastighed i cm pr. sekund, P^, P2 = tryktab i bar, P^ = tilgangstryk i bar,

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, = tilgangstemperatur i °Kelvin, C = strømningskonstant.

Mikrodatamaten kan derefter beregne den energi, som er sparet pr. cyklus efter følgende ligning:

hvor KW-HR pr. tf = energibesparelse i kWh pr. tørrecyklus,

Qd = planlagt tilgangsvolumenhastighed i cm"3 pr. sekund, tf = adsorptionstid i sekunder,

Pd = planlagt tilgangstryk i bar, tp = rensetid i sekunder, do = renseåbningens diameter i mm., P^ = (eller P^) = rensetryk i bar, G = konstant for renseåbningen,

Sg = relativ rumvægt i forhold til atmosfærisk luft, T2 = rensetemperatur i °Kelvin, E = KW -HR, cm3/bar, P^ = tilgangstryk i bar.

I slutningen af hver adsorptionscyklus (tf) må mikrodatamaten lukke afgangsventilen (D eller C i fig. 1) på det kammer, som befinder sig i regenerationscyklus (hvis den ikke allerede er lukket). Når trykket i det kammer, som er på regeneration, er øget til inden for 5% fra trykket i det kammer, som er på adsorption, (P^ i forhold til P^), må tilgangsomskiftningsventilerne påvirkes, så at kammeret på adsorption bliver regenerationskammer og omvendt. Renseafgangsventilen må derefter åbnes på det kammer, som er afskåret fra hovedstrømmen.

Mikrodatamaten tidsstyrer rensestrømmen, og når den krævede strøm er passeret gennem kammeret på regeneration, lukker den afgangsventilen.

Ved opstart fra en "kold" tilstand må mikrodatamaten overtage styringen af rensefunktionen svarende til 100 tørre-tidsperioder med henblik på at bringe adsorptionslejet i en passende tilstand.

Mikrodatamaten kan efter ønske udføre et antal fremvisningsfunktioner og kan fremvise følgende data på en digital dataskærm ved ordre fra en eller flere trykknapper .

3 1. tilgangsvolumenhastighed i cm pr. sekund = øjeblikkelig aflæsning, 2. tilgangstryk i bar = øjeblikkelig aflæsning, 3. tilgangstemperatur i °K = øjeblikkelig aflæsning, 4. energibesparelse = samlet, kumulativ værdi.

Mikrodatamaten kan også, hvis det ønskes, udføre et antal alarmfunktioner.

Styreorganet kan slutte to alarmkredse i det tilfælde, at et af lejerne undlader at skifte over på det programmerede tidspunkt.

Styreorganet kan slutte to alarmkredse i det tilfælde, at afgangsfugtighedsføleren afføler en for høj kon- centration af den første gas i afgangsgassen (i et tørre-system, dugpunktet (fugtighed) i afgangsgassen).

Styreorganet kan også slutte to alarmkredse i det tilfælde, hvor der afføles en følerfejl.

Yderligere funktioner i mikrodatamaten kan omfatte: a. variation af tørretiden (tf) afhængig af volumenhastighed og krævet afgangsdugpunkt, b. indføjelse af et automatisk afbryderprogram med gensidigt afhængig kompressorafbrydelse, c. afbrydelse af tørrecyklen ved manglende afgangsstrømning , d. visuel fremvisning af den samlede, daglige lufttilgangsstrøm.

Et typisk kredsløb for ovennævnte funktioner er vist i fig. 2.

I det følgende skal apparatet ifølge opfindelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en skitse af et med to lejer udformet, uopvarmet tørremiddel-tørreapparat ifølge opfindelsen, fig. 2 et detaljeret kredsløb for mikrodatamatens føle/styrekredsløb i det uopvarmede tørreapparat ifølge fig. 1/ fig. 3 en skitse af en anden type uopvarmet tør-remiddel-tørreapparat ifølge opfindelsen med to lejer og fig. 4 et detaljeret kredsløb for mikrodatamatens føle/styrekredsløb i det uopvarmede tørremiddel-tørreappa-rat ifølge fig. 3, Tørreapparatet ifølge fig. 1 og 2 er sammensat af et to tørretanke I og II. Disse tanke er anbragt lodret. Hver tank indeholder et leje 1 med et tørremiddel, f.eks. kiselgel eller aktiveret aluminiumoxyd. Tankene I og II er desuden forsynet med åbninger 8, 9 til udtømning og påfyldning af tørremiddel.

Der kræves kun to ledninger, som forbinder de to tanke I og II henholdsvis i toppen og bunden, til indføring af tilgangsgas, som indeholder den fugt, som skal fjernes, og til afgivelse af tør afgangsgas, som efter at have passeret gennem tørreapparatet er befriet for fugt, med de nødvendige ventiler til omskiftning af strømmen af tilgangs- og afgangsgas til og fra hver tank. Disse ledninger er forsynet med føleorganer til at indsamle og tilsende mikrodatamaten information ved hjælp af det i fig. 2 viste kredsløb. Dette system omfatter en tilgangsledning 2, som er forsynet med tilgangstrykmålere P·^, P21 som er adskilt af en gennemstrømningsåbning 3. Tilgangstrykforskellen P·^ - P2 angiver således tilgangsstrømhastigheden. Denne indikerer sammen med P-^ og gasvo-lumenhastigheden Qf. I stedet for åbningen kan der anvendes en hvilken som helst anden art strømningsbegrænser, f.eks. en venturi, dyseåbning, måle- eller skovlhjul. Volumenhastigheden kan også bestemmes som en funktion af tryktabet over tørrelejet 1 eller over tilgangsventilen 4.

Ledningen 2 fører den fugtige tilgangsgas til den firdobbelte tilgangs-omskifterventil 4, som omfatter ventilerne A, B, C, D. En af ventilerne A, B leder strømmen af tilgangsgas til den ene af de to tilgangsledninger 5 eller 6, én af ledningerne 5, 6 fører altid tilgangsgassen til toppen af en af tankene I, II, og den anden af ledningerne 5,6 leder i overensstemmelse med ventilerne C, D rensestrøm-men af regenerationsafgangsgas til udlukning gennem ledningen 11 og lyddæmperen 12, idet den udluftes i atmosfæren.

I bunden af hver tank er anbragt en tørremiddel--understøtning 7, der er udført af en perforeret metalcylinder, som tilbageholder tørremidlet i lejet 1 i tankene I og II. Afgangsledningerne 13 og 14 fra bunden af tankene henholdsvis I og II leder til et par kuglekontraventiler 15, 16. Ventilen 4 styres af mikrodatamaten, men ventilerne 15, 16 er trykstyrede, kuglen i afgangsledningen fra tanken I eller II i hovedstrømmen forskydes ved omskiftning eller opstart af en hovedstrøm i ledning 13 eller 14, mens den anden kugle 15' eller 161 på omskiftningstidspunktet bevæger sig mod lejet og aflukker den ledning 13 eller 14, som fører til det kammer, som undergår regeneration ved reduceret tryk, og leder således hovedafgangsstrømmen gen- nem afgangsledningen 17.

I hver afgangsledning 13 og 14 er anbragt et filternet 18, som er bevægeligt og også er fremstillet af rustfrit sintermetaltrådnet. Det tjener til at tilbageholde de tørremiddelpartikler, som eventuelt er ført ud fra lejet 1 forbi tørremiddelunderstøtningen 7 med henblik på at holde afgangsventilen 15 og resten af systemet fri for sådanne partikler.

Fra ventilerne 15, 16 udgår forsyningsledningen 17 for tør afgangsgas, med henblik på at afgive tør afgangsgas til det system, som forsynes hermed. I ledningen 17 kan der eventuelt være anbragt en afgangstrykventil og en fugtføler H, men disse kan udelades.

Ved ventilen 4A, B er anbragt en temperaturfø'ler , ved ventilen 4C, D en anden temperaturføler og ved ventilerne 15, 16 en temperaturføler T2·

En krydsledning 19 med en snæver gennemstrømningsåbning forbinder afgangsledningerne 13, 14, idet den går uden om ventilerne 15, 16, hvoraf én er lukket, og fører rensestrøm til den af ledningerne 13 eller 14, som leder til den fra hovedstrømmen afskårne tank. Ledningen 19 har på grund af sin lille diameter en trykreducerende virkning, idet trykket nedstrøms for denne reduceres til atmosfæretryk, når én af renseventilerne C, D er åben, og den afmåler også volumenet af den rensestrøm, som er afgrenet fra afgangsgassen ved ventilerne 15, 16 med henblik på at regenerere den brugte tank. Renseafgangsventilerne C, D styrer rensestrømmen gennem ledningerne 11, 12 i overensstemmelse med signaler fra mikrodatamaten, som åbner og lukker dem efter behov, og trykmåleren P4 aflæser trykket i ventilen C, D og angiver således regenerationstrykket i den af tankene, som undergår regeneration.

Hvis tanken I til venstre befinder sig i tørrecyklen, og tanken II til højre i regenerationscyklen, er ventilerne 4A og D åbne, 4B og C lukkede, og tørreappa-ratets arbejdsgang er følgende: våd tilgangsgas ved f.eks.

o 3 8 bar, med en volumenhastighed på 86,6 m /min. og mættet ved 26,7°C strømmer ind gennem tilgangsledningen 2, passerer ventilen 4A (idet ventilen B er lukket) og strømmer ind i toppen af den første tank I, strømmer derfra ned gennem lejet 1 af tørremateriale i denne, f.eks. kiselgel eller aktiveret aluminiumoxyd, til bunden af tanken og derfra gennem filtret, ledningen 13 og ventilen 15 til afgangsledningen 17 for tør gas. Afgangsgas afgives dér ved 8 bar og 75 cm^/min. og med dugpunkt -73,33°C.

Kuglen 16' forhindrer, at tør gas strømmer ind i ledningen 14 undtagen gennem ledningen 19. Denne afmålte mængde af 3 den tørre afgangsgas, 11,3 m /min., afledes gennem ledningen 19, hvor dens tryk reduceres til atmosfæretryk, og passerer derefter gennem ledningen 14 til bunden af den anden tank II, som befinder sig i regenerationscyklen. Rensestrømmen passerer op gennem tørremiddellejet 1, strømmer ved toppen ind i ledningen 6 og passerer derfra gennem ventilen 4D til ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes til atmosfæren.

Da det tidsrum, i hvilket hvert leje befinder sig i tørrecyklen, normalt er længere end det tidsrum, der kræves til at regenerere det brugte leje, påvirkes renseafgangs-ventilerne C,D af mikrodatamaten på en sådan måde, at de kun er åbne i det tidsrum, der er nødvendigt til at fuldføre regenerationen af tørremidlet. Når denne tid er forløbet, bliver de lukket, og den regenererede tank II bliver derefter automatisk og langsomt igen påført tryk gennem ledningen 19.

Denne cyklus fortsætter, indtil den fastsatte cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten omskifter ventilerne 4A, B sådan, at våd tilgangsgas, som strømmer ind gennem tilgangen 2, passerer gennem ledningen 6 til toppen af tanken II, mens kontraventilen 16 skifter, så den åbner ledningen 14, hvorefter kontraventilen 15 skifter, sådan at den lukker ledningen 13, således at tør afgangsgas nu kan passere fra bunden af tanken II til forsyningsledningen 17 for tør gas, mens ledningen 13 er lukket undtagen for den rensegas, som nu i modsat retning passerer uden om ventilen 15 gennem krydsledningen 19.

Rensestrømmen fortsætter gennem ledningen 13 til bunden af tanken I, som befinder sig i regenerationscyklus, derfra opad gennem lejet til ledningen 5 og derfra gennem ventilen 4C, ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes i atmosfæren. Denne cyklus fortsætter, indtil regenerationens cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten lukker renseafgangsventilen C. Som følge heraf opbygger ledningen 19 igen langsomt tryk i tanken I. Systemet fortsætter med tanken II i tørrecyklus, indtil den fastsatte cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten omvender ventilerne 4A, B, og cyklen starter igen.

Almindeligvis udføres tørrecyklen ved et tryk, som ligger over atmosfæretryk, af .størrelsesordenen 2,05 bar til 25,5 bar. Gennemstrømningsåbningerne 19a i krydsledningen 19 sikrer, at regenerationscyklen udføres ved et tryk, som er betydeligt reduceret i forhold til det, hvorved adsorptionscyklen udføres.

De elektriske kredsløbsforbindelser for mikrodatamaten er vist i fig. 2. Mikrodatamaten omfatter et dataindsamlingsmodul til indsamling af data fra temperatur- og trykomsættere, et inddata/uddata-modul til modtagelse og styring af ind- og uddata, mikrodatamaten,, samt et lager med vilkårlig tilgang (RAM) og læselager (ROM) til oplagring af den information, som anvendes i styrefunktionen. Tilgangstrykfølerne P^, P2, som sammen også kan bruges til at udtrykke volumenhastigheden, -og rense- og regenerationstrykfølerne P^, P^ er forbundet med trykomsættere, som er forbundet med dataindsamlings-modulet, som igen er forbundet med inddata/uddata-modulet. Inddata/uddata-modulet er også forbundet med mikrodatamaten, og denne er forbundet med datalagrene.

Tilgangstemperaturfølerne T^ og T^, afgangstemperaturføleren T2 og rensetemperaturfølerne T2 og T^ er forbundet med temperaturomsættere, som igen er forbundet med dataindsamlingsmodulet.

Ud over disse følere, som er nødvendige, kan der tilføjes en føler for atmosfæretryk og en afgangstrykføler P5, begge forbundet med omsættere og dataindsamlings-modulet.

Alarmsystemet, som er valgfrit, kan afføle fugtighed via en fugtighedsføler H, fejl i omskifteren 4 med fire kanaler og fejl i en hvilken som helst af følerne, hvorved mikrodatamaten kan udsende et alarmsignal. Alarmsystemet er forbundet med inddata/uddata-modulet.

Der er også truffet foranstaltning til visuel fremvisning af de aflæsninger, som er affølt af føleor-ganerne og af de værdier, som er beregnet af mikrodatamaten på grundlag heraf. Disse omfatter f.eks. tilgang s volumenhastighed, tilgangstryk, tilgangstemperatur og den sparede energi. Fremvisningsorganerne er forbundet med inddata/uddata-modulet.

Endelig er styresystemet, som styrer den firdobbelte omskifterventil 4, dvs., tilgangsventil A eller B og renseventil D eller C, i form af magnetspoleventiler og relæer forbundet med inddata/uddata-modulet.

Det i fig. 2 viste mikrodatamat-styresystem fungerer på følgende måde: A. Driftsdata overføres til dataindsamlingsmodulet fra de fjerntliggende tryk- og temperaturomsættere. Signalerne omsættes til digitale værdier og sendes til inddata/uddata-modulet.

B. Mikrodatamaten kalder data fra inddata/uddata-modulet og udfører beregninger med disse data, baseret på de programmer, som er indeholdt i læselageret. Foreløbige tal, som anvendes i beregningerne, lagres i lageret med vilkårlig tilgang eller "kladdehæftet" (eng. "scratch pad") · C. På passende tidspunkter sender mikrodatamaten signaler gennem inddata/uddata-modulet med henblik på at styre systemet bestående af magnetspoleventilrelæerne.

D. Driftsdata og "fejl"-signaler sendes til fremvisningsorganerne .

I fig. 2 indikerer tilgangstrykforskellen P^HP2 tilgangshastigheden. Denne giver sammen med P^ og tilgangsvolumenhastigheden, P3 og anvendes, idet rensestrømsåbningens .størrelse og gassen er kendt, til at beregne den aktuelle rense-volumenhastighed i SCFM.

Regenerationstrykket og -temperaturen P^ og T^ anvendes til at bestemme den mængde vand, som kan fjernes ved rensningen.

T2 minus T^ indikerer mængden af fugt i tilgangsluften.

I en variation af fig. 2 er det også muligt a± beregne trykket opstrøms for renseåbningen, når tilgamgs-trykket P^, volumenhastigheden og tryktabet gennem systemet kendes. Der kræves én trykomsætter mindre ved denne indretning. Fig. 3 og 4 viser denne variation.

Tørreapparatet ifølge fig. 3 er meget lig det i fig. 1 viste, og følgelig er der anvendt samme referencenumre for samme dele.

I systemet ifølge fig. 3 er den eneste forskel, at trykomsætterne Pg og P^ er udeladt og erstattet af en enkelt trykomsætter Pg i afgangsledningen 11 anbragt eftter ventildelene 4C, D. Temperaturomsætterne er uforandrede ligesom trykomsætterne P^, P2· Trykomsætteren Pg bestemmer regenerationstrykket ved afgangen fra den tank, som undergår regeneration, i stedet for ved indgangen som i systemet ifølge fig. 1.

Dette system omfatter således en tilgangsledning 2, som er forsynet med tilgangstrykmålere P-^, P2, som er adskilt af en gennemstrømningsåbning 3. Tilgangstrykforskellen P^ minus P2 udtrykker tilgangsstrømhastigheden, og denne giver sammen med P-^ og T^ gassens volumenhastighed Qf.

Ledningen 2 fører den fugtige tilgangsgas til den firdobbelte tilgangsomskifterventil 4, som omfatter ven-tilerne A, B, C, D. En af ventilerne A, B leder strømmen af tilgangsgas til den ene af tilgangsledningerne 5 eller 6, én af ledningerne 5 eller 6 leder altid tilgangsgassen til toppen af en af tankene I eller II, og den anden af ledningerne 5 eller 6 leder afhængigt af ventilerne C, D rensestrømmen af regenerations-afgangsgas til udlukning gennem ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes i atmosfæren.

I bunden af hver tank er anbragt en tørremiddel--understøtning 7, der er udført af en perforeret metalcylinder, som tilbageholder tørremidlet i lejet 1 i tankene I og II. Afgangsledninger 13 og 14 fører fra bunden af tankene henholdsvis I og II til et par kuglekontraventiler 15, 16. Ventilen 4 styres af mikrodatamaten, men ventilerne 15, 16 er trykstyrede. Kuglen i afgangsledningen fra tanken I eller II i hovedstrømmen forskydes ved omskiftning eller opstart af en hovedstrøm i ledning 13 eller 14, mens den anden kugle 15' eller 16' på omskiftningstidspunktet bevæger sig mod lejet og aflukker den ledning 13 eller 14, som fører til det kammer, som undergår regeneration ved reduceret tryk, og leder således hovedafgangsstrømmen gennem afgangsledningen 17.

I hver afgangsledning 13 og 14 er anbragt et filternet 18, som er bevægelig og også er fremstillet af rustfrit sintermetal-trådnet. Det tjener til at tilbageholde tørremiddelpartikler, som eventuelt er ført ud fra lejet 1 forbi tørremiddelunderstøtningen 7 med henblik på at holde afgangsventilen 15 og resten af systemet fri for sådanne partikler.

Ved ventilen 4A, B er anbragt en temperaturføler T^, ved ventilen 4C, D en anden temperaturføler og ved ventilerne 15, 16 en temperaturføler T2'

En krydsledning 19 forbinder afgangsledningerne 13, 14 og er forsynet med to kugleventiler 15, 16 for enden af ledningerne 13, 14. Ledningen 19 har en trykreducerende virkning, idet trykket nedstrøms for denne reduceres til atmosfæretryk, og den afmåler også volumenet af den rensestrøm, som er afgrenet fra afgangsgassen ved ventilen 15 med henblik på at regenerere den brugte tank. Trykmåleren Pg aflæser trykket i renseafgangsledningen 11 ved renseafgangsventilerne C, D, som styrer rense-strømningen gennem ledningerne 11, 12 i overensstemmelse med signaler fra mikrodatamaten, som åbner og lukker dem efter behov.

Hvis tanken I til venstre befinder sig i tørre-cyklen, og tanken II til højre i regenerationscyklen, er ventilerne 4A og D åbne, 4B og C lukkede, og tørreappa-ratets arbejdsgang er følgende: våd tilgangsgas ved f.eks.

8 bar med en volumenhastighed på 86,6 m /min. og mættet ved 26,7°C strømmer ind gennem tilgangsledningen 2, passerer ventilen 4A (idet ventilen B er lukket) og strømmer ind i toppen af den første tank I, strømmer derfra ned gennem lejet 1 af tørremateriale i denne, f.eks. aktiveret aluminiumoxyd, til afgangen og derfra gennem filtret, ledningen 13 og ventilen 15 til afgangsledningen 17 3 for tør gas. Afgangsgas afgives der ved 8 bar og 75 m /min. og med dugpunkt -73,33°C. Kuglen 16' forhindrer, at tør gas strømmer ind i ledningen 14 undtagen gennem ledningen 19. Denne afmålte mængde af den tørre afgangsgas, 11,3 m /min., afledes gennem ledningen 19, hvor dens tryk reduceres til atmosfæretryk og passerer derefter gennem ledningen 14 til bunden af den anden tank II, som befinder sig i regenerationscyklen. Rensestrømmen passerer op gennem tørremiddellejet 1, strømmer ved toppen ind i ledningen 6 og passerer derfra gennem ventilen 4D til ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes til atmosfæren .

Da det tidsrum, i hvilket hvert leje befinder sig i tørrecyklen, normalt er længere end det tidsrum, der kræves til at regenerere det brugte leje, påvirkes renseaf gangs ventilerne C, D af mikrodatamaten på en sådan måde, at de kun er åbne i det tidsrum, der er nødvendigt til at fuldføre regenerationen af tørremidlet. Når denne tid er forløbet, bliver de lukket, og den regenererede tank II bliver derefter automatisk igen påført tryk gennem ledningen 19.

Denne cyklus fortsætter, indtil den fastsatte cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten omskifter ventilerne 4A, B sådan, at våd tilgangsgas, som strømmer ind gennem tilgangen 2, passerer gennem ledningen 6 til toppen af tanken II, mens kontraventilen 16 skifter, så den åbner ledningen 14, hvorefter kontraventilen 15 skifter, så den lukker ledningen 13, således at tør afgangsgas nu kan passere fra bunden af tanken II til forsyningsledningen 17 for tør gas, mens ledningen 13 er lukket undtagen for den rensegas, som nu i modsat retning passerer uden om ventilen 15 gennem krydsledningen 19. Rensestrømmen fortsætter gennem ledningen 13 til bunden af tanken I, som befinder sig i regenerationscyklus, derfra opad gennem lejet til ledningen 5 og derfra gennem ventilen 4C, ledningen 11 og lyddæmperen 12, hvor den udluftes i atmosfæren. Denne cyklus fortsætter,indtil regenerationens cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten lukker renseafgangsventilen C. Som følge heraf opbygger ledningen 19 igen langsomt tryk i tanken I. Systemet fortsætter med tanken II i tørrecyklus, indtil den fastsatte cyklustid er forløbet, hvorefter mikrodatamaten omvender ventilerne 4A, B, og cyklen starter igen.

Almindeligvis udføres tørrecyklen ved et tryk, som ligger over atmosfæretryk, af størrelsesordenen 2,05 bar til 25,5 bar.

De elektriske kredsløbsforbindelser for mikrodatamaten er vist i fig. 4. Mikrodatamaten omfatter et dataindsamlingsmodul til indsamling af data fra temperatur-og trykomsættere, et inddata/uddata-modul til modtagelse og styring af ind- og uddata, mikrodatamaten, samt et lager med vilkårlig tilgang (RAM) og et læselager (ROM) til oplagring af den information, som anvendes i styrefunktionen.

Tilgangs trykf ølerne P·^, som sammen også kan anvendes til at udtrykke volumenhastigheden, og rense- og regenerationstrykføleren Pg er forbundet med trykomsætteren, som er forbundet med dataindsamlingsmodulet, som igen er forbundet direkte med inddata/uddatamodulet. Inddata/uddata-modulet er også forbundet med mikrodatamaten, og denne er forbundet med datalagrene.

T ilgangs temperaturføle rne T^ og Tg, afgangstemperaturføleren T2 og rensetemperaturfølerne Tg og T^ er forblindet med temperaturomsættere, som igen er forbundet med dataindsamlingsmodulet,.

Ud fra over disse følere, som er nødvendige, kan der tilføjes en føler for atmosfæretryk og en afgangstrykføler Pg, begge forbundet med omsættere og dataindsamlingsmodulet.

Der er også truffet foranstaltning til visuel fremvisning af de aflæsninger, som er affølt af føleorganerne og af de værdier, som er beregnet af mikrodatamaten på grundlag heraf. Disse omfatter f.eks. tilgangsvolumenhastighed, tilgangstryk, tilgangstemperatur og den sparede energi. Fremvisningsorganerne er forbundet med inddata/-uddata-modulet.

Endelig er styresystemet, som styrer den firdobbelte omskifterventil 4, dvs. tilgangsventil A eller 3 og renseventil D eller C, i form af magnetspoleventiler og relæer, forbundet med inddata/uddata-modulet.

Mikrodatamaten afføler tørreapparatets driftsforhold nøjagtigt, beregner præcist den rensestrøm, som er nødvendig til at regenerere et tørremiddelleje fuldstændigt, på grundlag af de affølte driftsforhold, og styrer både tørrecyklustiden på grundlag af et fastlagt tidsrum og regenerationstiden på grundlag af den beregnede, nød vendige rensestrøm. Som et resultat bruges der mindst mulig rensegas, og tørreapparatet er mere økonomisk i drift end alle andre arter af dehydreringsanlæg til næsten alle formål.

Foruden dens styrefunktioner kan mikrodatamaten eventuelt vise de vigtigste driftsdata på visuelle indikatorer. Den overvåger også tørreapparatet med hensyn til korrekt drift. I tilfælde af en fejltilstand, diagnosticerer mikrodatamaten fejlen og viser en blinkende, kodet meddelelse på en alarmindikator. Således hjælper mikrodatamaten med til at vedligeholde tørreapparatsystemet og letter fejludbedring.

Følgende funktioner udføres af datamat-styresystemet: A. Afføling af tørreapparatets driftsforhold: tilgangstryk, tilgangsvolumenhastighed, tilgangstemperatur, adsorberet fugtighed, regenerationstryk, B. Renseberegning: krævet rensning for fuldstændig regeneration, rensestrømmens volumenhastighed.

C. Styring af tørreapparatets funktion: omskiftning af kamre på grundlag af en fastlagt tid, afbrydning af rensestrøm efter passage af den krævede strømning, rekonditionering af tørrematerialelejer ved hjælp af et manuelt aktiveret startprogram, frembringelse af maksimal rensestrøm ved høj afgangs fugtighed, (H kun efter valg) frembringelse af en gensidigt låst kompressorstandsning for at bidrage til at sikre et luftforsyningssystem.

D. Fremvisning af øjeblikkelige driftdata: tilgangs volumenhastighed, til gangs tryk, tilgangs temperatur; samlet sparet energi.

E. Indikering af fejltilstande: høj afgangsfugtighed (H kun efter valg), omskiftnings fejl, følerfejl, omskifter- eller kontraventilfejl, fejl i elektronisk kredsløb, lavt tilgangstryk, for stor volumenhastighed, for stor tilgangstemperatur, snavset lyddæmper.

Som beskrevet tidligere har de forskellige rense-og regenerationsføleorganer for tilgang og afgang flere funktioner, afhængigt af hvilket leje, der befinder sig i adsorptionscyklus, og hvilket leje, der befinder sig i regenerationscyklus, idet et givet føleorgan i én cyklus f.eks. vil afføle tilgangstemperatur, mens det i en anden cyklus vil afføle afgangstemperatur. Hvilket føleorgan, der vil afføle hvilken funktion i hvilken cyklus, fremgår af denne del af beskrivelsen.

I tørreapparatsysternet ifølge opfindelsen kan anvendes en hvilken som helst art absorptionsmateriale, som er egnet til at adsorbere fugt fra gasser. Aktivt kul, aluminiumoxyd, kiselgel, magnesia, forskellige metaloxyder, lerarter, valkejord, benkul, "Mobilbeads" og lignende fugtadsorberende materialer kan anvendes som tørremiddel.

Der kan også anvendes molekylære sier, da disse i mange tilfælde har fugtfjernende egenskaber. Denne materialetype omfatter zeolitter, både naturligt forekommende og syntetiske, hvori porernes diameter kan variere fra størrelsesordenen nogle Ångstrøm til fra 12 til 15 Å eller mere. Chabasit og analcit er repræsentative for naturligt forekommende zeolitter, som kan anvendes. De syntetiske zeolitter, som kan anvendes, omfatter dem, som er beskrevet i US-patentskrifterne nr. 2.442.191 og 2.306.610. Alle disse materialer er velkendte som tørremidler, og detaljerede beskrivelser af disse findes i faglitteraturen.

De tørreapparater, som er beskrevet og vist på tegningen, er alle indrettet til rensestrømregeneration med rensestrømmen gående modsat den våde tilgangsgas's strømretning. Dette er, som det er kendt, den mest effektive måde at anvende et tørremiddelleje på. Når den våde gas passerer gennem et tørremiddelleje i én retning, aftager tørremidlets fugtighedsindhold gradvis, og normalt vil der være adsorberet mindst fugtighed i afgangsenden af lejet. Følgelig er det kun sund ingeniørpraksis at indføre den regenererende rensegas fra afgangsenden, således at det undgås at drive fugt fra lejets mere våde del ind i lejets mere tørre del og derved forlænge den krævede regenerationscyklustid. Hvis rensestrømmen bliver tilført i udtagsenden, vil den fugtighed, som befinder sig der, skønt det måske kun er en lille mængde, blive fjernet af rensestrømmen og bragt nedad mod den mere våde ende af lejet. Således bliver lejet regenereret fremadskridende fra udtagsenden, og al fugtigheden transporteres den mindst mulige afstand gennem lejet, før den når frem til indtagsenden.

Til nogle formål kan det imidlertid være ønskeligt at lede rensestrømmen i den samme retning som tilgangsstrømmen. Ifølge opfindelsen er det muligt at føre tørremidlets fugtighedsindhold op til et meget nøjt niveau -meget højere end det normalt er muligt - på grund af mikrodatamatens beskyttende funktion, som gør det muligt at sikre regeneration i et tidsrum, som er mere præcist afmålt i forhold til fugtigheds niveauet end det tidligere har været muligt. Følgelig er der i mange tilfælde, hvis lejet helt igennem er bragt nær mætningspunktet, lille forskel på, om rensestrømmen strømmer ind i tilgangsenden eller i afgangsenden, og opfindelsen omfatter begge funktionsmåder, skønt modsatrettet regenerationsstrømning naturligvis foretrækkes i de fleste tilfælde.

I det følgende gives et eksempel på et foretraakkket tørreapparat og en fremgangsmåde til drift af et tørresystem ifølge opfindelsen.

Eksempel.

Et to-lejers tørreapparat uden opvarmning af den art, som er vist i fig. 1 og 3, med to tørremiddel le ji'er, 127 cm lange og 20,1 cm i diameter, hvor hvert leje indeholdt 34 kg aktivt aluminiumoxyd,-blev anvendt til at tørre luft med 70% relativ fugtighed, 19,44°C til 21,11°C og 6,6 bar tilgangstryk. Luftens overfladestrømhastighed var 16,8 m/min..

Der blev indsamlet data fra et antal tørrecykler, som blev gennemført ved anvendelse af dette apparat. Af disse data fremgik det, at mikrodatamaten styrede regenerations-cyklus tiden hensigtsmæssigt med henblik på at regenerere adsorptionslejet fuldstændigt, og at denne styring med den faste cyklustid lig 10 min. - 5 min. for hvert leje -gjorde det muligt at slutte tørrecyklustiden ved et sikkert fugtighedsniveau i afgangsgassen. Ud fra de forskellige cyklustider var det også klart, at mikrodatamaten justerede regenerationscyklens længde til at passe med variationer i tilgangsluftens fugtighedsniveau og forlængede således tørremidlets levetid ved at nedskære antallet af regenerationer væsentligt.

Skønt opfindelsen er blevet beskrevet med hovedvægten lagt på et tørremiddelapparat og en fremgangsmåde til tørring af gasser, vil det for fagfolk være indlysende, at dette apparat med et passende valg af adsorptionsmateriale kan anvendes til udskillelse af én eller flere luftformige komposan-ter fra en luftformig blanding. I et sådant tilfælde kan den adsorberede komposant fjernes fra adsorptionsmaterialet ved en trykreduktion under regeneration uden tilførsel af varme. Således kan processen anvendes til udskillelse af hydrogen fra petroleumhydrocarbon-strømme og andre gasblandinger, som indeholder dette, til udskillelse af oxygen fra nitrogen, til udskillelse af olefiner fra mættede hydrocarboner og lignende. Adsorprionsmaterialer, som kan anvendes til dette formål, vil være kendte for fagfolk.

I mange tilfælde kan adsorptionsmaterialer, som anvendes til at fjerne fugtighed fra luft, også fortrinsvis anvendes til at adsorbere en eller flere gaskomposanter fra en blanding af disse, f.eks. aktiveret carbon, glasuld, adsorberende bomuld, metaloxider, lerarter, som f.eks. attapulgit og bentonit, valkejord, benkul, samt naturligt forekommende og syntetiske zeolitter. Zeolitterne er særligt effektive til fjernelse af nitrogen, hydrogen og olefiner som ethylen eller propylen fra en blanding med propan og højere paraffinhydrocarboner, buten eller højere olefiner. En zeolits udvælgelsesevne er afhængig af materialets porestørrelse. Den tilgængelige litteratur angiver den selektive adsorptionsevne for tilgængelige zeolitter, så valget af et materiale til et bestemt formål er temmelig simpelt og udgør ikke en del af opfindelsen.

I nogle tilfælde kan adsorptionsmaterialet anvendes til at udskille et antal stoffer ved en enkelt gennemgang. Aktiveret aluminiumoxyd vil f.eks. adsorbere både fugtdampe og kultveilte i modsætning til "Mobilbeads", som kun vil adsorbere vanddamp i en sådan blanding.

Claims

1. Fremgangsmåde til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden i ét af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første, hvilken fremgangsmåde omfatter, at den første gas adsorberes med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet, og at der dannes en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der afgrænser en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, mens der ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptionsmateriale med læn-blik på at desorbere den første, herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, idet det andet leje derved regenereres for en anden adsorptionscyklus, hvorefter lejerne omskiftes periodisk, så at alternativt ét leje undergåa: regeneration og det andet befinder sig i cyklens adsor$>-tionsdel, kendetegnet ved a) afføling af driftsforholdene, omfattende gasvo-lumenhastighed gennem lejet med adsorption, tilgangs- og afgangstemperatur og tilgangs- og afgangstryk i lejet med adsorption samt regenerationstryk i lejet med regeneration, b) beregning af størrelsen af den rensestrøm, som kræves til at regenerere adsorptionsmaterialet i lejet med regeneration, c) beregning af rensestrømmens volumenhastighed under driftsbetingelserne og derefter, d) styring af regenerationstiden og standsning af rensestrømmen, når lejet med regeneration er blevet regenereret, e) styring af den cyklustid, hvormed lejerne omskiftes, til en periode, som ikke er kortere end regnerations-tiden og f) omskiftning af adsorptionslejerne ved cyklustidens udløb.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at regenerationscyklen har kortere varighed end adsorptionscyklen, og at det leje, som bliver regenereret, bliver aflukket, og rensestrømmen afbrudt, når regenerationen er fuldført, idet den resterende cyklustid anvendes til at nedkøle det regenererede leje, så at det har en for adsorption egnet temperatur, når strømningen af tilgangsgas til dette leje genoptages.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at cyklustiden er fastlagt til et gentaget tidsinterval, som er længere end det længste tidsinterval, som kræves til at regenerere det brugte leje.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at regenerationen af det brugte leje udføres under udnyttelse af kun adsorptionsvarmen i lejet til desorption.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende tegnet ved, at der anvendes en mikrodatamat, som er programmeret til at afføle driftsforholdene omfattende volumenhastighed, tilgangs- og afgangstemperatur og -tryk og regenerationstryk, og som ud fra de således affølte driftsforhold beregner mængden af den rensegas, som kræves til at regenerere det adsorptionsleje, som med henblik på regeneration er afskåret fra hovedstrømmen, beregner rensestrømmens volumenhastighed og på grundlag af disse beregninger styrer regenerationstiden på en sådan måde, at rensestrømmen standser, når adsorptionslejet er blevet regenereret, styrer cyklustiden samt omskifter adsorptionslejerne ved udløbet af cyklustiden.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet v e &, at fremgangsmåden anvendes til at tørre gasblandingen.

7. Fremgangsmåde til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden ende af et leje af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas og kræver periodisk regeneration, hvilken fremgangsmåde omfatter at den første gas adsorberes med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, og at en rensestrøm af afgangsgas derefter periodisk ledes gennem lejet af adsorptionsmateriale med henblik på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet, og derved regenerere lejet for en anden adsorptionscyklus, kendetegnet ved a) afføling af driftsforholdene under adsorption omfattende gasvolumehhastighed gennem lejet, tilgangs- og afgangstemperatur og tilgangs- og afgangstryk, b) beregning af størrelsen af den rensestrøm, som kræves til at regenerere adsorptionslejet ved et valgt regenerationstryk, c) tilføring derefter af den beregnede rensestrøm med en valgt volumenhastighed for rensestrømmen, idet regenerationstiden styres, og rensestrømmen stoppes, når lejet er blevet regenereret, og d) genoptagelse af gennemledningen af blandingen gennem lejet med henblik på en anden adsorptionscyklus.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der anvendes en mikrodatamat, som er programmeret til under adsorption at afføle driftsforholdene omfattende volumenhastighed, tilgangs- og afgangstemperatur og -tryk samt regenerationstryk, og som ud fra de således affølte driftsforhold beregner mængden af den rensegas, som kræves til at regenerere det fra hovedstrømmen med henblik på regeneration afskårne adsorptionsleje, beregner rensestrømmens volumenhastighed og på grundlag af disse beregninger styrer regenerations-tiden med henblik på at stoppe rensestrømmen, når adsorptionslejet er blevet regenereret, samt igen tilslutter adsorptionslejet på det tidspunkt, hvor adsorptionscyklen skal genoptages.

9. Gasfraktioneringsapparat til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til under en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden i ét af to lejer af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, adsorption af den første gas med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrations-gradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, idet der samtidigt ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem det andet af de to lejer af adsorptionsmateriale med henblik på at desorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet og derved regenerere det andet leje for en anden adsorptionscyklus, derefter periodisk omskiftning af lejerne, så at alternativt §t leje undergår regeneration og det andet befinder sig i cyklens adsorptionsdel, hvilket gasfraktioneringsapparat omfatter mindst to beholdere (I,II), som indeholder adsorptionslejerne og er indrettet til skiftende, periodisk adsorption i og regeneration af de heri indeholdte adsorptionslejer på en sådan måde, at én beholder befinder sig i cyklens adsorptionsdel, mens den anden beholder befinder sig i cyklens regenerationsdel, kendetegnet ved a) organer (P^-Pg, T-j-T^.·) til af føling af (1) gassens volumenhastighed gennem beholderen med adsorption,, (2) tilgangs- og afgangsgastemperatur, (3) tilgangs- mg aifgangsgastryk, og (4) regenerations tryk, tog b) en mikrodatamatenhed, som er programmeret til at indsamle og (Udnytte .informationen fra føleorganerne med henblik på at beregne 'den mængde rensegas, som kræves til at regenerere det ar&sorptionsleje, som er afskåret fra hovedstrømmen med henblik på regeneration, beregne rensestrømmens volumenbastighed, og på grundlag af disse informationer styre regenerat&onstiden med henblik på at standse rensestrØmmen, når adsorptionslejet er blevet regenereret, styre eykliustiden <o.g omskifte adsorptionslejerne ved udløbet af .cykluetiden.

10. Gasfraktiener ingsapparat til reduktion af én eller flere første gassers koncentration i en blanding af disse med en anden gas til mader en maksimumsgrænsekoncentration af disse i den .anden gas, idet blandingen føres i kontakt med og fra den ene ende til den anden ende af et leje af et adsorptionsmateriale, som har en større affinitet til den første gas, adsorption af den første gas med henblik på at skabe en afgangsgas med en koncentration mindre end maksimumet og dannelse af en koncentrationsgradient af den første gas i lejet, som progressivt aftager fra den ene til den anden ende, efterhånden som adsorptionen skrider frem, og en stigende koncentration af den første gas i lejet, der fastlægger en koncentrationsfront, som progressivt skrider frem i lejet fra den ene ende til den anden ende, efterhånden som adsorptionsmaterialets kapacitet herfor aftager, hvorefter der periodisk ledes en rensestrøm af afgangsgas gennem lejet af adsorptionsmateriale med henblik på at adsorbere den første herpå adsorberede gas og vende den første gas's koncentrationsfronts fremadskridende retning i lejet og derved regenerere lejet for en anden adsorptionscyklus, hvilket gasfraktioneringsapparat omfatter en beholder, som indeholder adsorptionslejet og er indrettet til skiftende og periodisk adsorption og regeneration af det heri indeholdte adsorptionsleje, kendetegnet ved a) organer (P^-P^, T^“Tg) til un^er adsorptionen at afføle (1) gassens volumenhastighed gennem beholderen, (2) tilgangs- og afgangstemperatur, og (3) tilgangs- og afgangsgastryk, b) en mikrodatamatenhed, som er programmeret til at indsamle og udnytte informationen fra føleorganerne med henblik på at beregne den mængde rensegas, som ved et valgt regenerationstryk kræves til at regenerere adsorptionslejet, når det med henblik på regeneration er afskåret fra hovedstrømmen, beregne rensestrømmens volumenhastighed og på grundlag af disse informationen styre regenerationstiden med henblik på at standse renses trømmen, når adsorptionslejet er blevet regenereret, og på dette tidspunkt føre adsorptionslejet tilbage til adsorption.