JPH02962B2 - - Google Patents

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JPH02962B2
JPH02962B2 JP57190905A JP19090582A JPH02962B2 JP H02962 B2 JPH02962 B2 JP H02962B2 JP 57190905 A JP57190905 A JP 57190905A JP 19090582 A JP19090582 A JP 19090582A JP H02962 B2 JPH02962 B2 JP H02962B2
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Bayer AG
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸着による気体混合物を連続的に分離
するための改良された圧力変動方法に関するもの
であり、該方法は空気を酸素で富ませるために有
利に使用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improved pressure swing method for the continuous separation of gas mixtures by adsorption, which method can advantageously be used to enrich air with oxygen.

粗製生成物気体から除去しようとする成分が比
較的高濃度で、例えば1容量%以上で、存在して
いる場合、又はそれが吸着剤により不充分に吸着
されその結果熱再生用に大きい吸着装置及び大き
い再生量を必要とする場合には、圧力変動吸着
(PCA)を用いる方法が使用される。吸着による
分離は一般に吸着段階後の吸着された成分の脱着
より高い圧力において実施される。脱着方法はほ
とんどの場合、例えば燃焼気体からの窒素の回収
時又は気体乾燥時に、吸着剤を生成物気体の一部
分で洗浄することにより補助される。吸着により
空気を酸素で富ませるときには、この洗浄は2〜
4バール(絶対圧)の吸着圧力に関して1バール
(絶対圧)において、分離された生成物気体(ド
イツ公告明細書1259844)又は圧力解放気体の一
部(ドイツ公告明細書2338964)を用いて、行な
われる。
If the component to be removed from the crude product gas is present in a relatively high concentration, e.g. 1% by volume or more, or if it is insufficiently adsorbed by the adsorbent and as a result a large adsorption device for thermal regeneration is required. and when a large regeneration amount is required, a method using pressure swing adsorption (PCA) is used. Separation by adsorption is generally carried out at a higher pressure than the desorption of the adsorbed component after the adsorption step. The desorption process is most often assisted by washing the adsorbent with a portion of the product gas, for example during recovery of nitrogen from combustion gases or during gas drying. When enriching the air with oxygen by adsorption, this cleaning is
carried out at 1 bar (absolute) for an adsorption pressure of 4 bar (absolute) using the separated product gas (German Publication No. 1259844) or a part of the pressure relief gas (German Publication No. 2338964). It will be done.

吸着剤として使用される分子ふるいゼオライト
類は空気から窒素だけでなく酸素及びアルゴンも
吸着するため、空気を酸素で富ませることは他の
PCA方法と比べて特に重要性のある位置を占め
ている。従つて窒素だけを吸着しそして粗製生成
物空気中に存在している全ての酸素を得ることは
不可能である。アルゴンは酸素と同じゆつくりし
た速度で吸着されるため、空気を酸素で富ませる
方法は5%のアルゴン及び窒素の残留含有量を有
する95%だけの酸素生成物を与える。これまで公
知の方法では、吸着段階の終りに分子ふるいゼオ
ライト上の窒素の量を吸着出口区域部分中ででき
る限り低く保つ場合又はこの区域を酸素で満たす
場合だけに、これらの高い酸素濃度が得られる。
このことは、脱着段階の実施中に価値ある高パー
センテージの酸素が吸着出口区域で損失され、従
つて酸素用の回収率(該方法に加えられた空気中
の酸素の量に比例して得られる酸素の量)及び
PCA装置の収率は相当減少することを意味する。
Molecular sieve zeolites used as adsorbents adsorb not only nitrogen but also oxygen and argon from the air, so enriching the air with oxygen is a
It occupies a position of particular importance compared to the PCA method. It is therefore not possible to adsorb only nitrogen and obtain all the oxygen present in the crude product air. Since argon is adsorbed at the same slow rate as oxygen, the method of enriching air with oxygen provides only 95% oxygen product with a residual content of 5% argon and nitrogen. In the hitherto known methods, these high oxygen concentrations can only be achieved if the amount of nitrogen on the molecular sieve zeolite is kept as low as possible in the adsorption outlet zone at the end of the adsorption stage, or if this zone is filled with oxygen. It will be done.
This means that during the performance of the desorption stage a valuable high percentage of oxygen is lost in the adsorption outlet zone and therefore the recovery rate for oxygen (obtained in proportion to the amount of atmospheric oxygen added to the process) is amount of oxygen) and
This means that the yield of the PCA device is considerably reduced.

これは、吸着を約1バール(絶対圧)の圧力下
で実施し、そして分子ふるいを真空ポンプを用い
て吸着と向流状でポンプ除去することにより脱着
を実施する場合にも適用される〔ドイツ公告明細
書1265724及び1817004〕。空気を酸素で富ませる
ために脱着を減圧下で実施するときには、窒素の
脱着は吸着出口区域中での酸素の洗浄効果により
改良される。酸素で富ませる方法は、吸着圧力へ
減圧後に吸着器に酸素生成物を充填することによ
りさらに相当程度改良され、その理由はこの気体
は窒素の量を吸着出口部分から入口区域に押すか
らである〔ドイツ公告明細書1544152〕。脱着する
必要のある分子ふるい床中に生成物流の一部を加
えることにより洗浄効果を改良することも試みら
れているが〔ドイツ公告明細書2707745〕、それに
は価値ある生成物気体の一部の損失を伴なうた
め、これは工程の効率の実質的な改良はもたらさ
なかつた。下記の実施例1で得られた実験結果
は、100Nm3/時の酸素(濃度90%)の製造には
1個の吸着器当り約5m3の量の分子ふるいを必要
とすることを示しており、このことは生成物気体
の10%を清掃気体として分ける場合それは1m3
ゼオライト当り0.033Nm3だけの個々の量の清掃
気体を与えることを意味しており、それは実験か
ら洗浄効果を生ずるにははるかに少なすぎること
が知られている。
This also applies if the adsorption is carried out under a pressure of about 1 bar (absolute) and the desorption is carried out by pumping the molecular sieve countercurrently to the adsorption using a vacuum pump. German Publication Specifications 1265724 and 1817004]. When the desorption is carried out under reduced pressure to enrich the air with oxygen, the nitrogen desorption is improved by the scavenging effect of the oxygen in the adsorption outlet zone. The oxygen enrichment process is further improved considerably by filling the adsorber with oxygen product after depressurization to the adsorption pressure, since this gas pushes the amount of nitrogen from the adsorption outlet section to the inlet section. [German Publication Specification 1544152]. Attempts have also been made to improve the cleaning effect by adding a portion of the product stream into the molecular sieve bed that needs to be desorbed [German Published Specification 2707745]; Due to the losses involved, this did not result in a substantial improvement in the efficiency of the process. The experimental results obtained in Example 1 below show that the production of 100 Nm 3 /h of oxygen (90% concentration) requires an amount of molecular sieves of about 5 m 3 per adsorber. This means that if 10% of the product gas is divided as cleaning gas, it gives an individual amount of cleaning gas of only 0.033 Nm 3 per m 3 of zeolite, which produces a cleaning effect from the experiments. It is known that there are far too few.

本発明は、ある割合の生成物気体を用いる真空
洗浄のこれらの欠点を除き、純粋真空脱着(洗浄
気体なし)により分離方法の効率を実質的に改良
するような気体混合物の分離方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a method for separating gas mixtures which eliminates these drawbacks of vacuum cleaning with a proportion of product gas and substantially improves the efficiency of the separation method by pure vacuum desorption (without cleaning gas). be.

得られる生成物の割合の回収率がそれにより増
加し、それにより真空ポンプの比生産高(kwh/
Nm3の生成した酸素量)が改良され、そして吸着
剤及び粗製生成物気体の使用量を減じることので
きるような方法を見出した。
The percentage recovery of the product obtained is thereby increased, thereby increasing the specific output of the vacuum pump (kwh/
A method has been found which allows the amount of oxygen produced (Nm 3 ) to be improved and the amount of adsorbent and crude product gas used to be reduced.

本発明は粗製生成物、例えば空気が一端である
吸着器入口で充填されていてもよい少なくとも3
個の吸着剤床を用いて、精製された又は分離され
た生成物、例えば酸素に富んだ空気、を吸着器出
口において除去しながら、吸着された成分の脱着
を1バール(絶対圧)以下の圧力において実施
し、そして吸着器がその吸着段階すなわち生成物
の放出を完了したときに吸着器から得られる洗浄
気体を改良された脱着用に使用し、この洗浄気体
を該充填されている吸着器から吸着を同じ流れ方
向で除去し、同時に吸着器を粗製生成物への引き
続きの関係によりそれの吸着圧力に保ち、或いは
該吸着器中の圧力を洗浄気体の放出中に吸着入口
端の閉鎖により1バール以下の値に下げ、この洗
浄気体を吸着剤(脱着しようとするもの)の床を
通して吸着方向とは向流状で1バール(絶対圧)
以下の圧力で除去する。
The present invention provides at least 30% of the crude product, e.g.
Desorption of the adsorbed components is carried out using several adsorbent beds below 1 bar (absolute pressure) while removing the purified or separated product, e.g. oxygen-enriched air, at the adsorber outlet. pressure and use the cleaning gas obtained from the adsorber for improved desorption when the adsorber has completed its adsorption stage, i.e. product release, and this cleaning gas is used for the improved desorption of the charged adsorber. adsorption is removed from the adsorption in the same flow direction and at the same time the adsorber is kept at its adsorption pressure by continued connection to the crude product, or the pressure in the adsorber is reduced by closing the adsorption inlet end during the discharge of the wash gas. This cleaning gas is then passed through a bed of adsorbent (the one to be desorbed) countercurrently to the direction of adsorption to 1 bar (absolute pressure).
Remove at the following pressure.

本発明に従う方法は空気を酸素で富ますために
好適に使用される。それは吸着される能力の点で
異なつている成分を有する気体類及び蒸気類の分
離、例えばN2もしくはCH4からのCO2もしくは
COの除去、又はH2からのN2,COもしくはCH4
の除去、用に適している。
The method according to the invention is preferably used to enrich air with oxygen. It is used for the separation of gases and vapors with components that differ in their ability to be adsorbed, e.g. CO 2 or from N 2 or CH 4 .
Removal of CO or N2 , CO or CH4 from H2
Suitable for removal.

これまで使用されている方法とはそれの改良さ
れた効率及び減じられた操作費用の点で異なつて
いる方法を見出した。本発明に従う方法の構成上
の特徴を添付図面を参照しながら今記載しよう: 第1図はAICHE Symp.SerNo.134,69巻
(1973)7頁中に記されている如き従来方法の図
式表示であり、そして 第2図は本発明に従う方法の工程図である。
We have found a method that differs from the methods used hitherto in its improved efficiency and reduced operating costs. The structural features of the method according to the invention will now be described with reference to the accompanying drawings: FIG. and FIG. 2 is a flowchart of the method according to the invention.

図面をさらに特に参照すると、第1図では、粗
製気体の入口用の弁11及び脱着された気体の出
口用弁12が吸着器の底部に置かれている。吸着
剤床はその低端に流入してくる粗製気体の予備乾
燥用の保護層、例えばシリカゲル、をそしてこの
層の上に気体流の分離用の吸着剤を含有している
主区域を含んでいる。吸着により処理されている
気体の放出用の弁14及び吸着器を吸着圧力に再
び充填するための弁13が吸着器の上端に置かれ
ている。吸着器の充填は弁15により調節でき
て、圧力の一定増加すなわち充填気体の一定供給
を与えることができる。
With more particular reference to the drawings, in FIG. 1 a valve 11 for the inlet of the crude gas and an outlet valve 12 for the desorbed gas are located at the bottom of the adsorber. The adsorbent bed comprises at its lower end a protective layer, e.g. silica gel, for the predrying of the incoming crude gas, and above this layer a main zone containing the adsorbent for the separation of the gas stream. There is. A valve 14 for the release of the gas being treated by adsorption and a valve 13 for refilling the adsorber to adsorption pressure are located at the upper end of the adsorber. The filling of the adsorber can be regulated by a valve 15 to provide a constant increase in pressure and thus a constant supply of fill gas.

第2図の装置は第1図のものと、追加の弁25
及び制限器26を有する点で異なつている。弁の
寸法の割合は大体図面に示されている。追加の弁
25は清掃気体流の低速のために比較的小さい。
清掃気体流の寸法は制限器26により調節でき
る。
The device in FIG. 2 is the same as that in FIG. 1 with an additional valve 25.
and a limiter 26. The dimensional proportions of the valve are approximately indicated in the drawing. The additional valve 25 is relatively small due to the low velocity of the cleaning gas flow.
The dimensions of the cleaning gas flow can be adjusted by restrictor 26.

本発明に従う方法の本質的な一特徴は、吸着物
質を担持している吸着剤の脱着を1バール(絶対
圧)以下の圧力で実施しそして別の洗浄気体流を
使用することである。この洗浄気体は生成物気体
の一部ではないが、すでにその吸着すなわち生成
物の放出、が完了している吸着器から得られる。
この気体を得るためには、吸着段階から除去され
た吸着器を粗製気体と関連させて保ち、そして気
体流を吸着出口から吸着圧力において除去し、該
気体流を低圧において吸着とは向流状で脱着しよ
うとする吸着床中に通す。
An essential feature of the process according to the invention is that the desorption of the adsorbent carrying adsorbent material is carried out at a pressure of less than 1 bar (absolute) and that a separate cleaning gas stream is used. This cleaning gas is not part of the product gas, but is obtained from the adsorber in which its adsorption, i.e. the release of the product, has already been completed.
To obtain this gas, the adsorber removed from the adsorption stage is kept in association with the crude gas, and the gas stream is removed from the adsorption outlet at the adsorption pressure, and the gas stream is removed at low pressure in a countercurrent manner to the adsorption. It passes through the adsorption bed where it is to be desorbed.

本発明に従う方法の別の態様では、吸着段階を
完了した吸着器を粗製気体入口で閉鎖しそしてこ
の吸着器からの気体を吸着方向とは向流状に1バ
ール以下の圧力で脱着しようとする吸着器中に通
すことにより洗浄気体が得られる。
In another embodiment of the process according to the invention, the adsorber which has completed the adsorption stage is closed with a crude gas inlet and the gas from this adsorber is attempted to be desorbed countercurrently to the adsorption direction at a pressure of less than 1 bar. A cleaning gas is obtained by passing it through the adsorber.

下記の実施例及び比較例は該方法の種々の段階
を詳しく説明するものであり、そして実験で得ら
れた生成物気体の量に関する値は本発明に従う清
掃方法の重要な効果及び利点を示している。
The examples and comparative examples below explain in detail the various steps of the process, and the experimentally obtained values regarding the amount of product gas demonstrate the important effects and advantages of the cleaning process according to the invention. There is.

比較例 第1図に示されている如き圧力変動吸着装置を
使用した。吸着器中の床の合計の高さは2500mmで
あつた。各吸着器は2.5Kgの粒子寸法が2〜5mm
の分子ふるいゼオライト5Aによりおおわれてい
る底部に3Kgのシリカゲルを含有していた。25
m3/時の見かけ能力を有する油操作回転真空ポン
プVを使用した。酸素に富んだ空気を吸着器A,
B及びCから除去しそしてそれを1.1〜1.5バール
(絶対圧)に加圧するために、コンプレツサーR
が備えられていた。
Comparative Example A pressure swing adsorber as shown in FIG. 1 was used. The total height of the bed in the adsorber was 2500 mm. Each adsorber has a particle size of 2-5mm for 2.5Kg
It contained 3Kg of silica gel at the bottom covered by molecular sieve zeolite 5A. twenty five
An oil-operated rotary vacuum pump V with a nominal capacity of m 3 /h was used. Adsorber A absorbs oxygen-rich air.
Compressor R is used to remove from B and C and pressurize it to 1.1-1.5 bar (absolute).
was provided.

コンプレツサーRによる気体の連続的除去を含
む連続的方法はこれらの3個の吸着器を用いて得
られた。下記の時間プログラムを選択した: 段階:0−60秒 周辺空気をブロワーG、パイプL12及び弁1
1Aを通して吸着器A中に約1バール(絶対圧)
の一定圧力で流入させた。酸素に富んだ空気を生
成物としてブロワーRのところで弁14A及びパ
イプL13により除去した。弁12A,13Aを
閉じた。同時に、酸素で富んだ空気の一部はパイ
プL13から流量調節弁15、パイプL14及び
弁13Bを通つて吸着器B中に流れ、その間弁1
4B,11B及び12Bは閉じられていた。あら
かじめ脱着された、すなわち減圧された、吸着器
Bを酸素に富んだ空気で再充填した。例えばパイ
プL13を通る生成物(充填気体)の急速な除去
による吸着器A中の圧力降下を防止するために、
パイプL14及び弁13Bによる吸着器B中への
生成物流の一定速度(Nm3/時で表わされてい
る)を確実にするように弁15を調節した。
A continuous process involving continuous removal of gas by compressor R was obtained using these three adsorbers. The following time program was selected: Steps: 0-60 seconds Ambient air was transferred to blower G, pipe L12 and valve 1.
Approximately 1 bar (absolute pressure) into adsorber A through 1A
It was flowed in at a constant pressure of . Oxygen-enriched air was removed as product at blower R via valve 14A and pipe L13. Valves 12A and 13A were closed. At the same time, a portion of the oxygen-enriched air flows from pipe L13 through flow regulating valve 15, pipe L14 and valve 13B into adsorber B, while valve 1
4B, 11B and 12B were closed. The previously desorbed, ie depressurized, adsorber B was refilled with oxygen-enriched air. In order to prevent a pressure drop in adsorber A due to rapid removal of the product (filling gas) through pipe L13, for example,
Valve 15 was adjusted to ensure a constant rate of product flow (expressed in Nm 3 /h) into adsorber B via pipe L14 and valve 13B.

吸着器A中の吸着段階及び吸着器B中の充填段
階中に、吸着器Cは弁12C及びパイプL11を
用いて真空ポンプにより減圧されており、すなわ
ち吸着器Cの弁11C,13C及び14Cは閉じ
られていた。60秒間の脱着時間すなわちポンピ吸
引時間後に、弁12C及び吸着器Cの間におかれ
ている水銀圧力計は200バールの最終圧力を示し
た。
During the adsorption stage in adsorber A and the filling stage in adsorber B, adsorber C is depressurized by a vacuum pump using valve 12C and pipe L11, i.e. valves 11C, 13C and 14C of adsorber C are It was closed. After a 60 second desorption or pump suction time, a mercury pressure gauge placed between valve 12C and adsorber C indicated a final pressure of 200 bar.

段階2:60−120秒 弁11A,13A及び14Aを閉じながら、吸
着器Aを弁12A及びパイプL11を用いて真空
ポンプにより200ミリバールの最終的圧力に減圧
した。吸着器Bに空気をブロワーG、パイプL1
2及び弁11Bを用いて充填し、そして生成物気
体を吸着器Bから弁14B及びパイプL13を用
いてコンプレツサーRにより除去した。弁12B
及び13Bを閉じた。吸着器Cに酸素で富んだ空
気をパイプL13、流量調節弁15、パイプL1
4及び弁13Cを用いて充填し、その結果吸着器
C中の圧力を200ミリバールから約1バールの吸
着圧力に上昇させた。同時に、吸着器Cの弁11
C,12C及び14Cを閉じた。
Stage 2: 60-120 seconds While closing valves 11A, 13A and 14A, adsorber A was evacuated to a final pressure of 200 mbar by means of a vacuum pump using valve 12A and pipe L11. Air is supplied to adsorber B using blower G and pipe L1.
2 and valve 11B, and product gas was removed from adsorber B by compressor R using valve 14B and pipe L13. Valve 12B
and 13B were closed. Pipe L13, flow control valve 15, and pipe L1 supply oxygen-rich air to adsorber C.
4 and valve 13C, so that the pressure in adsorber C was increased from 200 mbar to an adsorption pressure of about 1 bar. At the same time, valve 11 of adsorber C
C, 12C and 14C were closed.

段階3:120−180秒 吸着器Aに酸素で富んだ空気をパイプL13か
ら弁15、パイプL14及び弁13Aを用いて充
填し、その結果吸着器A中の圧力をそれの最少脱
着圧力(200ミリバール)から吸着圧力1バール
に上昇させ、一方弁11A,12A及び14Aを
閉じた。
Stage 3: 120-180 seconds Adsorber A is filled with oxygen-enriched air from pipe L13 using valve 15, pipe L14 and valve 13A, so that the pressure in adsorber A reaches its minimum desorption pressure (200 The adsorption pressure was increased from 1 bar (mbar) to 1 bar and one-way valves 11A, 12A and 14A were closed.

吸着器BをパイプL11及び弁12Bを用いて
真空ポンプVにより200ミリバールの最終的圧力
に減圧し、一方弁11B,13B及び14Bを閉
じた。
Adsorber B was evacuated to a final pressure of 200 mbar by vacuum pump V using pipe L11 and valve 12B, while valves 11B, 13B and 14B were closed.

吸着器Cに酸素で富んだ空気を供給し、すなわ
ち周辺空気がブロワーG、パイプL12及び弁1
1Cを用いて吸着器Cにはいり、そして生成物気
体をコンプレツサーRにより弁14C及びパイプ
L13を用いて除去し、一方弁12C及び13C
を閉じた。
Adsorber C is supplied with oxygen-enriched air, i.e. ambient air is supplied to blower G, pipe L12 and valve 1.
1C into adsorber C, and the product gas is removed by compressor R using valve 14C and pipe L13, while one valve 12C and 13C
closed.

180秒間のサイクルの後に、該方法自身を繰返
し、すなわち吸着器Aは吸着時であり、吸着器B
は充填中であり、そして吸着器Cは減圧されてい
た。
After a cycle of 180 seconds, the method repeats itself, i.e. adsorber A is adsorbing and adsorber B
was being filled and adsorber C was under vacuum.

実験開始後0.5〜1時間内に一定の酸素濃度を
有する生成物流がコンプレツサーRから得られ
た。90%及び80%の酸素含有量における生成物速
度を測定するために、ブロワーGをバイパス設定
(第1図に示されていない)に調節するために該
方法を種々の生成物速度に調節した。90%の酸素
濃度において、100%の酸素を基にして0.675N
m3/時の酸素生成物速度が得られた。80%の酸素
濃度において、100%酸素を基にした酸素生成物
は0.90Nm3/時であつた。
A product stream with a constant oxygen concentration was obtained from Compressor R within 0.5 to 1 hour after the start of the experiment. To measure product rates at 90% and 80% oxygen content, the method was adjusted to various product rates by adjusting blower G to a bypass setting (not shown in Figure 1). . At 90% oxygen concentration, 0.675N based on 100% oxygen
Oxygen product rates in m 3 /h were obtained. At 80% oxygen concentration, the oxygen product based on 100% oxygen was 0.90 Nm 3 /hr.

実施例 1 第2図は3個の吸着器を用いてPCA技術によ
り空気を酸素で富ませるための本発明に従う方法
の工程図である。脱着は吸着とは向流状の吸着剤
床の真空化により行なわれ、そして脱着の終りに
生成物の第二部分を生成物の放出が完了した吸着
器からの洗浄気体として除去した。この洗浄気体
を吸着と向流状で脱着しようとする床中に通し
た。この脱着段階中に、生成物の第二部分が採取
された吸着器を弁により開放に保たれている空気
入口端部でそれの以前の吸着圧力に保つた。実施
例2の実験では、上記の清掃気体の量は1.98N
m3/時、すなわち1吸着サイクル当り11Nl、で
あつた。吸着器の寸法、吸着剤の温度、吸着圧
力、量及び型、並びに真空ポンプの寸法は実施例
1中と同一であつた。下記のプログラムを一実験
で使用した: 段階1:0−20秒 周辺空気を吸着器Aに1バール(絶対圧)の吸
着圧力においてブロワーG、パイプL22及び弁
21Aを用いて加えた。酸素に富んだ空気は吸着
器Aから弁24A及びパイプL23を用いて出て
いきそしてコンプレツサーRを通して生成物とし
て除かれた。吸着器Bはそれの再生段階の最終相
に達し、すなわち吸着器Bは弁22B及びパイプ
L21を用いて真空ポンプVにより減圧され、そ
して酸素に富んだ空気を弁25C、制限器26、
パイプL24及び弁23Bを用いて吸着器Cから
吸着器Bに移した。この時間中、弁21Cは開い
たままであり、すなわち吸着器Cは吸着圧力に保
たれておりそしてブロワーGからの空気が充填さ
れていた。実験で使用された弁26は簡単な制限
器弁であつたが、弁26は一定流速を確実にする
ために調節されるようにも設計できた。弁22
A,23A,25A,21B,24B,25B,
22C,23C,24C及び25は閉じられてい
た。
EXAMPLE 1 FIG. 2 is a flow diagram of a method according to the invention for enriching air with oxygen by PCA technology using three adsorbers. Desorption was carried out by evacuation of the adsorbent bed in countercurrent to adsorption, and at the end of desorption a second portion of product was removed as a wash gas from the adsorber where product release was completed. This cleaning gas was passed in countercurrent to the adsorption through the bed to be desorbed. During this desorption step, the adsorber from which the second portion of product was taken was kept at its previous adsorption pressure with the air inlet end kept open by a valve. In the experiment of Example 2, the amount of the above cleaning gas was 1.98N
m 3 /h, ie 11 Nl per adsorption cycle. The adsorber dimensions, adsorbent temperature, adsorption pressure, quantity and type, and vacuum pump dimensions were the same as in Example 1. The following program was used in one experiment: Stage 1: 0-20 seconds Ambient air was added to adsorber A using blower G, pipe L22 and valve 21A at an adsorption pressure of 1 bar (absolute). Oxygen-enriched air leaves adsorber A using valve 24A and pipe L23 and is removed as product through compressor R. Adsorber B has reached the final phase of its regeneration stage, i.e. adsorber B is depressurized by vacuum pump V using valve 22B and pipe L21, and oxygen-enriched air is transferred to valve 25C, restrictor 26,
It was transferred from adsorber C to adsorber B using pipe L24 and valve 23B. During this time, valve 21C remained open, ie adsorber C was held at adsorption pressure and filled with air from blower G. Although the valve 26 used in the experiments was a simple restrictor valve, the valve 26 could also be designed to be adjusted to ensure a constant flow rate. valve 22
A, 23A, 25A, 21B, 24B, 25B,
22C, 23C, 24C and 25 were closed.

段階2:20−60秒 周辺空気をブロワーG、パイプL22及び弁2
1Aを通して吸着器A中に流し続け、そして酸素
に富んだ空気を吸着器Aから弁24A及びパイプ
L23を通して放出し、そしてそれはコンプレツ
サーRにより生成物として除去された。
Stage 2: 20-60 seconds Discharge ambient air to blower G, pipe L22 and valve 2
1A into adsorber A and discharged oxygen-enriched air from adsorber A through valve 24A and pipe L23, which was removed as product by compressor R.

吸着器BにパイプL23からの酸素に富んだ空
気を弁25、パイプL24及び弁23Bを用いて
吸着圧力まで充填した。
Adsorber B was filled with oxygen-enriched air from pipe L23 to adsorption pressure using valve 25, pipe L24 and valve 23B.

吸着器Cを弁22C及びパイプL21を用いて
真空ポンプVにより減圧した。弁22A,23
A,25A,21B,22B,24B,25B,
21C,23C,24C及25Cは閉じられてい
た。
Adsorber C was depressurized by vacuum pump V using valve 22C and pipe L21. Valve 22A, 23
A, 25A, 21B, 22B, 24B, 25B,
21C, 23C, 24C and 25C were closed.

段階3:60−80秒 工程段階は段階0−20秒と同様であり、すなわ
ち吸着器Cは減圧されていた。酸素で富んだ空気
を酸素生成物の放出が完了した吸着器Aから除去
し、そしてこの空気は吸着器Cに清掃気体として
はいり、一方吸着器Cは真空ポンプVにより減圧
されていた。周辺空気を吸着器B中にブロワーG
により加え、そして酸素に富んだ空気を生成物と
して与え、それをブロワーRにより除去した。
Stage 3: 60-80 seconds The process steps were similar to stages 0-20 seconds, ie adsorber C was under vacuum. Oxygen-enriched air was removed from adsorber A, which had completed its release of oxygen product, and entered adsorber C as a cleaning gas, while adsorber C was being evacuated by vacuum pump V. Blower G transports surrounding air into adsorber B.
and oxygen-enriched air was added as product, which was removed by blower R.

段階4:80−120秒 工程段階は段階20−60秒と同様であり、すなわ
ち吸着器Aは真空ポンプVにより減圧されてい
た。吸着器BはブロワーG及びコンプレツサーR
を用いて酸素に富んだ空気を生成した。吸着器C
に吸着器Bからの酸素で富んでいる空気とそれが
吸着圧力に達するまで充填した。
Step 4: 80-120 seconds The process steps were similar to steps 20-60 seconds, ie adsorber A was evacuated by vacuum pump V. Adsorber B has blower G and compressor R
was used to generate oxygen-enriched air. Adsorption device C
was charged with oxygen-enriched air from adsorber B until it reached adsorption pressure.

段階5:120−140秒 工程段階は段階0−20秒と同様であり、すなわ
ち吸着器Aを生成物の放出が完了した吸着器から
の酸素に富んだ空気で洗浄し、そして吸着器Aを
真空ポンプにより減圧した。吸着器Cに1バール
(絶対圧)の吸着圧力でブロワーGを用いて周辺
空気を充填し、そして酸素に富んだ空気を吸着器
Bから放出し、そしてそれはコンプレツサーRに
より生成物として除去された。
Step 5: 120-140 seconds The process steps are similar to steps 0-20 seconds, i.e. flush adsorber A with oxygen-enriched air from the adsorber after product release is complete; The pressure was reduced using a vacuum pump. Adsorber C was filled with ambient air using blower G at an adsorption pressure of 1 bar (absolute), and oxygen-enriched air was discharged from adsorber B, which was removed as product by compressor R. .

段階6:140−180秒 工程段階は時間サイクル20−60秒間と同様であ
り、すなわち吸着器Aに吸着器Cからの酸素を富
んでいる空気を吸着圧力まで充填した。周辺空気
をブロワーGを用いて吸着器Cに送り、一方酸素
に富んだ空気は吸着器Cから放出されそしてコン
プレツサーRにより生成物として除去された。吸
着器Bを真空ポンプVにより減圧した。
Step 6: 140-180 seconds The process step is similar to the time cycle 20-60 seconds, ie adsorber A is filled with oxygen-enriched air from adsorber C to adsorption pressure. Ambient air was sent to adsorber C using blower G, while oxygen-enriched air was discharged from adsorber C and removed as product by compressor R. Adsorber B was depressurized by vacuum pump V.

酸素濃度が90%であるときには、100%酸素を
基にして0.76Nm3/時の酸素生成物が得られた。
酸素濃度が80%のときには、100%酸素を基にし
た酸素生成物速度は1.02Nm3/時であつた。
When the oxygen concentration was 90%, an oxygen product of 0.76 Nm 3 /hour was obtained based on 100% oxygen.
When the oxygen concentration was 80%, the oxygen product rate based on 100% oxygen was 1.02 Nm 3 /hr.

比較例の公知の方法と比べると、酸素生成物速
度は酸素濃度が90%であるときには12.6%だけそ
して酸素濃度が80%であるときには7%だけ増加
できた。
Compared to the comparative known method, the oxygen product rate could be increased by only 12.6% when the oxygen concentration was 90% and by 7% when the oxygen concentration was 80%.

実施例 2 第2図は3個の吸着器を用いてPCA技術によ
り空気を酸素で富ませるための本発明に従う方法
の工程図である。脱着は吸着とは向流状の吸着剤
床の真空化により行なわれた。脱着の終りに酸素
に富んだ空気又は洗浄気体を吸着段階すなわち生
成物の放出がすでに完了した吸着器から吸着と同
じ流れ方向で除去した。この洗浄気体を脱着しよ
うとする吸着器中に吸着と向流状で真空ポンプに
より通したが、この脱着段階中に洗浄気体が除去
された吸着器は吸着入口端が閉まつているため圧
力降下を受けた。
Example 2 FIG. 2 is a flow diagram of a method according to the invention for enriching air with oxygen by PCA technology using three adsorbers. Desorption was performed by evacuation of the adsorbent bed in countercurrent to adsorption. At the end of the desorption, oxygen-enriched air or cleaning gas was removed from the adsorber in which the adsorption stage, ie the product release, had already been completed, in the same flow direction as the adsorption. This cleaning gas was passed by a vacuum pump in countercurrent to the adsorption into the adsorber to be desorbed. During this desorption stage, the adsorber from which the cleaning gas was removed had a closed adsorption inlet end, resulting in a pressure drop. received.

実施例2では、この圧力は1バール(絶対圧)
から770ミリバール(絶対圧)に降下した。洗浄
気体の最適除去速度、すなわち圧力の最適降下、
を実験的に決める必要があり、その理由はそれが
特に使用する吸着剤の性質及び真空ポンプの性質
に依存しているためである。
In example 2, this pressure is 1 bar (absolute)
to 770 mbar (absolute). the optimum removal rate of the cleaning gas, i.e. the optimum drop in pressure;
has to be determined experimentally, since it depends inter alia on the nature of the adsorbent used and on the nature of the vacuum pump.

実施例1と同様な工程プログラムを実施例3の
実験で使用した。吸着器の寸法、吸着剤の温度、
吸着圧力、量及び型、並びに真空ポンプの寸法は
比較例の実験と同じであつた。
A process program similar to that of Example 1 was used in the experiment of Example 3. Adsorber dimensions, adsorbent temperature,
Adsorption pressure, volume and type, and vacuum pump dimensions were the same as in the comparative experiment.

実施例2の種々の工程段階を最初の二サイクル
に関して詳しく説明しよう。
The various process steps of Example 2 will now be described in detail with respect to the first two cycles.

段階1:0−20秒 周辺空気を吸着器Aに1バール(絶対圧)の吸
着圧力においてブロワーG、パイプL22及び弁
21Aを用いて加えた。酸素に富んだ空気は吸着
器Aから弁22A及びパイプL23を用いて出て
いきそしてコンプレツサーRを通して生成物とし
て除かれた。吸着器Bはそれの再生段階の最終相
に達し、すなわわ吸着器Bは弁22B及びパイプ
L21を用いて真空ポンプVにより減圧され、そ
して酸素に富んだ空気を弁25C、制限器26、
パイプL24及び弁23Bを用いて吸着器Cから
吸着器Bに移した。この期間中、弁21Cは閉じ
られており、その結果吸着器C中の圧力は1バー
ル(絶対圧)から例えば770ミリバール(絶対圧)
に降下した。吸着器B中に加えられた洗浄気体は
比較例の如く真空サイクルの終りに200ミリバー
ルの最終圧力をもたらさなかつたが、洗浄気体の
量により220〜300ミリバールの最終的圧力をもた
らした。弁22A,23A,25A,21B,2
4B,25B,22C,23C,24C及び25
は閉じられていた。
Stage 1: 0-20 seconds Ambient air was added to adsorber A using blower G, pipe L22 and valve 21A at an adsorption pressure of 1 bar (absolute). Oxygen-enriched air leaves adsorber A using valve 22A and pipe L23 and is removed as product through compressor R. Adsorber B has reached the final phase of its regeneration stage, i.e. adsorber B is depressurized by vacuum pump V using valve 22B and pipe L21, and oxygen-enriched air is transferred to valve 25C, restrictor 26,
It was transferred from adsorber C to adsorber B using pipe L24 and valve 23B. During this period, valve 21C is closed, so that the pressure in adsorber C is between 1 bar (absolute) and, for example, 770 mbar (absolute).
descended to The wash gas added into adsorber B did not lead to a final pressure of 200 mbar at the end of the vacuum cycle as in the comparative example, but the amount of wash gas led to a final pressure of 220-300 mbar. Valve 22A, 23A, 25A, 21B, 2
4B, 25B, 22C, 23C, 24C and 25
was closed.

段階2:20−60秒 周辺空気をブロワーG、パイプL22及び弁2
1Aを通して吸着器A中に流し続け、そして酸素
に富んだ空気を吸着器Aから弁24A及びパイプ
L23を通して放出し、そしてそれはコンプレツ
サーRにより生成物として除去された。
Stage 2: 20-60 seconds Discharge ambient air to blower G, pipe L22 and valve 2
1A into adsorber A and discharged oxygen-enriched air from adsorber A through valve 24A and pipe L23, which was removed as product by compressor R.

吸着器Bに酸素に富んだ空気を吸着圧力まで充
填し、パイプL23からの気体は弁25、パイプ
L24及び弁23Bにより吸着器B中にはいつ
た。
Adsorber B was filled with oxygen-enriched air up to adsorption pressure, and gas from pipe L23 entered adsorber B through valve 25, pipe L24, and valve 23B.

吸着器Cを弁22C及びパイプL21を用いて
真空ポンプVにより減圧した。弁22A,23
A,25A,21B,22B,24B,25B,
21C,23C,24C及び25Cは閉じられて
いた。
Adsorber C was depressurized by vacuum pump V using valve 22C and pipe L21. Valve 22A, 23
A, 25A, 21B, 22B, 24B, 25B,
21C, 23C, 24C and 25C were closed.

段階3:60−80秒 工程段階は段階0−20秒と同様であり、すなわ
ち吸着器Cは空であり、吸着器Aの吸着入口端部
は閉じられており(弁21A/22A)、そして
酸素に富んだ気体を吸着器Aから吸着と同一の流
れ方向で減圧し、そしてそれは洗浄気体として吸
着器C中を流れた。吸着器Bは生成物として酸素
に富んだ空気を生成した。
Stage 3: 60-80 seconds The process steps are similar to stages 0-20 seconds, i.e. adsorber C is empty, adsorption inlet end of adsorber A is closed (valve 21A/22A), and Oxygen-rich gas was depressurized from adsorber A in the same flow direction as the adsorption, and it flowed into adsorber C as a wash gas. Adsorber B produced oxygen-enriched air as a product.

段階4:80−120秒 工程段階は時間サイクル20−60秒と同様であ
り、すなわち吸着器Bは酸素に富んだ空気を分配
し、それは生成物としてコンプレツサーRにより
受理された。吸着器Cに吸着器Bからの酸素に富
んだ空気を吸着圧力まで充填した。吸着器Aを真
空ポンプにより減圧した。
Stage 4: 80-120 seconds The process steps were similar to the time cycle 20-60 seconds, ie adsorber B distributed oxygen-enriched air, which was received by compressor R as product. Adsorber C was filled with oxygen-enriched air from adsorber B to adsorption pressure. Adsorber A was depressurized using a vacuum pump.

段階5::120−140秒 0−20秒の時間サイクルと同様にして、すなわ
ち吸着器Bの吸着入口端を閉じ(弁21B/22
B)ながら吸着器Aを減圧し続け、そして酸素に
富んだ気体を吸着器Bから吸着と同じ流れ方向で
除去し、そしてそれは洗浄気体として吸着器A中
を流れた。吸着器Cは生成物として酸素に富んだ
空気を生成した。
Step 5:: 120-140 s Similar to the 0-20 s time cycle, i.e. the adsorption inlet end of adsorber B is closed (valve 21B/22
B) continued to depressurize adsorber A and removed oxygen-enriched gas from adsorber B in the same flow direction as the adsorption, and it flowed through adsorber A as a wash gas. Adsorber C produced oxygen-enriched air as a product.

段階6:140−180秒 工程段階は20−60秒の時間サイクルと同様であ
り、すなわち吸着器CはコンプレツサーRへ生成
物として分配されている酸素で富んだ空気を生成
した。吸着器Aに吸着器Cから酸素で富んだ空気
を吸着圧力まで充填した。吸着器Bは真空ポンプ
Vにより減圧されていた。
Step 6: 140-180 seconds The process steps were similar to the 20-60 second time cycle, ie adsorber C produced oxygen-enriched air which was distributed as product to compressor R. Adsorber A was filled with oxygen-enriched air from adsorber C to adsorption pressure. Adsorber B was depressurized by vacuum pump V.

実施例2の実験では、100%酸素を基にして
0.87Nm3/時の酸素生成物速度がコンプレツサー
Rから90%の酸素濃度で得られた。酸素濃度が80
%であるときには、100%酸素を基にした酸素生
成物速度は1.02Nm3/時であつた。比較例2から
の実験と比較して、酸素生成物速度は酸素濃度が
90%であるときには29%だけそして酸素濃度が80
%であるときには13.5%だけ増加できた。
In the experiment of Example 2, based on 100% oxygen
An oxygen product rate of 0.87 Nm 3 /h was obtained from Compressor R at an oxygen concentration of 90%. Oxygen concentration is 80
%, the oxygen product rate based on 100% oxygen was 1.02 Nm 3 /hr. Compared to the experiment from Comparative Example 2, the oxygen product rate is
When it is 90%, it is only 29% and the oxygen concentration is 80
%, it could only increase by 13.5%.

4個の吸着器を用いることにより本発明に従う
方法においてさらに改良が得られた。3個の吸着
器を用いる系では、吸着器を吸着圧力に充填する
ために要する時間は最終的洗浄段階により短縮さ
れ、すなわちそれは吸着時間とは等しくなかつ
た。最終的洗浄時間中にブロワーGは空気を平均
以下の速度で供給し、一方充填工程中はそれは空
気を平均速度以上で供給した。
A further improvement was obtained in the process according to the invention by using four adsorbers. In the system using three adsorbers, the time required to fill the adsorbers to adsorption pressure was reduced by the final washing step, ie, it was not equal to the adsorption time. During the final cleaning period, blower G supplied air at a below average rate, while during the filling process it supplied air at an above average rate.

4個の吸着器を供することにより、一定の分配
速度がブロワーGから得られ、そして実施例3が
示している如く、例えば実施例2の方法と比べて
より高い酸素生成物速度が得られた。しかしなが
ら、4個の吸着器系用の装置費用は3個の吸着器
系用のものより高かつた。4個の吸着器系では比
較的高い比酸素生成物速度(Nm3酸素/時間×吸
着器のゼオライトのKg)のために同じ酸素生成物
速度(Nm3/時)に対しては比較的低いポンプの
エネルギー消費が可能であるため、4個の吸着器
系に関する全体的な装置及び操作費用は有利であ
ると証されている。
By providing four adsorbers, a constant distribution rate was obtained from blower G, and as Example 3 shows, a higher oxygen product rate was obtained compared to the method of Example 2, for example. . However, the equipment cost for the four adsorber system was higher than that for the three adsorber system. For the four adsorber system, a relatively high specific oxygen product rate (Nm 3 oxygen/hour x Kg of zeolite in the adsorber) results in a relatively low for the same oxygen product rate (Nm 3 /hour). Due to the possible energy consumption of the pumps, the overall equipment and operating costs for a four adsorber system have proven advantageous.

比較例と同様なプログラムを実施例3中の実験
用に使用した。吸着器の寸法、吸着剤の温度、吸
着圧力、量及び型、並びに真空ポンプの寸法は比
較例の実験中と同じであつた。
A program similar to the comparative example was used for the experiments in Example 3. The adsorber dimensions, adsorbent temperature, adsorption pressure, volume and type, and vacuum pump dimensions were the same as during the comparative experiment.

実施例 3 段階1:0−60秒 吸着器Aは酸素に富んだ空気を供給し、すなわ
ちブロワーGは空気をパイプL32及び弁31A
を用いて吸着器A中に供給し、そして酸素で富ん
だ空気は弁34A及びパイプL33を用いて吸着
器Aから放出されて、コンプレツサーRにより生
成物として除かれた。吸着器Bに吸着器Aからの
酸素に富んだ空気を流量調節弁36、パイプL3
4及び弁33Bを用いて充填し、その結果吸着器
B中の圧力はそれの最も低い脱着圧力から1バー
ル(絶対圧)の吸着圧力に上昇した。吸着器Bを
パイプL31及び弁32Bを用いて真空ポンプV
により脱着すなわち減圧し、そして洗浄気体を吸
着器Dから吸着と向流状で除去した。弁31D及
び32Dが閉じられているため、吸着器D中の圧
力は例えば1バール(絶対圧)から770ミリバー
ル(絶対圧)へ下がり、そして吸着器Dからの洗
浄気体は弁35D、パイプL35、制限器39及
び弁35Cを用いて吸着器Cにはいつた。弁32
A,33A,35A,31B,32B,34B,
35B,31C,33C,34C,31D,32
D,33D,34Dは閉じられていた。
Example 3 Stage 1: 0-60 seconds Adsorber A supplies oxygen-enriched air, i.e. blower G directs the air to pipe L32 and valve 31A.
and oxygen-enriched air was discharged from adsorber A using valve 34A and pipe L33 and removed as product by compressor R. The oxygen-rich air from adsorber A is supplied to adsorber B through flow control valve 36 and pipe L3.
4 and valve 33B, so that the pressure in adsorber B rose from its lowest desorption pressure to an adsorption pressure of 1 bar (absolute). Adsorber B is connected to vacuum pump V using pipe L31 and valve 32B.
The cleaning gas was desorbed or depressurized by , and the cleaning gas was removed from adsorber D in countercurrent to the adsorption. Since valves 31D and 32D are closed, the pressure in adsorber D drops, for example from 1 bar (absolute) to 770 mbar (absolute), and the cleaning gas from adsorber D flows through valve 35D, pipe L35, Adsorber C was entered using restrictor 39 and valve 35C. valve 32
A, 33A, 35A, 31B, 32B, 34B,
35B, 31C, 33C, 34C, 31D, 32
D, 33D, and 34D were closed.

段階2:60−120秒 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器
Bは酸素に富んだ空気を分配し、そしてこの富ん
でいる空気の一部を吸着器Cを1バール(絶対
圧)まで充填するために使用した。吸着器Dを減
圧し、洗浄気体を吸着器Aから除去しそして吸着
器D中に加えた。
Stage 2: 60-120 s Similar to the 0-60 s time cycle, adsorber B distributes oxygen-enriched air and transfers a portion of this enriched air to adsorber C at 1 bar (absolute). It was used to fill up to the pressure. Adsorber D was evacuated and the wash gas was removed from adsorber A and added into adsorber D.

段階3:120−180秒 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器
Cは酸素に富んだ空気を生成し、それの一部を吸
着器Dを吸着圧力まで充填するために使用した。
吸着器Aを減圧し、洗浄気体を吸着器Bから除去
しそして吸着器A中に加えた。
Stage 3: 120-180 seconds Similar to the 0-60 seconds time cycle, adsorber C produced oxygen-enriched air, part of which was used to fill adsorber D to adsorption pressure. .
Adsorber A was evacuated and the wash gas was removed from adsorber B and added into adsorber A.

段階4:180−240秒 0−60秒の時間サイクルと同様にして、吸着器
Dは酸素に富んだ空気を分配し、そしてこの富ん
だ空気の一部を吸着器Aを吸着圧力まで充填する
ために使用した。吸着器Bを減圧し、洗浄気体気
体を吸着器Cから除きそして吸着器B中に加え
た。
Stage 4: 180-240 seconds Similar to the 0-60 seconds time cycle, adsorber D dispenses oxygen-enriched air and fills adsorber A with a portion of this enriched air to adsorption pressure. used for. Adsorber B was evacuated and the wash gas was removed from adsorber C and added into adsorber B.

実施例3の実験では、酸素濃度が90%であると
きに、100%酸素を基にした0.93Nm3/時の酸素
生成物速度がコンプレツサーRから得られた。80
%の酸素濃度においては、100%酸素を基にした
酸素生成物速度は1.05Nm3/時であつた。このよ
うにして実施例3の方法は比較例と比べて、90%
の酸素濃度において38%の生成物増加をそして80
%の酸素濃度において17%の増加を与えた。
In the experiments of Example 3, an oxygen product rate of 0.93 Nm 3 /hr based on 100% oxygen was obtained from Compressor R when the oxygen concentration was 90%. 80
% oxygen concentration, the oxygen product rate based on 100% oxygen was 1.05 Nm 3 /hr. In this way, the method of Example 3 is 90% more effective than the comparative example.
and a product increase of 38% at an oxygen concentration of 80
% oxygen concentration gave a 17% increase.

本明細書及び実施例は説明用であり限定用に示
されているものではないこと並びに本発明の精神
及び範囲から逸脱しないかぎり種々の改変を行な
えることは認識されよう。
It will be recognized that the specification and examples are presented in an illustrative and not a restrictive sense, and that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来方法の図式表示である。第2図及
び第3図は本発明に従う方法の工程図である。
FIG. 1 is a diagrammatic representation of the conventional method. 2 and 3 are process diagrams of the method according to the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも3つの吸着器A,B,Cを用いる
圧力スイング吸着によつて、特に、空気の酸素含
有率を高めるために、ガスを精製しガス混合物を
分離する連続操作吸着方法であつて、 イ 未精製ガスを、吸着器の底端部から吸着器に
導入し、ガスの吸着され難い成分を製品として
吸着器Aの頂部から抜き出すことによつて、未
精製ガス混合物を吸着器A中で吸着圧力下に吸
着によつて易吸着成分と難吸着成分に分離し、 ロ 前記イ)の工程が行なわれている間に、吸着
器Bを再生工程の最終段階において排気し、そ
して吸着器Bを吸着方向と逆方向にて吸着器C
からの排気ガス流により洗浄して、洗浄を行わ
ない場合より20〜100ミリバール高い最終圧力
に到達せしめ、 ハ 一方、吸着器Cにおいては、洗浄ガスが排出
されるときに未精製ガス入口端部を閉鎖し、圧
力を約770ミリバール(絶対圧)に低下せしめ
る工程、 と、次に、さらに、 イ 未精製ガス混合物の吸着分離を、吸着圧力下
にて吸着器A中で続け、一方、これと同じ期間
に、 ロ 吸着器Bを、吸着圧力に到達するまで、製品
ガスで充填し、 ハ 吸着器Cを、約770ミリバールから出発して
真空化する工程; からなることを特徴とする方法。 2 A型および/またはX型の分子ふるいゼオラ
イトが用いられる特許請求の範囲第1項記載の方
法。 3 1〜4バール(絶対圧)の吸着圧力が用いら
れる特許請求の範囲第1項または第2項記載の方
法。
[Claims] 1. Continuous operation adsorption for purifying gases and separating gas mixtures, in particular for increasing the oxygen content of air, by pressure swing adsorption using at least three adsorbers A, B, C. A method, comprising: (a) introducing an unpurified gas into an adsorber from the bottom end of the adsorber, and extracting a component of the gas that is difficult to adsorb as a product from the top of the adsorber A, thereby producing an unpurified gas mixture; Separate into easily adsorbable components and poorly adsorbable components by adsorption under adsorption pressure in adsorber A, and (b) While the step (a) above is being carried out, adsorber B is evacuated in the final stage of the regeneration process. , and then move adsorber B to adsorber C in the opposite direction to the adsorption direction.
c) On the other hand, in adsorber C, when the cleaning gas is discharged, the raw gas inlet end closing and reducing the pressure to approximately 770 mbar (absolute); during the same period of time, (b) filling adsorber B with product gas until adsorption pressure is reached, and (c) evacuating adsorber C starting from about 770 mbar. . 2. The method according to claim 1, wherein A-type and/or X-type molecular sieve zeolite is used. 3. A method according to claim 1 or 2, wherein an adsorption pressure of 1 to 4 bar (absolute) is used.
JP57190905A 1981-11-05 1982-11-01 Pressure variation for separation of gas mixture due to adsorption Granted JPS5884020A (en)

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DE3144012C2 (en) 1990-05-17
DE3144012A1 (en) 1983-05-19
JPS5884020A (en) 1983-05-20
GB2109266A (en) 1983-06-02
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