ES2214818T3 - Procedimiento de adsorcion por oscilacion de presion para la separacion de un gas, y sistema que utiliza un adsorbedor unico y reciclaje del producto. - Google Patents
Procedimiento de adsorcion por oscilacion de presion para la separacion de un gas, y sistema que utiliza un adsorbedor unico y reciclaje del producto.Info
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Abstract
Una mezcla de gas, especialmente aire, se separa por un procedimiento de adsorción a presión alterna en el que una parte del gas de efluente del adsorbedor se almacena (31) y recicla (9, 27, 25, 23) hacia el adsorbedor (21) concurrentemente con, y simultáneamente con, una evacuación de gas. El gas de reciclaje se recicla (1) después de la despresurización con una evacuación continua de gas tal que la presión en el recipiente adsorbedor (21) permanece esencialmente constante a una presión de adsorbedor mínima y/o (ii) durante al menos una parte de represurización en una etapa de purga-represurización combinada de manera que la presión el en recipiente de represurización (21) se incrementa hasta un valor intermedio la presión de adsorbedor mínima y la presión de alimentación y/o (iii) durante al menos una parte de despresurización del recipiente adsorbedor (21). El reciclo acorta el ciclo temporal y mejora globalmente el funcionamiento del sistema.
Description
Procedimiento de adsorción por oscilación de
presión para la separación de un gas, y sistema que utiliza un
adsorbedor único y reciclaje del producto.
La adsorción por oscilación de presión
(pressure swing adsorption) es un método bien conocido para
la separación de mezclas de gases a granel y para la purificación
de corrientes gaseosas que contienen bajas concentraciones de
componentes indeseables. El método se ha desarrollado y adaptado
para un amplio intervalo de condiciones de operación, pureza del
producto, y recuperación del producto. Muchos sistemas de adsorción
por oscilación de presión utilizan dos o más lechos adsorbentes que
operan en una secuencia cíclica para mantener un caudal de producto
constante mientras los lechos seleccionados realizan diferentes
etapas que incluyen adsorción, despresurización, desorción, purga,
igualación de la presión, represurización, y otras etapas
relacionadas. Se requieren lechos adsorbentes múltiples que usan
numerosos etapas de proceso para lograr alta pureza y/o
recuperación de productos gaseosos valiosos tales como hidrógeno,
óxidos de carbono, gas de síntesis, hidrocarburos ligeros, y
similares. El alto coste de la generación de mezclas de gases de
alimentación que contienen estos valiosos componentes y los
requerimientos de alta pureza para ciertos productos justifican
usualmente la complejidad y el alto coste de los sistemas de
adsorción por oscilación de presión de lecho múltiple.
Se han desarrollado y son conocidos en la técnica
una serie de procedimientos (PSA) de adsorción por oscilación de
presión de lecho único. Muchos de estos procedimientos operan
parcialmente a presiones por debajo de la atmosférica y se describen
como adsorción en vacío (VSA) (vacuum swing adsorption) o
procedimientos (VPSA) (vacuum-pressure swing
adsorption) de adsorción por oscilación de presión en vacío. En
la presente memoria descriptiva, la adsorción por oscilación de
presión (PSA) se usa como un término genérico para describir todos
los tipos de sistemas de adsorción cíclicos considerando los niveles
de presión de operación.
Otros productos gaseosos que es posible recuperar
por PSA no requieren la alta pureza y/o recuperación de los
productos mencionados antes. En la recuperación de oxígeno y
nitrógeno del aire por PSA, por ejemplo, es aceptable para muchos
usos finales un producto de pureza inferior que contenga de 90 a 95%
en volumen de oxígeno, y se pueden usar sistemas PSA más simples
para proporcionar tal producto. Estos sistemas PSA más simples
tienen un coste de capital y de operación significativamente
inferiores que los sistemas de lecho múltiple descritos antes. El
más simple de estos sistemas PSA para la separación del aire
utiliza un único lecho adsorbente junto con uno o más recipientes de
almacenamiento de gas para permitir un flujo de producto constante
y proporcionar gas para la purga y presurización del adsorbente
durante la parte de regeneración del ciclo PSA.
El documento
US-A-4.561.865 describe un sistema
PSA de lecho único que comprende un adsorbente y un depósito de
equilibrio que opera con un compresor de alimentación en un ciclo
de tres etapas. En primer lugar, el aire de alimentación comprimido
se introduce en el adsorbente, lo que aumenta la presión en el
adsorbente, y simultáneamente el efluente del adsorbente se retira
al depósito de equilibrio. Una porción del gas se retira del
depósito de equilibrio como un producto enriquecido en oxígeno. La
alimentación del adsorbente es después discontinua y el adsorbente
se descarga a contracorriente (es decir, a través del extremo de
alimentación del adsorbente) hacia la atmósfera. Durante esta etapa
de descarga, el gas de purga del depósito de equilibrio se introduce
en el extremo del adsorbente. Cuando se completa la etapa de
descarga/purga, el adsorbente y el depósito de equilibrio se
igualan en cuanto a presión a través del extremo del adsorbente (es
decir, a contracorriente). Se repiten las etapas de manera cíclica.
El documento US-A-4.511.3777
describe un aparato modula que usa este procedimiento PSA.
Se describe en el documento
US-A-4.892.566 un sistema PSA de
lecho único que utiliza un adsorbente junto con un depósito de
equilibrio, un compresor de alimentación, y válvulas de cambio
(switch valves) para llevar a cabo una serie de etapas. En primer
lugar, el aire de alimentación comprimido se introduce en el
adsorbente, lo que aumenta la presión en el adsorbente, mientras al
mismo tiempo el efluente del adsorbente se retira al depósito de
equilibrio. Una porción del gas se retira del depósito de
equilibrio como un producto enriquecido en oxígeno. La alimentación
del adsorbente es discontinua y se cierra la salida del adsorbente,
y el adsorbente se descarga a contracorriente (es decir, a través
del extremo de alimentación del adsorbente) hacia la atmósfera. Se
introduce gas del depósito de equilibrio en la contracorriente del
adsorbente (es decir, a través del extremo del adsorbente) y se
igualan las presiones en el adsorbente y el depósito de equilibrio.
Se presuriza después el adsorbente con aire de alimentación a
travás del extremo de alimentación y se iguala la presión con el
depósito de equilibrio. Se presuriza adicionalmente el adsorbente
hasta una presión por encima de la del depósito de equilibrio, y
finalmente se igualan las presiones del adsorbente y del depósito
de equilibrio. Se repiten las etapas de manera cíclica.
El documento
US-A-5.032.150 describe un
procedimiento PSA de lecho único que utiliza depósito múltiples de
almacenamiento de gas en un ciclo PSA para separar el aire. El aire
comprimido se alimenta desde un depósito de alimentación de aire en
un adsorbente presaturado con gas rico en oxígeno procedente de un
ciclo previo y el efluente del adsorbente se dirige a un depósito
colector del producto, del cual se retira una porción del gas como
un producto rico en oxígeno. La salida del adsorbente se cierra
después y se iguala la presión del adsorbente con la del depósito
de alimentación de aire. A continuación, se lava el adsorbente con
gas rico en nitrógeno de un depósito de producto de nitrógeno, y el
gas desplazado se almacena en el depósito de alimentación de aire.
El adsorbente saturado de nitrógeno es después despresurizado a
contracorriente (es decir, a través del extremo de alimentación del
adsorbente) en el depósito de producto de nitrógeno. Si se requiere
el nitrógeno se puede retirar como un producto. Finalmente se purga
el adsorbente a contracorriente con gas rico en oxígeno del
depósito colector del producto para desplazar el nitrógeno de él y
después se presuriza a contracorriente con el gas rico en oxígeno a
la presión de adsorción. Las etapas se repiten de una manera
cíclica.
Se describe en el documento
US-A-5.071.449 un sistema PSA rápido
de un único recipiente, en el que el recipiente contiene capas de
adsorción dobles y opera de una manera alternante con un gas de
alimentación continua y dos corrientes continuas de producto. No se
usa un depósito de equilibrio de producto. Se describe en el
documento US-A-4.194.892 otro
sistema PSA rápido que utiliza un único lecho adsorbente que opera
en un ciclo de 30 segundos o menos. El efluente del adsorbente
fluye opcionalmente a través de un depósito de equilibrio de
producto para amortiguar las fluctuaciones del flujo durante el
ciclo del adsorbente.
Se describe en el documento
US-A-5.370.728 un sistema PSA de
lecho único con un depósito de equilibrio de producto y un depósito
de igualación. Al operar este sistema, la alimentación del aire
comprimido se introduce en el lecho adsorbente, presurizando el
lecho desde una presión intermedia hasta una presión de adsorción
máxima, y el producto efluente se retira del lecho al depósito de
equilibrio del producto. El lecho adsorbente se aísla después y se
despresuriza a contracorriente (es decir, a través del extremo)
hacia un depósito de igualación a la presión intermedia. A
continuación, se despresuriza adicionalmente el lecho a
contracorriente (es decir, a través del extremo de alimentación)
hasta una presión de desorción inferior, y se purga el lecho a
contracorriente con gas del depósito de equilibrio del producto. El
lecho es después presurizado a contracorriente a la presión
intermedia con el gas del depósito de igualación. Finalmente se
presuriza el lecho con aire de alimentación y las etapas se repiten
de una manera cíclica.
Se describen otros procedimientos PSA de lecho
único en los documentos US-A- 4.065.272;
US-A-4.477.264;
US-A-5.228.888;
US-A-5.415.683;
US-A-5.658.371;
US-A- 5.679.134; y
US-A-5.772.737; y en los
documentos
JP-A-9-77502 y JP-A-10-1947080; y en el documento EP-A-0771583 A1.
JP-A-9-77502 y JP-A-10-1947080; y en el documento EP-A-0771583 A1.
Varios de los documentos citados antes describen
depósitos múltiples de almacenamiento de gas para proporcionar el
gas de purga y represurización. Los documentos
US-A-5.370.728,
US-A-5.658.371, y
EP-A-0 771 583 describen el uso de
depósitos dobles de almacenamiento de gas en sistemas de separación
de aire de lecho único para la recuperación del oxígeno. Un
depósito almacena gas en el espacio vacío o gas de despresurización
parcial que tiene una pureza de oxígeno inferior y el otro depósito
almacena gas producto con mayor pureza de oxígeno. El gas
almacenado que tiene la pureza de oxígeno inferior se usa para la
represurización parcial del adsorbente mientras que una porción del
gas producto con mayor pureza almacenado se usa para la purga del
adsorbente. El documento
US-A-5.032.150 describe la
recuperación del nitrógeno procedente del aire en un sistema PSA
que usa depósitos múltiples de almacenamiento de gas, donde un
depósito almacena gas rico en oxígeno para la purga del adsorbente y
otro depósito almacena producto rico en nitrógeno para desplazar el
oxígeno del adsorbente después de que se ha completado la purga.
Los procedimientos y sistemas PSA de lecho único
descritos antes proporcionan la producción eficaz de un producto
gaseoso enriquecido a partir de una mezcla de gases de
alimentación, y las mejoras pueden alentar el uso más amplio de
estos procedimientos y sistemas de lecho único. En particular, el
uso eficaz del gas producto para la purga es importante para
maximizar la recuperación del producto y para minimizar el consumo
de potencia del soplante de alimentación/evacuación. La invención
descrita más adelante y definida en las reivindicaciones que siguen
ofrece una mejora en los procedimientos y sistemas PSA, en los
cuales el gas de purga procedente de un depósito de almacenamiento
de gas producto se introduce en el adsorbente durante la
despresurización, durante un periodo con presión del adsorbente
esencialmente constante, y/o durante la represurización.
Según un primer aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento de adsorción por oscilación de presión
para la separación de un gas de alimentación presurizado que
contiene al menos un componente más fuertemente adsorbible y al
menos un componente menos fuertemente adsorbible que comprende las
etapas de:
(a) introducir el gas de alimentación presurizado
a una presión de alimentación en un extremo de alimentación de un
único recipiente de adsorbente que contiene un adsorbente sólido
que adsorbe preferiblemente el componente más fuertemente
adsorbible, retirar de un extremo del recipiente de adsorbente un
gas efluente del adsorbente enriquecido en el componente menos
fuertemente adsorbible, e introducir una porción del gas efluente
del adsorbente en un depósito de almacenamiento de gas;
(b) terminar la introducción del gas de
alimentación presurizado en el recipiente de adsorbente y
despresurizar el recipiente de adsorbente mediante la retirada del
gas de allí hasta que la presión alcance una presión mínima del
adsorbente;
(c) continuar la retirada del gas de un extremo
del recipiente de adsorbente por evacuación, introduciendo mientras
simultáneamente el gas efluente del adsorbente almacenado del
depósito de almacenamiento de gas en el extremo opuesto del
recipiente de adsorbente de modo que la presión en el recipiente de
adsorbente permanezca esencialmente constante a la presión mínima
del adsorbente;
(d) represurizar el recipiente de adsorbente
desde la presión mínima del adsorbente a la presión de alimentación
por la introducción de uno o más gases de represurización en el
recipiente de adsorbente, donde al menos una porción de la
represurización se realiza en una etapa combinada de
represurización-purga, en la que se evacua el gas
de un extremo del recipiente de adsorbente mientras el gas efluente
del adsorbente almacenado del depósito de almacenamiento se
introduce en el extremo opuesto del recipiente de adsorbente de modo
que la presión en el recipiente de adsorbente aumenta hasta un
valor intermedio entre la presión mínima del adsorbente y la
presión de alimentación; y
(e) repetir la etapas (a) hasta (d) de manera
cíclica.
El gas de alimentación puede ser aire, donde el
componente más fuertemente adsorbible es el nitrógeno y el
componente menos fuertemente adsorbible es el oxígeno. El
procedimiento puede utilizar uno o más adsorbente sólidos
seleccionados del grupo constituido por zeolitas de intercambio
catiónico monovalentes o bivalentes que tienen estructura tipo A,
tipo X, o tipo mordenita.
Al menos una porción de la despresurización de la
etapa (b) se puede realizar retirando gas del espacio vació
enriquecido en el componente menos fuertemente adsorbible. Si se
desea, al menos una porción de la despresurización de la etapa (b)
se puede realizar descargando gas presurizado del recipiente de
adsorbente a la atmósfera. Preferiblemente, al menos una porción de
la despresurización de la etapa (b) se realiza evacuando el
recipiente de adsorbente hasta la presión mínima del adsorbente,
donde la presión mínima del adsorbente está por debajo de la
presión atmosférica.
Una porción de la represurización de la etapa (d)
se puede realizar introduciendo gas efluente del adsorbente
almacenado del depósito de almacenamiento de gas en un extremo del
recipiente de adsorbente mientras no se evacua gas del extremo
opuesto del recipiente de adsorbente. Adicionalmente u
opcionalmente, una porción de la represurización de la etapa (d) se
puede realizar introduciendo gas de alimentación presurizado en el
extremo de alimentación del recipiente de adsorbente y
simultáneamente introduciendo gas efluente del adsorbente
almacenado del depósito de almacenamiento de gas en el extremo
opuesto del recipiente de adsorbente. Si se desea, una porción de la
represurización de la etapa (d) se puede realizar a presiones hasta
la presión atmosférica colocando un extremo del recipiente de
adsorbente en comunicación de flujo con la atmósfera de modo que el
aire atmosférico fluya en el recipiente de adsorbente.
Al menos una porción del gas efluente del
adsorbente enriquecido en el componente menos fuertemente adsorbible
se puede retirar como un gas producto final durante la etapa (a).
Una porción del gas efluente del adsorbente almacenado del depósito
de almacenamiento de gas se retira como un gas producto final
durante las etapas (b), (c), y (d). Opcionalmente, al menos una
porción del gas en el espacio vacío enriquecido en el componente
menos fuertemente adsorbible se puede retirar como un gas producto
final durante la etapa (b).
La invención incluye un sistema de adsorción por
oscilación de presión para la separación de un gas de alimentación
que contiene al menos un componente más fuertemente adsorbible y al
menos un componente menos fuertemente adsorbible que comprende:
(a) un único recipiente de adsorbente que
contiene un adsorbente sólido que adsorbe preferiblemente el
componente más fuertemente adsorbible, donde el recipiente tiene un
extremo de alimentación y un extremo del producto;
(b) soplante, medios válvulas y tubos para (1)
introducir el gas de alimentación en el extremo de alimentación del
recipiente de adsorbente y (2) retirar un gas de evacuación del
extremo de alimentación del recipiente de adsorbente;
(c) medios de tubos para retirar el gas efluente
del adsorbente enriquecido en el componente menos fuertemente
adsorbible del extremo del recipiente de adsorbente;
(d) un depósito de almacenamiento de gas para
guardar una porción del gas efluente del adsorbente retirado del
extremo del recipiente de adsorbente;
(e) medios de tubos para introducir la porción
del gas efluente del adsorbente dentro del depósito de
almacenamiento de gas y para transferir el gas efluente del
adsorbente del depósito de almacenamiento de gas al recipiente de
adsorbente;
(f) medios de válvulas para aislar el depósito de
almacenamiento de gas del recipiente de adsorbente;
(g) medios de tubos y válvulas para retirar al
menos una porción del gas efluente del adsorbente como un gas
producto final enriquecido en el componente menos fuertemente
adsorbible; y
(h) medios de control asociado con los medios de
válvulas de (b) y (f) para regular una etapa combinada de
represurización-purga en la que el gas se evacua de
un extremo del recipiente de adsorbente mientras el gas efluente del
adsorbente almacenado del depósito de almacenamiento se introduce
en el extremo opuesto del recipiente de adsorbente de modo que la
presión en el recipiente de adsorbente aumenta hasta un valor
intermedio entre la presión mínima del adsorbente y la presión de
alimentación.
Los medios de control de (h) pueden regular
también las etapas (1) introducir el gas de alimentación en el
extremo de alimentación del recipiente de adsorbente y (2) retirar
el gas de evacuación del extremo de alimentación del recipiente de
adsorbente. Los medios de control de (h) pueden regular también los
medios de válvulas de (f) para aislar el depósito de almacenamiento
de gas del recipiente de adsorbente.
Los medios de control de (h) pueden regular
también los medios de válvulas de (b) y (f) para evacuar gas desde
un extremo del recipiente de adsorbente y simultáneamente introducir
gas efluente del adsorbente almacenado del depósito de
almacenamiento de gas en el extremo opuesto del recipiente de
adsorbente de modo que la presión en el recipiente de adsorbente
permanezca esencialmente a la presión mínima del adsorbente.
Además, los medios de control de (h) pueden regular también los
medios de válvulas de (b) y (f) para introducir gas efluente del
adsorbente almacenado del depósito de almacenamiento de gas en un
extremo del recipiente de adsorbente mientras no se evacua gas del
extremo opuesto del recipiente de adsorbente. Los medios de control
de (h) pueden regular también los medios de válvulas de (b) y (f)
para introducir gas de alimentación presurizado en el extremo de
alimentación del recipiente de adsorbente y simultáneamente
introducir gas efluente del adsorbente almacenado del depósito de
almacenamiento de gas en el extremo opuesto del recipiente de
adsorbente.
En las descripciones de las realizaciones de la
presente invención dadas aquí, los siguientes significados están
asociados con términos específicos usados.
Tiene lugar una etapa de alimentación durante el
tiempo en el que el gas de alimentación presurizado se introduce en
el recipiente de adsorbente.
La despresurización es la retirada de gas del
recipiente de adsorbente acompañada por una disminución de la
presión del adsorbente. La despresurización se puede lograr
descargando el gas desde una presión superatmosférica directamente
a la atmósfera o a otro recipiente de proceso o volumen cerrado que
esté a presión inferior. La despresurización se puede lograr también
por evacuación, la cual es la retirada del gas del adsorbente por
medios mecánicos tales como una bomba de vacío o un soplante. La
evacuación se pude llevar a cabo a lo largo de cualquier intervalo
de presiones del adsorbente, pero típicamente se lleva a cabo
presiones subatmosféricas, es decir, en vacío.
La represurización es la introducción de gas en
el recipiente de adsorbente acompañada por un aumento de la presión
del adsorbente.
La purga es la introducción de un gas de purga,
típicamente un gas producto, en un extremo del adsorbente mientras
un gas efluente se retira del extremo opuesto del recipiente. La
purga se puede llevar a cabo a cualquier presión, pero es más
eficaz a presiones subatmosféricas. La purga se puede llevar a cabo
durante la despresurización, evacuación, o represurización, y por
tanto la presión del adsorbente puede aumentar, disminuir, o
permanecer constante durante cualquier parte de la etapa de
purga.
El gas en el espacio vacío es gas no adsorbido
contenido en el volumen intersticial o interparticular dentro del
recipiente de adsorbente, e incluye gas en los tupos y volumen
muerto del recipiente que no está ocupado por el adsorbente.
El gas producto del adsorbente es gas efluente
del recipiente de adsorbente.
El producto gaseoso final es gas retirado de los
medios de almacenamiento para consumo externo.
La siguiente es una descripción solamente a modo
de ejemplo y con referencia a las figuras que acompañan las
realizaciones preferidas presentes de la invención. En las
figuras:
Fig. 1. es un diagrama de flujo esquemático de
una realización de la presente invención;
Fig. 2. es un gráfico del adsorbente y del
depósito de almacenamiento de gas frente al tiempo para un ciclo de
proceso de la presente invención;
Fig. 3 es un gráfico del adsorbente y del
depósito de almacenamiento de gas frente al tiempo para un ciclo de
proceso alternativo de la presente invención;
Fig. 4 es un gráfico de la presión del recipiente
de adsorbente frente al tiempo durante las etapas de purga del ciclo
de proceso de la Fig. 3; y
Fig. 5 es un gráfico de la fuerza del soplante al
vacío frente al tiempo durante las etapas de purga del ciclo de
proceso de la Fig. 3.
Las etapas del procedimiento de una realización
de la invención se describen en detalle a continuación con
referencia a la Fig. 1. La descripción se ilustra por la
recuperación del oxígeno del aire, pero el procedimiento se puede
usar para separar otras mezclas de gases.
El aire atmosférico, preferiblemente filtrado por
métodos conocidos para separar materiales perjudiciales en forma de
partículas, fluye a lo largo de la línea 1 de alimentación,
silenciador de entrada 3, línea 5, válvula abierta 7, y línea 9
hasta la entrada del soplante 11. El soplante 11, que típicamente es
un soplante rotatorio tipo lobe Roots, comprime el aire a una
presión de alimentación típicamente en el intervalo de 125 a 160
kPa. Se puede usar opcionalmente después del soplante un cambiador
de calor (no mostrado). El gas de alimentación presurizado fluye a
través de la línea 13 por la válvula abierta 15 y a través de las
líneas 17 y 19 al recipiente 21 del adsorbente que contiene
material adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno, el
componente más fuertemente adsorbible en la alimentación de aire.
El recipiente 21 del adsorbente está inicialmente a una presión
intermedia típica de 100 a 107 kPa, como resultado de una etapa de
represurización previa (descrita posteriormente), y las presiones
en el recipiente 21 del adsorbente y en el depósito 31 de
almacenamiento de gas son esencialmente iguales. Al aire de
alimentación presurizado aumenta la presión en el recipiente de
adsorbente a la presión de adsorción total de 125 a 160 kPa durante
un periodo de aproximadamente 13 a 20 segundos. El agua presente en
el aire atmosférico se puede separar corriente arriba del
recipiente 21 del adsorbente por métodos conocidos, o
alternativamente se puede separar en el recipiente de adsorbente
por el uso de una capa de adsorbente en el extremo de la malla de
adsorbente, que preferiblemente adsorbe agua.
Cuando la alimentación del aire presurizado pasa
a través del recipiente de adsorbente, se enriquece en oxígeno, un
componente menos fuertemente adsorbible en la alimentación de aire.
El efluente del adsorbente enriquecido en oxígeno que contiene
típicamente 85 a 95% en volumen de oxígeno es retirado a lo largo
de la línea 23, válvula 25, y línea 27. Una porción del gas efluente
del adsorbente fluye a lo largo de la línea 29 hacia el depósito 31
de almacenamiento de gas. Lo restante pasa a lo largo de la válvula
control de flujo 33 y la línea 35 para proporcionar un gas producto
final de oxigeno.
La etapa de alimentación de aire continúa hasta
que el adsorbente alcanza un nivel predeterminado de penetración de
nitrógeno y antes de que se alcance el equilibrio de adsorción
completo con aire de alimentación en el adsorbente. En este punto
la etapa de alimentación de aire se termina cerrando la válvula 15 y
abriendo la válvula 39. La duración típica de la etapa de
alimentación de aire es de 13 a 20 segundos.
El recipiente 21 del adsorbente contiene uno o
más adsorbentes que preferiblemente adsorben nitrógeno y por tanto
enriquecen el efluente del adsorbente en oxígeno. Estos adsorbentes
se pueden seleccionar a partir de zeolitas de intercambio catiónico
monovalentes o bivalentes que tienen estructura tipo A, tipo X, o
tipo mordenita. Ejemplos específicos son zeolitas tipo Nax, NaA,
CaX y CaA.
Durante esta corta etapa de aproximadamente 0,5 a
2,0 segundos, el recipiente 21 del adsorbente se despresuriza a
contracorriente (es decir, en la misma dirección de flujo que en la
etapa de alimentación) por 1,5 a 7 kPa, donde el gas del espacio
vacío rico en oxígeno (y una pequeña cantidad de nitrógeno
desorbido) fluye a lo largo de la línea 27 como un producto de
oxígeno adicional. Esta etapa, que es opcional, recupera valioso
producto de oxígeno y elimina ruido que podría tener lugar si el
gas se descargase a la atmósfera. Esta etapa termina cerrando la
válvula 25 y abriendo la válvula 37.
Se retira gas adicional a contracorriente (es
decir, en una dirección opuesta a la dirección de flujo de la etapa
de alimentación) para despresurizar adicionalmente el adsorbente y
desorber el nitrógeno adsorbido durante la etapa de alimentación de
aire, regenerando así el adsorbente para la siguiente etapa de
alimentación de aire. El gas es separado a lo largo de la línea 19,
válvula 37, y la línea 9 mediante el soplante 11, que descarga el
gas de despresurización a lo largo de la línea 13, válvula 39,
línea 41, y silenciador 43, desde el que el gas se descarga a la
atmósfera a lo largo de la línea 45. La evacuación continúa hasta
que se logra una presión mínima del adsorbente de 27 a 55 kPa.
Alternativamente, el recipiente 21 del adsorbente, se puede
despresurizar parcialmente directamente a la atmósfera abriendo las
válvulas 7, 15, y 37 (y preferiblemente la válvula 39 también). Esto
permitiría caudales mayores y una desorción más rápida. Cuando la
presión del adsorbente alcanza la presión atmosférica, las válvulas
7 y 15 deberían estar cerradas con la válvula 39 abierta, después
de lo cual la despresurización adicional se completaría por
evacuación usando el soplante 11 como se ha descrito antes. La etapa
de despresurización adicional típicamente tiene una duración de 20
a 36 segundos, y termina abriendo parcialmente la válvula 25.
Se extrae un flujo de gas producto desde el
depósito 31 de almacenamiento de gas a través de la válvula 25
parcialmente abierta para proporcionar una purga a contracorriente
que limpia el adsorbente y desorbe además el nitrógeno residual. La
velocidad de admisión del gas de purga se controla aproximadamente
con la capacidad del soplante 11, de modo que la presión en el
recipiente 21 del adsorbente permanece esencialmente constante a la
presión mínima del adsorbente de 27 a 55 kPa. El término
esencialmente constante como se usa aquí significa que la presión
del adsorbente varía en no más de aproximadamente \pm 3,5 kPa
durante esta etapa de purga. La duración de la etapa de purga está
entre 3 y 10 segundos, y la etapa termina abriendo totalmente la
válvula 25.
El gas producto fluye a través de la válvula 25
totalmente abierta hacia el recipiente 21 del adsorbente a una
velocidad más rápida que a la que el soplante 11 puede retirar el
gas, aumentando así la presión en el recipiente. Esta etapa dura de
2 a 5 segundos, durante los cuales la presión en el recipiente de
adsorbente aumenta de 10 a 20 kPa hasta una presión intermedia.
Durante este periodo, la purga del recipiente 21 del adsorbente
continúa, lo que limpia el adsorbente y desorbe el nitrógeno
residual. Alcanzando la presión del adsorbente durante la etapa de
purga, el consumo de potencia del soplante 11 se reduce
grandemente. Adicionalmente, alcanzando la presión del lecho durante
la etapa de represurización se extiende la duración de la etapa, y
permite la represurización más lenta. Esto, de forma continua,
ayuda a empujar el nitrógeno residual desde atrás hacia la entrada
del adsorbente y reduce el tiempo global del ciclo. Esta etapa
termina cerrando la válvula 37 y abriendo la válvula 7, estando
parado, de este modo, el soplante 11.
El gas producto del depósito 31 de almacenamiento
de gas fluye a través de la líneas 29 y 27, válvula 25, y la línea
23 hacia el recipiente 21 del adsorbente, aumentando así la presión
en el recipiente de 55 a 105 kPa. El nivel de represurización del
producto determina la pureza del producto obtenida en la etapa de
alimentación del aire; una mayor represurización daría una mayor
pureza del producto. Esta etapa de represurización del producto
generalmente tiene una duración de 3 a 6 segundos, y termina
abriendo la válvula 15 y cerrando la válvula 39.
La represurización del recipiente 21 del
adsorbente continúa con el gas producto que fluye a contracorriente
dentro del recipiente desde el depósito 31 de almacenamiento de
gas, mientras que simultáneamente el aire de alimentación
presurizado fluye dentro del recipiente desde el soplante 11 de
alimentación a lo largo de la línea 13, válvula 15, línea 17, y
línea 19. Esto continúa hasta que la presión en el recipiente 21
del adsorbente y en el depósito 31 de almacenamiento de gas se
igualan a una presión típica de 105 a 130 kPa. Alternativamente, la
represurización parcial con aire se puede realizar a presión del
adsorbente subatmosférica conectando el recipiente 21 del
adsorbente a la atmósfera con la válvulas 15, 37, y 39 abiertas (y
preferiblemente la válvula 7 abierta también) de modo que el aire se
conduce dentro del adsorbente hasta que la presión allí alcanza la
atmosférica. La represurización adicional mediante el soplante 11
continuaría después a la presión superatmosférica cerrando la
válvulas 37 y 39 hasta que la presión en el recipiente 21 del
adsorbente y en el depósito 31 de almacenamiento de gas iguala 130
a 165 kPa. La duración de la etapa de represurización de doble
final es de 2 a 6 segundos.
Como la alimentación del aire presurizado
continúa fluyendo en el adsorbente, el efluente del adsorbente rico
en oxígeno comienza a fluir fuera del adsorbente. En este punto, se
completa la etapa de represurización de doble final, comienza la
etapa 1 de alimentación del aire, y el ciclo se repite.
Durantes las etapas 1 hasta 7 descritas antes, el
gas producto final de oxígeno se retira continuamente a lo través de
la válvula 33 y de línea 35. Durante las etapas 1 y 2, el flujo
total del gas desde el recipiente 21 del adsorbente a lo largo de
las líneas 23 y 27 proporciona gas al depósito 31 de almacenamiento
a lo largo de la línea 29 y producto de oxígeno a lo largo de la
línea 35. Durante las etapas 3 hasta 7, el gas producto gaseosos de
oxígeno final se retira del depósito 31 de almacenamiento de gas a
lo largo de las líneas 29 y 35. Durante las etapas 4 hasta 7, se
retira también el gas del depósito 31 de almacenamiento de gas a lo
largo de la líneas 29 y 27 para la purga y la represurización del
recipiente de adsorbente. El depósito de 31 almacenamiento de gas
está diseñado para tener suficiente volumen para proporcionar el gas
de purga y represurización proporcionando mientras producto final de
oxígeno a la presión y caudal requeridos.
El ciclo PSA descrito antes se realiza por la
válvulas 7, 15, 25, 37, y 39 que se abren y cierran en los momentos
requeridos mediante señales de control de los medios de control 51
usando sistemas de hardware y software conocidos en la técnica. Se
puede usar cualquier controlador basado en un microprocesador que
tiene capacidad de señales tanto digitales como analógicas, y se
puede desarrollar fácilmente el software usando paquetes estándar
comercialmente disponibles.
Se da en la tabla 1 un resumen del ciclo PSA
descrito antes, que indica la posición de la válvula y el tiempo de
duración de cada etapa del ciclo para el ciclo descrito antes. Se
muestra en la Fig. 2 un gráfico de las presiones absolutas en el
recipiente 21 del adsorbente y en el depósito 31 de almacenamiento
de gas como una función del tiempo.
| Tiempo | Número de válvula | ||||||
| Etapa del ciclo | Periodo | Segundo | 7 | 15 | 25 | 37 | 39 |
| 1) Alimentación de aire | t_{0}-t_{1} | 13-20 | A | A | A | C | C |
| 2) Producto proporcionado | t_{1}-t_{2} | 0,5-2,0 | A | C | A | C | A |
| 3) Despresurización adicional | t_{2}-t_{4} | 20-36 | C | C | C | A | A |
TABLA 1
(continuación)
| Tiempo | Número de válvula | ||||||
| Etapa del ciclo | Periodo | Segundo | 7 | 15 | 25 | 37 | 39 |
| 4) Purga del producto | t_{4}-t_{5} | 3-10 | C | C | PA | A | A |
| 5) Purga del producto/represurización | t_{5}-t_{6} | 2-5 | C | C | A | A | A |
| 6) Represurización del producto | t_{6}-t_{7} | 3-6 | A | C | A | C | A |
| 7) Represurización de doble final | t_{7}-t_{f} | 2-6 | A | A | A | C | C |
| Posición de la válvula: A = abierta; PA = parcialmente abierta; C= cerrada |
El tiempo total del ciclo de
t_{0}-t_{f} está típicamente en el intervalo de
45 a 85 segundos.
Durante la etapa (3) de despresurización
adicional, la presión del adsorbente cae desde la presión de
alimentación del adsorbente a aproximadamente la presión atmosférica
durante el periodo t_{2}-t_{3} y después se
evacua a la presión mínima del adsorbente durante el periodo
t_{3}-t_{4}.
En una realización alternativa de la invención,
se retira un flujo de gas producto desde el depósito 31 de
almacenamiento de gas a través de la válvula 25 parcialmente
abierta durante al menos una porción de la etapa (3) de
despresurización adicional para proporcionar una purga a
contracorriente que limpia el adsorbente y desorbe el nitrógeno
residual. El caudal del gas de purga se controla por la válvula 25
de modo que la presión en el recipiente 21 del adsorbente continúa
disminuyendo por el gas global retirado del recipiente. Un resumen
de este ciclo alternativo se da en la tabla 2, que indica la
posición de la válvula y la duración en tiempo para cada etapa del
ciclo para el ciclo. Se muestra en la Fig. 3 un gráfico de las
presiones absolutas en el recipiente 21 del adsorbente y en el
depósito 31 de almacenamiento de gas como una función del tiempo.
La duración de esta etapa (3a) de despresurización/purga puede estar
entre 2 y 6 segundos. Mientras que la etapa de
despresurización/purga se muestra en la tabla 2 y Fig.3 como ocurre
inmediatamente antes de que el adsorbente alcance su presión
mínima, la etapa puede tener lugar durante cualquier parte de la
etapa de despresurización adicional entre t_{2}y t_{4}.
| Tiempo | Número de válvula | ||||||
| Etapa del ciclo | Periodo | Segundo | 7 | 15 | 25 | 37 | 39 |
| 1) Alimentación de aire | t_{0}-t_{1} | 13-20 | A | A | A | C | C |
| 2) Producto proporcionado | t_{1}-t_{2} | 0,5-2,0 | A | C | A | C | A |
| 3) Despresurización adicional | t_{2}-t_{3a} | 20-36 | C | C | C | A | A |
| 3a) Despresurización y purga | t_{3a}-t_{4} | 2-5 | C | C | PA | A | A |
| 4) Purga del producto | t_{4}-t_{5} | 2-5 | C | C | PA | A | A |
| 5) Purga del producto/represurización | t_{5}-t_{6} | 2-5 | C | C | A | A | A |
| 6) Represurización del producto | t_{6}-t_{7} | 3-6 | A | C | A | C | A |
| 7) Represurización de doble final | t_{7}-t_{f} | 2-6 | A | A | A | C | C |
| Posición de la válvula: A = abierta; PA = parcialmente abierta; C= cerrada |
El tiempo total del ciclo de
t_{0}-t_{f} está típicamente en el intervalo de
40 a 85 segundos.
Por tanto una característica beneficiosa de la
presente invención es la introducción de gas de purga desde el
depósito 31 de almacenamiento de gas producto mientras el
adsorbente se está evacuando a la presión mínima del adsorbente en
la etapa (4) y durante la purga del producto a contracorriente y la
represurización parcial del producto en la etapa (5). Son posibles
diferentes alternativas de opciones de purga en las que el gas de
purga se introduce en el recipiente 21 del adsorbente desde el
depósito 31 de almacenamiento de gas durante una cualquiera, o
cualquier combinación, de etapas (3), (3a), y (4), además de (5).
Preferiblemente, el gas de purga se introduce durante las etapas (4)
y (5). Alternativamente, el gas de purga se puede introducir sólo
durante las etapas (3a), (4), y (5).
El sistema PSA de lecho único de la Fig. 1 se
operó según el ciclo de la tabla 2 y Fig. 3. Se usó un único
recipiente de adsorbente que contenía 270 kg de alúmina activada
(cargada en el extremo de la entrada para la eliminación del agua)
y 1600 kg de adsorbente de zeolita tipo X en el que aproximadamente
85,6% del contenido de ión intercambiable era litio,
aproximadamente 8,0% del contenido de ión intercambiable era cinc,
y el contenido de ión intercambiable restante eran sodio y potasio.
El sistema PSA se operó para producir 4,5 toneladas/día de producto
de oxígeno al 90% en volumen y se utilizó un depósito de
almacenamiento de producto de 20 m^{3}. Los perfiles de la presión
del adsorbente y del depósito de almacenamiento de gas se
determinaron como se muestra en la Fig. 2. Se hizo un estrecho
seguimiento de la operación durante las etapas (3a), (4), y (5) y
los datos de operación se obtuvieron para la presión del adsorbente
y el caudal de evacuación del gas y las composiciones. Se calculo
la potencia del soplante a partir de las presiones medidas del gas y
de los caudales. Los datos medidos y calculados se dan en la tabla
3 a continuación.
El perfil de presión del adsorbente y la potencia
en vacío del soplante como funciones del tiempo transcurrido se
muestran en las etapas de purga 3a, 4, y 5 de las Fig. 4 y 5
respectivamente. Estos datos ilustran el beneficio de la
purga/represurización simultáneas (etapa 5) donde la potencia
específica del soplante en vacío disminuye significativamente
durante esta etapa. Adicionalmente, la represurización parcial
durante la purga acorta la duración del periodo global de
regeneración (etapas 3 hasta 7 de la tabla 1) en comparación con un
ciclo en el que las etapas de purga y represurización se llevan a
cabo secuencialmente.
Los ciclos de los procedimientos PSA de la
presente invención se describen antes para la aplicación preferida
de la separación de aire para la producción de oxígeno. Estos
ciclos de proceso se pueden usar también para la separación de
otras mezclas de gases usando él o los adsorbentes y tiempos de los
ciclos adecuados. Este procedimiento se puede aplicar, por ejemplo,
en la recuperación de hidrógeno de pureza moderada a partir de los
gases de salida del refino del petróleo, en el secado del aire, y
en la separación de los hidrocarburos más pesados del gas natural.
Los adsorbentes útiles para estas separaciones incluyen carbón
activo, zeolitas tipos A y X, y tipo mordenita.
Por tanto los procedimientos PSA de la presente
invención ofrecen un método eficaz para la separación de gases para
dar un producto que contiene 80-95% en volumen del
componente del producto principal con recuperaciones de
40-75%. Una característica beneficiosa de la
invención es la introducción del gas de purga desde el depósito 31
de almacenamiento de gas en el adsorbente mientras el adsorbente se
despresuriza en las etapas (3) y/o (3a), mientras el recipiente 21
del adsorbente se evacua a la presión mínima del adsorbente de la
etapa (4), o durante la purga del producto a contracorriente y la
represurización parcial del producto en la etapa (5). Son posibles
diferentes alternativas de opciones de purga en las que el gas de
purga se introduce en el adsorbente desde el depósito 31 de
almacenamiento de gas durante cualquiera o todas las etapas (3),
(3a), (4), y (5). El sistema de adsorción de lecho único es
sencillo y de bajo coste comparado con los sistemas de lecho
múltiple requeridos para una pureza y recuperación del producto
mayores.
El sistema de lecho único de la presente
invención es más sencillo que los sistemas existentes. El uso de un
único depósito de homogeneización, una única válvula de purga y
represurización del producto, y un único soplante simplifica la
operación del sistema. Las etapas del procedimiento de purga y
represurización combinadas ofrecen un sistema más eficaz con un
tiempo global del ciclo más corto, incrementando así la
productividad del adsorbente, que se define como el volumen del
producto gaseoso por unidad de volumen del adsorbente. La primera
purga elimina la mayoría del agua y el dióxido de carbono adsorbidos
cerca de la entrada del lecho del adsorbente, y la desorción del
nitrógeno requiere purga al vacío a una presión mayor que la típica
en la técnica previa. Utilizando la etapa de purga a mayor presión
es posible regenerar el lecho del adsorbente de forma eficaz con
costes de potencia menores. La etapa de desorción a contracorriente
salva gas producto valioso atrapado en el volumen vacío del lecho,
incrementando por tanto la recuperación del producto. La etapa de
represurización de doble final reduce mucho el tiempo de
represurización, lo que permite tiempos de ciclo más rápidos y mejor
productividad del adsorbente.
Claims (22)
1. Un procedimiento de adsorción por oscilación
de presión para la separación de un gas de alimentación presurizado
que contiene al menos un componente más fuertemente adsorbible y al
menos un componente menos fuertemente adsorbible, que comprende las
etapas de:
(a) introducir el gas de alimentación presurizado
a la presión de alimentación en un extremo de alimentación de un
único recipiente de adsorbente que contiene un adsorbente sólido
que adsorbe preferiblemente el componente más fuertemente
adsorbible, y retirar de un extremo del recipiente de adsorbente un
gas efluente del adsorbente enriquecido en el componente menos
fuertemente adsorbible, e introducir una porción del gas efluente
del adsorbente en medios de almacenamiento de gas;
(b) terminar la introducción del gas de
alimentación presurizado en el recipiente de adsorbente y
despresurizar el recipiente de adsorbente mediante la retirada de
gas de un extremo del recipiente de adsorbente hasta que la presión
en él alcance una presión mínima del adsorbente;
(c) continuar la retirada del gas de un extremo
del recipiente de adsorbente por acción de vacío, introduciendo
mientras simultáneamente gas efluente del adsorbente almacenado en
los medios de almacenamiento de gas en el extremo opuesto del
recipiente de adsorbente de modo que la presión en el recipiente de
adsorbente permanezca esencialmente constante a la presión mínima
del adsorbente;
(d) represurizar el recipiente de adsorbente
desde la presión mínima del adsorbente a la presión de alimentación,
introduciendo uno o más gases de represurización en el recipiente de
adsorbente; y
(e) repetir la etapas (a) hasta (d) de manera
cíclica
caracterizado porque:
(ii) al menos una porción de la represurización
se realiza en una etapa combinada de
represurización-purga, en la que se retira a vacío
gas de un extremo del recipiente de adsorbente de modo que la
presión en el recipiente de adsorbente aumenta hasta un valor
intermedio entre la presión mínima del adsorbente y la presión de
alimentación, mientras el gas efluente del adsorbente almacenado en
los medios de almacenamiento de gas se introduce en el extremo
opuesto del recipiente de adsorbente de modo que la presión en el
recipiente de adsorbente aumenta hasta un valor intermedio entre la
presión mínima del adsorbente y la presión de alimentación.
2. Un procedimiento de adsorción por oscilación
de presión según la reivindicación 1, en el que dichos medios de
almacenamiento de gas consisten en un único depósito de
almacenamiento de gas.
3. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que durante al menos una porción
del periodo de despresurización, el gas efluente del adsorbente
almacenado en los medios de almacenamiento de gas, se introduce en
el extremo opuesto del recipiente de adsorbente.
4. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el gas de alimentación es
aire, el componente más fuertemente adsorbible es nitrógeno, y el
componente menos fuertemente adsorbible es oxígeno.
5. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el adsorbente sólido se
selecciona entre zeolitas de intercambio catiónico monovalentes o
bivalentes que tienen estructura tipo A, tipo X, o tipo
mordenita.
6. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una porción de la
despresurización de la etapa (b) se realiza retirando gas del
espacio vacío enriquecido en el componente menos fuertemente
adsorbible.
7. Un procedimiento según la reivindicación 6, en
el que al menos una porción del gas del espacio vacío enriquecido
en el componente menos fuertemente adsorbible se retira como un gas
producto final durante la etapa (b).
8. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una porción de la
despresurización de la etapa (b) se realiza purgando el gas
presurizado desde el recipiente de adsorbente a la atmósfera.
9. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una porción de la
despresurización de la etapa (b) se realiza sometiendo a vacío el
recipiente de adsorbente hasta la presión mínima del
adsorbente.
10. Un procedimiento según la reivindicación 9,
en el que la presión mínima del adsorbente está por debajo de la
presión atmosférica.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una porción de la
represurización de la etapa (d) se realiza introduciendo gas
efluente del adsorbente almacenado en los medios de almacenamiento
de gas en un extremo del recipiente de adsorbente mientras no se
retira por vacío gas del extremo opuesto del recipiente de
adsorbente.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una porción de la
represurización de la etapa (d) se realiza introduciendo gas de
alimentación presurizado en el extremo de alimentación del
recipiente de adsorbente e introduciendo simultáneamente gas
efluente del adsorbente almacenado en los medios de almacenamiento
de gas en el extremo opuesto del recipiente de adsorbente.
13. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una porción de la
represurización de la etapa (d) se realiza a presiones hasta la
presión atmosférica colocando un extremo del recipiente de
adsorbente en comunicación de flujo con la atmósfera, de modo que el
aire atmosférico entre en el recipiente de adsorbente.
14. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que al menos una porción del gas
efluente del adsorbente enriquecido en el componente menos
fuertemente adsorbible se retira como un gas producto final durante
la etapa (a).
15. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una porción del gas efluente
del adsorbente almacenado del depósito de almacenamiento de gas se
retira como un producto gaseoso final durante las etapas (a) hasta
(d).
16. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión para la separación por un procedimiento como se define en la
reivindicación 1, de un gas de alimentación que contiene al menos
un componente más fuertemente adsorbible y al menos un componente
menos fuertemente adsorbible, cuyo sistema comprende:
(a) un único recipiente (21) de adsorbente que
tiene un extremo de alimentación y un extremo para producto y que
contiene un adsorbente sólido que adsorbe preferiblemente el
componente más fuertemente adsorbible;
(b) soplante, medios de válvulas y tubos (5, 7,
9, 11, 13, 15, 17, 19, 37, 39, 41, 43, 45) para (1) introducir el
gas de alimentación en el extremo de alimentación del recipiente
(21) de adsorbente y (2) retirar un gas a vacío del extremo de
alimentación del recipiente (21) de adsorbente;
(c) medios de tubos (23) para retirar un gas
efluente del adsorbente enriquecido en el componente menos
fuertemente adsorbible del extremo del recipiente (21) de
adsorbente;
(d) medios de almacenamiento (31) de gas para
alojar una porción del gas efluente del adsorbente retirado del
extremo del recipiente (21) de adsorbente;
(e) medios de tubos (23, 27, 29) para introducir
la porción del gas efluente del adsorbente en los medios (31) de
almacenamiento de gas y para transferir gas efluente del adsorbente
desde los medios (31) de almacenamiento de gas al recipiente (21)
de adsorbente;
(f) medios de válvulas (25) para aislar los
medios (31) de almacenamiento de gas del recipiente (21) de
adsorbente; y
(g) medios de tubos y válvulas (33, 35) para
retirar al menos una porción del gas efluente del adsorbente como
un producto gaseoso final enriquecido en el componente menos
fuertemente adsorbible; y
caracterizado porque el sistema
comprende:
(h) medios de control (51) asociados con los
medios de válvulas (7, 15, 25, 37, 39) de (b) y (f) para regular
una etapa combinada de represurización-purga en la
que el gas se retira a vacío desde un extremo del recipiente (21) de
adsorbente mientras el gas efluente del adsorbente almacenado en
los medios (31) de almacenamiento se introduce en el extremo
opuesto del recipiente (21) de adsorbente de modo que la presión en
el recipiente (21) de adsorbente aumenta hasta un valor intermedio
entre la presión mínima del adsorbente y la presión de
alimenta-
ción.
ción.
17. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según la reivindicación 16, en el que dichos medios de
almacenamiento de gas consisten en un único depósito (31).
18. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según la reivindicación 16 ó 17, en el que los medios de
control (51) de (h) regulan también (1) la introducción del gas de
alimentación en el extremo de alimentación del recipiente (21) de
adsorbente y (2) la retirada del gas a vacío desde el extremo de
alimentación del recipiente (21) de adsorbente.
19. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el
que los medios de control (51) de (h) regulan también los medios de
válvulas (25) de (f) para aislar los medios (31) de almacenamiento
de gas del recipiente (21) de adsorbente.
20. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, en el
que los medios de control (51) de (h) regulan también los medios de
válvulas (7, 15, 25, 37, 39) de (b) y (f) para retirar por vacío el
gas desde un extremo del recipiente (21) de adsorbente y
simultáneamente introducir gas efluente del adsorbente almacenado en
los medios (31) de almacenamiento de gas en el extremo opuesto del
recipiente (21) de adsorbente de modo que la presión en el
recipiente (21) de adsorbente permanece esencialmente a la presión
mínima del adsorbente.
21. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, en el
que los medios de control (51) de (h) regulan también los medios de
válvulas de (b) y (f) (7, 15, 25, 37, 39) para introducir gas
efluente del adsorbente almacenado en los medios de almacenamiento
de gas (31) en un extremo del recipiente (21) de adsorbente
mientras no se retira a vacío gas desde el extremo opuesto del
recipiente (21) de adsorbente.
22. Un sistema de adsorción por oscilación de
presión según una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el
que los medios de control (51) de (h) regulan también los medios de
válvulas de (b) y (f) (7, 15, 25, 37, 39) para introducir gas de
alimentación presurizado en el extremo de alimentación del
recipiente (21) de adsorbente y simultáneamente introducir gas
efluente del adsorbente almacenado de los medios de almacenamiento
de gas (31) en el extremo opuesto del recipiente (21) de
adsorbente.
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