FI81966C - Foerbaettrat adsorptionsfoerfarande med trycksvaengning. - Google Patents

Foerbaettrat adsorptionsfoerfarande med trycksvaengning. Download PDF

Info

Publication number
FI81966C
FI81966C FI864524A FI864524A FI81966C FI 81966 C FI81966 C FI 81966C FI 864524 A FI864524 A FI 864524A FI 864524 A FI864524 A FI 864524A FI 81966 C FI81966 C FI 81966C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed
pressure
gas
nitrogen
adsorption
Prior art date
Application number
FI864524A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI864524A0 (fi
FI864524A (fi
FI81966B (fi
Inventor
Robert Gary Werner
Homer Fay
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24848768&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI81966(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of FI864524A0 publication Critical patent/FI864524A0/fi
Publication of FI864524A publication Critical patent/FI864524A/fi
Publication of FI81966B publication Critical patent/FI81966B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI81966C publication Critical patent/FI81966C/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/20—Carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/22—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B01D2256/245—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/502—Carbon monoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • B01D2257/7025—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40013—Pressurization
    • B01D2259/40015—Pressurization with two sub-steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40028—Depressurization
    • B01D2259/4003—Depressurization with two sub-steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B01D2259/4005—Nature of purge gas
    • B01D2259/40052—Recycled product or process gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/4006—Less than four
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40066—Six
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40067—Seven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/404—Further details for adsorption processes and devices using four beds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

1 81966
Parannettu paineen vaihtelua soveltava adsorpt iomene telinä Förbättrat adsorptionsförfarande med trycksvängning
Keksintö kohdistuu kaasuseoksen helpommin adsorboituvan komponentin talteenottoon. Erityisemmin, se kohdistuu typen talteenottoon ilmasta käyttäen paineen vaihtelua soveltavaa ad-sorbtiomenetelmää.
Erittäin puhdasta typpeä tarvitaan lukuisissa kemiallisissa prosesseissa, jalostamoissa, metallien tuotannossa sekä muissa teollisissa sovellutuksissa kaasuhuuhtelun toteuttamiseksi, suojaavien kerrosten ja metalleja käsittelevien ilmakehien aikaansaamiseksi sekä muita tarkoituksia varten. Samoissa tuotantolaitoksissa tarvitaan samoin usein rikastettua happi-kaasua eri tarkoituksiin. Typpeä ja happea voidaan luonnollisestikin saada ilmasta erilaisilla tunnetuilla tekniikoilla erottamalla. Paineen vaihtelua soveltava adsorbtiomenetelmä (PVA) (Pressure swing adsorption, PSA) soveltuu erityisen hyvin tällaiseen ilmasta erottamiseen lukuisissa erilaisissa sovellutuksissa, erityisesti suhteellisen pienikokoisissa operaatioissa, joissa ilman kryogeenisen erotuslaitoksen käyttö ei ehkä ole taloudellisesti kannattavaa.
PVA-menetelmässä helpommin adsorboituvan komponentin ja vaikeammin adsorboituvan komponentin sisältävä syöttökaasuseos johdetaan molempine komponentteineen adsorbenttipetiin, joka kykenee adsorboimaan selektiivisesti helpommin adsorboituvan komponentin korkeammassa adsorbtiopaineessa. Tämän jälkeen petissä vallitseva paine lasketaan desorptiopaineeseen mainitun helpommin adsorboituvan komponentin desorboimiseksi sekä sen poistamiseksi petistä ennen syöttökaasuseoksen lisämäärien johtamista petiin, jotta jaksottaisia, adsorboivia ja desor-boivia operaatioita voitaisiin jatkaa mainitussa petissä. Alan asiantuntijalle on selvää, että PVA-menetelmää käytetään ylei- 2 81966 sesti monipetijärjestelmissä, joiden kussakin petissä PVA-menetelmää käytetään jaksottain siten, että yhdessä petissä toteutettu PVA-menetelmä saadaan liitetyksi järjestelmän muissa peteissä toteutettaviin PVA-menetelmiin.
Alalla on tehty lukuisia yrityksiä PVA-menetelmän parantamiseksi, erityisesti investointikustannuksia on yritetty pienentää, luotettavuutta suurentaa ja käyttökustannukset on pyritty saamaan mahdollisimman alhaisiksi siten, että tehon kulutus tuotettua tuoteyksikköä kohden saadaan suhteellisen pieneksi. Tällaisia yleisiä parannuksia tavoiteltaessa eräänä toivottavana tavoitteena on mahdollistaa suhteellisesti ottaen erittäin puhtaan oheistuotteen muodostuminen toivotun, erittäin puhtaan tuotteen ohella. Ilman erottamiseen sekä muihin kaasuja erottaviin operaatioihin soveltuvassa Battan US-pa-tenttijulkaisussa 3 636 679 kuvataan kahdella tai useammalla petillä toteutettava PVA-jakso, jossa kunkin petin paine nostetaan osittain uudestaan alemmasta desorptiopaineesta johtamalla petiin sen vastakkaisista päistä samanaikaisesti syöttö-kaasua ja tuotekaasua, mitä seuraa paineen nostaminen edelleen korkeampaan adsorbtiopaineeseen pelkällä syöttökaasulla, jonka jälkeen petin painetta alennetaan myötävirtaan päästämällä petin ulostulopäästä ulos vaikeammin adsorboituvaa komponenttia, josta osa otetaan talteen tuotekaasuna, ja jonka loppuosaa käytetään paineen tasaamiseen sekä huuhtelevana kaasuna järjestelmän toisessa petissä tai toisissa peteissä. Tämän jälkeen petissä vallitsevaa painetta lasketaan vastavirtaan päästämällä kaasua ulos sen syöttöpäästä, ja huuhdellaan kaasulla ennen kuin painetta aletaan nostaa osittain uudestaan uutta syöttökaasua käyttäen siten, että jaksottaiset operaatiot saadaan toteutetuiksi jatkuvina. Tässä patenttijulkaisussa esitettyä lähestymistapaa on käytetty menestyksellisesti ilmaa erottavissa operaatioissa, joilla tuotteen muodostava happi pyritään ottamaan talteen ilmasta vaikeammin adsorboituvana komponenttina. Tätä Batta-menetelmää ei voida kuitenkaan soveltaa ilman helpommin adsorboituvan komponentin, kuten typen, talteenottoon toivottuna, erittäin puhtaana tuotekaasuna.
3 81966
Alalla on kuitenkin olemassa lukuisia muita menetelmiä, joissa helpommin adsorboituvan komponentin talteenotto tuotekaasuna on toivottua. Tällaisissa menetelmissä käytetään tavallisesti vakuumijaksoa, jolla kaasuseoksen helpommin adsorboituva komponentti desorboidaan petistä desorptiopaineessa, joka on ilmakehän painetta alhaisempi. Täten, nimellä Tamura myönnetyssä US-patenttijulkaisussa 3 797 201 kuvataan ilman erotusmenetelmä, joka käsittää ilman johtamisen ilmakehän paineen suuruisessa adsorbtiopaineessa adsorbenttipetiin, joka kykenee adsorboimaan selektiivisesti ilmasta sen helpommin adsorboituvan typpikomponentin, mitä seuraa vakuumissa toteutettu de-sorptio mainitun typen talteenottamiseksi toivottuna tuote-kaasuna. Tuotteen muodostavan typen puhtauden parantamiseksi Tamura esittää, että ensimmäinen adsorbtiovaihe toteutetaan happea runsaasti sisältävää kaasua petin ulostulopäästä ulos johtaen, kunnes adsorbtiorintama on työntynyt petin mainittuun ulostulopäähän saakka, ja että peti huuhdotaan myötävirtaan kaasulla mainitussa korkeammassa adsorbtiopaineessa käyttäen huuhteluun typpeä ennen vastavirtaan toteutettavaa desorptiota vakuumissa ja paineen nostamista uudestaan. Tämän menetelmän soveltamista pyrkii rajoittamaan se, ettei oheistuotteena toimivaa happea ole käytettävissä käyttökelpoisessa paineessa eikä energian kulutuksen kannalta tehokkaassa muodossa, vaikka tällä menetelmällä voidaankin tuottaa erittäin puhdasta typpi-tuotetta. Samankaltainen jaksollinen menetelmä kuvataan nimellä Sircar et ai. myönnetyissä US-patenttijulkaisuissa 4 013 429 ja 4 264 340, jossa menetelmässä käytetään kahta adsorbtioyksikköä, joista kumpikin koostuu esikäsittelypetistä sekä varsinaisesti erottavasta petistä, sekä tilavuudeltaan vaihtelevista tasoitussäiliöistä epäjatkuvien virtausnopeuksien sovittamiseksi menetelmän eri vaiheiden välillä.
Nimellä Miwa et ai. myönnetyssä US-patenttijulkaisussa 4 070 164 kuvatussa menetelmässä käytetään samoin vakuumissa toteutettavaa desorptiota, johon menetelmään kuuluu esikäsittely ilman puhdistamiseksi ja kuivaamiseksi sekä varsinainen käsittelyjakso, joka käsittää 1) petin paineistamisen noin 4 4 81966 ilmakehän paineeseen ilmaa syöttämällä, 2) myötävirtaan toteutetun kaasuhuuhtelun mainitussa suuressa paineessa typen avulla happea runsaasti sisältävän virran poistamiseksi petin ulostulopäästä, 3) paineen alentamisen vastavirtaan ilmakehän paineeseen johtamalla typpeä runsaasti sisältävää kaasua ulos petin syöttöpäästä, sekä 4) vakuumissa, noin 0,3 ilmakehän paineessa, toteutetun desorption, jonka aikana lisää typpeä runsaasti sisältävää kaasua johdetaan ulos petin mainitusta syöttöpäästä. Järjestelmästä saadaan talteen erittäin puhdasta typpeä tasaisella virtausnopeudella yhdistämällä kahden, vastavirtaan toteutetun paineenalennusvaiheen aikana vapautuva kaasu, vaikka toivotun typen talteensaadut määrät ovatkin sangen alhaisia tätä menetelmää käytettäessä. Nämä samat neljä käsittelyvaihetta kuvataan myös nimellä Armond myönnetyssä US-patenttijulkaisussa 4 129 424, jonka mukaan myötävirtaan tapahtuva kaasunhuuhteluvaihe toteutetaan paineessa, joka on olennaisesti yhtä suuri kuin typen osapaine syöttökaasussa, jolloin petin kyllästämiseen tarvittavan huuhtelukaasun määrä saadaan merkittävästi pienenemään verrattuna samankaltaisiin menetelmiin, joissa kaasuhuuhtelu toteutetaan korkeammassa paineessa. Tämä johtaa puolestaan siihen, että menetelmään on sisällytettävä myötävirtaan toteutettava tuuletusvaihe ilma-syötön johtamisen jälkeen, jotta petissä vallitseva paine saadaan lasketuksi käytettävän kaasun paineen tasolle.
Tällaisista alalla toteutetuista ponnisteluista huolimatta on olemassa edelleenkin tarve saada kehitetyksi PVA-menetelmä, jolla voidaan tuottaa typpeä ilmasta selektiivisesti adsorboituvana komponenttina, ja jossa menetelmässä toivottu tuote saadaan talteen hyvin puhtaana ja sitä saadaan talteen suuria määriä yhdessä muodostuvan arvokkaan, happea runsaasti sisältävän oheistuotteen kanssa. Alan asiantuntijoille on samoin selvää, että alalla on olemassa samanlainen tarve ja toivomus saada aikaan sellainen menetelmä, jolla voidaan helpottaa kaasuseoksen helpommin adsorboituvan komponentin talteenottoa erittäin puhtaana ja suurina määrinä yhdessä oheistuotteen muodostavasta, vaikeammin adsorboituvasta komponentista tal-teensaatujen, suhteellisen suurten määrien kanssa.
Il Näin ollen keksinnön tavoitteena on saada aikaan parannettu PVA-menetelmä.
5 81966
Keksinnön toisena tavoitteena on saada aikaan menetelmä typen talteenottamiseksi ilmasta PVA-tekniikkaa käyttäen.
Keksinnön muuna tavoitteena on saada talteen suuria määriä hyvin puhdasta typpeä PVA-järjestelmään johdetun ilman helpommin adsorboituvana komponenttina.
Keksinnön muuna tavoitteena on saada aikaan PVA-menetelmä, jolla kyetään tuottamaan suuria määriä erittäin puhdasta, helpommin adsorboituvaa komponenttia kaasuseoksesta yhdessä oheistuotekaasun muodostavasta, vaikeammin adsorboituvasta komponentista talteensaatujen suhteellisen suurten määrien kanssa.
Keksintö kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti sen mainitut ja muut tavoitteet mielessä pitäen, ja keksinnön uusia piirteitä erityisesti korostaen liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa.
Yhteenveto keksinnöstä PVA-menetelmään kuuluvat vaiheet; 1) paineistaminen, 2) kaasu-huuhtelu myötävirtaan sekä 3) vastavirtaan toteutettava paineen alentaminen alhaisempaan desorptiopaineeseen, toteutetaan tavalla, joka parantaa kaasuseoksen helpommin adsorboituvan komponentin talteenottoa ja puhtautta. Tätä tarkoitusta varten osa oheistuotteen muodostavasta, ulosjohdettavasta kaasusta, jota vapautuu petistä helpommin adsorboituvalla komponentilla korotetussa paineessa myötävirtaan huuhdottaessa, otetaan talteen vaikeammin adsorboituvan komponentin muodostamana oheistuotekaasuna,kun taas tämän kaasun toinen osa johdetaan ulostulopään kautta uudestaan paineistettavaan petiin, jota paineistetaan myös johtamalla syöttökaasua sen syöttöpäähän, ja tämän kaasun kolmas osa johdetaan petin syöttöpäähän sen 6 81966 jälkeen, kun mainittu peti on paineistettu uudestaan vähintään osittain. Petin syöttöpäästä tämän jälkeen painetta vastavirtaan alennettaessa vapautuvaa kaasua käytetään mainittuna myötävirtaan huuhtelevana kaasuna, jolloin menetelmän eri suoritusmuodoissa saadaan talteen sekä suuria määriä erittäin puhdasta, helpommin adsorboituvan, komponentin muodostavaa tuotekaasua että suhteellisen suuria määriä vaikeammin adsorboituvaa komponenttia rikastuneena oheistuotekaasuna.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
Ohessa kuvattu ja patenttivaatimuksissa täsmennetty keksintö mahdollistaa tavoitteidensa saavuttamisen edullisella tavalla, mieluummin siten, että syötetystä ilmasta saadaan erotetuksi ja talteenotetuksi suuria määriä erittäin puhdasta typpeä ilman helpommin adsorboituvana komponenttina. Keksinnön avulla saadaan myös talteen suhteellisen suuria määriä erittäin runsaasti happea sisältävää, oheistuotteen muodostavaa, ulostule-vaa kaasuseosta, joka käsittää syötetyn ilman vaikeammin adsorboituvan komponentin, mikä parantaa edelleen keksinnön soveltamista PVA-menetelmässä. Kuten jäljempänä esitetään, keksintöä voidaan käyttää mainitun ilman erotuksen lisäksi monissa muissa kaasua erottavissa sovellutuksissa, joissa kaasuseoksen helpommin adsorboituva komponentti halutaan ottaa talteen PVA-menetelmän avulla toivottuna tuotteena. Kuitenkin yksinkertaisuuden vuoksi keksinnön mukaisessa menetelmässä esiintyvät eri vaiheet sekä niiden luvalliset muunnokset kuvataan erityisesti ilman erottamiseen käytettävien operaatioiden sekä toivotun tuotteen muodostavan typen talteenoton avulla.
Ilman erottamiseen soveltuva PVA-jakso, johon keksintö liittyy, mainittujen tavoitteiden saavuttamisen mahdollistavine muunnoksineen käsittää: 1) kunkin adsorbenttipetin paineista-misen ilmakehän painetta alhaisemmasta desorptiopaineesta suurempaan adsorptiopaineeseen, 2) myötävirtaan toteutettavan huuhtomisen johtamalla helpommin adsorboituvan komponentin muodostavaa kaasua petiin sen syöttöpäästä, mainitussa suuremmassa adsorptiopaineessa, jolloin petin ulostulopäästä 7 81966 poistuu rikastunutta, vaikeammin adsorboituvan komponentin muodostavaa kaasua, 3) petin paineen laskemisen vastavirtaan johtamalla petin syöttöpäästä ulos helpommin adsorboituvaa komponenttia runsaasti sisältävää kaasua, jolloin tämän vaiheen aikana petissä vallitseva paine laskee mainittuun alempaan, ilmakehän painetta alhaisempaan desorptiopaineeseen. Kun tämä PVA-jakso toteutetaan ohessa julkaistulla tavalla ja patenttivaatimusten mukaisesti muunnettuna, saadaan helpommin adsorboituvaa komponenttia eli typpeä talteen erittäin puhtaana ja suuria määriä, kun taas happea, eli rikastuneen oheistuotteen muodostavaa kaasua, saadaan samoin talteen toivottuina, suhteellisen suuria määriä.
Kun adsorbenttipeti on alussa alhaisemmassa, ilmakehän painetta pienemmässä desorptiopaineessaan tuotekaasun muodostavan typen, joka on helpommin adsorboituva komponentti, talteenoton jälkeen, käytetään syöttöilmaa ja laitteistosta oheistuotteena saatua kaasua petin paineen nostamiseksi mainitusta alhaisesta desorptiopaineesta suurempaan adsorbtiopaineeseen. Kaasujen lisäämisellä yhdessä paineistettavaan petiin sen vastakkaisista päistä samanaikaisesti, tai muulla tavalla, pyritään nostamaan petissä vallitseva paine mainitusta alhaisemmasta, ilmakehän painetta pienemmästä desorptiopaineesta mainittuun suurempaan adsorbtiopaineeseen, jossa typen avulla myötävirtaan tapahtuva kaasuhuuhtelu toteutetaan. Eräässä suoritusmuodossa syöttöilmaa johdetaan petin syöttöpäähän, jolloin sen paine kasvaa, ja samanaikaisesti mainittua oheistuotteena poistettua kaasua johdetaan mainitun petin ulostulopäähän, mitä joskus kutsutaan "hapella takaisintäyttämiseksi". Toivottavassa suoritusmuodossa peti paineistetaan ensin osittain uudestaan toteuttamalla esimerkiksi ensimmäiset 20 % tai vähemmän paineen uudestaan nostamisesta johtamalla oheistuotteena poistettua kaasua petin ulostulopäähän, jonka jälkeen paineen nostamista uudestaan jatketaan samanaikaisesti petin molemmista päistä. Samoin on mahdollista, että peti paineistetaan uudestaan keskimääräiselle painetasolle käyttäen mainittua hapella takaisintäyttöä, jonka jälkeen petiin johdetaan syöttöilmaa sen paineen nostamiseksi edelleen toivottuun ylempään adsorb- β 81966 tiopaineeseen. Tämän lisäksi jäljempänä kuvatulla tavalla saatu, typpeä runsaasti sisältävä kierrätettävä virta johdetaan adsorbtiovaiheessa olevan petin syöttöpäähän paineessa, joka on keskimääräisen paineen ja suurimman adsorbtiopaineen välillä. Syöttöilman johtaminen petiin voidaan pysäyttää tämän kierrätettävän virran lisäyksen ajaksi.
Huuhtelevan typpikaasun johtaminen myötävirtaan petin syöttöpäähän ylemmässä adsorbtiopaineessa saa aikaan oheistuotteena poistuvan kaasun syrjäytymisen ulos petistä ulostulopään kautta, ennen paineen alentamista vastavirtaan ja ennen typen poistamista petistä sen syöttöpään kautta. Osaa oheistuotteena poistetusta kaasusta ei kuitenkaan johdeta ulos järjestelmästä, vaan se johdetaan edellä esitetysti uudestaan paineistettavan petin ulostulopäähän. Huomattakoon, että kun huuhtelevaa typpikaasua lisätään myötävirtaan petin syöttöpäähän mainitussa ylemmässä adsorbtiopaineessa, ja kun oheistuotteena poistettavaa kaasua johdetaan ulos petin ulostulopäästä, kasvaa typpipitoisuus oheistuotteena poistettavassa kaasussa. Kun typellä myötävirtaan toteutettavaa huuhteluvaihetta jatketaan, saavuttaa typpipitoisuus ennalta määrätyn tason oheistuotteena poistettavassa kaasuvirrassa. Huomattakoon, että tämä typpipitoisuus voi olla millä tahansa tiettyyn sovellutukseen toivotulla tai sopivalla tasolla. Tämä taso on mielellään sellainen, että happipitoisuus oheistuotteena poistettavassa kaasussa on vähemmän kuin noin 30 % mainitusta oheistuotteen muodostavasta kaasusta, ja mieluummin pienempi tai yhtä suuri kuin hapen pitoisuus ilmassa.
Sen jälkeen, kun typen pitoisuus on saavuttanut tämän ennalta määrätyn tason oheistuotteena poistetussa virrassa, lisää myötävirtaan huuhtelevaa typpikaasua johdetaan edelleen petin syöttöpäähän, jälleen olennaisesti mainitussa ylemmässä adsorbtiopaineessa. Petin ulostulopäästä syrjäytyvää, runsaammin typpeä sisältävää poistokaasua ei käytetä aikaisemman, runsaammin happea sisältävän, oheistuotteena poistetun kaasun tavoin oheistuotteen talteenottoon eikä sitä johdeta petin ulostulopäähän paineen nostamista varten. Tätä vastoin tämä
II
9 81966 lisäksi syrjäytetty poistokaasu, jossa typpipitoisuus on ennalta määrätyn tason yläpuolella, kierrätetään adsorbtiojär-jestelmään kuuluvan toisen petin syöttöpäähän, joissa toisessa petissä vallitseva paine on mainitun keskimääräisen paineen ja mainitun suuremman adsorbtiopaineen välillä. Kun huuhteluvai-heen jatkaminen on saatu toteutetuksi, eli kun typpipitoisuus huuhteluvaiheen poisteessa saavuttaa toivotun ääritasonsa, esimerkiksi kun typpipitoisuus on noussut noin 95 prosenttiin tai jopa 99 prosenttiin, lasketaan petissä vallitseva paine vastavirtaan suuremmasta adsorbtiopaineesta alhaisempaan paineeseen johtamalla typpeä runsaasti sisältävää kaasua ulos petin syöttöpäästä, mainitun ulosjohdettavan, typpeä runsaasti sisältävän kaasun käsittäessä huuhteluun käytettyä typpikaasua ja/tai tuotekaasua. Tämän jälkeen petissä vallitsevaa painetta lasketaan edelleen vastavirtaan keksintöä käytäntöön sovellettaessa tyhjentämällä imun avulla peti aikaisemmissa vaiheissa saavutetusta alemmasta paineesta mainittuun ilmakehän painetta alhaisempaan desorptiopaineeseen. Tämän vaiheen aikana desor-boitunutta, erittäin puhdasta kaasua poistuu petin syöttöpäästä, ja tämä kaasu on tuotteen muodostavaa typpikaasua ja/tai huuhteluun käytettävää kaasua aina sen mukaisesti, miten keksinnön erityisissä suoritusmuodoissa toivotaan. Sen jälkeen, kun petistä on johdettu ulos typpeä, ja kun petin paine on laskettu ilmakehän painetta alhaisempaan desorptiopaineeseen, peti kunnostetaan siten, että oheistuotteena poistetun kaasun ja syöttöilman lisämääriä voidaan johtaa petin ulostulopäähän ja syöttöpäähän, vastaavasti, jotta menetelmään kuuluvat, edellä esitetyt vaiheet voitaisiin toistaa jaksottain jatkuvien käsittelyoperaatioiden toteuttamiseksi adsorbtiojärjes-telmässä.
Keksintöä käytäntöön sovellettaessa petistä huuhteluvaiheen aikana ulosjohdettu lisäkaasu, jossa typpipitoisuus on ennalta määrätyn tason yläpuolella, voidaan kierrättää järjestelmään kuuluvan petin syöttöpäähän käyttöä varten joko paineistamis-vaiheen aikana tai myötävirtaan toteutettavan huuhteluvaiheen alkaessa ennen mainitussa huuhteluvaiheessa käytettävän typpi-kaasuvirran johtamista suuremmassa adsorbtiopaineessa. Täten, ίο 81 966 eräässä suoritusmuodossa mainittu lisäkaasu, jossa typpipitoisuus on ennalta määrätyn tason yläpuolella, voidaan kierrättää lisäämistä varten petin syöttöpäähän yhdessä syöttöilman, jota käytetään petissä vallitsevan paineen nostamiseksi suurempaan adsorbtiopaineeseen, kanssa tai syöttöilman lisäämisen jälkeen. Toisessa suoritusmuodossa mainittu lisäkaasu voidaan kierrättää siten, että se voidaan johtaa petin syöttöpäähän suuremmassa adsorbtiopaineessa ennen myötävirtaan huuhtelevan typpikaasun alustavaa johtamista mainittuun petiin.
Keksintöä voidaan soveltaa edullisesti adsorbtiojärjestelmissä typen selektiiviseksi adsorboimiseksi ilmasta tai muiden helposti adsorboituvien komponenttien selektiiviseksi adsorboimiseksi kaasuseoksista, joissa järjestelmissä käytetään vähintään kahta adsorbenttipetiä, joissa kummassakin toteutetaan ohessa kuvattu ja patenttivaatimuksissa täsmennetty käsittely-jakso sopivassa järjestyksessä järjestelmän käsittämiin muihin peteihin verrattuna siten, että tällaisissa järjestelmissä saadaan toteutetuksi jatkuvia, kaasuja erottavia operaatioita. Keksinnön yleisesti edullisina pidetyissä suoritusmuodoissa käytetään kolmea tai neljää adsorbenttipetiä. On selvää, että keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan yleensä käyttäen muunnoksia, joilla pyritään parantamaan käytettävän erityisen järjestelmän toimintaa, sekä johtaen syöttökaasua useampaan kuin yhteen petiin tietyllä hetkellä sellaisissa suoritusmuodoissa, joissa käytettävien petien lukumäärä tekee tällaisen toiminnan mahdolliseksi.
Keksinnön mukainen käsittelyjakso ilman erottamiseksi ja tuotteena olevan typen talteenottamiseksi esitetään alla olevassa taulukossa käytettäessä kolme petiä käsittävää adsorptiojär-jestelmää, joka toimii keksintöä edustavan, erityisen suoritusmuodon mukaisesti: il 81 966
Taulukko
Petin nro Jakso 1 PR Co-p BD/Evac 2 CO-p BD/Evac Pr 3 BD/Evac Pr Co-p Tässä taulukossa, kunkin petin tapauksessa Pr tarkoittaa pai-neistusvaiheita, joissa syöttöilmaa johdetaan petin syöttöpäähän, kun taas osa happea runsaasti sisältävästä, oheistuotteen muodostavasta kaasusta johdetaan ulos järjestelmään kuuluvan toisen petin ulostulopäästä ja johdetaan edelleen petin ulostulopäähän petissä vallitsevan paineen nostamiseksi keskimääräiselle tasolle, jonka jälkeen lisää syöttöilmaa johdetaan petin mainittuun syöttöpäähän siinä vallitsevan paineen nostamiseksi edelleen, ja tässä vaiheessa mainitusta toisesta petistä saatava, kierrätettävä virta voi viedä loppuun petin paineistamisen suurempaan adsorbtiopaineeseen, tai se voidaan johtaa petiin suuremmassa adsorbtiopaineessa, jossa huuhtelu-vaihe toteutetaan. Co-p tarkoittaa mainittua suuremmassa adsorbtiopaineessa myötävirtaan toteutettavaa huuhteluvaihetta, jossa myötävirtaan toteutettavan paineen alentamisen aikana saatua typpeä käytetään vastavirtaan huuhtovana kaasuna, joka johdetaan petin syöttöpäähän runsaasti happea sisältävän, oheistuotteena poistettavan kaasun syrjäyttämiseksi petistä sen ulostulopään kautta. Osa mainitusta oheistuotteena poistettavasta kaasusta johdetaan paineistettavan petin ulostulopäähän, ja loppuosa tästä kaasusta otetaan talteen oheistuotteena tai saadaan jätevirtana, kunnes ennalta määrätty typpipitoisuus on saavutettu. Tämän jälkeen mainittua huuhteluvaihetta jatketaan lisäkaasulla, joka sisältää enemmän kuin mainitun, ennalta määrätyn tason verran typpeä, jota lisäkaasua syrjäytetään ja kierrätetään paineistettavan petin syöttöpäähän joko 1) sinä aikana, kun petiä paineistetaan suurempaan adsorbtiopaineeseen syöttöilmalla ja/tai 2) mainitun paineistamisen viemiseksi loppuun, jolloin ilmasyöttö keskeytetään, ja/tai 3) ennen mainittua huuhteluvaihetta tai sen alkaessa. BD/Evac tarkoittaa kahta vastavirtaan toteutettavaa paineen- i2 81 966 alennusvaihetta, joista ensimmäisessä petissä vallitseva paine lasketaan paineeseen, joka on alhaisempi kuin mainittu suurempi adsorptiopaine, ja toisessa vaiheessa petissä vallitseva paine lasketaan edelleen ilmakehän painetta pienempään paineeseen, jolloin petin syöttöpäästä saadaan ulos erittäin puhdasta, tuotteen muodostavaa typpeä ja huuhtelevaa kaasua. Todetaan, että keksinnön tällaisessa kolme petiä käsittävässä suoritusmuodossa yhdessä petissä toteutetaan paineistaminen johtamalla petiin edellä esitetysti syöttöilmaa ja sivutuotteena toimivaa kaasua, kun taas toisessa petissä toteutetaan myötävirtaan huuhteluvaihe ja kolmannessa petissä toteutetaan vastavirtaan paineen alentaminen, ensin paineen avulla alhaisempaan paineeseen ja sitten imemällä ilmakehän painetta alhaisempaan desorptiopaineeseen. Mikäli suurempi adsorbtiopaine on ilmanpaine, on selvää, että paineen alentaminen sen jälkeen edellyttää imun käyttöä. Keksinnön samankaltaisissa, neljä petiä käsittävissä suoritusmuodoissa kussakin petissä toteutetaan samalla tavalla peräkkäin käsittelyvaiheet, jolloin esimerkiksi kolmannessa petissä toteutetaan vastavirtaan paineen alentaminen mainittua suurempaa adsorbtiopainetta pienempään paineeseen, ja jolloin tämän petin syöttöpäästä saatavaa ulospuhallettua kaasua, joka käsittää typpikaasua, käytetään mielellään huuhteluvaiheen toteuttamiseen, vaikka tämä kaasu tai sen osa voidaan myös ottaa talteen erittäin puhtaana, tuotteen muodostavana typpikaasuna. Tällöin samanaikaisesti neljännessä petissä painetta lasketaan edelleen vastavirtaan imua käyttäen ilmakehän painetta alhaisempaan desorptiopaineeseen, tällöin petin syöttöpäästä vapautuvan lisäkaasun käsittäessä erittäin puhdasta typpeä, joka otetaan talteen tuotteen muodostavana typpenä, vaikka tätä kaasua tai sen osaa voidaankin myös käyttää myötävirtaan huuhtelevana kaasuna.
Typpeä runsaasti sisältävää kaasua, jota vapautuu alennettaessa painetta vastavirtaan suuremmasta adsorptiopaineesta alhaisempaan paineeseen, eli jota vapautuu petiä paineen avulla tyhjennettäessä, käytetään mielellään myötävirtaan huuhtelevana typpikaasuna happea olevan oheistuotteen syrjäyttämiseksi petistä suuremmassa adsorptiopaineessa, sillä sitä on puris-
II
i3 81 966 tettava vähemmän kokoon suuremman adsorbtiopaineen saavuttamiseksi kuin siinä tapauksessa, että käytettävän kaasun painetta olisi jälkeenpäin laskettu. Tässä tapauksessa erittäin puhdas typpi, jota vapautuu laskettaessa painetta edelleen vastavirtaan imun avulla ilmakehän painetta alhaisempaan desorptio-paineeseen, otetaan talteen toivottuna, typpeä olevana tuote-kaasuna. Kuten edellä kuitenkin mainittiin, viimeksi mainitun vaiheen aikana vapautuvaa typpeä voidaan käyttää myös huuhteluun, ja mainittu typpi, jota saadaan talteen vastavirtaan toteutetun alustavan paineenalennusvaiheen aikana, voidaan ottaa talteen tuotekaasuna, tai osaa kummankin tällaisen vastavirtaan toteutetun paineenalennusvaiheen aikana vapautuvasta kaasusta voidaan ottaa talteen tuotekaasuna, kun taas toista osaa siitä käytetään huuhteluvaiheessa.
Vaikka keksinnön mukaisen PVA-menetelmän eri vaiheissa käytetyt painetasot voivatkin vaihdella riippuen toivotusta erottu-misasteesta, erityisestä käytetystä adsorbentista sekä muista, kyseiseen kaasujen erotusoperaatioon liittyvistä olosuhteista, käsittää kuitenkin vastavirtaan toteutettu paineen alentaminen imuvaiheen avulla luonnollisestikin petin paineen alentamisen ilmakehän painetta alemmalle painetasolle erittäin puhtaan typen tai syötettävän kaasuseoksen sisältämän muun, helpommin adsorboituvan komponentin tehokkaaksi desorboimiseksi ja tal-teensaamiseksi. Vaikka suurempi adsorbtiopaine onkin tyypillisesti ilmakehän painetta suurempi keksinnön lukuisissa käytännön suoritusmuodoissa, huomattakoon kuitenkin, että keksinnön piiriin kuuluvat myös mainitun menetelmän sellaiset suoritusmuodot, joissa suurempi adsorbtiopaine on suurin piirtein ilmakehän paine. Tällaisissa tapauksissa alhaisempi paine, johon kussakin petissä vallitseva paine alennetaan alunperin vastavirtaan huuhteluvaiheen jälkeen, on luonnollisestikin ilmakehän painetta pienempi, mutta kuitenkin suurempi kuin se ilmakehän painetta pienempi desorptiovaiheen painetaso, joka saavutetaan painetta edelleen vastavirtaan alennettaessa. Keskimääräinen painetaso, jolle peti tietyissä suoritusmuodoissa painestetaan alustavasti käyttäen syöttöilmaa ja/tai kierrätettyä, happea runsaasti sisältävää, oheistuotteen muo- u 81966 dostavaa kaasua, on samoin tyypillisesti suurempi tai yhtä suuri kuin ilmakehän paine, vaikka se eräissä suoritusmuodoissa voikin olla myös ilmakehän painetta pienempi, kun itse suurempi adsorbtiopaine on noin ilmakehän paine. Lukuisissa käytännön suoritusmuodoissa käytetty suurempi adsorbtiopaine on noin 32 psi absoluuttista painetta (psia) (n. 220 kPa) , mielellään noin 30 psia (n. 206 kPa), vaikka suurempiakin paineita, esimerkiksi 60 psia (n. 414 kPa) tai sitä korkeampia paineita voidaan myös käyttää. Ilmakehän painetta pienempi desorptiopaine voi olla niinkin alhainen kuin noin 2 psia (n. 13,8 kPa) tai sen alle, sen ollessa tyypillisesti suurin piirtein alueella 2...3,5 psia (n. 13 - 24 kPa), kuitenkin siten, että vastavirtaan toteutetun, paineen alustavan laskemisen aikana saavutettu alhaisempi paine on mielellään noin ilmakehän paine, ja alustavan paineistamisen aikana saavutettu keskimääräinen painetaso on tyypillisesti ilmakehän painetta suurempi.
Seuraava esimerkki havainnollistaa niitä etuja, jotka ovat saavutettavissa, kun keksintöä sovelletaan käytäntöön, kuvatun esimerkin kuitenkaan rajoittamatta millään tavalla liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnön tavoitteita. Esimerkissä käytetään kolme petiä käsittävää järjestelmää, kuten edellä olevassa taulukossa esitetään, jossa järjestelmässä petien pituus oli 8 jalkaa (n. 2,4 m) ja halkaisija 2 tuumaa (n. 5,1 cm), kunkin petin sisältäessä 8 paunaa (n. 3,6 kg) molekyyliseulaa 13X, joka kykenee adsorboimaan typen selektiivisesti ilmasta. Yhden jakson kokonaisaikana käytettiin 6 minuuttia, jolloin kukin vaihe, eli paineistaminen, huuhtelu ja paineen alentaminen vastavirtaan, eli tyhjentäminen paineen avulla ja vetäminen vakuumiin, kesti 2 minuuttia. Paineistamisen aikana syöttöilman johtamista petiin sekä samanaikaisesti hapella takaisintäyttöä, eli oheistuotteena poistetun kaasun johtamista petin ulostulopäähän, jatkettiin 100 sekuntia, jonka jälkeen syöttöilman johtamista jatkettiin edelleen 20 sekuntia, joiden aikana huuhteluvai-heessa syrjäytynyttä kaasua, jossa typpipitoisuus oli ennalta määrätyn tasoa suurempi, kierrätettiin myös petiin johtami is 81 966 seksi yhdessä syöttöilman kanssa. Paineen alentamisen aikana, alustava, vastavirtaan toteutettava paineen alentaminen, eli tyhjentäminen paineen avulla, suoritettiin 15 sekunnissa, jolloin osaa petin syöttöpäästä ulos saatavasta, typpeä runsaasti sisältävästä kaasusta käytettiin myötävirtaan huuhtele-vana kaasuna, ja jolloin mainitun kaasun loppuosa otettiin talteen tuotekaasuna. Paineen alentaminen imun avulla ilmakehän painetta pienempään desorptiopaineeseen kesti 105 sekunnin ajan. Käytetty painealue oli sellainen, että mainittu desorptiopaine oli 3,2 psia (32 kPa) ja suurempi adsorbtio-paine oli 32 psia (n. 220 kPa), jossa huuhteluvaihe toteutettiin, ja tällöin paineen avulla toteutetun tyhjennysvaiheen aikana saavutettiin ilmakehän paine. Käytetty syöttöilma oli laboratorioilmaa, eli puhtaan hapen ja puhtaan typen muodostama seos. Tätä menetelmää käyttäen tuotteena saadun typen puhtaus oli 99,9 %, ja typen talteensaantiaste oli enemmän kuin 98 % syöttökaasun sisältämästä typestä. Poisteena saatu oheistuote oli rikastunutta happea, jonka puhtaus on 90 %. Eräässä toisessa esimerkissä, jossa käytettiin samaa kolme petiä käsittävää järjestelmää, ja jossa toimittiin sasman-kaltaisissa olosuhteissa, tuotteena saadun typen puhtaus oli 99,8 % typen talteensaantiasteen ollessa suurempi kuin 99 %, jolloin oheistuotteena saatiin 93,6-prosenttisen puhdasta happea.
Alan asiantuntijalle on selvää, että keksintöä käytäntöön sovellettaessa voidaan käyttää mitä tahansa sellaista kaupallisesti saatavaa adsorbenttia, joka kykenee adsorboimaan selektiivisesti helpommin adsorboituvan komponentin mainitun komponentin ja vaikeammin adsorboituvan komponentin sisältävästä seoksesta. Hyvin tunnetut molekyyliseulat, kuten 13X, 5A,10X ja mordeniitti, voidaan mainita esimerkkeinä niistä adsorbenteista, joita voidaan käyttää vaivattomasti keksinnön käytännön sovellutuksissa, toivottuja kaasunerotuksia varten. Samoin on selvää, että sen lisäksi, että keksintöä voidaan käyttää edellä kuvatulla tavalla erittäin puhtaan typen tuottamiseen ilmasta suurina talteensaatuina määrinä, sitä voidaan käyttää edullisesti monissa muissakin kaasuja erottavissa i6 81 966 toimenpiteissä adsorbtiojärjestelmillä, joiden sisältämä ad-sorbenttimateriaali kykenee adsorboimaan selektiivisesti yhtä helpommin adsorboituvaa komponenttia toisesta, vaikeammin adsorboituvasta komponentista. Havainnollistavina esimerkkeinä muista sellaisista käyttökelpoisista erotustoimenpiteistä, joihin keksintöä voidaan soveltaa siten, että päästään erittäin puhtaan, helpommin haihtuvan komponentin tuotantoon suurina talteensaatuina määrinä, mainittakoon hiilimonoksidi ja typpi; hiilidioksidi ja metaani; metaani ja typpi; sekä etaani ja etyleeni. Ilman erotukseen liittyen tulee huomata, että keksintöä käytäntöön sovellettaessa saatava, hapella rikastuneen oheistuotteen virta käsittää yli 90-prosenttisesti puhdasta happea, mihin päästään vaihtamatta adsorbenttia hapelle selektiiviseen adsorbenttiin, ja tätä tulosta voidaan verrata keksinnölle edullisesti tavanomaisilla PVA-happimenetelmillä saataviin tuloksiin, sen ollessa keksintöä käytäntöön sovellettaessa saavutettava lisäetu.
Lukuisia muitakin muutoksia ja muunnoksia voidaan tehdä menetelmän yksityiskohtiin patenttivaatimuksissa täsmennetyn keksinnön piiristä kuitenkaan poikkeamatta. Kun hapella takaisin-täyttöön tähtäävä vaihe on saatu toteutetuksi, voidaan poisto-kaasun kierrättämistä petin syöttöpäähän lykätä, kunnes typpipitoisuus mainitussa poisteessa saavuttaa tietyn, keksinnön tässä erityisessä sovellutuksessa toivotun tason. Tällöin ulos saatava poistokaasu voidaan johtaa tilapäisesti pois järjestelmästä, esimerkiksi jätteisiin, tai poistaa toivottaessa muulla tavalla käytöstä. Eräässä toisessa suoritusmuodossa, joka ei ole välttämättä edellä esitetyn vaihtoehto, syöttöil-man johtaminen uudestaan paineistettavaan petiin voidaan keskeyttää tilapäisesti sillä aikaa, kun kierrätettävää virtaa syötetään mainittuun petiin, kunnes olennaisesti kaikki jään-nöshappi on saatu syrjäytetyksi petistä. Keksinnön piiriin kuuluu samoin suoritusmuoto, jossa järjestelmään sisällytetään kuivuri kuivan typen tai muun toivotun tuotteen ssaamiseksi. Täten tuotteena oleva typpi voidaan puristaa kokoon toivottuun lopulliseen paineeseen ja se voidaan kuivata tavanomaisin keinoin. Samoin huomattakoon, että vaihtoehtona tuotteena lv 81966 olevan typen kuivaamiselle järjestelmään johdettava syöttöilma voidaan kuivata tätä ennen, ja että mitä tahansa virtaa, kuten tuotteen muodostavaa typpeä, ilmasyöttöä tai huuhtelun poistetta voidaan käyttää kuivurin huuhtelukaasuna. Kun kuivaaminen toteutetaan kaasujen erottamisen jälkeen, on tällöin ad-sorbenttipetin syöttö tyypillisesti märkää. Tällöin petin etupää toimii kuivausvyöhykkeenä, eikä myötävaikuta sinänsä pääasialliseen kaasujen erotukseen. Mäissä oloissa tehokas erotusvyöhyke on tästä syystä jonkin verran kapeampi kuin koko peti. Petin kuivausvyöhyke käsittää ylensä alle 50 % koko petistä. Painetta alennettaessa aikaisemmin adsorboitunut vesi desorboituu ja poistuu petistä tuotteen muodostavan typen mukana.
Keksintöä voidaan pitää toivottuna ja merkittävänä edistysaskeleena PVA-teknologian kehittämisessä, jota PVA-teknologiaa käytetään typen erottamiseen ilmasta ja muissa kaasuerotuksis-sa, joissa tavoitteena on erittäin puhtaan, kaasuseoksen helpommin adsorboituvan komponentin tuotanto suurina talteensaa-tuina määrinä. Keksinnön käytäntöön soveltamista tekee edullisemmaksi edelleen se, että rikastunutta oheistuotetta, kuten happea, saadaan samoin talteen suhteellisen suurina talteen-saatuina määrinä. Sekä tuotteen puhtaus että sen talteensaadut määrät saadaan paremmiksi käyttämällä ohessa kuvattujen ja patenttivaatimuksissa täsmennettyjen käsittelyvaiheiden uutta yhdistelmää, mukaanlukien mainittu hapella takaisintäyttö yhdessä huuhtelevan poistokaasun kierrätyksen kanssa. Täten keksintö myötävaikuttaa erittäin edullisella tavalla toivottavan PVA-teknologian kehittämiseen, tärkeitä teollisuudessa esiintyviä, kaasujen erotukseen liittyviä tarpeita, kuten esimerkiksi tarpeen tuottaa erittäin puhdasta typpeä lukuisiin erilaisiin sovellutuksiin.

Claims (13)

18 81 966 Patenttivaat imukset
1. Adiabaattinen, paineen vaihtelua soveltava adsorptiojärjestelmä typen selektiiviseksi adsorboimiseksi ilmasta sekä tuotteen muodostavan erittäin puhtaan typen talteenottamiseksi adsorptiojärjestelmällä, joka käsittää vähintään kaksi adsor-benttipetiä, joissa kummassakin toteutetaan jaksottain käsit-telysarja, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: a) järjestelmään kuuluvan toisen petin ulostulopäästä saatavaa, oheistuotteena poistettavaa kaasua johdetaan mainitun petin ulostulopäähän ennen syötön johtamista petin syöttö-päähän tai samanaikaisesti syöttöpäähän johdettavan syötön kanssa, jolloin petissä vallitseva paine saadaan nousemaan ilmakehän painetta pienemmästä desorptiopaineesta keskimääräiselle painetasolle; b) syötettävää ilmaa johdetaan mainitun petin syöttöpäähän, joko johtaen tai johtamatta oheistuotteena poistettua kaasua petin ulostulopäähän, petissä vallitsevan paineen nostamiseksi mainitulta keskimääräiseltä painetasolta suurempaan adsorptiopaineeseen; c) myötävirtaan huuhtelevaa typpikaasua johdetaan petin syöttöpäähän mainitussa suuremmassa adsorptiopaineessa oheistuotteena poistettavan kaasun syrjäyttämiseksi ulos petistä sen ulostulopään kautta, jonka jälkeen osa mainitusta oheistuotteena poistetusta kaasusta johdetaan mainitulta desorptiopaineen tasolta alkaen paineistettavan petin ulostulopäähän, typpipitoisuuden kasvaessa mainitun huuh-teluvaiheen aikana mainitussa oheistuotteena poistetussa kaasussa, jota huuhteluvaihetta jatketaan niin kauan, kunnes typpipitoisuus saavuttaa ennalta määrätyn tason mainitussa oheistuotteena poistetussa kaasuvirrassa; d) lisää huuhtelevaa typpikaasua johdetaan petin syöttöpäähän mainitussa suuremmassa adsorptiopaineessa sen jälkeen, kun typpipitoisuus on saavuttanut mainitun ennalta määrätyn tason mainitussa poistettavassa kaasuvirrassa, jolloin lisäksi syrjäytyvä poistokaasu, jossa typpipitoisuus on i9 81 966 ennalta määrättyä tasoa suurempi, kierrätetään sellaisen järjestelmään kuuluvan petin syöttöpäähän, jossa petissä vallitsevaa painetta nostetaan uudestaan mainitulta keskimääräiseltä painetasolta mainittuun suurempaan adsorptio-paineeseen ja/tai petiin, jossa vallitseva paine on mainitulla korkeammalla tasolla; e) mainitussa petissä vallitseva paine lasketaan vastavirtaan mainitusta suuremmasta adsorptiopaineesta alhaisempaan paineeseen, jolloin petin syöttöpäästä saadaan ulos typpeä runsaasti sisältävää kaasua, joka käsittää huuhtelevan typpikaasun ja/tai tuotteen muodostavan typpikaasun; f) mainitussa petissä vallitsevaa painetta lasketaan edelleen vastavirtaan imemällä mainitusta alhaisemmasta paineesta ilmakehän painetta pienempään desorptiopaineeseen, jolloin petin syöttöpäästä saadaan ulos desorboitunutta, erittäin puhdasta kaasua, joka käsittää tuotteen muodostavan typpikaasun ja/tai huuhtelevan kaasun; g) vaiheet a)...f) toistetaan jaksottain johtaen lisää syöt-töilmaa vaiheen b) tai vaiheiden a) ja b) aikana uudestaan paineistettavaan petiin, jolloin tuotteen muodostavaa typpeä voidaan saada helposti talteen erittäin puhtaana ja suuria määriä, ja jolloin samalla hapella rikastunutta oheistuotetta voidaan myös saada talteen suhteellisen suuria määriä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu suurempi adsorptiopaine on arviolta suuruusluokkaa 30 psia (n. 206,8 kPa), ja mainittu ilmakehän painetta pienempi desorptiopaine on arviolta suuruusluokkaa 2 psia (n. 13,8 kPa).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu alhaisempi paine on suurin piirtein ilmakehän paine.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu oheistuotteena poistettu lisä-kaasu, jossa typpipitoisuus on ennalta määrättyä tasoa suu 2o 81 9 6 6 rempi, kierrätetään lisäämistä varten petin syöttöpäähän yhdessä syöttöilman kanssa, jota syöttöilmaa käytetään petissä vallitsevan paineen nostamiseen mainitulta keskimääräiseltä painetasolta suurempaan adsorptiopaineeseen.
5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu oheistuotteena poistettu lisä-kaasu, jossa typpipitoisuus on ennalta määrättyä tasoa suurempi, kierrätetään petin, jossa vallitsee mainittu suurempi adsorptiopaine, syöttöpäähän johtamiseksi ennen huuhtelevan typpikaasun mainittua johtamista tähän petiin.
6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapella rikastuneen, oheistuotteen muodostavan kaasun mainittu johtaminen petin, jossa vallitsee alunperin mainittu desorptiopaine, ulostulopäähän toteutetaan ennen syöttöilman johtamista mainitun petin syöttöpäähän ja samanaikaisesti tämän petin syöttöpäähän johdettavan syöttö-ilman kanssa.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdessä petissä toteutetaan paineistaminen johtamalla siihen syöttöilmaa ja oheistuotteen muodostavaa kaasua vaiheiden a) ja b) mukaisesti, kun taas toisessa petissä toteutetaan myötävirtaan huuhteluvaihe vaiheiden c) ja d) mukaisesti, ja kolmannessa petissä toteutetaan vastavirtaan paineen alentaminen vaiheiden e) ja f) mukaisesti, menetelmän jaksollisen toiminnan jatkuessa mainitussa kolme petiä käsittävässä järjestelmässä vaiheen g) mukaisesti.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää mainitun oheistuotteen muodostavan lisäkaasun johtamisen pois järjestelmästä niin kauan, kunnes toivottu typpitaso on saavutettu, ennen kuin mainittu kierrätys petin syöttöpäähän aloitetaan.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöilman johtaminen petiin keskeytetään tilapäisesti sillä aikaa, kun mainittua oheis tuotteena saatua lisäkaasua kierrätetään petin syöttöpäähän. 2i 81 9 66
10. Adiabaattinen, paineen vaihtelua soveltava adsorptiojärjestelmä kaasuseoksesta helpommin adsorboituvan komponentin selektiiviseksi adsorboimiseksi sekä mainitun komponentin talteenottamiseksi erittäin puhtaana tuotteena adsorptiojärjestelmällä, joka käsittää vähintään kaksi adsorbenttipetiä, joissa kummassakin toteutetaan jaksottain käsittelysarja, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: a) järjestelmään kuuluvan toisen petin ulostulopäästä saatavaa, rikastunutta, vaikeammin adsorboituvaa komponenttia, joka muodostaa oheistuotteena poistetun kaasun, johdetaan mainitun petin ulostulopäähän, yksinään, ennen syötettävän kaasuseoksen johtamista petin syöttöpäähän tai samanaikaisesti, kun syötettävää kaasuseosta johdetaan petin syöttöpäähän, jolloin petissä vallitseva paine saadaan nousemaan desorptiopaineesta keskimääräiselle painetasolle; b) syötettävää kaasuseosta johdetaan mainitun petin syöttöpäähän, joko johtaen tai johtamatta oheistuotteena poistettua kaasua petin ulostulopäähän, petissä vallitsevan paineen nostamiseksi mainitulta keskimääräiseltä paineta-solta suurempaan adsorptiopaineeseen; c) myötävirtaan huuhtelevaa, helpommin adsorboituvaa kompo-nenttikaasua johdetaan petin syöttöpäähän mainitussa suuremmassa adsorptiopaineessa oheistuotteen muodostavan rikastuneen, vaikeammin adsorboituvan komponenttikaasun syrjäyttämiseksi ulos petistä sen ulostulopään kautta, jonka jälkeen osa mainitusta oheistuotteen muodostavasta, vaikeammin adsorboituvasta kaasukomponentista johdetaan mainitulta desorptiopaineen tasolta alkaen paineistettavan petin ulostulopäähän, jolloin mainitussa oheistuotteen muodostavassa, vaikeammin adsorboituvassa kaasukomponen-tissa läsnäolevan, helpommin adsorboituvan komponentin pitoisuus kasvaa mainitun huuhteluvaiheen aikana, jota huuhteluvaihetta jatketaan niin kauan, kunnes helpommin adsorboituvan komponentin pitoisuus saavuttaa ennalta määrätyn tason mainitussa oheistuotteena poistettavassa 22 81 966 kaasuvirrassa; d) lisää huuhtelevaa kaasua johdetaan petin syöttöpäähän mainitussa suuremmassa adsorptiopaineessa sen jälkeen, kun helpommin adsorboituvan komponentin pitoisuus on saavuttanut mainitun ennalta määrätyn tason mainitussa poistettavassa kaasuvirrassa, jolloin lisäksi syrjäytyvä poistokaasu, jossa helpommin adsorboituvan komponentin pitoisuus on ennalta määrättyä tasoa suurempi, kierrätetään sellaisen järjestelmään kuuluvan petin syöttöpäähän, jossa petissä vallitseva paine on mainitun keskimääräisen painetason ja mainitun suuremman adsorptiopaineen välillä; e) mainitussa petissä vallitseva paine lasketaan vastavirtaan mainitusta suuremmasta adsorptiopaineesta alhaisempaan paineeseen, jolloin petin syöttöpäästä saadaan ulos erittäin puhdasta helpommin adsorboituvaa komponenttikaasua, joka käsittää helpommin adsorboituvan komponentin muodostavan huuhtelevan kaasun ja/tai helpommin adsorboituvan komponentin muodostavan tuotekaasun; £) mainitussa petissä vallitsevaa painetta lasketaan edelleen vastavirtaan mainitusta alhaisesta paineesta edelleen pienempään desorptiopaineeseen, jolloin petin syöttöpäästä saadaan ulos desorboitunutta, erittäin puhdasta, tuotekaasun muodostavaa ja/tai huuhtelukaasun muodostavaa, helpommin adsorboituvaa komponenttia, sekä g) vaiheet a)...f) toistetaan jaksottain johtaen lisää syötettävää kaasuseosta vaiheen b) tai vaiheiden a) ja b) aikana uudestaan paineistettavaan petiin, jolloin tuote-kaasun muodostavaa, helposti adsorboituvaa komponenttia voidaan saada helposti talteen erittäin puhtaana ja suuria määriä, ja jolloin mainittua rikastunutta, vaikeammin adsorboituvaa komponenttia voidaan myös samalla saada talteen suhteellisen suurina määrinä.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että mainittu suurempi adsorptiopaine on ilmakehän painetta suurempi. Il 23 81 966
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu oheistuotteena poistettu lisä-kaasu, jossa helpommin adsorboituvan komponentin pitoisuus on ennalta määrättyä tasoa suurempi, kierrätetään lisäämistä varten petin syöttöpäähän yhdessä syötettävän kaasuseoksen kanssa, jota syötettävää kaasuseosta käytetään petissä vallitsevan paineen nostamiseen mainitulta keskimääräiseltä paine-tasolta suurempaan adsorptiopaineeseen.
13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että mainittu vielä alhaisempi desorptiopaine on ilmakehän painetta alhaisempi desorptiopaine. 24 8 1 9 6 6
FI864524A 1985-03-07 1986-11-06 Foerbaettrat adsorptionsfoerfarande med trycksvaengning. FI81966C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/709,171 US4599094A (en) 1985-03-07 1985-03-07 Enhanced pressure swing adsorption processing
US70917185 1985-03-07
PCT/US1986/000454 WO1986005121A1 (en) 1985-03-07 1986-03-06 Enhanced pressure swing adsorption processing
US8600454 1986-03-06

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI864524A0 FI864524A0 (fi) 1986-11-06
FI864524A FI864524A (fi) 1986-11-06
FI81966B FI81966B (fi) 1990-09-28
FI81966C true FI81966C (fi) 1991-01-10

Family

ID=24848768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI864524A FI81966C (fi) 1985-03-07 1986-11-06 Foerbaettrat adsorptionsfoerfarande med trycksvaengning.

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4599094A (fi)
EP (1) EP0215899B1 (fi)
JP (1) JPS62502180A (fi)
KR (1) KR930006399B1 (fi)
CN (1) CN1005458B (fi)
AT (1) ATE54425T1 (fi)
AU (1) AU587245B2 (fi)
BR (1) BR8605697A (fi)
CA (1) CA1239595A (fi)
DE (1) DE3672543D1 (fi)
ES (1) ES8707913A1 (fi)
FI (1) FI81966C (fi)
IN (1) IN165995B (fi)
MX (1) MX168626B (fi)
NO (1) NO864290L (fi)
WO (1) WO1986005121A1 (fi)
ZA (1) ZA861484B (fi)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61266302A (ja) * 1985-05-17 1986-11-26 Seitetsu Kagaku Co Ltd 濃縮酸素回収方法
US4983190A (en) * 1985-05-21 1991-01-08 Pall Corporation Pressure-swing adsorption system and method for NBC collective protection
DE3528908A1 (de) * 1985-08-12 1987-02-19 Linde Ag Druckwechseladsorptionsverfahren
US5051115A (en) * 1986-05-21 1991-09-24 Linde Aktiengesellschaft Pressure swing adsorption process
US4705541A (en) * 1987-02-12 1987-11-10 Air Products And Chemicals, Inc. Production of mixed gases of controlled composition by pressure swing adsorption
US4842621A (en) * 1987-03-26 1989-06-27 The Dow Chemical Company Recovery process
US4869894A (en) * 1987-04-15 1989-09-26 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen generation and recovery
US4892565A (en) * 1987-12-29 1990-01-09 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation utilizing multiple adsorption beds
US4810265A (en) * 1987-12-29 1989-03-07 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption process for gas separation
FR2633847B1 (fr) * 1988-07-08 1991-04-19 Air Liquide Procede de traitement d'un melange gazeux par adsorption
US5004482A (en) * 1989-05-12 1991-04-02 Union Carbide Corporation Production of dry, high purity nitrogen
US4915711A (en) * 1989-05-18 1990-04-10 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive process for producing two gas streams from a gas mixture
US5032150A (en) * 1989-11-03 1991-07-16 The Ohio State University Pressure swing adsorption
CA2041874C (en) * 1990-01-09 1999-04-06 Richard T. Maurer Separation of ethane from methane by pressure swing adsorption
US5013334A (en) * 1990-01-09 1991-05-07 Uop Methane purification by pressure swing adsorption
US5084075A (en) * 1990-04-10 1992-01-28 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process for production of 95+% n2 from ambient air
US5085674A (en) * 1990-10-25 1992-02-04 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Duplex adsorption process
US5163978A (en) * 1991-10-08 1992-11-17 Praxair Technology, Inc. Dual product pressure swing adsorption process and system
US5226933A (en) * 1992-03-31 1993-07-13 Ohio State University Pressure swing adsorption system to purify oxygen
US5248322A (en) * 1992-10-01 1993-09-28 Air Products And Chemicals, Inc. Depressurization effluent repressurized adsorption process
US5354346A (en) * 1992-10-01 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Purge effluent repressurized adsorption process
JPH0760048A (ja) * 1993-08-26 1995-03-07 Mitsubishi Petrochem Eng Co Ltd 酸化エチレン製造プラント排ガスからのエチレンの回収法
US5415683A (en) * 1993-11-17 1995-05-16 Praxair Technology, Inc. Vacuum pressure swing adsorption process
US5411578A (en) * 1994-05-10 1995-05-02 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with mixed repressurization and provide product depressurization
US5792239A (en) * 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
US5632803A (en) * 1994-10-21 1997-05-27 Nitrotec Corporation Enhanced helium recovery
US5707425A (en) * 1994-10-21 1998-01-13 Nitrotec Corporation Helium recovery from higher helium content streams
US5536300A (en) * 1994-10-21 1996-07-16 Nitrotec Corporation Natural gas enrichment process
US5620501A (en) * 1995-08-15 1997-04-15 The Boc Group, Inc. Recovery of trace gases from gas streams
US5906673A (en) * 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
GB9723033D0 (en) * 1997-11-01 1998-01-07 Domnick Hunter Ltd Selective absorption of components of a gas mixture
US5997611A (en) * 1998-07-24 1999-12-07 The Boc Group, Inc. Single vessel gas adsorption system and process
US6245127B1 (en) 1999-05-27 2001-06-12 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process and apparatus
US6558451B2 (en) * 2000-05-10 2003-05-06 Airsep Corporation Multiple bed pressure swing adsorption method and apparatus
US6527830B1 (en) 2001-10-03 2003-03-04 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process for co-producing nitrogen and oxygen
JP4301452B2 (ja) * 2003-02-18 2009-07-22 サンビオー２ カンパニー，リミティド 気体濃縮方法およびその装置
JP4898194B2 (ja) * 2005-11-14 2012-03-14 大陽日酸株式会社 圧力変動吸着式ガス分離方法及び分離装置
US7771511B2 (en) * 2006-08-28 2010-08-10 Ric Investments, Llc Oxygen concentration system and method
DE102011017702A1 (de) 2011-04-28 2012-10-31 Zumtobel Lighting Gmbh Lichtbandsystem und Konvertereinheit hierfür
MY167568A (en) 2011-10-25 2018-09-20 Shell Int Research Method for processing fischer-tropsch off-gas
WO2018111308A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 Linde Aktiengesellschaft Methods for separating ozone
CN108031240A (zh) * 2017-12-18 2018-05-15 洛阳健阳科技有限公司 一种基于heu型沸石分子筛分离甲烷与氮气的装置
CN115814575B (zh) * 2022-12-23 2023-11-28 浙江东油能源科技有限公司 一种高效充分的甲醇蒸汽回收利用设备

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL262128A (fi) * 1960-03-09 1900-01-01
NL263531A (fi) * 1960-04-12 1900-01-01
US3226913A (en) * 1963-09-04 1966-01-04 Union Carbide Corp Separation process
US3266221A (en) * 1964-06-02 1966-08-16 Union Carbide Corp Ethylene recovery from gas mixtures
US3717974A (en) * 1968-12-30 1973-02-27 Union Carbide Corp Selective adsorption process for air separation
US3636679A (en) * 1971-01-04 1972-01-25 Union Carbide Corp Selective adsorption gas separation process
JPS543822B1 (fi) * 1971-03-27 1979-02-27
US3973931A (en) * 1974-10-30 1976-08-10 Union Carbide Corporation Air separation by adsorption
US4013429A (en) * 1975-06-04 1977-03-22 Air Products And Chemicals, Inc. Fractionation of air by adsorption
JPS5299973A (en) * 1976-02-18 1977-08-22 Toray Ind Inc Adsorption and separation apparatus of mixed gas
GB1559325A (en) * 1976-02-27 1980-01-16 Boc Ltd Gas separation
GB1574801A (en) * 1976-05-07 1980-09-10 Boc Ltd Gas separation
US4144038A (en) * 1976-12-20 1979-03-13 Boc Limited Gas separation
GB1594454A (en) * 1976-12-23 1981-07-30 Boc Ltd Gas separation
US4171207A (en) * 1978-08-21 1979-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of multicomponent gas mixtures by pressure swing adsorption
US4264340A (en) * 1979-02-28 1981-04-28 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption for air fractionation
US4359328A (en) * 1980-04-02 1982-11-16 Union Carbide Corporation Inverted pressure swing adsorption process
US4340398A (en) * 1981-05-20 1982-07-20 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption recovery

Also Published As

Publication number Publication date
FI864524A0 (fi) 1986-11-06
ES552728A0 (es) 1987-09-01
FI864524A (fi) 1986-11-06
CN86102340A (zh) 1986-09-03
ZA861484B (en) 1986-10-29
WO1986005121A1 (en) 1986-09-12
AU587245B2 (en) 1989-08-10
EP0215899B1 (en) 1990-07-11
NO864290L (no) 1986-10-27
EP0215899A1 (en) 1987-04-01
BR8605697A (pt) 1987-08-11
JPH038807B2 (fi) 1991-02-07
CN1005458B (zh) 1989-10-18
US4599094A (en) 1986-07-08
MX168626B (es) 1993-06-02
DE3672543D1 (de) 1990-08-16
KR930006399B1 (ko) 1993-07-14
FI81966B (fi) 1990-09-28
IN165995B (fi) 1990-02-24
JPS62502180A (ja) 1987-08-27
AU5626186A (en) 1986-09-24
CA1239595A (en) 1988-07-26
KR870700395A (ko) 1987-12-29
ATE54425T1 (de) 1990-07-15
ES8707913A1 (es) 1987-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI81966C (fi) Foerbaettrat adsorptionsfoerfarande med trycksvaengning.
JP2744596B2 (ja) 供給ガス混合物の比較的吸着力の弱い成分から比較的吸着力の強い成分を選択的に分離する方法
FI85953C (fi) Foerfarande foer framstaellning av en syreprodukt med en renhetsgrad av 95% fraon omgivande luft.
EP0483670B1 (en) Duplex adsorption process
TWI221785B (en) Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
KR100196102B1 (ko) 진공 압력순환 흡착방법
JPH04227812A (ja) 空気からの高窒素ガス回収方法
KR100252333B1 (ko) 동시처리압력순환흡착방법
US5536300A (en) Natural gas enrichment process
JPH0244569B2 (fi)
JPS6130813B2 (fi)
KR100278323B1 (ko) 압력스윙흡착방법및장치
JPS58109117A (ja) 炭化水素を分離するための吸着方法
US20070227354A1 (en) Oxygen Production Process Using Three-Stage Pressure Swing Adsorption Plants
US5547492A (en) Method for adsorbing and separating argon and hydrogen gases in high concentration from waste ammonia purge gas, and apparatus therefor
US5997611A (en) Single vessel gas adsorption system and process
JP2005504626A (ja) 窒素及び酸素を共製造するためのｐｓａプロセス
JPH0268111A (ja) 改良された圧力スイング吸着法
GB2109266A (en) Pressure swing process for the separation of gas mixtures by adsorption
JPH04227018A (ja) 高純度不活性ガスの製造方法
JP7487165B2 (ja) 圧力変動吸着式ガス分離方法及び圧力変動吸着式ガス分離装置
US20210370224A1 (en) Method to separate a gas mixture containing carbon dioxide using two stage adsorption process
KR930000267B1 (ko) 개량된 압력진동 흡착공정
JP3031797B2 (ja) 圧力変動吸着分離方法
EP0739648A1 (en) Adsorptive separation of helium

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: UNION CARBIDE CORPORATION