JPH04222612A - 圧力スイング吸着装置及びこれを用いる空気分離方法 - Google Patents
圧力スイング吸着装置及びこれを用いる空気分離方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は空気の分離システムに関し、加圧
された空気の供給流れから、プレッシャースイングアド
ソープションサイクルで比較的純粋な窒素を得るために
使用されるシステムに関する。今日、プレッシャースイ
ングアドソープションまたはＰＳＡを実行するための多
くの方法および装置が知られている。ＰＳＡ技術におい
ては、通常は空気であるガスの流れを吸着物質の床を通
過させることによりその要素のひとつに分離する。
された空気の供給流れから、プレッシャースイングアド
ソープションサイクルで比較的純粋な窒素を得るために
使用されるシステムに関する。今日、プレッシャースイ
ングアドソープションまたはＰＳＡを実行するための多
くの方法および装置が知られている。ＰＳＡ技術におい
ては、通常は空気であるガスの流れを吸着物質の床を通
過させることによりその要素のひとつに分離する。
【０００２】多くのシステムは２またはそれ以上の吸着
床またはカラムを有し、それらは加圧、吸着、減圧およ
び再生という種々の工程を有し、多くの経路を経る。そ
のようなシステムは実際その構成および操作において複
雑であり、それに伴うタンミング工程、バルブ操作およ
びシークエンスは費用がかかり構成するのに困難である
。そのようなシステムの代表的な例はＳｋａｒｔｏｍの
３つの床を有するシステムを開示する米国特許３，０８
６，３３９号、２つの床を有する米国特許３，８９１，
４１１号および最近のＢａｎｓｅｌらのひとつり床を有
する米国特許４，８９２，５６６号がある。空気からの
窒素の分離については、ＡＩＣｈｅ ジャーナル、１
９８７年４月、Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４，の６５４−６
６２頁に開示されている。
床またはカラムを有し、それらは加圧、吸着、減圧およ
び再生という種々の工程を有し、多くの経路を経る。そ
のようなシステムは実際その構成および操作において複
雑であり、それに伴うタンミング工程、バルブ操作およ
びシークエンスは費用がかかり構成するのに困難である
。そのようなシステムの代表的な例はＳｋａｒｔｏｍの
３つの床を有するシステムを開示する米国特許３，０８
６，３３９号、２つの床を有する米国特許３，８９１，
４１１号および最近のＢａｎｓｅｌらのひとつり床を有
する米国特許４，８９２，５６６号がある。空気からの
窒素の分離については、ＡＩＣｈｅ ジャーナル、１
９８７年４月、Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４，の６５４−６
６２頁に開示されている。
【０００３】本発明は比較的コストの安いシンプルな空
気分離システムを提供するものであり、加圧された空気
の供給流れから窒素を生産するシステムであり、得られ
た窒素は２％以下の酸素を含むものである。
気分離システムを提供するものであり、加圧された空気
の供給流れから窒素を生産するシステムであり、得られ
た窒素は２％以下の酸素を含むものである。
【０００４】このシステムはカイネティックゼオライト
シーブ材料（ｋｉｎｅｔｉｃ ｚｅｏｌｉｔｅ ｓ
ｉｅｖｅ）を含む単一の吸着カラムを含む。本明細書に
おいて、カイネティックゼオライトは、それぞれの成分
の吸着速度の違いにより弁別し、分離できるものをいう
。そのような弁別の本質的なメカニズムはおそらく孔へ
の拡散率（ｐｏｒｅ ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ）、表
面への拡散率、クリスタライトの拡散率または表面吸収
活性であろう。本明細書で言及するゼオライトは窒素の
吸着に際し、数十秒の半交換時間（ｈａｌｆ ｔｉｍ
ｅ）を有する。酸素はより速い速度で吸着される。
シーブ材料（ｋｉｎｅｔｉｃ ｚｅｏｌｉｔｅ ｓ
ｉｅｖｅ）を含む単一の吸着カラムを含む。本明細書に
おいて、カイネティックゼオライトは、それぞれの成分
の吸着速度の違いにより弁別し、分離できるものをいう
。そのような弁別の本質的なメカニズムはおそらく孔へ
の拡散率（ｐｏｒｅ ｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙ）、表
面への拡散率、クリスタライトの拡散率または表面吸収
活性であろう。本明細書で言及するゼオライトは窒素の
吸着に際し、数十秒の半交換時間（ｈａｌｆ ｔｉｍ
ｅ）を有する。酸素はより速い速度で吸着される。
【０００５】単一の吸着カラムには、３方向のソレノイ
ドバルブを通して２０ｐｓｉｇ以上の圧力で空気が供給
される。そのバルブは容易に商業的に種々の供給先から
入手することができる。ソリッドステート電気タイマー
で、供給流れが吸着カラムの入り口へバルブを通して供
給される第一の位置と、供給流れが止められ、吸着カラ
ムの入り口側から大気中へ排気させるバルブ位置である
第二の位置との間でコントロールする。チェックバルブ
が吸着カラムからの取り出しライン中に設けられる。
ドバルブを通して２０ｐｓｉｇ以上の圧力で空気が供給
される。そのバルブは容易に商業的に種々の供給先から
入手することができる。ソリッドステート電気タイマー
で、供給流れが吸着カラムの入り口へバルブを通して供
給される第一の位置と、供給流れが止められ、吸着カラ
ムの入り口側から大気中へ排気させるバルブ位置である
第二の位置との間でコントロールする。チェックバルブ
が吸着カラムからの取り出しライン中に設けられる。
【０００６】モレキュラーシーブ材料を使用すれば、交
互に吸着カラムを通過した加圧空気からの生成窒素の取
り出し、その入り口からカラムに逆流させ、減圧させる
ために低負荷のサイクルが利用できる。
互に吸着カラムを通過した加圧空気からの生成窒素の取
り出し、その入り口からカラムに逆流させ、減圧させる
ために低負荷のサイクルが利用できる。
【０００７】本発明にかかるゼオライトシーブ材料を含
む空気分離システムのすべての構成要素は、種々の商業
供給先から容易に入手することができる。したがって、
比較的コンパクトな空気分離装置であって、低コストで
簡単に操作できるものが組み立てられる。
む空気分離システムのすべての構成要素は、種々の商業
供給先から容易に入手することができる。したがって、
比較的コンパクトな空気分離装置であって、低コストで
簡単に操作できるものが組み立てられる。
【０００８】本発明により得られるこれらの効果と他の
効果は以下に述べられる好ましい実施態様と図面に示さ
れている事項より、より容易に理解することができる。
効果は以下に述べられる好ましい実施態様と図面に示さ
れている事項より、より容易に理解することができる。
【０００９】図１は、本発明にかかる空気の分離を実施
するための方法および装置の図である。
するための方法および装置の図である。
【００１０】図１に示されたように、入り口１０は供給
空気を受け取る入り口配管１２を有する。空気は約２０
ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの間、好ましくは約６０
ｐｓｉｇの所定の圧力下にある。圧力の範囲のために、
配管１２は破壊圧力が少なくとも２２０ｐｓｉｇである
安価なポリビニルクロライド（ＰＶＣ）を使用可能であ
る。
空気を受け取る入り口配管１２を有する。空気は約２０
ｐｓｉｇから約１００ｐｓｉｇの間、好ましくは約６０
ｐｓｉｇの所定の圧力下にある。圧力の範囲のために、
配管１２は破壊圧力が少なくとも２２０ｐｓｉｇである
安価なポリビニルクロライド（ＰＶＣ）を使用可能であ
る。
【００１１】３方向ソレノイドバルブは、配管１２の下
流端に設けられ、通過する流路１６と半径方向の流路１
８を有し、通常の流れは通過流路１６を通る。ソレノイ
ドバルブ１４は電気的に２つの位置間で操作され、最初
の位置は図１に示されており、第二の位置は図１Ａに示
されている。それらの目的については後述する。
流端に設けられ、通過する流路１６と半径方向の流路１
８を有し、通常の流れは通過流路１６を通る。ソレノイ
ドバルブ１４は電気的に２つの位置間で操作され、最初
の位置は図１に示されており、第二の位置は図１Ａに示
されている。それらの目的については後述する。
【００１２】多くはなくても、種々の商業的に使用可能
な３方向ソレノイドバルブが使用できるが、ひとつの典
型的なバルブは２４０Ｖの交流で作動するＨｕｍｐｈｒ
ｅｙ１２５Ｅ１ソレノイドバルブであり、その部分は入
り口部分２０、出口部分２２およびベント部分２４であ
る。入り口配管１２はソレノイドバルブ１４の入り口部
分２０に結合されており、ベント部分２４はその端が開
口しているベント配管２６に結合されている。第三の部
分である出口部分２２は配管２８に結合されており、そ
れはカラム入り口３２で吸着カラム３０と結合されてい
る。
な３方向ソレノイドバルブが使用できるが、ひとつの典
型的なバルブは２４０Ｖの交流で作動するＨｕｍｐｈｒ
ｅｙ１２５Ｅ１ソレノイドバルブであり、その部分は入
り口部分２０、出口部分２２およびベント部分２４であ
る。入り口配管１２はソレノイドバルブ１４の入り口部
分２０に結合されており、ベント部分２４はその端が開
口しているベント配管２６に結合されている。第三の部
分である出口部分２２は配管２８に結合されており、そ
れはカラム入り口３２で吸着カラム３０と結合されてい
る。
【００１３】電気タイマー３３はソレノイドバルブ１４
の２つの状態の間でシークエンスのタイミングとバルブ
状態のコントロールをするために用いられる。該電気タ
イマー１４も多くの商業的に利用可能なタイマー、例え
ばナショナルコントロール株式会社のＮＣＣ Ｑ６Ｆ
ー０００６０−３２１タイマーが使用可能である。
の２つの状態の間でシークエンスのタイミングとバルブ
状態のコントロールをするために用いられる。該電気タ
イマー１４も多くの商業的に利用可能なタイマー、例え
ばナショナルコントロール株式会社のＮＣＣ Ｑ６Ｆ
ー０００６０−３２１タイマーが使用可能である。
【００１４】加圧された供給空気の源として、ソレノイ
ドバルブの上流にリザーバーとしてさらにタンクを設け
、供給空気の圧力の揺動をスムースにし、供給流れの圧
力を安定化させる。該タンクは示されていないが、公知
の商業的に利用可能なタンクが使用できる。
ドバルブの上流にリザーバーとしてさらにタンクを設け
、供給空気の圧力の揺動をスムースにし、供給流れの圧
力を安定化させる。該タンクは示されていないが、公知
の商業的に利用可能なタンクが使用できる。
【００１５】吸着カラム３０は通常のカラムであり、実
施例に示されるように、コンパクトな空気分離システム
では約１リットルの要領を有する吸着カラム３０を使用
できる。吸着カラム３０の内部にはシーブ材料３４が投
入される。
施例に示されるように、コンパクトな空気分離システム
では約１リットルの要領を有する吸着カラム３０を使用
できる。吸着カラム３０の内部にはシーブ材料３４が投
入される。
【００１６】該シーブ材料はカイネティックゼオライト
であり、例えばユニオンカーバイド株式会社から供給さ
れるＲＳ−１０である。他のカイネティックゼオライト
も使用できるが、もうひとつの有効なゼオライトはユニ
オンカーバイド株式会社から供給されるゼオライト４Ａ
を１０−４０メッシュに粉砕し、３５０度で熱処理した
ものである。
であり、例えばユニオンカーバイド株式会社から供給さ
れるＲＳ−１０である。他のカイネティックゼオライト
も使用できるが、もうひとつの有効なゼオライトはユニ
オンカーバイド株式会社から供給されるゼオライト４Ａ
を１０−４０メッシュに粉砕し、３５０度で熱処理した
ものである。
【００１７】好ましい実施態様においては、吸着カラム
３０はカラム入り口３２と直接隣接して約９０％のカイ
ネティックゼオライトを含む部分３４と約１０％のアル
ミナを含む部分３６とに分割されている。アルミナ３６
は入ってきた供給空気を乾燥し、カイネティックゼオラ
イト３４への水分混入を防止するために用いられる。 ０．０２５インチ程度のフェルト層３８はカイネティッ
クゼオライト３４をアルミナ３６から分離するために使
用される。金網のスクリーンまたは他の分離手段はアル
ミナとゼオライトを分離しつつ、ガスの流れを可能とす
るために用いられる。
３０はカラム入り口３２と直接隣接して約９０％のカイ
ネティックゼオライトを含む部分３４と約１０％のアル
ミナを含む部分３６とに分割されている。アルミナ３６
は入ってきた供給空気を乾燥し、カイネティックゼオラ
イト３４への水分混入を防止するために用いられる。 ０．０２５インチ程度のフェルト層３８はカイネティッ
クゼオライト３４をアルミナ３６から分離するために使
用される。金網のスクリーンまたは他の分離手段はアル
ミナとゼオライトを分離しつつ、ガスの流れを可能とす
るために用いられる。
【００１８】コンパクト化のためには、明らかにアルミ
ナ３６を吸着カラム３０の内部に含むことは好ましく、
その機能は単に供給空気を乾燥することであり、従って
他の空気乾燥手段も使用可能であり、また例えば吸着カ
ラム３０のさらに上流に分離された乾燥機を設けたり、
またはすでにゼオライトに影響を与えないほど十分に乾
燥された加圧空気の供給側にそれを設けたりできる。
ナ３６を吸着カラム３０の内部に含むことは好ましく、
その機能は単に供給空気を乾燥することであり、従って
他の空気乾燥手段も使用可能であり、また例えば吸着カ
ラム３０のさらに上流に分離された乾燥機を設けたり、
またはすでにゼオライトに影響を与えないほど十分に乾
燥された加圧空気の供給側にそれを設けたりできる。
【００１９】カラム出口４０は吸着カラム３０に設けら
れ、出口配管４２に結合されバッファーまたは生成物貯
蔵タンク４４にさらに接続される。生成物貯蔵タンク４
４は単に流れの揺動をスムースにし、および／または圧
力の変化をスムースにし、生成物流れの流量および圧力
を一定に保つという役割を担う。
れ、出口配管４２に結合されバッファーまたは生成物貯
蔵タンク４４にさらに接続される。生成物貯蔵タンク４
４は単に流れの揺動をスムースにし、および／または圧
力の変化をスムースにし、生成物流れの流量および圧力
を一定に保つという役割を担う。
【００２０】チェックバルブ４６はカラム出口４０から
の下流にある配管４２の途中に設けられ、カラム出口４
０の方向へのガスの逆流を防止する。
の下流にある配管４２の途中に設けられ、カラム出口４
０の方向へのガスの逆流を防止する。
【００２１】さらに、圧力レギュレーターまたはバルブ
４８が生成物貯蔵タンク４４の下流に、ガスを望まれる
状態でエンドユーザーに提供するために設けられる。
４８が生成物貯蔵タンク４４の下流に、ガスを望まれる
状態でエンドユーザーに提供するために設けられる。
【００２２】コンパクトな空気分離装置ユニットの操作
は、したがって以下のとおりである。吸着カラム３０は
入り口１０を経由して入り口配管１２から供給される空
気により加圧される。電気タイマー３４はソレノイドバ
ルブ１４を図１にその位置が示された状態に置き、供給
空気がソレノイドバルブ１４を通過通路１６を経て通過
し、吸着カラム３０をその入り口３４と出口４０を経て
通過するようにする。空気の供給圧力は約２０ｐｓｉｇ
から約１００ｐｓｉｇの範囲内にすることができ、好ま
しい圧力は約６０ｐｓｉｇである。
は、したがって以下のとおりである。吸着カラム３０は
入り口１０を経由して入り口配管１２から供給される空
気により加圧される。電気タイマー３４はソレノイドバ
ルブ１４を図１にその位置が示された状態に置き、供給
空気がソレノイドバルブ１４を通過通路１６を経て通過
し、吸着カラム３０をその入り口３４と出口４０を経て
通過するようにする。空気の供給圧力は約２０ｐｓｉｇ
から約１００ｐｓｉｇの範囲内にすることができ、好ま
しい圧力は約６０ｐｓｉｇである。
【００２３】吸着カラム３０を通過する間に、酸素はも
ちろん空気流れから分離され、出口配管４２に入る生成
物はほぼ完全な窒素である。生成された窒素はチェック
バルブ４６を通過し、レギュレーター４８を通してエン
ドユースに移送される前に生成物タンク４４に蓄積され
る。
ちろん空気流れから分離され、出口配管４２に入る生成
物はほぼ完全な窒素である。生成された窒素はチェック
バルブ４６を通過し、レギュレーター４８を通してエン
ドユースに移送される前に生成物タンク４４に蓄積され
る。
【００２４】供給空気が吸着カラム３０を通過する所定
の非常に短いサイクルの後、電気タイマー３４がソレノ
イドバルブ１４に信号を送り、それによりその位置を図
１Ａに示された位置に変化させる。図１Ａに示されたソ
レノイドバルブ１４の位置では、入り口配管はソレノイ
ドバルブ１４の入り口２０で閉塞されるので、供給流れ
は遮断される。その間、ソレノイドバルブ１４の出口２
２は通路１６を経てベント配管２６と連結しているので
、吸着カラム３０内の残圧と供給空気は大気中に排気さ
れる。チェックバルブ４６は生成物タンク４４に存在す
る生成物窒素が逆流して吸着カラム３０に流れ出さない
ようにするので、吸着カラム３０は減圧され、吸着カラ
ムに残っている供給空気の逆方向の流れは、ベント配管
２６へと流れ排出され、それにより吸着カラム３０は大
気圧に戻される。
の非常に短いサイクルの後、電気タイマー３４がソレノ
イドバルブ１４に信号を送り、それによりその位置を図
１Ａに示された位置に変化させる。図１Ａに示されたソ
レノイドバルブ１４の位置では、入り口配管はソレノイ
ドバルブ１４の入り口２０で閉塞されるので、供給流れ
は遮断される。その間、ソレノイドバルブ１４の出口２
２は通路１６を経てベント配管２６と連結しているので
、吸着カラム３０内の残圧と供給空気は大気中に排気さ
れる。チェックバルブ４６は生成物タンク４４に存在す
る生成物窒素が逆流して吸着カラム３０に流れ出さない
ようにするので、吸着カラム３０は減圧され、吸着カラ
ムに残っている供給空気の逆方向の流れは、ベント配管
２６へと流れ排出され、それにより吸着カラム３０は大
気圧に戻される。
【００２５】第二の所定の時間周期において、電気タイ
マー３４はソレノイドバルブ１４に信号を送り、ソレノ
イドバルブ１４は図１に示された位置に戻り、生成窒素
流れを生成するために吸着カラムに供給空気の導入を再
び行う。
マー３４はソレノイドバルブ１４に信号を送り、ソレノ
イドバルブ１４は図１に示された位置に戻り、生成窒素
流れを生成するために吸着カラムに供給空気の導入を再
び行う。
【００２６】時間周期は本空気分離システムにおける操
作において比較的重要なものであり、その時間周期は図
１のソレノイドバルブ１４の位置での生成サイクル、お
よび図１Ａのソレノイドバルブ１４の位置でのベントサ
イクルは比較的速いものでなければならない。
作において比較的重要なものであり、その時間周期は図
１のソレノイドバルブ１４の位置での生成サイクル、お
よび図１Ａのソレノイドバルブ１４の位置でのベントサ
イクルは比較的速いものでなければならない。
【００２７】好ましくは、生成サイクルは約４秒から１
５秒であり、約１５秒より長く生成サイクルが続けられ
ると酸素が吸着カラムから出口配管４２へと排出される
こととなるからである。より好ましい生成サイクルの時
間は約１０秒である。排気サイクルも比較的速いもので
あり、好ましくは約４秒から１５秒であるが、それは生
成サイクルよりも重要でない、なぜなら、その機能は吸
着カラム３０を排気することであり、空気および部分的
に分離された空気を排気配管２６から出て行く逆方向の
流れを作り出すものだからである。
５秒であり、約１５秒より長く生成サイクルが続けられ
ると酸素が吸着カラムから出口配管４２へと排出される
こととなるからである。より好ましい生成サイクルの時
間は約１０秒である。排気サイクルも比較的速いもので
あり、好ましくは約４秒から１５秒であるが、それは生
成サイクルよりも重要でない、なぜなら、その機能は吸
着カラム３０を排気することであり、空気および部分的
に分離された空気を排気配管２６から出て行く逆方向の
流れを作り出すものだからである。
【００２８】しかし、サイクル効率のためには排気サイ
クルが生成サイクルとほぼ同じ時間であることが好まし
く、それは４秒から１５鋲の間であり、より好ましくは
約１０秒だある。
クルが生成サイクルとほぼ同じ時間であることが好まし
く、それは４秒から１５鋲の間であり、より好ましくは
約１０秒だある。
【００２９】分離システムの単純さとコンパクトさは、
分離された加圧サイクルまたはパージサイクルの不必要
さにより例示され、種々のＰＳＡサイクルで典型的に使
用される。
分離された加圧サイクルまたはパージサイクルの不必要
さにより例示され、種々のＰＳＡサイクルで典型的に使
用される。
【００３０】生成サイクルは、供給空気の圧力のみによ
りほとんど即座に圧力を発現させるほどに速く、また減
圧も速く達成される。
りほとんど即座に圧力を発現させるほどに速く、また減
圧も速く達成される。
【００３１】実施例
実施例１
本実施例は、本発明にかかる経済的な空気分離装置のサ
イクル時間と入り口圧力を示す。安価なＰＶＣパイプが
すべてを通じて使用された。吸着カラムは１リットルで
あり、５８５ｇまたはほぼ０．８５リットルのカイネテ
ィックゼオライトＲＳ−１０で満たされ、残部はアルミ
ナで満たされた。
イクル時間と入り口圧力を示す。安価なＰＶＣパイプが
すべてを通じて使用された。吸着カラムは１リットルで
あり、５８５ｇまたはほぼ０．８５リットルのカイネテ
ィックゼオライトＲＳ−１０で満たされ、残部はアルミ
ナで満たされた。
【００３２】結果を下記の表に示す。
【００３３】
【００３４】好ましい結果は、７秒の生成サイクルと７
秒の排気サイクル、入り口圧力約６０ｐｓｉｇ、生成物
流量０．９リットル／分で得られた。生成物は．４７％
の酸素を含んでいた。
秒の排気サイクル、入り口圧力約６０ｐｓｉｇ、生成物
流量０．９リットル／分で得られた。生成物は．４７％
の酸素を含んでいた。
【００３５】実施例２
装置は実施例１と同じである。１リットルの吸着カラム
は０．８５リットルのユニオンカーバイド社製４Ａモレ
キュラーシーブで満たされた。残部の部分はアルミナで
満たされた。
は０．８５リットルのユニオンカーバイド社製４Ａモレ
キュラーシーブで満たされた。残部の部分はアルミナで
満たされた。
【００３６】結果は下記の表２に示す。
【００３７】
【００３８】実施例３
装置は実施例１と同じである。吸着カラムは０．８５リ
ットルの粉砕された２０−４０メッシュの４Ａモレキュ
ラーシーブで満たされ、３５０℃で窒素雰囲気下で一晩
再生された。残部の部分はアルミナで満たされた。結果
は下記の表３に示す。
ットルの粉砕された２０−４０メッシュの４Ａモレキュ
ラーシーブで満たされ、３５０℃で窒素雰囲気下で一晩
再生された。残部の部分はアルミナで満たされた。結果
は下記の表３に示す。
【００３９】
【００４０】結果の好ましい範囲は５秒の生成物／排気
サイクルから１２秒の生成物／排気サイクルのサイクル
時間、および入り口圧力は約３０ｐｓｉｇと約８０ｐｓ
ｉｇの間で得られる。
サイクルから１２秒の生成物／排気サイクルのサイクル
時間、および入り口圧力は約３０ｐｓｉｇと約８０ｐｓ
ｉｇの間で得られる。
【００４１】故に、本空気分離ユニットは比較的低コス
ト、単純な構成でありながら、有用な種々のエンドユー
スについて十分な純度を有する窒素生成物流れを得られ
る空気分離ユニットを提供する。該ユニットはコンパク
トサイズであり、現場に施工可能であり、少ない構成部
品と最小のメインテナンスによるトラブルのないユニッ
トを提供する。
ト、単純な構成でありながら、有用な種々のエンドユー
スについて十分な純度を有する窒素生成物流れを得られ
る空気分離ユニットを提供する。該ユニットはコンパク
トサイズであり、現場に施工可能であり、少ない構成部
品と最小のメインテナンスによるトラブルのないユニッ
トを提供する。
【図１】図１は本発明を実施するための方法および装置
の全体を示す図である。 図１Ａは図１に示されたソレノイドバルブが他の位置に
ある時の図である。
の全体を示す図である。 図１Ａは図１に示されたソレノイドバルブが他の位置に
ある時の図である。
Claims (17)
- 【請求項１】 入り口と出口を有する、カイネティッ
クゼオライトの吸着カラムを利用したプレッシャーアド
ソープションシステムで、入り口から入った加圧空気の
供給流れから酸素を吸着して、出口において窒素流れを
生成するために利用されるプロセスであって、（ａ）吸
着カラムを通って、本質的に純粋な窒素として出すため
に、空気の供給流れを通過させるための所定の圧力で吸
着カラムの入り口に供給流れの空気を導入する工程、 （ｂ）吸着カラムの入り口の上流に２種類の状態を有す
るバルブを設け、第一の状態はバルブを通って吸着カラ
ムの入り口へ空気の供給流れが通過する状態であり、第
二の状態は空気の供給流れが止められ、吸着カラムの入
り口が減圧されるような状態である、 （ｃ）吸着カラムの出口から出る窒素流れの途中にバル
ブを設け、窒素が吸着カラムの出口に逆流するのを防止
し、 （ｄ）第一と第二の状態を周期的に所定の時間ごとに切
り替え、吸着カラム出口からの窒素の生成と、吸着カラ
ム入り口からの大気へのベントを交互に行う、の工程を
含むプロセス。 - 【請求項２】 供給流れの所定の圧力が約３０ｐｓｉ
ｇから約８０ｐｓｉｇである請求項１記載のプロセス。 - 【請求項３】 供給流れの所定の圧力が約６０ｐｓｉ
ｇである請求項１記載のプロセス。 - 【請求項４】 バルブの第一の状態と第二の状態を周
期的に切り替える工程が、第一の状態は約４から１５秒
であり、第二の状態が約４から１５秒である請求項１記
載のプロセス。 - 【請求項５】 バルブの第一の状態と第二の状態を周
期的に切り替える工程で、第一の状態と第二の状態が同
じ時間である請求項４記載のプロセス。 - 【請求項６】 前記時間が約１０秒である請求項５記
載のプロセス。 - 【請求項７】 前記吸着カラムがさらにカラムの入り
口またはその近傍に水吸着材料を含む請求項１記載のプ
ロセス。 - 【請求項８】 前記２種類の状態を有するバルブの状
態を周期的に変化させる工程において、その状態が７秒
ごとに変化し、供給流れが約６０ｐｓｉｇである請求項
１記載のプロセス。 - 【請求項９】 プレッシャーアドソープションシステ
ムであって、 （ａ）入り口と出口を有する、カイネティックゼオライ
トを含む吸着カラムであり、吸着カラムの入り口から出
口までを通過する、所定の圧に加圧された空気の供給流
れから酸素を分離して、出口において窒素流れを生成す
るために利用されるカラム、（ｂ）前記吸着カラム出口
から取り出した窒素を受容するための貯蔵手段、（ｃ）
前記吸着カラム出口からの窒素流れ中に存在するバルブ
手段であり、窒素の吸着カラムでありへの戻りを防止す
るバルブ手段、 （ｄ）２種類の状態を有するバルブ手段であり、前記吸
着カラムの入り口の上流の供給空気流れ中にあり、第一
の状態はバルブを通って吸着カラムの入り口へ空気の供
給流れが通過する状態であり、第二の状態は空気の供給
流れが止められ、吸着カラムの入り口がバルブ手段を通
って大気中にベントされる状態である、（ｅ）該第一の
状態と第二の状態の間で所定の時間で前記２種類の状態
を有するバルブ手段を動かすタイマー手段であり、吸着
カラム出口からの窒素流れの生成と、吸着カラム入り口
の大気へのベントを交互に行うタイマー手段、を含むプ
レッシャーアドソープションシステム。 - 【請求項１０】 供給流れの所定の圧力が約３０ｐｓ
ｉｇから約８０ｐｓｉｇである請求項９記載のプレッシ
ャーアドソープションシステム。 - 【請求項１１】 供給流れの所定の圧力が約６０ｐｓ
ｉｇである請求項９記載のプレッシャーアドソープショ
ンシステム。 - 【請求項１２】 前記タイマー手段が前記の２つの状
態を有するバルブ手段を、バルブの第一の状態に約４か
ら１５秒保持し、第二の状態に約４から１５秒に保持す
る請求項９記載のプレッシャーアドソープションシステ
ム。 - 【請求項１３】 前記タイマー手段が前記の２つの状
態を有するバルブ手段を第一の状態および第二の状態に
約１０秒保持する請求項１２記載のプレッシャーアドソ
ープションシステム。 - 【請求項１４】 前記２つ状態を有するバルブ手段が
、ソレノイドバルブを含み、吸着カラム出口からの窒素
流れ中のバルブ手段がチェックバルブを含む、請求項１
記載のプレッシャーアドソープションシステム。 - 【請求項１５】 前記吸着カラムがカラムの入り口ま
たはその近傍に水吸着材料を含む請求項１記載のプレッ
シャーアドソープションシステム。 - 【請求項１６】 前記水吸着材料がアルミナであり、
メッシュスクリーニング材料でカイネティックゼオライ
トと分離されている請求項１５記載のプレッシャーアド
ソープションシステム。 - 【請求項１７】 供給空気流れの前記所定の圧力が約
６０ｐｓｉｇであり、前記２つの状態を有するバルブ手
段をその第一の状態と第二の状態の間で交互に動かす時
間が約１０秒である請求項１記載のプレッシャーアドソ
ープションシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49807890A | 1990-03-23 | 1990-03-23 | |
| US498078 | 1990-03-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04222612A true JPH04222612A (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=23979517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059201A Pending JPH04222612A (ja) | 1990-03-23 | 1991-03-22 | 圧力スイング吸着装置及びこれを用いる空気分離方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0450785B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04222612A (ja) |
| KR (1) | KR930010761B1 (ja) |
| AU (1) | AU629740B2 (ja) |
| CA (1) | CA2037985A1 (ja) |
| DE (1) | DE69119464T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2943817A1 (de) * | 1978-10-30 | 1980-05-14 | Richter Gedeon Vegyeszet | Bei gaerung in submerser kultur zur einfuehrung der 12 beta -hydroxygruppe und ggf. 7 beta -hydroxygruppe in den aglykonteil von herzglykosiden bzw. in deren aglykone selbst und zur abspaltung der d- glucosegruppe und acetylgruppe von primaeren digitalisglykosiden, der d-glucosegruppe von purpureaglykosiden und der acetylgruppe von acetylderivaten von sekundaeren digitalisglykosiden faehige aus boeden erhaeltliche mikroorganismenstaemme und verfahren zur mikrobiologischen herstellung von 12 beta -hydroxycardenolidverbindungen |
| US10245554B2 (en) | 2012-02-10 | 2019-04-02 | Entegris, Inc. | Gas purifier |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156657A (en) * | 1990-03-29 | 1992-10-20 | The Boc Group, Inc. | Process for pre-purification of air for separation |
| FR2755875B1 (fr) * | 1996-11-15 | 1999-01-29 | Air Liquide | Procede et installation de separation de melanges gazeux par adsorption a variation de pression |
| IT1318664B1 (it) * | 2000-08-02 | 2003-08-27 | Lorenzo Cogotzi | Procedimento e dispositivo per la produzione, mediante adsorbimento,di azoto a purezza prefissata e costante. |
| CN110015642A (zh) * | 2019-05-12 | 2019-07-16 | 江苏苏航医疗设备有限公司 | 一种制氧机分子筛固定装置及固定方法 |
| CN111320147B (zh) * | 2020-03-19 | 2023-04-11 | 杭州天利空分设备制造有限公司 | 一种提高变压吸附制氮效率的方法 |
| CN112279222B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-04-26 | 杭州汉德空分设备有限公司 | 一种变压吸附制氮设备 |
| CN113942981B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-09-15 | 北京盈丰利泰科贸有限公司 | 一种组合式脱氧气调装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3086339A (en) * | 1960-06-09 | 1963-04-23 | Exxon Research Engineering Co | Technique with the fractionation or separation of components in a gaseous feed stream |
| GB2042365B (en) * | 1979-03-05 | 1983-02-16 | Boc Ltd | Gas separation |
| GB2152834B (en) * | 1983-07-23 | 1987-01-28 | Derek Edward Ward | Producing nitrogen from air |
| JPS63182206A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-27 | Kobe Steel Ltd | 高純度窒素製造方法及び装置 |
| US4892566A (en) * | 1989-03-22 | 1990-01-09 | Airsep Corporation | Pressure swing adsorption process and system |
-
1991
- 1991-03-11 CA CA002037985A patent/CA2037985A1/en not_active Abandoned
- 1991-03-15 AU AU73597/91A patent/AU629740B2/en not_active Ceased
- 1991-03-18 DE DE69119464T patent/DE69119464T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-18 EP EP91302276A patent/EP0450785B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-22 JP JP3059201A patent/JPH04222612A/ja active Pending
- 1991-03-22 KR KR1019910004544A patent/KR930010761B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10245554B2 (en) | 2012-02-10 | 2019-04-02 | Entegris, Inc. | Gas purifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0450785A1 (en) | 1991-10-09 |
| KR930010761B1 (ko) | 1993-11-10 |
| DE69119464D1 (de) | 1996-06-20 |
| CA2037985A1 (en) | 1991-09-24 |
| KR910016369A (ko) | 1991-11-05 |
| AU7359791A (en) | 1991-10-03 |
| DE69119464T2 (de) | 1996-12-12 |
| AU629740B2 (en) | 1992-10-08 |
| EP0450785B1 (en) | 1996-05-15 |
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