HUT57076A - Pressure-changing adsorption apparatus for separating gas mixtures - Google Patents
Pressure-changing adsorption apparatus for separating gas mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- HUT57076A HUT57076A HU902548A HU254890A HUT57076A HU T57076 A HUT57076 A HU T57076A HU 902548 A HU902548 A HU 902548A HU 254890 A HU254890 A HU 254890A HU T57076 A HUT57076 A HU T57076A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- adsorbers
- valve block
- adsorber
- pressure
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 115
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 6
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
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
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing 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
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- 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
- 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
- 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
- B01D2259/406—Further details for adsorption processes and devices using more than four beds
- B01D2259/4062—Further details for adsorption processes and devices using more than four beds using six beds
-
- 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
- B01D53/053—Pressure 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)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Die Erfindung beinhaltet die Gestaltung einer Druckwechseladsorptionsanlage zum Trennen von Gasgemischen. Sie wird bei der Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft angewendet. Unmittelbar an den Eintrittsenden der Adsorber und an dem Gasgemischspeicher ist ein gemeinsamer erster Ventilblock und unmittelbar an den Austrittsenden der Adsorber und an dem Produktgasspeicher ist ein gemeinsamer zweiter Ventilblock angeordnet. Dabei ist innerhalb des ersten Ventilblockes eine von dem Gasgemischspeicher zu allen Adsorbern fuehrende erste Gasleitung und innerhalb des zweiten Ventilblockes eine von allen Adsorbern zu dem Produktgasspeicher fuehrende zweite Gasleitung vorgesehen. Fig. 2{Druckwechseladsorption; Trennen; Gasgemisch; Gewinnung; Sauerstoff; Stickstoff; Luft; Adsorber; Gasgemischspeicher; Ventilblock; Produktgasspeicher; Gasleitung}The invention includes the design of a pressure swing adsorption plant for separating gas mixtures. It is used in the extraction of oxygen or nitrogen from the air. Immediately at the inlet ends of the adsorber and at the gas mixture storage is a common first valve block and directly to the outlet ends of the adsorber and the product gas storage a common second valve block is arranged. In this case, within the first valve block one of the gas mixture storage to all adsorbers leading first gas line and within the second valve block one of all adsorbers to the product gas storage leading second gas line is provided. Fig. 2 {pressure swing adsorption; Separate; Gas mixture; extraction; Oxygen; Nitrogen; Air; adsorber; Gas mixture storage; Valve block; Product gas storage; Gas line}
Description
A találmány tárgya nyomásváltásos adszorpciós berendezés gázelegyek adszorpciós úton történő szétválasztására, főként oxigén vagy nitrogén levegőből történő kinyeréséhez.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure-exchange adsorption device for the separation of gas mixtures by adsorption, in particular to recover oxygen or nitrogen from the air.
Gázelegyek szétválasztásához, például oxigén vagy nitrogén levegőből történő kinyeréséhez gyakran alkalmaznak adszorpciós berendezéseket. Gazdaságosságuk miatt ezek közül az olyan berendezéseket részesítik előnyben, amelyek váltakozó nyomással működnek, vagyis az úgynevezett nyomásváltásos adszorpciós berendezéseket. Ezeknél a berendezéseknél az adszorpció és a deszorpció különböző nyomásokon történik. Ennek során emelkedő nyomás mellett megy végbe az adszorpciós folyamat, ugyanakkor pedig csökkenő nyomás mellett a deszorpciós folyamat, amit többnyire az adszorbensnek a kinyert tiszta gázzal való kiöblítése követ. Ahhoz, hogy ezeket a folyamatokat egymás után el lehessen végezni, a nyomásváltásos adszorpciós berendezéseknek több abszorberrel és számos szeleppel kell rendelkezniük. Ezek a szelepek azonban jelentősen megnövelik a berendezéssel kapcsolatos anyag- és költségráfordítást, ennélfogva a fejlesztés elsősorban arra irányul, hogy csökkenjen a szelepek nagy száma miatt jelentkező ráfordítás.Adsorption devices are often used to separate gas mixtures, such as oxygen or nitrogen from the air. Due to their cost-effectiveness, they prefer devices which operate on alternating pressures, i.e. so-called pressure-exchange adsorption devices. In these devices, adsorption and desorption occur at different pressures. This involves an adsorption process at increasing pressure and a desorption process at decreasing pressure, which is usually followed by purging the adsorbent with the recovered pure gas. In order for these processes to be performed sequentially, pressure-adsorption devices must have multiple absorbers and a plurality of valves. However, these valves significantly increase the material and cost associated with the equipment, and therefore, the development is primarily aimed at reducing the cost due to the large number of valves.
Erre példaként említhetjük a DE-OS 3 310,759 lsz. NSZKbeli szabadalmi leírásban szereplő berendezést, amelynél az adszorber gázbemenetére és gázkimenetére egy-egy szeleptömb van csatlakoztatva, amelyek a fő csatlakozóvezetékekbe integrált szelepekkel vannak ellátva. A gázkimeneti csonkon levő szeleptömb egy külön gázvezetéken keresztül össze vanAn example of this is DE-OS 3 310,759. The apparatus described in U.S. Patent No. 4,600, wherein a valve block is connected to the gas inlet and gas outlet of the adsorber and is provided with valves integrated in the main connecting lines. The valve block at the gas outlet is connected via a separate gas line
- 3 kötve a termékgáz puffertartályával. Egy ilyen szeleptömb szerkezeti kialakítása és a csatlakozóvezetékek elrendezése azonban a fenti iratban nincs részletesebben ismertetve.- 3 connected to the product gas buffer tank. However, the construction of such a valve block and the arrangement of the connecting conduits are not described in more detail in the above document.
A DD-PS 265 806 lsz. NDK-beli szabadalmi leírás olyan szeleptömböt javasol nyomásváltásos adszorpciós berendezésekhez, amely lényegében hasábalakúan van kiképezve. Ez a szeleptömb olyan adszorber-gázvezetékeket tartalmaz, amelyekben adszorberszelepek vannak elrendezve. Ennél a szerkezeti megoldásnál mindegyik adszorberszelep egy keresztalakú elágazáson keresztül egy-egy termékgázvezetékkel áll összeköttetésben. Mindegyik termékgázvezeték a keresztalakú elágazáson keresztül több, különböző adszorbergázvezetékekben elrendezett adszorberszelephez vezet és ezáltal valamennyi adszorberszeleppel össze van kötve. Az adszorber-gázvezetékek a szeleptömbtől az egyes adszorberekhez vezetnek, miáltal a szeleptömb ezen adszorber-gázvezetékeken keresztül valamennyi adszorberrel összeköttetésben áll. A szeleptömbök emellett külön gázvezetékeken keresztül össze vannak kötve a gázelegy-tárolóval illetve a termékgáztárolóval. Hátrányt jelent, hogy ezek a gázvezetékek növelik a nyomásváltásos adszorpciós berendezés súlyát és a tömörtelenségek valószínűségét.DD-PS 265,806. The GDR patent proposes a valve assembly for pressure-shift adsorption devices which is substantially block-shaped. This valve block contains adsorber gas lines in which adsorber valves are arranged. In this embodiment, each adsorber valve is connected to a product gas line through a cross-section. Each product gas conduit, through the cross-sectional branch, leads to a plurality of adsorber valves arranged in different adsorber gas conduits and is thus connected to each of the adsorber valves. The adsorber gas lines lead from the valve block to the individual adsorbers, whereby the valve block is connected to all adsorbers through these adsorber gas lines. In addition, the valve blocks are connected via separate gas lines to the gas mixture and the product gas storage. A disadvantage is that these gas pipelines increase the weight and the probability of leakage of the pressure-exchange adsorption device.
Célunk a találmánnyal a nyomásváltásos adszorpciós berendezésekkel kapcsolatos anyag- és költségráfordítás mérséklése, továbbá ezen berendezések helyigényének és súlyának a csökkentése.It is an object of the present invention to reduce the material and cost associated with pressure change adsorption devices and to reduce the space and weight of these devices.
A találmány által megoldandó feladat a szeleptömbök, az adszorberek, a gázelegy-tároló és a termékgáz-tároló egymáshoz képesti elrendezésének olyan kialakítása, hogy az ezen egységek közötti gázvezetékek száma és hossza a minimálisra csökkenjen.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an arrangement of valve blocks, adsorbers, gas mixture storage and product gas storage to minimize the number and length of gas conduits between these units.
A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy az adszorberek, a gázelegy-tároló és a termékgáz-tároló egy kompakt tartálycsoporttá van összefogva és közvetlenül az adszorberek és a gázelegy-tároló bemeneti végei mellett egy első közös szeleptömb, mig közvetlenül az adszorberek és a termékgáz-tároló kimeneti végei mellett egy második közös szeleptömb van elrendezve. Ezenkívül az első szeleptömbön belül egy a gázelegy-tárolótól valamennyi abszorberhez odavezető első gázvezeték, mig a második szeleptömbön belül egy valamennyi adszorbertől a termékgáztárolóhoz vezető második gázvezeték van kialakítva. Ily módon a gáz a gázelegy-tárolóból közvetlenül az első szeleptömbbe, a szeleptömbökből közvetlenül az adszorberekbe, az adszorberekből közvetlenül a szeleptömbökbe, a második szeleptömbből pedig közvetlenül a termékgáz-tárolóba áramlik.The object of the present invention is achieved by combining the adsorbers, the gas storage and the product gas storage into a compact container group and directly adjacent the inlet ends of the adsorbers and the gas storage, and a first common valve block, a second common valve block is provided adjacent the outlet ends of the product gas reservoir. In addition, within the first valve block, there is a first gas line from the gas mixture reservoir to each of the absorbers, and within the second valve block, a second gas line from each of the adsorbers to the product gas reservoir. In this way, the gas flows directly from the gas mixture reservoir directly into the first valve block, from the valve blocks directly into the adsorbers, from the adsorbers directly into the valve blocks, and from the second valve block directly into the product gas reservoir.
Ennélfogva az adszorberek, a gázelegy-tároló és a termékgáz-tároló, illetve az egyes szeleptömbök között nincsenek gázvezetékek.Therefore, there are no gas lines between the adsorbers, the gas mixture and the product gas storage, and the individual valve blocks.
Az adszorberek bemeneti és kimeneti végeiken célszerűen egy-egy közdarabbal rendelkeznek, amely közvetlenül a mindenkori szeleptömbön van elrendezve. A közdarabban szitaelemek és adott esetben még rugóelemek is találhatók. A szitaelemek megakadályozzák az adszorbens behatolását a szeleptömbbe, mig a rugóelemek összeszorítják az adszorbenst.The adsorbers preferably have at their respective inlet and outlet ends a spacer which is arranged directly on the respective valve block. The insert also includes screen elements and optionally spring elements. The screen elements prevent the adsorbent from penetrating the valve block while the spring elements compress the adsorbent.
- 5 A találmány egyik célszerű kiviteli alakja értelmében a gázelegy-tárolő be- és kimeneti vége is el van látva közdarabbal, amely közvetlenül az első szeleptömbön van elrendezve. Ugyancsak célszerű, ha a termékgáz-tároló be- és kimeneti vége is rendelkezik közdarabbal, amely közvetlenül a második szeleptömbön van elrendezve.According to a preferred embodiment of the invention, the inlet and outlet ends of the gas mixture reservoir are provided with an intermediate piece arranged directly on the first valve block. It is also expedient to have an inlet and outlet end of the product gas reservoir which is arranged directly on the second valve block.
A találmány szerinti nyomásváltásos adszorpciós berendezés egyik különleges kiviteli alakjánál az adszorberek két adszorberrészből állnak, amelyek függőlegesen egymás mellett vannak elrendezve és egy-egy összekötő vezetéken keresztül vannak egymással összekötve. Ez a kiviteli alak lehetővé teszi a nyomásváltásos adszorpciós berendezés helytakarékos kialakítását.In a particular embodiment of the pressure change adsorption device of the present invention, the adsorbers consist of two adsorber portions which are arranged vertically side by side and are connected to one another by a connecting line. This embodiment allows space-saving design of the pressure-exchange adsorption device.
A találmány szerinti megoldás alapvető előnye az, hogy kiküszöböl egy sor gázvezetéket az adszorberek, a gázelegytároló és a termékgáz-tároló illetve az egyes szeleptömbök között, miáltal a nyomásváltásos adszorpciós berendezés kompaktabbá és könnyebbé válik.An essential advantage of the present invention is that it eliminates a number of gas conduits between the adsorbers, the gas storage and the product gas storage, and the individual valve blocks, thereby making the pressure-exchange adsorption device more compact and lighter.
A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
A rajzon az 1. ábra egy szeleptömb keresztmetszetét mutatja, a 2. ábra egy osztatlan adszorberekkel rendelkező nyomásváltásos adszorpciós berendezés hosszmetszetét tünteti fel, a 3. ábra egy osztott adszorberekkel rendelkező nyomásváltásos adszorpciós berendezés keresztmetszetét mutatja, a 4. ábra egy osztott adszorberekkel rendelkező nyomásváltásos adszorpciós berendezés perspektivikus nézetét szemlélteti, mig az 5. ábra egy osztott adszorberekkel rendelkező nyomásváltásos adszorpciós berendezés felülnézete, ahol a szeleptömbök homloklapokkal vannak ellátva.In the drawing, Fig. 1 is a cross-sectional view of a valve block, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a pressure-exchange adsorption device with split adsorbers, Figure 3 is a cross-sectional view of a pressure-adsorption device with split adsorbers, Fig. 5 is a plan view of a pressure change adsorption device with split adsorbers, wherein the valve blocks are provided with front faces.
Az ismertetésre kerülő nyomásváltásos adszorpciós berendezés oxigénnek a levegőből történő kinyerésére szolgál. A szétválasztandó gázelegy tehát ebben a példában levegő.The pressure-adsorption apparatus described herein is intended to extract oxygen from the air. The gas mixture to be separated is thus air in this example.
A nyomásváltásos adszorpciós berendezés alapvető részét az első 1 adszorber, a második 2 adszorber és a harmadik 3 adszorber képezi. Ez a három 1,2,3 adszorber közvetlenül az első 4 szeleptömb és a második 5 szeleptömb mellett van elrendezve. Ezenkívül közvetlenül az első 4 szeleptömb mellett van elrendezve a 6 gázelegy-tároló, ugyanakkor közvetlenül a második 5 szeleptömb mellett pedig a 7 termékgáz-táróló. A három 1,2,3 adszorber bemeneti végeiknél az első 4 szeleptömbbel, mig kimeneti végeiknél a második 5 szeleptömbbel van közvetlenül összekötve. A három 1,2,3 adszorber, a 6 gázelegy-tároló és a 7 termékgáz-táróló összekötése a két 4,5 szeleptömbbel minden esetben egy-egy hengeres 8 közdarabon keresztül történik. Ezek a 8 közdarabok az 1,2,3 adszorberek bemeneti és kimeneti végeire, a 6 gázelegy-tárolóra és a 7 termékgáz-tárolóra gáztömören vannak felerősítve (felhegesztve), benyúlnak valamelyik 4,5 szeleptömbbe és azzal össze vannak csavarozva. Ily módon merev, gáztömör összeköttetést tudunk létesíteni a két 4,5 szeleptömb és az említett egységek között. Azokban a 8 közdarabokban, amelyek a három 1,2,3 adszorberre vannak felerősítve, egy-egy szita van beépítve, amely megakadályozza az adszorbens kilépését aThe first adsorber 1, the second adsorber 2 and the third adsorber 3 form an essential part of the pressure-exchange adsorption device. These three adsorbents 1,2,3 are disposed directly adjacent to the first valve block 4 and the second valve block 5. In addition, the gas mixture reservoir 6 is located directly adjacent to the first valve block 4, while the product gas reservoir 7 is located directly adjacent to the second valve block 5. The three adsorbers 1,2,3 are directly connected at their inlet ends to the first valve block 4 and at their outlet ends to the second valve block 5. The three adsorbers 1,2,3, the gas mixture reservoir 6 and the product gas reservoir 7 are connected to the two valve blocks 4,5 in each case through a cylindrical insert 8. These spacers 8 are gas-tightly secured (welded) to the inlet and outlet ends of the adsorbers 1,2,3, the gas mixture reservoir 6 and the product gas reservoir 7, reaching into and screwing into one of the valve blocks 4,5. In this way, a rigid, gas-tight connection can be established between the two 4,5 valve blocks and the said units. The meshes, which are attached to the three adsorbents 1,2,3, each have a sieve which prevents the adsorbent from leaving the
4,5 szeleptömbökbe. Ugyanakkor a három 1,2,3 adszorber kimeneti végein az adszorbensréteget határoló fenékhez hozzárendelt feszítőszerkezet nyúlik be a 8 közdarabokba.4.5 valve blocks. At the same time, at the outlet ends of the three adsorbers 1,2,3, a tensioning device attached to the bottom bounding the adsorbent layer extends into the spacers 8.
A 8 közdarabok a műszaki lehetőségekhez mérten a lehető legrövidebbre vannak kialakítva, vagyis olyan rövidre, ami egy a 4,5 szeleptömbökbe behajtott tőcsavarok által létesített csavarkötéshez feltétlenül szükséges. Más kiviteli alakoknál a 8 közdarab hosszát azon beépített alkatrészek nagysága határozza meg, amelyeket a 8 közdarabban kell elrendezni.The inserts 8 are designed to be as short as is technically possible, that is to say, as short as is strictly necessary for the screw connection provided by the studs screwed into the valve blocks 4.5. In other embodiments, the length of the spacer 8 is determined by the size of the integral parts that are to be arranged in the spacer 8.
A 8 közdarabok hossza az 1,2,3 adszorberek illetve a 6 gázelegy-tároló vagy a 7 termékgáz-tároló hosszának maximum 10 %-át teszi ki. Ily módon a három 1,2,3 adszorber, a 6 gázelegy-tároló és a 7 termékgáz-tároló közvetlenül a kétThe length of the spacers 8 is up to 10% of the length of the adsorbers 1,2,3 or the gas mixture storage 6 or the product gas storage 7. In this way, the three adsorbers 1,2,3, the gas mixture storage 6 and the product gas storage 7 are directly connected to the two
4,5 szeleptömb mellett illetve ezek egyike mellett van elrendezve. Ezenfelül ily módon a három 1,2,3 adszorber, a 6 gázelegy-tároló és a 7 termékgáz-tároló egy tartálycsoporttá van összefogva.It is arranged beside 4.5 valve blocks or one of them. In addition, the three adsorbers 1,2,3, the gas mixture reservoir 6 and the product gas reservoir 7 are thus combined into a group of vessels.
A két 4,5 szeleptömb lényegében úgy van kialakítva, ahogy azt a DD-PS 265 806 lsz. NDK-beli szabadalmi leírás ismerteti. Ezen szeleptömbök hasábalakúak, négyszögletes alapfelülettel. Amint az az 1. ábrán is látható, mindkét 4,5 szeleptömb azokon a helyeken, ahol a házon 1,2,3 adszorber és a 6 gázelegy-tároló illetve a 7 termékgáz-tároló van elrendezve, egy-egy keresztalakú elágazással rendelkezik. Ezek az elágazások minden esetben egy csatornán keresztül össze « · ·The two valve blocks 4,5 are formed essentially as described in DD-PS 265 806. It is described in the GDR patent. These valve blocks have a column shape with a rectangular base. As shown in Figure 1, each of the valve blocks 4,5 has a transverse branch at the locations where the housing is equipped with an adsorber 1,2,3 and a gas storage tank 6 and a product gas storage tank 7 respectively. These branches are always connected through one channel «· ·
- 8 vannak kötve a 8 közdarabbal, igy a gáz az 1,2,3 adszorberekből, a 6 gázelegy-tárolóból és a 7 termékgáz-tárolóból a megfelelő elágazásba tud áramolni és viszont. Az elágazások minden esetben két vagy három csővégbe torkoltának, amelyek egy-egy pneumatikusan működtetett membránnal együtt a 9 adszorberszelepeket képezik. Az 1. ábrán három ilyen 9 adszorberszelep látható.8 are connected to the intermediate piece 8 so that gas can flow from the adsorbers 1,2,3, the gas mixture storage 6 and the product gas storage 7 into the appropriate branch and vice versa. In each case, the branches end up in two or three tube ends which, together with each pneumatically operated membrane, form the adsorber valves 9. Figure 1 shows three such adsorber valves 9.
Azokon a helyeken, ahol az említett csővégek találhatók, a két 4,5 szeleptömbbe hengeralakú fészkek vannak bemunkálva, amelyek a csővégekkel együtt gyűrűs rést képeznek. Egy ilyen gyűrűs rés felülete a csővégek belső keresztmetszeti felületének felel meg. A két 4,5 szeleptömb hosszirányában két vagy három gázvezetékkel rendelkezik, amelyek összekötik egymással a három 1,2,3 adszorbert és a 6 gázelegy-tárolót illetve a 7 termékgáz-tárolót. A hengeralakú fészkek ezen gázvezetékek részét képezik. A keresztalakú elágazásokhoz vezető csövek tengelyei metszik egy adott gázvezeték tengelyét.At the locations where said pipe ends are located, the cylindrical recesses are machined into the two valve blocks 4,5, which together with the pipe ends form an annular gap. The surface of such an annular slot corresponds to the internal cross-sectional surface of the pipe ends. The two valve blocks 4,5 have two or three gas lines in the longitudinal direction which interconnect the three adsorbers 1,2,3 and the gas mixture storage tank 6 and the product gas storage tank 7 respectively. Cylindrical nests are part of these gas pipelines. The axes of the pipes leading to the transverse branches intersect the axis of a given gas pipeline.
Amint az a 2. ábrából kitűnik, az első 4 szeleptömbben levő gázvezetékek egyike össze van kötve egy 10 sűrítettlevegő-vezetékkel.Ezt a 10 sűrítettlevegő-vezetékkel összekötött gázvezetéket tekintjük az első 11 gázvezetéknek. Ez a 11 gázvezeték végighúzódik az első 4 szeleptömb teljes hoszszában és összeköti a 10 sűrítettlevegő-vezetéket a 6 gázelegy-tárolóval és a három 1,2,3 adszorberrel, ennélfogva pedig a 6 gázelegytárolót is összeköti a három 1,2,3 adszorberrel. A 10 sűrítettlevegő-vezeték a levegőnek, mint gázelegynek a bevezetésére szolgál, amelyből az oxigént kell « ·As shown in Figure 2, one of the gas conduits in the first valve block 4 is connected to a compressed air conduit 10. This gas conduit connected to the compressed air conduit 10 is considered to be the first conduit 11. This gas conduit 11 extends along the entire length of the first valve block 4 and connects the compressed air conduit 10 to the gas mixture reservoir 6 and the three adsorbers 1,2,3, and thus also connects the gas mixture reservoir 6 to the three 1,2,3 adsorbers. The compressed air line 10 is used to supply air as a gas mixture from which oxygen is required.
- 9 majd adszorpció útján kinyerni.- 9 then by adsorption.
Az első 4 szeleptömbben levő első 11 gázvezetékben egy szűrő van elrendezve, amely benyúlik a 6 gázelegy-tárolóhoz tartozó 8 közdarabba. A kompresszorból a 10 sűrítettlevegővezetéken keresztül érkező levegő ezen szűrőn keresztül áramlik a 6 gázelegy-tárolóba, innen pedig a 6 gázelegy-tárolóhoz tartozó 8 közdarabon, az első 11 gázvezetéken és a mindenkori 1,2,3 adszorberhez hozzárendelt 9 adszorberszelepen keresztül a három 1,2,3 adszorber közül abba, amelyikben az adszorpciós folyamat végbemegy.In the first gas conduit 11 in the first valve block 4, a filter is provided which protrudes into the intermediate part 8 for the gas mixture reservoir 6. The air coming from the compressor through the compressed air line 10 flows through this filter into the gas mixture reservoir 6, through which the gas mixture reservoir part 8, the first gas line 11 and the adsorber valves 9 assigned to the respective adsorber 1,2,3. 2.3 of the adsorber in which the adsorption process takes place.
Az első 4 szeleptömb egy másik gázvezetéke, amely szintén végighúzódik a 4 szeleptömb teljes hosszában, egy 12 hulladékgáz-vezetékkel van összekötve. Ez a gázvezeték azonban nincs összekötve a 6 gázelegy-tárolóval. A 12 hulladékgáz-vezetéken keresztül hagyja el a deszorpciós és öblítési folyamat során a 1,2,3 adszorberekben keletkező hulladékgáz az első 4 szeleptömböt. A hulladékgáz ennek során a mindenkori 1,2,3 adszorberből az ahhoz rendelt 8 közdarabba lép ki, ahonnan az első 4 szeleptömbben levő és a 12 hulladékgáz-vezetékkel összekötött gázvezetékbe kerül, végül pedig a 12 hulladékgáz-vezetéken keresztül távozik.Another gas line of the first valve block 4, which also extends along the entire length of the valve block 4, is connected to a waste gas line 12. However, this gas line is not connected to the gas mixer 6. Through the waste gas pipeline 12, the waste gas generated in the adsorbers 1,2,3 during the desorption and purging process leaves the first valve block 4. The waste gas then exits from the respective adsorber 1,2,3 into the associated insert 8, from where it enters the gas line in the first valve block 4 and is connected to the waste gas line 12 and finally through the waste gas line 12.
A három 1,2,3 adszorber a második 5 szeleptömbben elrendezett második 13 gázvezetéken keresztül mind egymással, mind pedig a 7 termékgáz-tárolóval összeköttetésben áll. A második 13 gázvezetékbe a három 1,2,3 adszorber és a 7 termékgáztároló közé egy visszacsapó szelep van beépítve, amely megakadályozza az oxigén visszaáramlását a 7 termékgáz-tárolóból a három 1,2,3 adszorberbe. A 7 termék10 gáz-tárolóban tároljuk a kinyert oxigént. Az adszorpciós folyamat során különválasztott oxigén a mindenkori adszorberből az ezen adszorberhez tartozó 8 közdarabon és a hozzárendelt 9 adszorberszelepen keresztül lép át a 7 termékgáz-tárolóhoz vezető második 13 gázvezetékbe és ezen gázvezetéken, valamint a visszacsapó szelepen keresztül áramlik a 7 termékgáz-tárolóba. A második 13 gázvezeték egy termékgázvezetékkel van összekötve, amelyen keresztül a 7 termékgáz-tárolóból érkező oxigén távozik a nyomásváltásos adszorpciós berendezésből. Ez a 14 termékgázvezeték egy szeleppel van ellátva, amellyel a 7 termékgáz-tárolóból történő oxigénelvétel szabályozható. A második 5 szeleptömbben elrendezett többi gázvezeték a három 1,2,3 adszorber egymás közötti összekötésére szolgál.The three adsorbers 1,2,3 are connected to each other and to the product gas storage 7 via a second gas line 13 in the second valve block 5. In the second gas line 13, a non-return valve is installed between the three adsorbers 1,2,3 and the product gas storage 7, which prevents oxygen from returning from the product gas storage 7 to the three 1,2,3 adsorbers. The product 7 is stored in a gas storage for the recovered oxygen. During the adsorption process, the separated oxygen passes from the respective adsorber through the intermediate piece 8 associated with this adsorber and the associated adsorber valve 9 to the second gas line 13 leading to the product gas storage 7 and through this gas line and backflow valve to the product gas storage 7. The second gas line 13 is connected to a product gas line through which oxygen from the product gas storage 7 is discharged from the pressure-exchange adsorption device. This product gas line 14 is provided with a valve for controlling oxygen uptake from the product gas storage 7. The other gas lines arranged in the second valve block 5 serve to interconnect the three adsorbers 1,2,3.
A 2. ábrán bemutatott berendezésnél a két 4,5 szeleptömb egymással szemben, vagyis az 1,2,3 adszorberek, a 6 gázelegy-tároló és a 7 termékgáz-tároló fölött és alatt van elrendezve. Ezt a kiviteli alakot a nagyobb nyomásváltásos adszorpciós berendezések esetében célszerű választani.In the apparatus shown in Figure 2, the two valve blocks 4,5 are disposed above and below each other, i.e. the adsorbers 1,2,3, the gas storage tank 6 and the product gas storage tank 7. This embodiment is preferable for larger pressure change adsorption devices.
A 3. és 4. ábra szerinti kiviteli alaknál a három 1,2,3 adszorber osztottan van kialakítva és a két 4,5 szeleptömb vízszintesen egymás mellett van elrendezve. A két adszorberrész minden esetben egy-egy 15 összekötő vezeték révén van egymással összekötve, amelyen keresztül a gáz átáramlik az egyik adszorberrészből a másikba. Ezt a kiviteli alakot kisebb nyomásváltásos adszorpciós berendezések esetében célszerű választani, amelyeknél helymegtakarítás kívánatos.In the embodiment of Figures 3 and 4, the three adsorbers 1,2,3 are divided and the two valve blocks 4,5 are arranged horizontally next to each other. In each case, the two adsorber portions are interconnected by a connecting line 15 through which gas flows from one adsorber portion to another. This embodiment is preferable for smaller pressure-shift adsorption devices where space saving is desired.
Az 5. ábrán egy négyzetes alapfelületű nyomásváltásos ·»·Figure 5 shows a square pressure change · · ·
- 11 adszorpciós berendezés látható. A három 1,2,3 adszorber itt is osztottan van kialakítva és a két 4,5 szeleptömb vízszintesen egymás mellett van elrendezve. A két 4,5 szeleptömbön egy-egy homloklap van elrendezve. A homloklapok szintén rendelkeznek gázvezetékekkel, amelyek összeköttetésben állnak a 4,5 szeleptömbök gázvezetékeivel. Az első 4 szeleptömbhöz tartozó homloklapban levő gázvezetékek a három 1,2,3 adszorber bemeneti végeihez vezetnek. Az első 11 gázvezeték, amely a 10 sűrítettlevegő-vezetékkel van összekötve, elvezet a 6 gázelegy-tárolóhoz is. A második 5 szeleptömbhöz tartozó homloklapban levő második 13 gázvezeték a három 1,2,3 adszorber kimeneti végeihez és a 7 termékgáz-tárolóhoz vezet. A két homloklap ily módon a két- 11 adsorption devices are shown. Again, the three adsorbers 1,2,3 are divided and the two valve blocks 4,5 are arranged horizontally side by side. Each of the 4.5 valve blocks is provided with a front face. The front panels also have gas lines which are connected to the gas lines of the 4,5 valve blocks. The gas lines in the front panel of the first 4 valve blocks lead to the inlet ends of the three adsorbers 1,2,3. The first gas conduit 11, which is connected to the compressed air conduit 10, also leads to the gas mixture reservoir 6. The second gas conduit 13 in the front face of the second valve block 5 leads to the outlet ends of the three adsorbers and to the product gas storage 7. The two faces are thus the two
4,5 szeleptömb szerves részét képezi.It is an integral part of 4.5 valve blocks.
Ez a kiviteli alak főként nagyon kis helyigényű kisebb nyomásváltásos adszorpciós berendezéseknél alkalmazható előnyösen.This embodiment is particularly suitable for smaller pressure-adsorption devices with very small space requirements.
Ez a kiviteli alak kiválóan alkalmas a berendezésnek egy viszonylag kis tartályban való elhelyezésére.This embodiment is well suited for locating the apparatus in a relatively small container.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD89328448A DD283074A5 (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | PRESSURE CHANGE ADSORPTION SYSTEM FOR DISCONNECTING GAS MIXTURES |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU902548D0 HU902548D0 (en) | 1990-08-28 |
| HUT57076A true HUT57076A (en) | 1991-11-28 |
Family
ID=5609067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU902548A HUT57076A (en) | 1989-05-10 | 1990-04-24 | Pressure-changing adsorption apparatus for separating gas mixtures |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD283074A5 (en) |
| DE (1) | DE4004831A1 (en) |
| FR (1) | FR2646788A1 (en) |
| GB (1) | GB2232364A (en) |
| HU (1) | HUT57076A (en) |
| IT (1) | IT1241220B (en) |
| SE (1) | SE9001669D0 (en) |
| YU (1) | YU73590A (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4320942A1 (en) * | 1993-06-24 | 1995-01-05 | Carbotech Anlagenbau Gmbh | Adsorption container for carbon molecular sieve |
| US5549736A (en) * | 1994-01-19 | 1996-08-27 | Litton Systems, Inc. | Modular, stackable pressure swing absorption concentrator |
| US5578115A (en) * | 1995-07-24 | 1996-11-26 | Devilbiss Health Care, Inc. | Molecular sieve container for oxygen concentrator |
| ES2230672T3 (en) * | 1997-01-31 | 2005-05-01 | Ric Investments, Inc. | PRESSURE MODULATION ABSORPTION SYSTEM INCLUDING A VARIOUS CHAMBER CONTAINER. |
| DE20015783U1 (en) * | 2000-09-12 | 2002-02-07 | Medicup Medizintechnik Gmbh | Equipment for the production and storage of oxygen |
| US6755895B2 (en) * | 2002-04-09 | 2004-06-29 | H2Gen Innovations, Inc. | Method and apparatus for pressure swing adsorption |
| GB0215649D0 (en) * | 2002-07-05 | 2002-08-14 | Walker Filtration Ltd | Adsorption gas dryer |
| ES2271442T3 (en) * | 2002-08-22 | 2007-04-16 | Honeywell Normalair-Garrett (Holdings) Limited | METHOD FOR INSTALLING AN ENRICHMENT SYSTEM WITH MOLECULAR SIZE MILK GAS. |
| US6991671B2 (en) | 2002-12-09 | 2006-01-31 | Advanced Technology Materials, Inc. | Rectangular parallelepiped fluid storage and dispensing vessel |
| US8002880B2 (en) | 2002-12-10 | 2011-08-23 | Advanced Technology Materials, Inc. | Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent |
| US8679231B2 (en) | 2011-01-19 | 2014-03-25 | Advanced Technology Materials, Inc. | PVDF pyrolyzate adsorbent and gas storage and dispensing system utilizing same |
| US9126139B2 (en) | 2012-05-29 | 2015-09-08 | Entegris, Inc. | Carbon adsorbent for hydrogen sulfide removal from gases containing same, and regeneration of adsorbent |
-
1989
- 1989-05-10 DD DD89328448A patent/DD283074A5/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-02-16 DE DE4004831A patent/DE4004831A1/en not_active Withdrawn
- 1990-04-13 YU YU00735/90A patent/YU73590A/en unknown
- 1990-04-18 GB GB9008747A patent/GB2232364A/en not_active Withdrawn
- 1990-04-24 HU HU902548A patent/HUT57076A/en unknown
- 1990-04-30 FR FR9005476A patent/FR2646788A1/en active Pending
- 1990-05-09 SE SE9001669A patent/SE9001669D0/en unknown
- 1990-05-09 IT IT67343A patent/IT1241220B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1241220B (en) | 1993-12-29 |
| YU73590A (en) | 1991-10-31 |
| DE4004831A1 (en) | 1990-11-15 |
| GB9008747D0 (en) | 1990-06-13 |
| IT9067343A0 (en) | 1990-05-09 |
| DD283074A5 (en) | 1990-10-03 |
| FR2646788A1 (en) | 1990-11-16 |
| GB2232364A (en) | 1990-12-12 |
| HU902548D0 (en) | 1990-08-28 |
| IT9067343A1 (en) | 1991-11-09 |
| SE9001669D0 (en) | 1990-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7879138B2 (en) | Pressure swing adsorption method and system with multiple-vessel beds | |
| CN108348838B (en) | Swing adsorption process with multiple valves | |
| US10040022B2 (en) | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto | |
| DE60030016T2 (en) | Pressure swing adsorption process and apparatus with a single bed | |
| US8034164B2 (en) | Methods and apparatus for improved control of PSA flow variations | |
| US5792239A (en) | Separation of gases by pressure swing adsorption | |
| HUT57076A (en) | Pressure-changing adsorption apparatus for separating gas mixtures | |
| CA2146806C (en) | Continuous pressure difference driven adsorption process | |
| NO144446B (en) | ADIABATIC PRESSURE PROCESS FOR GAS BLEND SEPARATION | |
| EP0356861A2 (en) | Separation of gas mixtures by vacuum swing adsorption (VSA) in a two-adsorber-system | |
| EP0513747A1 (en) | Gas separation process | |
| EP2772296B1 (en) | Purification system comprising a bank of purification columns | |
| JP2981304B2 (en) | Gas separation method | |
| US10328382B2 (en) | Apparatus and system for testing swing adsorption processes | |
| EP0509638A1 (en) | Improved apparatus for the separation of a gaseous mixture | |
| EP0450785A1 (en) | Air separator | |
| US20240149209A1 (en) | Modular pressure-swing adsorption system | |
| HU201255B (en) | Device for controlling the pressure compensation carried out in pressure-changing adsorption equipments | |
| HU201390B (en) | Valve block for adsorption equipments | |
| EP2825284A2 (en) | Method and device for adsorbing pressure changes | |
| CZ278166B6 (en) | Apparatus for separation of gases from air or from gas mixtures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFA9 | Temporary protection cancelled due to abandonment |