JP4282811B2 - 不均質交換率を有する吸着剤およびその様な吸着剤を用いるpsa法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、不均質な交換率を有する吸着剤およびこのタイプの不均質な吸着剤を用いて気体流、特に、空気のような本質的に酸素と窒素とを含む気体流を分離するためのPSAタイプ、特にVSAタイプの方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
特に酸素および窒素のような空気中の気体は、産業上極めて重要である。今のところ、これらの気体を製造するために用いられる非低温的な技術の1つはPSA(圧力スイング吸着)と称される技術であり、それは、PSAプロセスを厳密に包含するのみならず、VSA(減圧スイング吸着)またはMPSA(混合圧力スイング吸着)またはTSA(温度スイング吸着)プロセスのような同様のプロセスをも包含する。
【0003】
このPSA技術によれば、分離される気体混合物が空気であり、回収される成分が酸素であるとき、前記酸素は、少なくとも窒素を優先的に吸着し、分離ゾーンにおける所定の圧力のサイクルに供される材料上での少なくとも窒素の優先的吸着を用いて前記気体混合物から分離される。
【0004】
わずかしか、または全く吸着されない酸素は、前記分離ゾーンの出口で回収される。それは、一般的に90%より高く、可能的には93%以上の純度を有する。
【0005】
より一般的には、吸着材料上に優先的に吸着される第1の化合物および前記第1の化合物より前記吸着材料上により優先的に吸着されない第2の化合物を含む気体混合物の非低温的な分離のためのPSAプロセスは、前記第2の化合物を製造する目的で、
−この方法で製造される第2の化合物の少なくとも一部の回収についての、「高圧」と称される吸着圧力で前記吸着材料上に少なくとも前記第1の化合物を優先的に吸着する工程、
−吸着圧力より低く、「低圧」と称される脱着圧力で吸着剤によりこの方式でトラップされた第1の化合物を脱着する工程、
−前記低圧から前記高圧に漸進的に変化させることにより吸着剤を含む分離ゾーンを再圧縮する工程
を周期的に含む。
【0006】
しかしながら、空気のような気体混合物についての分離効率は多数のパラメーター、特に、高圧、低圧、用いられる吸着材料のタイプおよび分離される化合物についてのその親和性、分離される気体混合物の組成、分離される混合物の吸着温度、吸着剤粒子のサイズ、これらの粒子の組成および吸着材床内部で設定された温度勾配に依存することが知られている。
【0007】
目下のところ、これらのさまざまのパラメーターを互いに結び付けて考えることは極めて困難であることがわかっていて、一般的な挙動法則を決定することは可能ではなかったけれども、吸着剤の性質および特性がプロセスの全体としての効率において本質的な役割を有することもまた知られている。
【0008】
現在のところ、ゼオライト、特にタイプA、チャバザイト、モルデナイトおよびフォージャサイト(Xまたは低シリカXとしてのLSX)が、PSAプロセスにおいて極めて広く用いられる吸着剤である。
【0009】
ゼオライト粒子は、ゼオライト粒子の合成の間に含まれ、および/またはイオン交換技術により続いて挿入される、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および/またはランタノイドのカチオンのような1価、2価および/または3価の金属カチオンを通例含む。
【0010】
イオン交換は一般的に、交換されていないゼオライト粒子すなわち生ゼオライトを、ゼオライト構造に組み込まれるカチオンを含む1以上の金属塩の溶液との接触にもたらし、続いて交換されたゼオライト、すなわち所定の量の金属カチオンを含むゼオライトの粒子を回収することにより実施される。全交換能力に対して相対的なゼオライト構造に導入される金属カチオンの比率は交換率と称され、0ないし100%である。
【0011】
通常、交換率においてのみならず、能力および/または選択性においてもまた、完全に均質な吸着剤、すなわち、変動を有さないもの又は可能的に最小の変動を有するものを得るように試みることが奨められている。
【0012】
更に、均質交換率を有する吸着剤のこの概念は、刊行物EP−A−486384およびEP−A−606848において明白に見出される。
【0013】
具体的には、EP−A−486384は、1±0.003に等しいSi/Al比を有し、カルシウムイオンで80%ないし99%交換されている、すなわち、吸収剤が存在すべきである交換率間隔であるAおよびXゼオライトの混合物を教示し、その吸着剤はそれぞれの例について均質である。この様に、この刊行物は、87%または、場合に応じて96%カルシウムイオンで交換されているXゼオライトを記述する。それゆえ、この刊行物は、吸着剤の化学的組成における可能な変動を強調するけれども、Si/Al比は±0.003以内に与えられるので、例えば87%または96%に等しい交換率とみなされるそれぞれの工業的吸着剤について均質で独特であるとみなされる交換率に関しては同じことは正しくないと理解されうる。
【0014】
同様に、その部分について、刊行物EP−A−606848は用いられる吸着剤が存在すべき交換率間隔を開示するが、吸着剤の均質性の程度を開示しない。
【0015】
別の言葉で言えば、これらの刊行物は、吸着剤の交換率における可能な変動の存在、すなわちその不均質性の程度を記載もしなければ考慮もしない。
【0016】
目下のところ、このことの結論は、気体の分離のための、特にPSAタイプのプロセスによる空気中の気体の分離のための良好な吸着剤であるとみなされる吸着剤は、その交換率が可能な限り均質であるものであるということであり、交換率の特有の値は、所定の範囲におけるそれぞれの適用について変化する。
【0017】
より一般的には、従来、先行技術における刊行物は、所定の吸着剤の交換率の不均質性の程度の可能な効果および、特にその不均質性の程度がこのタイプの不均質性吸着剤を用いるPSAプロセスの性能について有しうる影響を示さず、または強調してこなかった。
【0018】
更にその上、気体、特に空気を分離するためのプロセスにおいて極めて広く用いられる吸着剤は、特にリチウムカチオンのような極めて高価な金属のカチオンで、一般的に80%を超えて、または更に88%を超えるまで高く交換された、特にXまたはLSXタイプのゼオライトである。
【0019】
通常、リチウム交換されたフォージャサイトは、本質的にナトリウムおよびカリウムカチオンを含むフォージャサイトから調製され、それは、塩化リチウムのようなリチウム塩の溶液との接触にもたらされる。次いで、リチウムイオンによるゼオライトの3次元構造において含まれるナトリウムおよび/またはカリウムイオンの置換が起こる。イオン交換の進行の程度は、リチウムカチオンにより占められる4面体の位置におけるアルミニウム原子と関連するカチオン性部位の比率に等しい交換率により特徴づけられる。この点については、刊行物US−A−4,859,217またはUS−A−5,268,023に言及がなされうる。
【0020】
しかしながら、ゼオライト、特にその交換率が完全に均質である高く交換されたゼオライトのみが気体混合物を分離するために用いられうるという事実は、吸着剤の全製造コストおよび、したがって、分離プロセスおよびこの方式で製造される気体のコストにおける不可避で顕著な増大に導く。
【0021】
具体的には、リチウムのような金属カチオンで交換されたゼオライトのような吸着剤を工業的に調製することのコストは、大きくは、用いられる金属塩が高価であることによる。と言うのは、刊行物EP−A−65948により強調される様に、ゼオライトの正確で均質な交換を可能とするために、一般的に、顕著な量の塩化リチウムのような金属塩の溶液を用いることが必要であるからである。次いで、もし製造された後に吸着剤の厳重な品質管理および厳密な選択を実施する必要があるならば、高い不良率ともなる。
【0022】
それにもかかわらず、先行技術における刊行物は、ある程度の不均質性を有する吸着剤を用いることの可能性について全く指摘をしない。それどころか、イオン濃度が平衡し、吸着材床を通して均一になる、すなわち刊行物US−A−5604169により言及されるように均質組成となるまで吸着剤を通して金属塩溶液をパーコレートすることが通例奨められている。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明の目的は、不均質交換率を有し、さまざまの吸着剤粒子の吸着特性の不均質性の程度にもかかわらず、その性能が工業的観点においていまだ許容可能である吸着剤、並びにこのタイプの不均質吸着剤を用いる気体分離プロセス、特に空気中の気体の分離のためのPSAプロセスを提供することである。
【0024】
従って、もし吸着剤の交換特性の点から見てより大きな柔軟性を許容するならば、等価の性能のために、本発明による不均質吸着剤を用いるプロセスは、先行技術による均質吸着剤を用いるものよりも顕著に低い製造コストに導く。吸着剤という術語は、例えば特にタイプAゼオライトまたはタイプXもしくはLSXゼオライトのような所定のゼオライトのような単一のタイプの製品を意味するものと意図される。
【0025】
言葉を変えれば、本発明による工業的不均質吸着剤は従来の吸着剤より低いコストで製造されうる。と言うのは、その不均質性の程度は、交換可能な塩の消費および製造プロセスのパラメーターの制御および品質管理の費用のいずれもに関して製造手順を単純化することを可能とするからである。PSAプロセスにおいて用いられるとき本発明による吸着剤の性能における相違は、その部分について、均質でありそれゆえより高価である従来の吸着剤と比較して取るに足らない。
【0026】
【課題を解決するための手段】
それゆえ本発明は、1価、2価および/または3価のカチオンから選択される少なくとも1種の交換される金属カチオンを含む少なくとも1種のゼオライトの粒子を含む気体を分離するための不均質吸着剤に関し、前記ゼオライトは、0%を超え、100%未満であり、好ましくは10%から約99%の所定の平均の交換率分布を有し、約0.3%ないし5%の交換率分布についての標準偏差を有する。
【0027】
【発明の実施の形態】
%で表現される交換率は、ゼオライト相における最大交換能力に関して交換される金属カチオンの比率である。
【0028】
実施上、媒体中に不均質に分布する特性は、その数が所望の程度の精度に依存する試料により研究されうる。従って、分析は、例えば、吸着剤粒子の20ないし100試料を用いて実施されうる。いずれの場合においても、完全な化学分析がなされるために試料は十分に大きくなくてはならない、すなわち、ミリリットル台のサイズを有するとき1または数個の粒子である。試料は試料採取規則に従って採取される。
【0029】
分布の2つの主要なパラメータは、前記分布の平均μ及び標準偏差σである。
【0034】
更に、関心の対象のもう1つの有意なパラメーターは分布の範囲δである、すなわち、所定の試料において測定される最大値と最小値との間の差異である。実施上、金属塩溶液による吸着剤粒子の工業的交換の間に、最も高く交換されたゼオライト粒子に対応して交換率の最大値および最も少なく交換されるゼオライト粒子に対応して交換率の最小値が必然的に存在する。
【0035】
このことの結果は、イオン交換プロセスは、ゼオライト粒子との交換のためのイオン性溶液のより多いまたはより少ない漸進的接触に基づくので、例えば交換カラム内の交換溶液の流れの方向のような優先的方向において配向する交換率勾配がしばしば存在することである。
【0036】
この特定の事例において、この時、範囲δと標準偏差σとの間にある関係が存在する。すなわち、
【0037】
【式3】
【0038】
それゆえ、範囲δは交換の条件に密接に依存し、このことは、可能な限り均質である吸着剤の使用を提唱する先行技術文献により奨められるように、それをゼロに減少させるのは極めて困難で極めてコスト高であることを意味する。それゆえ範囲は、上記の様に、範囲δと結びつく標準偏差σを有する不均質生成物に導くであろう。
【0039】
場合に応じて、本発明の不均質吸着剤は1以上の以下の特徴を含みうる。
【0040】
−交換率分布についての標準偏差は、約0.5%ないし4%、好ましくは約0.7%ないし3%、有利には約1%ないし2%である。
【0041】
−ゼオライトはAゼオライト、モルデナイト、フォージャサイト、チャバザイト、クリノプティロライト、ZSM−3およびZSM−5から選択され、好ましくはゼオライトはXまたはLSXゼオライトである。
【0042】
−カチオンはリチウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、銅、アルミニウム、マンガン、カリウム、ストロンチウムまたはニッケルカチオンおよびそれらの混合物からなる群より選択され、好ましくは、リチウム、カルシウムおよびカリウムカチオンより選択される。
【0043】
−ゼオライトは、少なくとも50%のリチウムカチオンおよび/または少なくとも10%のカルシウムカチオンおよび/または少なくとも5%の亜鉛カチオンを含む。
【0044】
−それは、1から1.25、好ましくは約1から1.1のSi/Al比を有する。
【0045】
−それは、その平均交換率が約70%ないし約88%であるリチウムイオンで交換されたフォージャサイト、その平均交換率が約88%ないし約93%であるリチウムイオンで交換されたフォージャサイト、その平均交換率が約93%ないし約99%であるリチウムイオンで交換されたフォージャサイトからなる群より選択される少なくとも1種のゼオライトを含む。
【0046】
−それは、その平均交換率が約65%ないし約95%であるカルシウムイオンで交換されたフォージャサイトからなる群より選択される少なくとも1種のゼオライトを含む。
【0047】
−それは、カルシウムおよび/またはリチウムイオンで交換され、さらに、ナトリウムおよび/またはカリウムカチオンを含むフォージャサイトからなる群より選択される少なくとも1種のゼオライトを含む。
【0048】
本発明は、本発明による不均質吸着剤を製造する方法にも関する。
【0049】
−1価、2価または3価の金属の少なくとも1種の塩の溶液が、ゼオライト粒子を含む少なくとも1つのイオン交換カラムを通してパーコレートされる。
【0050】
−パーコレーションが、約4化学量論量に等しい量の前記金属塩を消費する前に停止される。
【0051】
−前記ゼオライト粒子の1価、2価または3価金属含有量が、前記粒子において含まれる前記金属の総量を変化させることなしに、および約0.3%ないし5%、好ましくは0.5%ないし4%、より好ましくは0.7ないし3%、有利にはほぼ1%ないし2%の交換率分布についての標準偏差を得るために均質化される。
【0052】
好ましくは、ゼオライトの金属含有量は、金属塩溶液の少なくとも一部の閉ループ再循環により均質化される。
【0053】
好ましくは、塩は塩化物であり、金属はリチウム、カルシウム、ナトリウム、亜鉛およびそれらの混合物から選択され、および/またはゼオライトはそのSi/Al比が約1であるフォージャサイト、すなわちLSXゼオライトである。
【0054】
本発明は更に、本発明による少なくとも1種の不均質吸着剤上に優先的に吸着される少なくとも第1の化合物および前記第1の化合物よりも少なくとも前記不均質吸着剤上により優先的に吸着されない少なくとも第2の化合物を含む気体流の分離のためのPSA(圧力スイング吸着)プロセスに関する。
【0055】
場合に応じて、本発明の方法は1以上の以下の特徴を含みうる。
【0056】
−分離される気体流は、極性化合物、特に窒素および/またはCO、および少なくとも1種のより極性でない化合物、特に酸素および/または水素を含み、好ましくは気体流は空気であり、第1の化合物は窒素であり、第2の化合物は酸素である。その空気は、本発明の範囲において、建物または加熱されたかもしくは加熱されていないチャンバー内部に含まれる空気、または外部の空気、すなわちそれ自体または場合に応じて前処理されて採取される大気条件下の空気である。
【0057】
−第1の化合物は窒素であり、第2の化合物は酸素である。および酸素富化気体流、すなわち一般的に少なくとも90%の酸素を含むものが製造される。
【0058】
−それは、VSA(減圧スイング吸着)またはTSA(温度スイング吸着)タイプのものである。
【0059】
−吸着のための高圧は、105 Paないし107 Pa、好ましくは105 Paから106 Pa台であり、および/または脱着のための低圧は、104 Paないし106 Pa、好ましくは104 Paから105 Pa台である。
【0060】
−供給温度は10℃ないし80℃、好ましくは25℃ないし60℃である。
【0061】
本発明は更に、少なくとも1体の吸着装置、好ましくは1ないし3体の吸着装置を含む上記のプロセスのようなPSAプロセスを実施することが可能な装置に関する。
【0062】
更に、本発明は、例えば多床プロセスのような幾つかの吸着剤を用いるプロセスの吸着装置のそれぞれにもまた適用されることが特記されるべきである。
【0063】
本発明は、以後、例示として与えられるが、いかなる限定も含意しない実施例を補助としてより詳細に記載されるであろう。
【0064】
【実施例】
以下の手順は、例えばリチウムで交換されたフォージャサイトタイプのゼオライトのような、本発明による不均質吸着剤を調製するために用いられる。
【0065】
まず、塩化リチウムのような選択された金属塩の溶液が、先行技術において通常記載されているようにナトリウム系ゼオライト粒子を含む1以上のイオン交換カラムを通してパーコレートされるが、しかし、4理論量に等しい量のリチウム塩を消費する前にパーコレーションを停止する。
【0066】
この目的のために、例えば、直列に配置される4本のイオン交換カラムA、B、C、Dのセットが使用される、すなわち、カラムnの出口がカラムn+1の入口に接続され、これらは、規則的な間隔で、最も遠く上流で、すなわちリチウム塩の流れの起源に最も近く配置されるカラムAは、それが含むゼオライト粒子について空にされ、場合に応じて1以上の付加的な処理(すすぎ、ホモジェナイゼーション、など)を受け、新たなゼオライト粒子で満たされ、次いで、他のカラムB、CおよびDの下流に配置されるようにである。
【0067】
例えば、約4%に等しい値のような1%ないし15%の所定の値にカラムAにおいて含まれるゼオライトの、例えば、交換率分布の範囲を調整するための付加的な処理は、閉ループにおいてリチウム溶液を再循環させることによる交換率分布の均質化において存在しうるものであり、それで、カラムAを出て行くリチウム塩溶液は前記カラムAの入口に再導入され、これは数回反復される。
【0068】
この再循環は同じリチウム塩溶液で、または異なる溶液で実施されうる、すなわち、付加的な処理の間に用いられる溶液は、交換相の間に適切に用いられるものの様な同じ溶液でありうるかまたはありえない。同じ考察は、リチウム濃度、流量および/または温度についても正鵠を得ている。
【0069】
この付加的な処理の間に、ゼオライト中に存在するリチウムの総量は所定の溶液について変化しないがしかし、単に、例えば4%のような1%ないし15%の選択された値に交換率範囲をもたらすために再分配される。
【0070】
重要な流れのパラメーターは、再循環される溶液の総量とゼオライトの交換能力との間の化学量論比であるものとして表現される再循環率(RF)であり、以下の式により与えられる。
【0071】
RF=(D・t・Cs )/(Mz ・Cz )
式中、
−Dは溶液流量(l・s-1における)であり、
−tは再循環時間(sにおける)であり、
−Cs は溶液の規定度(当量・l-1)であり、
−Mz は再循環において含まれる吸着剤の質量(kgにおける)であり、
−Cz は吸着剤の交換能力(当量/kg)である。
【0072】
軸流によるカラム中の交換の場合において、交換率勾配は軸に沿って連続的に変化する。
【0073】
従って、以下の例1および例2は、最大交換率と最小交換率との間の差異、すなわち範囲が約4%に等しい、リチウムイオンで交換されたフォージャサイトタイプのゼオライトを記載する。
【0074】
もちろん、イオン交換および付加的な処理は、溶液が適切な手段により運動状態に設定される、同じ交換カラム、または異なるカラム、またはタンク内で実施されうる。
【0075】
この方式で得られるゼオライトは、1%ないし15%のリチウム交換率の範囲、すなわちある種の交換率不均質性を有する。
【0076】
このタイプの不均質ゼオライトの合成は、リチウム塩の消費がより少なくてすみ、このことは、特に、大きな交換率についてコストにおける減少を意味する。
【0077】
実施例1
上記の本発明の方法を適用することにより、本発明による不均質吸着剤が製造され、それは、リチウムイオンで交換され、その平均交換率が4%の範囲で86%である、すなわちこの場合においてゼオライト粒子は約84%から88%まで交換され、1台のSi/Al比を有するフォージャサイトタイプのゼオライト粒子で構成された。
【0078】
このことをなすために、1.4Nの濃度を有する塩化リチウム溶液が使用された。イオン交換は約100℃の温度で実施され、流量は、ゼオライトの平均交換率が交換後86%であるように調整される。
【0079】
これらの条件の下で、イオン交換工程の後に得られる最初の範囲は33%である、すなわち、最も交換されていない粒子は66%のリチウムを含み、最も大きく交換された粒子は99%のリチウムカチオンを含むゼオライト粒子の混合物が得られる。
【0080】
この定常状態分布プロフィールを得るために用いられる化学量論量、すなわちそれぞれのカラムを通してパーコレートされるリチウムの量は約1.17であり、それは、通常4ないし12である先行技術における化学量論値よりもはるかに小さい。
【0081】
この段階で、吸着特性は、問題の粒子の交換率、すなわち66%から99%に依存して約3の因数により変化するならば、ゼオライトはそれ自体使用不可能である。
【0082】
イオン交換のために用いられる塩化リチウム溶液は次いで、閉回路内で、同じ温度と濃度条件の下で再循環される。
【0083】
交換率分布の標準偏差および範囲における漸進的な減少がこの時得られるが、しかし交換率の平均値、すなわち86%を変えることなくである。結果は以下の表1において与えられる。
【0084】
【表1】
【0085】
従って、持続時間、濃度または再循環の流量を調節することにより、不均質性の所望の程度が達成される。
【0086】
言葉を変えれば、得られる不均質ゼオライト吸着剤についての最大交換率範囲は、86%の平均交換率値で4%である。最大交換率範囲は、最大交換率と最小交換率との間の交換率における変化に対応する。
【0087】
得られる交換率分布の標準偏差はこの時約1.2%である、すなわち、特に間隔0.3%から5%における本発明により権利請求される間隔の中に入る。
【0088】
実施例2
上記実施例1におけるような手順を実行することにより、不均質吸着剤が製造され、それは、リチウムカチオンで交換され、その交換率が、97.5%の平均交換率値で95ないし99%で変化するフォージャサイトタイプ(Si/Alは約1に等しい)のゼオライト粒子で構成された。ここで、実施例1におけるように交換率の範囲は約4%である。
【0089】
この場合において含まれる化学量論量は約1.90であり、それはここでもやはり先行技術の化学量論値(4ないし12)よりはるかに小さい。
【0090】
実施例1および実施例2における不均質ゼオライトは、空気中の気体を分離するためのPSA、好ましくはVSA法において用いられうる。実際、VSA法の性能が、4%またはさらに7%の値に達しうる吸着剤の交換率の範囲まで維持されることが全く思いがけなく観察された。
【0091】
言葉を変えれば、先行技術の教示とは対照的に、PSA、特にVSA法において本発明の吸着剤のような不均質吸着剤を用いることがここでは可能である。
【0092】
その上、不均質吸着剤は従来の均質吸着剤より高価でないために、本発明により不均質吸着剤で満たされた1以上の吸着装置を含む、例えば酸素の製造のためのVSAユニットのようなPSAユニットは、均質吸着剤を用いる従来のプロセスと比較して、気体、特に酸素の製造コストにおいて顕著な減少に導く。
【0093】
実施例3
本発明を例示するために、図1から図4はさまざまの吸着剤についての交換率および交換率分布についての可能なプロフィールの比較曲線を表す。
【0094】
より正確には、
−図1は、イオン交換プロセスが3つの事例a1、a2およびa3において81.6%の平均交換率について実施されるイオン交換カラムの軸に沿っての3つの可能な交換率プロフィールを有する図を表す。
【0095】
−図2は、94.2%の平均交換率(事例b1、b2およびb3)に対応する可能なプロフィールの曲線を示す図1におけるものと同様の図を表す。
【0096】
−図3は、図1における交換率プロフィール(事例a1、a2およびa3)に対応する81.6%の平均交換率についての交換率分布の図を表す。
【0097】
−および、図4は、図2における交換率プロフィール(事例b1、b2およびb3)に対応する94.2%の平均交換率についての交換率分布の図を表す。
【0098】
図1から図4に現れる分布の特徴は、以下の表2において例示される。
【0099】
【表2】
【0100】
表2を見ると、事例a2およびb2のみが本発明に従う、すなわち、それらが適切な交換率分布を有することが見られうる。
【0101】
逆に、事例a1およびb1は、不均質分布を有するけれども本発明の範囲に入らない。と言うのは、それらはまた、あまりに広い交換率の分布を有するからである。このことは更に、図3および図4において明白に示される。
【0102】
加えて、試験a3およびb3は、その部分について、本発明の範囲に入らない均質分布を有する。なぜなら、それは先行技術の教示に従うからである。これは更に、図3および図4において明白に示される。
【0103】
本発明は空気からの酸素の製造の分野に限定されず、したがって、特に合成気体すなわち「シンガス(syngas)」の製造のために、特に水素、二酸化炭素および/または一酸化炭素を含む流れのような他の気体流の分離に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】イオン交換プロセスにおける交換率プロフィールを表す図である。
【図2】イオン交換プロセスにおける交換率プロフィールを表す図である。
【図3】図1に対応する交換率分布の図である。
【図4】図2に対応する交換率分布の図である。
Claims (5)
- 吸着剤に優先的に吸着される第1の化合物としての窒素および前記第1の化合物よりも前記吸着剤上により優先的に吸着されない第2の化合物としての酸素を含む空気流を分離するためのPSAプロセスであって、前記吸着剤はリチウム交換フォージャサイト型のゼオライト粒子を含み、
前記ゼオライト粒子は93%ないし99%の所定の平均の交換率をもつ交換率分布を有し、
前記ゼオライト粒子は、前記交換率分布において、前記平均の交換率に対し0.7%ないし3%の交換率の標準偏差を有する
ことを特徴とするPSAプロセス。 - 前記ゼオライト吸着剤が1から1.25のSi/Al比を有することを特徴とする請求項1記載のプロセス。
- 前記ゼオライト吸着剤が1から1.1のSi/Al比を有することを特徴とする請求項1または2記載のプロセス。
- 前記ゼオライト吸着剤がXまたはLSXゼオライトであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のプロセス。
- VSAプロセスであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載のプロセス。
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