FR2654009A1 - Installation d'adsorption a variation de pression. - Google Patents

Installation d'adsorption a variation de pression. Download PDF

Info

Publication number
FR2654009A1
FR2654009A1 FR9013745A FR9013745A FR2654009A1 FR 2654009 A1 FR2654009 A1 FR 2654009A1 FR 9013745 A FR9013745 A FR 9013745A FR 9013745 A FR9013745 A FR 9013745A FR 2654009 A1 FR2654009 A1 FR 2654009A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
gas
passage
adsorption
flow
opening
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR9013745A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2654009B1 (fr
Inventor
Gerdts Uwe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Draegerwerk AG and Co KGaA
Original Assignee
Draegerwerk AG and Co KGaA
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
Application filed by Draegerwerk AG and Co KGaA filed Critical Draegerwerk AG and Co KGaA
Publication of FR2654009A1 publication Critical patent/FR2654009A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2654009B1 publication Critical patent/FR2654009B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/02Separation 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
    • B01D53/04Separation 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
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446Means for feeding or distributing gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/02Separation 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
    • B01D53/04Separation 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
    • B01D53/047Pressure swing adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116Molecular sieves other than zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12Oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/10Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102Nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40007Controlling pressure or temperature swing adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4533Gas separation or purification devices adapted for specific applications for medical purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/02Separation 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
    • B01D53/04Separation 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
    • B01D53/047Pressure swing adsorption
    • B01D53/053Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel

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)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

Installation pour épurer ou décomposer un courant gazeux à plusieurs composants, comportant plusieurs colonnes d'adsorption remplies d'un tamis moléculaire, fonctionnant dans une alternance cyclique de phases de production et de phases de régénération. Selon l'invention, chacun des éléments de commande (7, 10) placé à la sortie d'une colonne est une buse (33), disposée sur le parcours d'écoulement de gaz, dont la section transversale laissant passer le gaz se rétrécit dans le sens de passage, depuis l'extrémité de sortie (6, 11) de la colonne d'adsorption (4, 5), en direction du conduit de gaz de production (8) commun et qui forme, sur sa face extérieure, entre elle-même et la paroi intérieure du tube (32) guidant le gaz, un volume mort (34) pour l'écoulement du gaz dans le sens de passage depuis le conduit de gaz de production (8) commun en direction de la colonne d'adsorption (4, 5).

Description

La présente invention concerne une installation d'adsorption à variation
de pression pour épurer ou décomposer un courant gazeux à plusieurs composants, par utilisation de plusieurs colonnes d'adsorption remplies d'un tamis moléculaire, fonctionnant dans une alternance
cyclique de phases de production et de phases de régénéra-
tion, avec des soupapes d'entrée pour l'acheminement d'un courant de gaz d'utilisation, sous haute pression, dans les extrémités d'entrée des colonnes d'adsorption se trouvant en phase de production, avec des soupapes de purge d'air pour purger l'air des colonnes d'adsorption se trouvant en
phase de régénération, avec au moins une soupape d'équi-
libre de pression pour court-circuiter les extrémités de sortie des colonnes d'adsorption pendant une phase d'équilibre de pression et avec un conduit de gaz de production commun, raccordé, par les éléments de commande rétrécissant le parcours d'écoulement, à toutes les extrémités de sortie des colonnes d'adsorption, conduit auquel est raccordé un réservoir de gaz Les installations de ce type sont utilisées par exemple pour préparer de
l'air enrichi en oxygène, à des fins médicales.
Le fonctionnement d'une installation typique de ce type est le suivant: De l'air comprimé par un compresseur parvient, par une soupape d'entrée, dans l'extrémité d'entrée d'une première de deux colonnes d'adsorption, remplies d'un tamis moléculaire Cette colonne d'adsorption se trouve dans sa phase de production Le tamis moléculaire adsorbe l'azote plus fortement que l'oxygène et donc un courant d'air, enrichi en oxygène, c'est-à-dire le gaz de production, quitte la première colonne d'adsorption à son extrémité de sortie Par une soupape de non-retour, le gaz parvient, par un conduit de gaz de production commun aux deux colonnes d'adsorption, dans un réservoir de gaz et de là au récepteur. Une petite partie du gaz de production parvient, par une buse de lavage, de la sortie de la première colonne d'adsorption à la sortie de la deuxième colonne d'adsorption Cette deuxième colonne se trouve dans sa phase de régénération et est reliée, à son extrémité d'entrée, au milieu ambiant, par une soupape de purge d'air Du fait de la pression abaissée par rapport à la phase de production et du courant de lavage riche en oxygène, l'azote préalablement adsorbé est chassé, à partir
de l'extrémité de sortie.
La phase de production de la première colonne d'adsorption se prolonge jusqu'à ce que cette colonne soit saturée en azote Après une brève ouverture d'une soupape d'équilibre de pression qui court-circuite les deux extrémités de sortie des colonnes d'adsorption, on établit
un équilibre de pression entre les colonnes d'adsorption.
Par commutation des soupapes aux extrémités d'entrée des colonnes d'adsorption, la deuxième colonne est amenée en phase de production, tandis que la première colonne parvient dans sa phase de régénération Par l'utilisation de soupapes de non-retour entre les extrémités de sortie des colonnes d'adsorption et du conduit commun de gaz de production, on évite que le gaz provenant du réservoir de gaz ne reflue dans l'une des colonnes d'adsorption La pression régnant dans le réservoir de gaz augmente en même temps que la pression régnant dans la colonne d'adsorption se trouvant en phase de production et qui à la fin de cette phase, atteint une valeur maximale Au cours de la phase d'équilibre de pression qui suit, la pression baisse très rapidement dans la colonne d'adsorption et en conséquence la soupape de non-retour correspondante se ferme Mais de ce fait, la fourniture de gaz de production dans le réservoir de gaz est interrompue jusqu'à ce que la deuxième colonne d'adsorption établisse à son extrémité de sortie une pression qui est supérieure à celle régnant dans le réservoir de gaz A ce moment, la soupape de non-retour concernée s'ouvre et la fourniture de gaz de production
reprend dans le réservoir de gaz.
Du fait de l'interruption de la fourniture de gaz de production et de l'augmentation de la pression
jusqu'à sa valeur maximale dans les colonnes de l'adsor-
beur, il se produit de fortes variations de pression dans le réservoir de gaz Une installation d'adsorption à variation de pression, décrite dans le document EP O 176 393 tente de remédier à cet inconvénient Dans ce cas, les soupapes de non-retour sont remplacées par des soupapes d'étranglement Le rôle de la buse des gaz de lavage, montée habituellement séparément, est assurée aussi par ces soupapes d'étranglement Le fait de monter des soupapes d'étranglement a pour conséquence que la pression régnant dans le réservoir de gaz ne s'élève plus jusqu'à la valeur maximale des colonnes d'adsorption Ceci a encore pour conséquence que pendant la phase d'équilibre de pression aussi, la pression régnant dans le réservoir de gaz est encore inférieure à celle des colonnes d'adsorption et qu'en conséquence, du gaz de production s'écoule en permanence dans le réservoir de gaz La pression du réservoir de gaz oscille légèrement autour d'une valeur médiane. Etant donné que les deux colonnes d'adsorption fonctionnent en alternance en phase de production et en phase de régénération, les deux soupapes d'étranglement respectives doivent être également dimensionnées et leur taille doit être accordée au courant de gaz de production relativement élevé Mais ceci a pour inconvénient que la soupape d'étranglement relative à la colonne d'adsorption se trouvant en phase de régénération est traversée par un courant de gaz, servant de gaz de lavage, aussi important que celui qui parvient dans le réservoir de gaz, à travers le conduit de gaz de production Or pour laver la colonne d'adsorption il suffirait d'un courant de gaz de lavage très réduit Environ la moitié du courant de gaz de production est donc ainsi gaspillé De ce fait il faut que toute l'installation ait des dimensions plus grandes pour obtenir à la sortie du réservoir de gaz, un courant de gaz de production donné. La présente invention a pour but de mettre à profit l'avantage obtenu avec l'utilisation de soupapes d'étranglement, à savoir une fourniture continue de gaz de production et d'éviter en même temps l'inconvénient d'un gaspillage de gaz de production, dû à un courant de gaz de
lavage trop important.
Ce but est atteint en ce qu'au lieu des simples soupapes d'étranglement, on utilise des éléments de commande qui sont formés par des dispositifs d'étranglement qui présentent, dans le sens de passage, depuis l'extrémité de sortie de la colonne d'adsorption respective, en direction du conduit de gaz de production commun, une résistance à l'écoulement plus faible que dans le sens de
passage opposé.
L'avantage de l'invention réside dans le fait
que tout en respectant les avantages obtenus par l'utili-
sation de soupapes d'étranglement, il est possible de limiter le courant de gaz de lavage à la mesure nécessaire et donc d'économiser du gaz de production Il en résulte pour l'installation, un rendement nettement supérieur à l'état de la technique Le niveau de pression régnant dans le réservoir de gaz est dans l'ensemble plus élevé Pour une même capacité, l'installation peut avoir des dimensions
plus petites.
L'élément de commande cité peut en principe être constitué d'éléments connus Il peut être constitué d'un montage en série d'une soupape de nonretour et d'une première soupape d'étranglement et d'une deuxième soupape d'étranglement, montée en parallèle à ce montage en série, dimensionnée pour le courant de gaz de lavage Le courant de gaz de production qui s'écoule dans le sens d'ouverture de la soupape de non-retour, traverse le montage en parallèle de la première et de la deuxième soupape d'étranglement tandis que le courant de lavage s'écoulant dans le sens opposé, ne traverse que la deuxième soupape d'étranglement. Une variante avantageuse de l'élément de commande réside dans le fait que la deuxième soupape d'étranglement, dimensionnée pour le courant de gaz de lavage, est intégrée dans l'élément de fermeture de la soupape de non-retour Il peut s'agir, par exemple ici, d'une soupape de non-retour avec cône de fermeture percé de part en part Dans le sens de la fermeture, la soupape de non-retour ne se ferme pas hermétiquement, mais réduit le courant de gaz à la mesure nécessaire au courant de gaz de lavage Une soupape d'étranglement, dimensionnée pour le courant de gaz de production, est montée en série avec la
soupape de non-retour.
Dans une autre réalisation de l'élément de commande, on renonce totalement à utiliser une soupape de non-retour Le profil de section transversale d'un diaphragme annulaire ou en forme de fente, réalisé dans un matériau élastique, est tel que l'ouverture du diaphragme s'élargit dans un sens de passage, pour donner une ouverture relativement grande, tandis que dans le sens de passage opposé, elle se rétrécit pour donner une ouverture relativement petite Ceci peut se faire, par exemple, par le fait que le diaphragme présente la petite ouverture à l'état de repos et que ses bords ne sont recourbés, pour élargir l'ouverture, que dans un sens d'écoulement, sous l'effet des forces produites par le gaz traversant le diaphragme Dans le sens d'écoulement opposé, ce repliement des bords n'est pas possible, grâce à des renforts ou des
éléments d'appui appropriés.
Comme autre forme de réalisation de l'élément de commande, on peut imaginer une plaque fermant le parcours du courant de gaz, qui présente différentes ouvertures pour le passage du gaz et une membrane, partiellement fixée sur un côté L'une de ces ouvertures peut être traversée dans les deux sens de passage, elle constitue la soupape d'étranglement dimensionnée pour le courant de gaz de lavage Les autres ouvertures peuvent être traversées dans un sens d'écoulement et constituent, conjointement avec l'ouverture mentionnée ci-dessus, la soupape d'étranglement dimensionnée pour le courant de gaz de production Dans le sens d'écoulement opposé, la membrane, placée sur un côté de la plaque, ferme toutes les ouvertures, à l'exception d'une qui en principe laisse
passer le courant.
Il est possible en outre de conférer à l'élément de commande la caractéristique d'une résistance
au passage fonction du sens, grâce à une forme de construc-
tion particulière en matière de technique d'écoulement Un diaphragme se rétrécissant coniquement et qui s'élargit,
après le point le plus étroit, par une paroi perpen-
diculaire au sens d'écoulement, constitue une telle forme de construction Dans un sens de passage, le courant de gaz rencontre un tube se rétrécissant lentement et peut traverser celui-ci sans grande formation de tourbillons; la résistance à l'écoulement est relativement faible Dans le sens opposé, le courant de gaz rebondit sur la paroi du diaphragme, perpendiculaire au sens de l'écoulement Il en résulte une formation de forts tourbillons et donc une
grande résistance à l'écoulement.
Diverses autres caractéristiques de l'invention
ressortent de la description détaillée qui suit Un mode de
réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente de manière schématique la construction de l'installation d'adsorption à variation de pression, les figures 2 à 6 représentent différentes
formes de réalisation de l'élément de commande.
Dans cet exemple il s'agit d'une installation d'adsorption à variation de pression comportant deux colonnes d'adsorption destinées à enrichir l'air en oxygène, à des fins médicales L'invention peut s'appliquer tout aussi bien à des installations comportant plus de deux
colonnes d'adsorption.
Le fonctionnement est le suivant L'air est comprimé par un compresseur 1 et parvient, par une soupape d'entrée 2, dans l'extrémité d'entrée 3 d'une première colonne d'adsorption 4, se trouvant dans sa phase de production Les colonnes d'adsorption 4, 5 sont remplies d'un matériau servant de tamis moléculaire qui adsorbe l'azote plus fortement que l'oxygène A l'extrémité de sortie 6 de la première colonne d'adsorption 4, ressort un courant de gaz enrichi en
oxygène que l'on désignera ci-après par gaz de production.
Le gaz de production traverse un premier élément de commande 7 et un conduit de gaz de production 8, commun aux deux colonnes d'adsorption 4, 5, pour parvenir à un
réservoir de gaz 9 et de là à un récepteur non représenté.
Les deux éléments de commande 7, 10 ont pour caractéristique de présenter une résistance à l'écoulement plus réduite dans le sens de l'extrémité de sortie 6, il de la colonne d'adsorption 4, 5 respective, vers le conduit de gaz de production 8 commun, que dans le sens opposé De ce fait, une petite fraction de la quantité de gaz qui s'écoule à travers le premier élément de commande 7, traverse le deuxième élément de commande 10 pour parvenir dans l'extrémité de sortie 11 de la deuxième colonne d'adsorption 5 qu'elle traverse avant de s'échapper dans l'atmosphère, par une soupape de purge d'air 12 Ce courant de gaz est désigné par courant de lavage Il sert à éliminer de la colonne d'adsorption 5, l'azote désorbé, par abaissement de la pression, dans le matériau du tamis moléculaire de la deuxième colonne d'adsorption 5 Cette
colonne d'adsorption 5 se trouve dans sa phase de régénéra-
a tion Toutes les soupapes 13, 14, 15 non mentionnées jusqu'à présent sont fermées pendant cette phase, tandis
que les autres 2, 12 sont ouvertes.
Lorsque le matériau du tamis moléculaire de la première colonne d'adsorption 4 est saturé en azote, la phase de production de cette colonne 4 est terminée Vient ensuite une courte phase d'équilibre de pression dans laquelle il s'établit un équilibre de pression entre les deux colonnes d'adsorption 4, 5, par ouverture de la soupape d'équilibre de pression 15 Pendant cette phase, les soupapes 2, 12, 14 sont fermées, tandis que la soupape
13 est ouverte.
A l'achèvement de la phase d'équilibre de pression, la première colonne d'adsorption 4 passe dans sa phase de régénération, la deuxième colonne 5 dans sa phase de production Les soupapes 13, 14 sont ouvertes, les soupapes 2, 12, 15 fermées Par le deuxième élément de commande 10, le courant de gaz de production s'écoule maintenant dans le réservoir de gaz 9, tandis que par le premier élément de commande 7, le courant de lavage s'écoule à travers la première colonne d'adsorption 4, vers
1 'atmosphère.
Sous l'effet d'étranglement des éléments de commande 7, 10, la pression régnant dans le réservoir de gaz 9 n'atteint pas la valeur de pointe de la pression de la colonne d'adsorption 4, 5 se trouvant en phase de
production Il s'ensuit que même pendant la phase d'équi-
libre de pression pendant laquelle la pression maximale d'une colonne d'adsorption se réduit à une valeur moyenne, du gaz de production s'écoule encore dans le réservoir de gaz La fourniture de gaz de production n'est donc pas interrompue et les variations de la pression dans le
réservoir de gaz restent faibles Grâce à la caractéristi-
que particulière des éléments de commande 7, 10, à savoir une résistance à l'écoulement différente dans les deux sens de passage, le courant de lavage peut être limité à la mesure nécessaire et le flux de gaz de production se situe
au niveau le plus haut possible.
La figure 2 représente de manière schématique une forme de réalisation possible d'un élément de commande
7, 10.
L'élément de commande est constitué d'une soupape de non-retour 16 et d'une soupape d'étranglement 17 montée en série avec la première Parallèlement à ces deux éléments de construction 16, 17, on a monté une autre soupape d'étranglement 18 Dans un sens de passage, indiqué par une flèche épaisse, la soupape de non-retour 16 est ouverte et le gaz peut s'écouler à travers les deux soupapes d'étranglement 17, 18 Dans le sens opposé qui est indiqué par une flèche mince, la soupape de non-retour 16 est fermée et le gaz ne peut s'écouler qu'à travers la soupape d'étranglement 18 La soupape d'étranglement 17 présentant une faible résistance au passage, tandis que la soupape d'étranglement 18 présente une forte résistance au passage, il en résulte un plus grand débit dans un sens que
dans le sens opposé.
Sur la figure 3, la soupape d'étranglement 18 de la figure 2, montée en parallèle, est remplacée par un alésage 19 pratiqué dans l'élément de fermeture 20 de la soupape de non-retour 21 Une soupape d'étranglement 22 est à nouveau montée en série avec cette soupape de non-retour
21 spéciale Dans un sens de passage, la soupape de non-
retour 21 s'ouvre et un fort courant de gaz déterminé peut passer à travers la soupape d'étranglement 22 Dans le sens opposé, la soupape de non-retour 21 se ferme Mais elle ne se ferme pas tout à fait hermétiquement, un petit courant
de gaz s'écoule à travers l'alésage 19.
La figure 4 a représente une autre forme de réalisation Le tube 23 guidant le gaz est fermé par un disque 25 élastique, à l'exception d'un petit alésage 24 central Le profil de section transversale du disque 25 est pourvu de renforts, de sorte que la section transversale réduite de l'alésage 24 est maintenue dans le sens de passage, représenté sur la figure 4 a Dans le sens de passage opposé, le disque 25 peut toutefois se déformer, ce qui fait que la section transversale de l'alésage 124 est élargie (figure 4 b). Sur la figure 5 a on a représenté une forme de réalisation particulièrement avantageuse d'un point de vue technologique Le tube 26 guidant le gaz est fermé par un disque 27 qui présente un alésage central 28 et plusieurs alésages 29 répartis sur sa surface Sur un côté du disque on a placé une membrane élastique 30 Le diamètre extérieur de la membrane 30 est légèrement inférieur au diamètre du disque 27 En son centre, la membrane 30 présente un alésage 31 qui est légèrement supérieur à l'alésage 28 central du disque 27 Sur le bord de cet alésage 31, la membrane 30 est assemblée au disque 27, par exemple par collage Dans un sens de passage, la membrane s'applique
sur le disque et recouvre tous les alésages 29, à l'excep-
tion de l'alésage 28 central (figure 5 a) Seul un petit débit de gaz est maintenant possible Dans le sens opposé, la membrane 30 se soulève du disque 27 et un débit de gaz plus important est possible, à travers tous les alésages
28, 29 (figure 5 b).
La figure 6 représente enfin une forme de
réalisation qui relève uniquement de la technique d'écoule-
ment Dans le sens de passage, indiqué par une flèche épaisse, le gaz trouve sur son parcours, à travers le tube 32 guidant le gaz, une buse 33 dont la conception favorise l'écoulement et qui présente une résistance au passage
relativement réduite.
Le gaz peut traverser le point 35 le plus étroit de la buse 33, sans donner lieu à de fortes turbulences Mais dans le sens opposé (flèche mince), le gaz s'accumule dans l'espace mort 34 annulaire, autour de la buse 33 et ne peut dépasser le point 35 le plus étroit de la buse 33, qu'en formant de fortes turbulences, en il donnant lieu à une résistance élevée au passage et donc à
un débit de gaz réduit.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1 Installation d'adsorption à variation de pression pour épurer ou décomposer un courant gazeux à plusieurs composants, par utilisation de plusieurs colonnes d'adsorption remplies d'un tamis moléculaire, fonctionnant dans une alternance cyclique de phasesde production et de phases de régénération, avec des soupapes d'entrée pour l'acheminement d'un courant de gaz d'utilisation, sous haute pression, dans les extrémités d'entrée des colonnes d'adsorption se trouvant en phase de production, avec des soupapes de purge d'air pour purger l'air des colonnes d'adsorption se trouvant en phase de régénération, avec au
moins une soupape d'équilibre de pression pour court-
circuiter les extrémités de sortie des colonnes d'adsorp-
tion pendant une phase d'équilibre de pression et avec un conduit de gaz de production commun, raccordé, par les éléments de commande rétrécissant le parcours d'écoulement,
à toutes les extrémités de sortie des colonnes d'adsorp-
tion, conduit auquel est raccordé un réservoir de gaz, caractérisé en ce que chacun des éléments de commande ( 7, ) est formé par un dispositif d'étranglement qui présente, dans le sens de passage, depuis l'extrémité de
sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respec-
tive, en direction du conduit de gaz de production ( 8) commun, une résistance à l'écoulement plus faible que dans
le sens de passage opposé.
2 Installation d'adsorption à variation de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) est formé par la commande combinée d'une ouverture d'étranglement ( 17, 18; 22; 124; 28, 29; 35) libérant le parcours d'écoulement dans le sens du passage, depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit de gaz de production ( 8) commun, présentant une faible résistance à l'écoulement et d'une ouverture de lavage ( 18, 19, 24, 28, 35) libérant le parcours d'écoulement, dans le sens du passage depuis le conduit de gaz de production ( 8) commun en direction de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective, présentant une résistance à l'écoulement supérieure.
3 Installation d'adsorption à variation de pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) se présente
sous la forme d'un montage en série d'une soupape de non-
retour ( 16) s'ouvrant dans le sens de passage depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit de gaz de production ( 8) commun, avec une première ouverture d'étranglement ( 17) calibrée et avec une deuxième ouverture de lavage ( 18) calibrée, montée en parallèle au montage en
série et présentant une résistance à l'écoulement supé-
rieure à la première ouverture.
4 Installation d'adsorption à variation de pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) se présente
sous la forme d'un montage en série d'une soupape de non-
retour ( 21), s'ouvrant dans le sens de passage depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit de gaz de produit ( 8) commun, avec une première ouverture d'étranglement ( 22) calibrée et une deuxième ouverture de lavage ( 19) calibrée, placée dans l'élément de fermeture ( 20) de la soupape de non-retour ( 21) et présentant une résistance à l'écoulement
supérieure à la première ouverture.
5 Installation d'adsorption à variation de pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) est un diaphragme ( 25) annulaire ou en forme de fente, réalisé dans un matériau élastique, dont le profil de section transversale est tel que le diaphragme ( 25) s'élargit pour former une large ouverture d'étranglement ( 124), dans le sens de passage, depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit de gaz de production ( 8) commun et se rétrécit, dans le sens de passage opposé, pour donner une ouverture de lavage ( 24) étroite.
6 Installation d'adsorption à variation de
pression selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, carac-
térisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) est une plaque ( 27) fermant le parcours du courant de gaz qui présente des ouvertures ( 28, 29) calibrées différentes en nombre et/ou section transversale d'ouverture, dont une partie laisse passer un courant de gaz dans les deux sens de passage, en tant qu'ouverture de lavage ( 28), tandis que les autres ouvertures calibrées, servant d'ouvertures d'étranglement ( 29) , laissent passer le courant de gaz dans le sens de passage depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit du gaz de production ( 8) commun, mais sont fermées dans le sens de passage opposé, par une membrane ( 30) élastique, placée sur le côté de la plaque ( 27), tourné vers le conduit de gaz de production ( 8) commun, et
partiellement reliée à celle-ci.
7 Installation d'adsorption à variation de pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7, 10) présente un profil d'écoulement tel que la résistance à l'écoulement est plus faible dans le sens de passage depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective en direction du conduit de gaz de production ( 8)
commun, que dans le sens de passage opposé.
8 Installation d'adsorption à variation de
pression selon l'une des revendications 1, 2 ou 7,
caractérisée en ce que chacun des éléments de commande ( 7,
) est une buse ( 33), disposée sur le parcours d'écoule-
ment de gaz, dont la section transversale laissant passer le gaz se rétrécit dans le sens de passage, depuis l'extrémité de sortie ( 6, 11) de la colonne d'adsorption ( 4, 5) respective, en direction du conduit de gaz de production ( 8) commun et qui forme, sur sa face extérieure, entre elle-même et la paroi intérieure du tube ( 32) guidant le gaz, un volume mort ( 34) pour l'écoulement de gaz dans le sens de passage depuis le conduit de gaz de production
( 8) commun en direction de la colonne d'adsorption ( 4, 5).
FR9013745A 1989-11-04 1990-10-30 Installation d'adsorption a variation de pression. Expired - Fee Related FR2654009B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893936781 DE3936781A1 (de) 1989-11-04 1989-11-04 Druckwechseladsorptionsanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2654009A1 true FR2654009A1 (fr) 1991-05-10
FR2654009B1 FR2654009B1 (fr) 1992-12-04

Family

ID=6392882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9013745A Expired - Fee Related FR2654009B1 (fr) 1989-11-04 1990-10-30 Installation d'adsorption a variation de pression.

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3936781A1 (fr)
FR (1) FR2654009B1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114326874A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 一种制氧设备的控制方法、控制设备及控制系统
CN116832575A (zh) * 2023-07-31 2023-10-03 河南平煤神马聚碳材料有限责任公司 一种聚碳酸酯生产用psa吸附设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11772025B1 (en) 2022-08-02 2023-10-03 W. L. Gore & Associates, Inc. Industrial filter assembly enhancement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3659399A (en) * 1970-06-29 1972-05-02 Air Technologies Inc Fractionation by adsorption
EP0003022A1 (fr) * 1977-12-14 1979-07-25 Pall Corporation Dispositif de fractionnement de gaz à plusieures chambres d'adsorbants avec sélecteur de circuit ne bloquant pas
US4349357A (en) * 1980-06-23 1982-09-14 Stanley Aviation Corporation Apparatus and method for fractionating air and other gaseous mixtures
DE3525083A1 (de) * 1985-07-13 1987-01-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum trocknen von druckluft
EP0375220A1 (fr) * 1988-12-16 1990-06-27 Pall Corporation Extraction d'une partie d'un gaz

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE66989C (de) * CH. LANGE jr. in Bremen, Ansgariithorstr. 19 Regulir-Ventil für das Gaszuleitungsrohr von Gasmaschinen
DE7333694U (de) * 1974-07-11 Mak Maschinenbau Gmbh Auslaßventil für Brennkraftmaschinen
DE1106127B (de) * 1958-03-06 1961-05-04 Hans Stuhr Fa Rueckstroemdrossel mit zentralen oder ringfoermigen Widerstandskoerpern
DE1780874U (de) * 1958-10-17 1959-01-08 Christian Buerkert Selbsttaetige mengenreguliervorrichtung.
FR1362526A (fr) * 1963-04-02 1964-06-05 Citroen Sa Andre Soupape aérodynamique fonctionnant à des fréquences élevées
DE1897708U (de) * 1964-04-14 1964-07-30 Armin Triem Kolben-rueckschlagdrossel.
GB1255149A (en) * 1968-01-29 1971-11-24 Empire Prod Inc Electrically insulating sleeve for an electrical connector
CH508144A (de) * 1969-04-25 1971-05-31 Ingbuero Roshard Düse für zwei entgegengesetzte Durchflussrichtungen mit unterschiedlichen Durchflussquerschnitten, sowie deren Verwendung
CH543024A (fr) * 1971-09-28 1973-10-15 Far Fab Assortiments Reunies Etrangleur à retour rapide
CA1132918A (fr) * 1976-11-26 1982-10-05 Norman R. Mccombs Methode d'adsorption par equilibrage des pressions, et systeme de separation de gaz connexe
DE2922616C2 (de) * 1979-06-05 1984-09-27 Pintsch Bamag Gastechnik Gmbh, 6308 Butzbach Vorrichtung zur Adsorptions-Gastrocknung im kontinuierlichen Wechselbetrieb
DE3173496D1 (en) * 1980-08-18 1986-02-27 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve type gas separation systems
DE3123981A1 (de) * 1981-06-19 1983-01-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum entfernen von verunreinigungen aus einem aktivkohlefilter
DE3200679C1 (de) * 1982-01-13 1983-07-28 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Vorrichtung zum Zerlegen eines Gemisches
US4552571A (en) * 1984-04-05 1985-11-12 Vbm Corporation Oxygen generator with two compressor stages
FR2569352B1 (fr) * 1984-08-24 1986-12-05 Air Liquide Procede et installation de production d'air suroxygene par adsorption
US4875911A (en) * 1986-07-22 1989-10-24 Ckd Kabushiki Kaisha Apparatus for separating gaseous mixtures
JPH01104327A (ja) * 1987-10-17 1989-04-21 Tokico Ltd 気体分離装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3659399A (en) * 1970-06-29 1972-05-02 Air Technologies Inc Fractionation by adsorption
EP0003022A1 (fr) * 1977-12-14 1979-07-25 Pall Corporation Dispositif de fractionnement de gaz à plusieures chambres d'adsorbants avec sélecteur de circuit ne bloquant pas
US4349357A (en) * 1980-06-23 1982-09-14 Stanley Aviation Corporation Apparatus and method for fractionating air and other gaseous mixtures
DE3525083A1 (de) * 1985-07-13 1987-01-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum trocknen von druckluft
EP0375220A1 (fr) * 1988-12-16 1990-06-27 Pall Corporation Extraction d'une partie d'un gaz

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114326874A (zh) * 2021-12-13 2022-04-12 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 一种制氧设备的控制方法、控制设备及控制系统
CN114326874B (zh) * 2021-12-13 2023-12-01 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 一种制氧设备的控制方法、控制设备及控制系统
CN116832575A (zh) * 2023-07-31 2023-10-03 河南平煤神马聚碳材料有限责任公司 一种聚碳酸酯生产用psa吸附设备
CN116832575B (zh) * 2023-07-31 2024-05-10 河南平煤神马聚碳材料有限责任公司 一种聚碳酸酯生产用psa吸附设备

Also Published As

Publication number Publication date
FR2654009B1 (fr) 1992-12-04
DE3936781A1 (de) 1991-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2567615A1 (fr) Soupape de modulation pilotee a commande par pression
FR2571928A1 (fr) Arroseur miniature pour systeme d'irrigation
FR2564009A1 (fr) Dispositif de revetement d'une feuille de papier
FR2473585A1 (fr) Regulateur de jet pour robinets d'installations sanitaires
FR2549860A1 (fr) Procede et dispositif de regroupement sur une carde d'un voile de fibres en un ruban de fibres
FR2467344A1 (fr) Regulateur du debit et de la pression d'un courant d'air dans un circuit pneumatique
FR2654009A1 (fr) Installation d'adsorption a variation de pression.
EP1347817B1 (fr) Procede de traitement d'un gaz par adsorption et installation correspondante
FR2554211A1 (fr) Valve de reduction equipee d'un separateur vapeur-liquide
CA1252739A (fr) Filtre a anneaux superposes, pour liquides
EP0674929A1 (fr) Filtre-presse à membrane élastique, procédé de filtration utilisant un tel filtre
FR2654954A1 (fr) Dispositif a pomme d'arrosoir destine a equper les douches ou les douchettes.
FR2666916A1 (fr) Vanne regulatrice de debit.
EP0116247B1 (fr) Soupape de sûreté à pilotage intégré
FR2479018A1 (fr) Aerateur d'eau
FR2628344A1 (fr) Bol centrifuge travaillant en continu pour concentrer des substances solides en suspension
CA1257144A (fr) Procede de pulverisation d'un liquide ou produit pateux et une buse de pulverisation pour sa mise en oeuvre
FR2542346A1 (fr) Robinet pour reservoir de chasse d'eau
EP0108653B1 (fr) Egrappoir à vendange
FR2698580A1 (fr) Dispositif pour plaquer sur un cylindre de refroidissement le film sortant d'une filière plate.
WO2004024286A1 (fr) Dispositif d'obturation de citerne d'epuration de liquide residuaire
FR2496825A1 (fr) Vanne de regulation a cage et clapet pilote
FR2644868A1 (fr) Soupape autostable
EP0933574B1 (fr) Réducteur de pression pour circuit hydraulique
FR1483865A (fr) Perfectionnements aux buses réglables, notamment pour pulvérisateurs pneumatiques et analogues

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse