JPH04227021A - 低温空気分離プラント用のハイブリッド予備清浄器 - Google Patents
低温空気分離プラント用のハイブリッド予備清浄器Info
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- JPH04227021A JPH04227021A JP3170386A JP17038691A JPH04227021A JP H04227021 A JPH04227021 A JP H04227021A JP 3170386 A JP3170386 A JP 3170386A JP 17038691 A JP17038691 A JP 17038691A JP H04227021 A JPH04227021 A JP H04227021A
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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】
【産業上の利用分野】本発明は空気の低温分離に関する
。更に詳細には、本発明は低温空気分離系への供給空気
の前処理に関する。
。更に詳細には、本発明は低温空気分離系への供給空気
の前処理に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】窒素及び
酸素は多くの化学的処理、精製、金属製造及び他の工業
的用途に要求されている。空気分離による窒素及び／ま
たは酸素の製造用に種々の方法が知られているが、空気
から窒素及び／または酸素を製造するためあるいは適当
な気体から窒素を除去するために、低温分留方法及び系
が広く用いられている。各々の低温の用途において、高
い凝結点の汚染物は、最初の気体分離が起こる低温で固
化するであろうが、圧縮供給ガス流から除去しなければ
ならない。かかる汚染物は、普通、この分野でよく知ら
れた冷却／吸着方法を組み合わせて除去される。空気分
離操作において、この予備浄化は反転熱交換機と冷端ゲ
ルトラップの組み合わせか、機械式空気冷却器／ゼオラ
イトモレキュラーシーブ吸着剤の組み合わせを用いるこ
とが出来る。前者のタイプの加工装置において、実質上
すべての汚染物が、供給空気が低温廃棄物及び生成ガス
流と熱交換するときに供給空気から凝結する。しかしな
がら、残念なことに、反転熱交換装置の自己浄化は供給
空気に比べて大量のパージガス流を要する。この結果、
かかる浄化サイクルの空気の回収は好ましくなく制限さ
れる傾向にある。反転熱交換装置はまた循環基準に従っ
て開閉しなければならない多くのバルブを必要とし、そ
れは供給空気と廃棄パージ流れの通路を切り替える。バ
ルブはしばしば低温系の孤立した低温容器内に配置され
ているので、補修が困難である。さらに、熱交換／ゲル
トラップ組み合わせを有効に働かせるには、低温で運転
しなければならず、それゆえ、プラント始動の際にかな
りの冷却時間を要する。
酸素は多くの化学的処理、精製、金属製造及び他の工業
的用途に要求されている。空気分離による窒素及び／ま
たは酸素の製造用に種々の方法が知られているが、空気
から窒素及び／または酸素を製造するためあるいは適当
な気体から窒素を除去するために、低温分留方法及び系
が広く用いられている。各々の低温の用途において、高
い凝結点の汚染物は、最初の気体分離が起こる低温で固
化するであろうが、圧縮供給ガス流から除去しなければ
ならない。かかる汚染物は、普通、この分野でよく知ら
れた冷却／吸着方法を組み合わせて除去される。空気分
離操作において、この予備浄化は反転熱交換機と冷端ゲ
ルトラップの組み合わせか、機械式空気冷却器／ゼオラ
イトモレキュラーシーブ吸着剤の組み合わせを用いるこ
とが出来る。前者のタイプの加工装置において、実質上
すべての汚染物が、供給空気が低温廃棄物及び生成ガス
流と熱交換するときに供給空気から凝結する。しかしな
がら、残念なことに、反転熱交換装置の自己浄化は供給
空気に比べて大量のパージガス流を要する。この結果、
かかる浄化サイクルの空気の回収は好ましくなく制限さ
れる傾向にある。反転熱交換装置はまた循環基準に従っ
て開閉しなければならない多くのバルブを必要とし、そ
れは供給空気と廃棄パージ流れの通路を切り替える。バ
ルブはしばしば低温系の孤立した低温容器内に配置され
ているので、補修が困難である。さらに、熱交換／ゲル
トラップ組み合わせを有効に働かせるには、低温で運転
しなければならず、それゆえ、プラント始動の際にかな
りの冷却時間を要する。
【０００３】反転熱交換／ゲルトラップ組み合わせと対
照をなして、プレンティス（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ）による
米国特許第４、３７５、３６７号に開示されたような機
械式冷却器／吸着装置組み合わせは、数分間の始動で清
浄化された乾燥供給空気流を提供することが出来る。機
械式冷却器は、空気温度を、圧縮器のアフタークラーの
約２７℃（８０Ｆ）〜約４６℃（１１５Ｆ）の温度から
約４℃（４０Ｆ）に減じる。空気は、高温で飽和して、
凝縮を通じて厄介な大部分の水を失い、それゆえ、吸着
装置の入口での水の濃度を低下する。吸着操作は典型的
には一対の圧力容器を用いて実行され、一方の床は吸着
の目的で用いられ、その間に他方の床は再生にかけられ
る。圧力容器は、例えば、アルミナ、ゼオライトモレキ
ュラーシーブまたはシリカゲルのような吸着剤が充填さ
れる。 吸着剤は、供給空気流から、残留水蒸気、二酸化炭素及
び／または他の汚染物を除去する。吸着床は通常ほぼ周
囲圧力にて汚染物を含まない流体により再生される。か
かる流体は低温廃棄物の一部か乾燥空気のいずれかであ
り、加熱して脱着能力を改善し得る。機械式冷却器の操
作は、吸着床の吸着能力を増大することによって床の性
能を実質的に改善して、入口水濃度を減じ、その結果と
してパ−ジ流れ及び運転エネルギー要求量を実質的に減
じる。機械式冷却器は管壁上に氷が付着するの防止する
必要性から約３．５℃（３８Ｆ）の最小製品露点に制限
される。また、該冷却器は供給空気から生じた凝縮物を
除去し且つ過剰の水分から吸着床を保護する湿分分離器
を伴わなければならない。かかる操作に用いる機械式冷
却器は、設備及び電力要求に関して特に小さなプラント
について費用がかかる傾向がある。加えて、かかる冷却
器は高価な補修を必要とすることが一般に知られている
。
照をなして、プレンティス（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ）による
米国特許第４、３７５、３６７号に開示されたような機
械式冷却器／吸着装置組み合わせは、数分間の始動で清
浄化された乾燥供給空気流を提供することが出来る。機
械式冷却器は、空気温度を、圧縮器のアフタークラーの
約２７℃（８０Ｆ）〜約４６℃（１１５Ｆ）の温度から
約４℃（４０Ｆ）に減じる。空気は、高温で飽和して、
凝縮を通じて厄介な大部分の水を失い、それゆえ、吸着
装置の入口での水の濃度を低下する。吸着操作は典型的
には一対の圧力容器を用いて実行され、一方の床は吸着
の目的で用いられ、その間に他方の床は再生にかけられ
る。圧力容器は、例えば、アルミナ、ゼオライトモレキ
ュラーシーブまたはシリカゲルのような吸着剤が充填さ
れる。 吸着剤は、供給空気流から、残留水蒸気、二酸化炭素及
び／または他の汚染物を除去する。吸着床は通常ほぼ周
囲圧力にて汚染物を含まない流体により再生される。か
かる流体は低温廃棄物の一部か乾燥空気のいずれかであ
り、加熱して脱着能力を改善し得る。機械式冷却器の操
作は、吸着床の吸着能力を増大することによって床の性
能を実質的に改善して、入口水濃度を減じ、その結果と
してパ−ジ流れ及び運転エネルギー要求量を実質的に減
じる。機械式冷却器は管壁上に氷が付着するの防止する
必要性から約３．５℃（３８Ｆ）の最小製品露点に制限
される。また、該冷却器は供給空気から生じた凝縮物を
除去し且つ過剰の水分から吸着床を保護する湿分分離器
を伴わなければならない。かかる操作に用いる機械式冷
却器は、設備及び電力要求に関して特に小さなプラント
について費用がかかる傾向がある。加えて、かかる冷却
器は高価な補修を必要とすることが一般に知られている
。
【０００４】かかる要因に鑑みて、この分野において、
一層経済的に、クリーンで、乾燥した空気を低温ガス分
離装置に供給するために、上で言及した部品、特に、機
械式冷却器及び湿分分離器の機能を減じるかあるいは改
良する新規な方法及び系が要望されていた。興味を持っ
て考えられるひとつのアプローチは、膜系を用いて供給
空気から選択的に水と二酸化炭素を分離することである
。水及び二酸化炭素を選択的に透過することができ、一
方で透過し難い成分を含む空気または他のガスを非透過
ガスとして回収する所定の材料が良く知られている。 かかる材料を用いる膜系が機械式冷却器に取って代わる
。かかる膜系は比較的単純且つ簡単に操作されそして維
持されることが良く知られている。しかしながら、かか
る膜系を通常運転する際、供給流れから水分を除去する
と、価値ある製品ガスをかなりの量で同時透過すること
を必要とする。１０〜２０％の程度のステージカット（
段階留分）で膜系を運転することが、機械式冷却器の使
用によって達成される露点レベルを達成するために要求
されるであろう。よって、かかる状況は、達成され得る
全プロセス回収レベルを低下し、プロセスの電力要求を
増加し、そして経済的な露点からすれば一般的に魅力を
失うであろう。機械式冷却器または上記反転熱交換機／
ゲルトラップ組み合わせに代わって膜乾燥系を使用する
ことを妨げるように働くそのような要因にもかかわらず
、現在も用いられている技術に関するニーズをふるい落
とす、新規な、改良された全プロセス及び系における膜
乾燥系を使用することは、この分野における望ましい進
展を示すであろう。
一層経済的に、クリーンで、乾燥した空気を低温ガス分
離装置に供給するために、上で言及した部品、特に、機
械式冷却器及び湿分分離器の機能を減じるかあるいは改
良する新規な方法及び系が要望されていた。興味を持っ
て考えられるひとつのアプローチは、膜系を用いて供給
空気から選択的に水と二酸化炭素を分離することである
。水及び二酸化炭素を選択的に透過することができ、一
方で透過し難い成分を含む空気または他のガスを非透過
ガスとして回収する所定の材料が良く知られている。 かかる材料を用いる膜系が機械式冷却器に取って代わる
。かかる膜系は比較的単純且つ簡単に操作されそして維
持されることが良く知られている。しかしながら、かか
る膜系を通常運転する際、供給流れから水分を除去する
と、価値ある製品ガスをかなりの量で同時透過すること
を必要とする。１０〜２０％の程度のステージカット（
段階留分）で膜系を運転することが、機械式冷却器の使
用によって達成される露点レベルを達成するために要求
されるであろう。よって、かかる状況は、達成され得る
全プロセス回収レベルを低下し、プロセスの電力要求を
増加し、そして経済的な露点からすれば一般的に魅力を
失うであろう。機械式冷却器または上記反転熱交換機／
ゲルトラップ組み合わせに代わって膜乾燥系を使用する
ことを妨げるように働くそのような要因にもかかわらず
、現在も用いられている技術に関するニーズをふるい落
とす、新規な、改良された全プロセス及び系における膜
乾燥系を使用することは、この分野における望ましい進
展を示すであろう。
【０００５】従って、本発明の目的は、乾燥窒素及び／
または酸素製品の生産のための改良された方法及び系を
提供することにある。本発明の他の目的は、ガス分離用
の低温系を用い且つ供給ガスから水分及び二酸化炭素を
除去するのに望ましい膜系の使用を提供する改良された
方法及び系を提供することにある。
または酸素製品の生産のための改良された方法及び系を
提供することにある。本発明の他の目的は、ガス分離用
の低温系を用い且つ供給ガスから水分及び二酸化炭素を
除去するのに望ましい膜系の使用を提供する改良された
方法及び系を提供することにある。
【０００６】本発明の更に別の目的は、空気分離用低温
系を用いて乾燥窒素及び／または酸素を回収するため、
方法及び系全体で向上した乾燥効率及び二酸化炭素除去
を達成することができる膜乾燥系を提供することにある
。
系を用いて乾燥窒素及び／または酸素を回収するため、
方法及び系全体で向上した乾燥効率及び二酸化炭素除去
を達成することができる膜乾燥系を提供することにある
。
【０００７】上記目的及び他の目的を考慮して、本発明
を以下に詳細に記載し、本発明の新規な特徴は特許請求
の範囲で別に指摘する。
を以下に詳細に記載し、本発明の新規な特徴は特許請求
の範囲で別に指摘する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要約膜乾燥系を
、吸着装置−低温ガス分離装置系と結合して用いて、乾
燥窒素及び酸素製品の所望の生産を達成する。膜乾燥器
は、好ましくは向流パターンにより運転されそしてその
低圧透過側で還流される。吸着低温装置からの廃棄ガス
はパージガスとして用いられる。それによって、膜の面
積要求量は低減されそして所望の製品回収率が認識でき
る程度に上昇する。膜乾燥器は、供給空気中の水及び二
酸化炭素汚染物を、水及び二酸化炭素除去膜を別々に用
いる、１または２段階装置中で除去する。
、吸着装置−低温ガス分離装置系と結合して用いて、乾
燥窒素及び酸素製品の所望の生産を達成する。膜乾燥器
は、好ましくは向流パターンにより運転されそしてその
低圧透過側で還流される。吸着低温装置からの廃棄ガス
はパージガスとして用いられる。それによって、膜の面
積要求量は低減されそして所望の製品回収率が認識でき
る程度に上昇する。膜乾燥器は、供給空気中の水及び二
酸化炭素汚染物を、水及び二酸化炭素除去膜を別々に用
いる、１または２段階装置中で除去する。
【０００９】本発明の目的は、供給空気乾燥用の膜系と
下流の吸着−低温空気分離系を、方法及び系の全製品回
収率を受け入れられないレベルに低減することなく供給
空気からの所望の水分除去を達成することができる条件
下で、統合することによって達成される。かかる条件は
、有利には、別々の処理系の統合、用いる特定の膜組成
物の水分除去に関する選択率、及び向流が膜乾燥系にお
いて望ましく達成される膜束設計条件に関連する。これ
は窒素及び／または酸素を、乾燥操作の間、上記製品損
失を最小にして回収することを可能にする。
下流の吸着−低温空気分離系を、方法及び系の全製品回
収率を受け入れられないレベルに低減することなく供給
空気からの所望の水分除去を達成することができる条件
下で、統合することによって達成される。かかる条件は
、有利には、別々の処理系の統合、用いる特定の膜組成
物の水分除去に関する選択率、及び向流が膜乾燥系にお
いて望ましく達成される膜束設計条件に関連する。これ
は窒素及び／または酸素を、乾燥操作の間、上記製品損
失を最小にして回収することを可能にする。
【００１０】本発明の実施において、低温空気分離系か
らの排出ガスを用いてパージガスを膜乾燥系及び上記低
温系の上流の吸着系に供給する。本発明は、乾燥操作の
要求のため、乾燥、高純度窒素及び／または酸素製品流
を、望まれる製品の最小限の損失で得ることを可能にす
る。本発明の方法及び系全体を図面を参照して説明する
。本発明の実施に用いる全低温系と、それと統合した供
給空気の向上した乾燥を達成するための膜系の詳しい情
報を以下に提供する。
らの排出ガスを用いてパージガスを膜乾燥系及び上記低
温系の上流の吸着系に供給する。本発明は、乾燥操作の
要求のため、乾燥、高純度窒素及び／または酸素製品流
を、望まれる製品の最小限の損失で得ることを可能にす
る。本発明の方法及び系全体を図面を参照して説明する
。本発明の実施に用いる全低温系と、それと統合した供
給空気の向上した乾燥を達成するための膜系の詳しい情
報を以下に提供する。
【００１１】図１において、供給空気はライン１を通じ
て空気圧縮器２に送られ、そこから、湿圧縮空気がライ
ン３を通じて膜乾燥系４に送られる。上記膜系４におい
て、水は選択的に膜材料を透過してライン５を通じて排
出ガスとして系から排出される。供給空気は、膜乾燥系
４から乾燥した、不透過すなわち保留ガスとして、ライ
ン６を通じて回収されて、吸着系７に送られる。吸着系
７は、上記供給空気が低温空気分離系に送られる前に、
乾燥供給空気から汚染物を除去するのに用いられる。吸
着系７は、吸着剤の二つの床、すなわち、床８及び９を
含むように図示され、一方の床は一般にその意図する吸
着目的で用いられ、他方の床は再生用に用いられる。乾
燥した、浄化された供給ガスはライン１０を通じて上記
供給７から低温空気分離系１１に送られ、そこから、所
望の乾燥した高純度の製品ガスがライン１２を通じて回
収される。上記低温系からの乾燥した廃棄流はライン１
３を通じて引き出される。この乾燥廃棄流、すなわち、
酸素または窒素の一部は、ライン１４を通じて引き出さ
れて、吸着系７に、すなわち床８または床９のいずれか
に床の再生に供するための乾燥吸着パージガスとして送
られる。吸着廃棄流は吸着系７からライン１５を通じて
引き出され、上記廃棄流は吸着パージガス及び床の再生
の際に吸着床から脱着した汚染物を含む。低温空気分離
系１１からの乾燥廃棄ガスの残部はライン１６を通じて
、膜乾燥系４の低圧の透過側に乾燥パージガスとして導
入される。上記乾燥パージガスは膜表面から透過廃棄ガ
スの除去を促進しそして上記透過ガスと一緒にライン５
を通じて排出される。
て空気圧縮器２に送られ、そこから、湿圧縮空気がライ
ン３を通じて膜乾燥系４に送られる。上記膜系４におい
て、水は選択的に膜材料を透過してライン５を通じて排
出ガスとして系から排出される。供給空気は、膜乾燥系
４から乾燥した、不透過すなわち保留ガスとして、ライ
ン６を通じて回収されて、吸着系７に送られる。吸着系
７は、上記供給空気が低温空気分離系に送られる前に、
乾燥供給空気から汚染物を除去するのに用いられる。吸
着系７は、吸着剤の二つの床、すなわち、床８及び９を
含むように図示され、一方の床は一般にその意図する吸
着目的で用いられ、他方の床は再生用に用いられる。乾
燥した、浄化された供給ガスはライン１０を通じて上記
供給７から低温空気分離系１１に送られ、そこから、所
望の乾燥した高純度の製品ガスがライン１２を通じて回
収される。上記低温系からの乾燥した廃棄流はライン１
３を通じて引き出される。この乾燥廃棄流、すなわち、
酸素または窒素の一部は、ライン１４を通じて引き出さ
れて、吸着系７に、すなわち床８または床９のいずれか
に床の再生に供するための乾燥吸着パージガスとして送
られる。吸着廃棄流は吸着系７からライン１５を通じて
引き出され、上記廃棄流は吸着パージガス及び床の再生
の際に吸着床から脱着した汚染物を含む。低温空気分離
系１１からの乾燥廃棄ガスの残部はライン１６を通じて
、膜乾燥系４の低圧の透過側に乾燥パージガスとして導
入される。上記乾燥パージガスは膜表面から透過廃棄ガ
スの除去を促進しそして上記透過ガスと一緒にライン５
を通じて排出される。
【００１２】図１に図示した本発明の具体例は、慣用の
予備清浄低温空気分離プラントにおいて圧縮器空気から
水及び二酸化炭素を除去するための冷却器／吸着床の組
み合わせの一部として別途用いられる冷却器の必要性を
減じる。このように冷却器を不要とすることは、上記の
ように、冷却器が設備及び電力の両方点から費用が高く
且つ高価な補修が要求されることが良く知られているの
で望ましいことである。一方で、本発明の実施に用いら
れる膜乾燥系は、本質的に極めて単純で且つ廉価である
ものとして良く知られており、高価な補修も不要である
。
予備清浄低温空気分離プラントにおいて圧縮器空気から
水及び二酸化炭素を除去するための冷却器／吸着床の組
み合わせの一部として別途用いられる冷却器の必要性を
減じる。このように冷却器を不要とすることは、上記の
ように、冷却器が設備及び電力の両方点から費用が高く
且つ高価な補修が要求されることが良く知られているの
で望ましいことである。一方で、本発明の実施に用いら
れる膜乾燥系は、本質的に極めて単純で且つ廉価である
ものとして良く知られており、高価な補修も不要である
。
【００１３】膜系と吸着−低温空気分離系とを統合した
この本発明の具体例は従来の予備清浄低温空気分離系を
超えて卓越した進歩があるが、この分野においては一層
進んだ開発が要望されている。本発明の図１の具体例の
限界のひとつは、膜乾燥系に対する透過パージガスの要
求は、典型的には上記膜乾燥系への供給空気のおよそ１
０〜２０％であり、予備清浄吸着系に対する１０〜１５
％のパージ要求量に加えられることである。この結果、
系の比較的大量の全パージ要求量２０〜３５％は、かか
る大量の廃棄ガスが利用できないときには、低温空気分
離系において窒素及び酸素の高い回収率を達成すること
は困難にする。
この本発明の具体例は従来の予備清浄低温空気分離系を
超えて卓越した進歩があるが、この分野においては一層
進んだ開発が要望されている。本発明の図１の具体例の
限界のひとつは、膜乾燥系に対する透過パージガスの要
求は、典型的には上記膜乾燥系への供給空気のおよそ１
０〜２０％であり、予備清浄吸着系に対する１０〜１５
％のパージ要求量に加えられることである。この結果、
系の比較的大量の全パージ要求量２０〜３５％は、かか
る大量の廃棄ガスが利用できないときには、低温空気分
離系において窒素及び酸素の高い回収率を達成すること
は困難にする。
【００１４】図２に図示した具体例は、系の全パージ要
求量を最小にするニーズに対応している。この具体例に
おいて、ライン２０の空気は、空気圧縮器２１中で圧縮
され、圧縮空気はライン２２を通じて凝結器２３に送ら
れ、そこから水がライン２４を通じて除去される。こう
して処理された圧縮空気流はライン２５を通じて、第１
段階膜乾燥器２６、すなわち２段階膜乾燥系の第１部分
に送られる。供給空気中にまだ存在するほとんどの水は
、後述するように、乾燥パージ流によって膜の透過側で
還流されるこの第１段階乾燥器中で除去される。部分的
に乾燥した圧縮供給空気は不透過ガスとしてライン２７
を通じて第１段階膜乾燥器２６から第２段階膜乾燥器２
８に送られ、そこで、残留する水分は除去され、それゆ
え乾燥供給空気が、そこから不透過ガスとして送られ、
低温空気分離系への送気前に清浄用の予備吸着系３０に
ライン２９を通じて送られる。吸着系３０は二つの吸着
床、すなわち、床３１及び床３２を含むように示され、
一方のかかる床は、通常、乾燥供給ガスを清浄するのに
用いられ、その間、他方の床は再生にかけられる。 吸着系３０を出る乾燥、清浄した供給空気はライン３３
を通じて低温空気分離系３４に送られ、そこから所望の
乾燥した高純度の窒素及び酸素製品がライン３４を通じ
て回収される。低温系３４からの乾燥廃棄ガスはライン
３６を通じて引き出され、熱交換機３７中で加熱され、
そしてライン３８を通じて予備吸着系３０にパージガス
として送られ、いずれかの床の再生用に、すなわち、床
３１または床３２が任意の与えられた時間で再生される
ために使用される。予備清浄吸着系３０を出る消耗パー
ジガスは二酸化炭素及び炭化水素のような他の汚染物を
含むであろうが、供給空気中に存在する実質的にすべて
の水は膜乾燥系中で除去されるので、該消費パージガス
は比較的乾燥している。かかる消耗パージガスはライン
３９を通じて第１段階の膜乾燥系２６に送られて、そこ
で膜の透過側のパージガスとして使用される。上記パー
ジガスは、上記膜乾燥器２６を透過する水蒸気と一緒に
ライン４０を通じて引きだされて排出される。膜乾燥器
２６を通るかかる循環パージガスの送気は、上記膜の透
過側で膜の表面から上記透過水を持ち去ることを促進し
、それゆえ、高い推進力が膜乾燥器２６を横切って維持
されて、上記膜乾燥器２６に送られる供給空気からの所
望の水分の除去を支持する。
求量を最小にするニーズに対応している。この具体例に
おいて、ライン２０の空気は、空気圧縮器２１中で圧縮
され、圧縮空気はライン２２を通じて凝結器２３に送ら
れ、そこから水がライン２４を通じて除去される。こう
して処理された圧縮空気流はライン２５を通じて、第１
段階膜乾燥器２６、すなわち２段階膜乾燥系の第１部分
に送られる。供給空気中にまだ存在するほとんどの水は
、後述するように、乾燥パージ流によって膜の透過側で
還流されるこの第１段階乾燥器中で除去される。部分的
に乾燥した圧縮供給空気は不透過ガスとしてライン２７
を通じて第１段階膜乾燥器２６から第２段階膜乾燥器２
８に送られ、そこで、残留する水分は除去され、それゆ
え乾燥供給空気が、そこから不透過ガスとして送られ、
低温空気分離系への送気前に清浄用の予備吸着系３０に
ライン２９を通じて送られる。吸着系３０は二つの吸着
床、すなわち、床３１及び床３２を含むように示され、
一方のかかる床は、通常、乾燥供給ガスを清浄するのに
用いられ、その間、他方の床は再生にかけられる。 吸着系３０を出る乾燥、清浄した供給空気はライン３３
を通じて低温空気分離系３４に送られ、そこから所望の
乾燥した高純度の窒素及び酸素製品がライン３４を通じ
て回収される。低温系３４からの乾燥廃棄ガスはライン
３６を通じて引き出され、熱交換機３７中で加熱され、
そしてライン３８を通じて予備吸着系３０にパージガス
として送られ、いずれかの床の再生用に、すなわち、床
３１または床３２が任意の与えられた時間で再生される
ために使用される。予備清浄吸着系３０を出る消耗パー
ジガスは二酸化炭素及び炭化水素のような他の汚染物を
含むであろうが、供給空気中に存在する実質的にすべて
の水は膜乾燥系中で除去されるので、該消費パージガス
は比較的乾燥している。かかる消耗パージガスはライン
３９を通じて第１段階の膜乾燥系２６に送られて、そこ
で膜の透過側のパージガスとして使用される。上記パー
ジガスは、上記膜乾燥器２６を透過する水蒸気と一緒に
ライン４０を通じて引きだされて排出される。膜乾燥器
２６を通るかかる循環パージガスの送気は、上記膜の透
過側で膜の表面から上記透過水を持ち去ることを促進し
、それゆえ、高い推進力が膜乾燥器２６を横切って維持
されて、上記膜乾燥器２６に送られる供給空気からの所
望の水分の除去を支持する。
【００１５】図２の具体例において、第２段階膜乾燥器
２８を用いて供給空気を、第１段階の膜乾燥器２６中で
達成されるよりも高いレベルに乾燥する。この乾燥器中
でのパージのために、低温プロセスから利用可能な任意
の乾燥低圧流、例えば、低温系３４からの廃棄ガス、高
純度窒素または酸素製品ガス、拡充供給空気（周囲空気
）等または予備清浄吸着系３０からの廃棄ガスを乾燥パ
ージとして用いることができる。図２において、低温系
３４の廃棄ガスの一部分は、ライン４１を通じて第２段
階膜乾燥器２８に送られ、そこでパージガスとして使用
されるように図示されている。かかるパージガスは、高
い推進力が膜２８を横切って維持されて上記膜２８に送
られる供給空気流の所望の追加乾燥を支持するように、
透過水分を膜の透過側表面から持ち去ることを促進する
。パージガスは、付随の透過水と一緒に膜乾燥器からラ
イン４２を通じて引き出される。
２８を用いて供給空気を、第１段階の膜乾燥器２６中で
達成されるよりも高いレベルに乾燥する。この乾燥器中
でのパージのために、低温プロセスから利用可能な任意
の乾燥低圧流、例えば、低温系３４からの廃棄ガス、高
純度窒素または酸素製品ガス、拡充供給空気（周囲空気
）等または予備清浄吸着系３０からの廃棄ガスを乾燥パ
ージとして用いることができる。図２において、低温系
３４の廃棄ガスの一部分は、ライン４１を通じて第２段
階膜乾燥器２８に送られ、そこでパージガスとして使用
されるように図示されている。かかるパージガスは、高
い推進力が膜２８を横切って維持されて上記膜２８に送
られる供給空気流の所望の追加乾燥を支持するように、
透過水分を膜の透過側表面から持ち去ることを促進する
。パージガスは、付随の透過水と一緒に膜乾燥器からラ
イン４２を通じて引き出される。
【００１６】当業者ならば、第２段階の膜乾燥器２８を
使用することは、特に乾燥した、高純度の窒素及び／ま
たは酸素生産操作における所望の供給空気の乾燥の程度
に依存して、任意であることがわかるであろう。図２の
具体例におけるように第２段階の膜乾燥器用いたときに
、供給空気からのほとんどの水の除去が第１段階の膜乾
燥系で起こるので、第２段階の膜乾燥器２８は典型的に
は第１の膜乾燥器２６よりも小さく且つ一層少ないパー
ジガスで足りる。
使用することは、特に乾燥した、高純度の窒素及び／ま
たは酸素生産操作における所望の供給空気の乾燥の程度
に依存して、任意であることがわかるであろう。図２の
具体例におけるように第２段階の膜乾燥器用いたときに
、供給空気からのほとんどの水の除去が第１段階の膜乾
燥系で起こるので、第２段階の膜乾燥器２８は典型的に
は第１の膜乾燥器２６よりも小さく且つ一層少ないパー
ジガスで足りる。
【００１７】図２の具体例は、プロセスの全パージ要求
量を図１の具体例におけるのと比較して低減することが
できるという点で有利であることがわかるであろう。従
って、もし、膜乾燥器パージの全要求量が２０％であり
、予備清浄吸着系のパージ要求量が１５％であるならば
、かかる具体例において、予備清浄に用いられるパージ
ガスの他には５％のパージガスが要求されるにすぎない
。膜乾燥器から実質的にすべての水を除去することはま
た予備清浄吸着系における水分の負荷を大きく減じる。 これは、代わって、予備清浄機の再生に要求される熱エ
ネルギーを大幅に減じ、予備清浄機の再生用に圧縮機の
廃熱利用を可能にする。
量を図１の具体例におけるのと比較して低減することが
できるという点で有利であることがわかるであろう。従
って、もし、膜乾燥器パージの全要求量が２０％であり
、予備清浄吸着系のパージ要求量が１５％であるならば
、かかる具体例において、予備清浄に用いられるパージ
ガスの他には５％のパージガスが要求されるにすぎない
。膜乾燥器から実質的にすべての水を除去することはま
た予備清浄吸着系における水分の負荷を大きく減じる。 これは、代わって、予備清浄機の再生に要求される熱エ
ネルギーを大幅に減じ、予備清浄機の再生用に圧縮機の
廃熱利用を可能にする。
【００１８】水は予備清浄機中の種に極めて強く吸収さ
れる種であるので、予備清浄供給ガスからの大部分の水
の除去は、除去されるべき他の種、例えば、二酸化炭素
、炭化水素等に関して改善された吸着性能をもたらすこ
とになる。これが改善された望ましい予備清浄操作をも
たらすことができることがわかる。水の除去に好適な膜
乾燥器はまた一般的に二酸化炭素の除去にも比較的選択
的であることを知るべきである。かかる二酸化炭素の除
去はまた下流の吸着装置の負荷を減じるであろう。
れる種であるので、予備清浄供給ガスからの大部分の水
の除去は、除去されるべき他の種、例えば、二酸化炭素
、炭化水素等に関して改善された吸着性能をもたらすこ
とになる。これが改善された望ましい予備清浄操作をも
たらすことができることがわかる。水の除去に好適な膜
乾燥器はまた一般的に二酸化炭素の除去にも比較的選択
的であることを知るべきである。かかる二酸化炭素の除
去はまた下流の吸着装置の負荷を減じるであろう。
【００１９】水の除去に好適な膜乾燥器による二酸化炭
素の除去はかくして望ましいが、更に全操作を向上する
他の具体例は別々の水及び二酸化炭素除去膜を用いる１
または２段階膜系を使用することを含む。１段階系にお
いて、一の膜材料が水用に対して選択的に最適化されて
おり且つ他の膜材料が二酸化炭素用に最適化されている
二つの材料を用いる。別々の膜材料は、任意の所望の形
態、例えば、側部／側部または層／層配列状に配置する
ことができる。流体混合物の種々の成分を分離すること
ができる二つの異なる透過膜を使用することは、ペリン
（Ｐｅｒｒｉｎ）の米国特許第４、８８０、４４０号に
記載されている。水及び二酸化炭素の両方の向上した除
去に適したかかる１段階膜系において、比較的乾燥した
パージガスを、予備清浄吸着系から及び／または上で図
示した具体例におけるように低温空気分離系から好都合
に提供することができる。
素の除去はかくして望ましいが、更に全操作を向上する
他の具体例は別々の水及び二酸化炭素除去膜を用いる１
または２段階膜系を使用することを含む。１段階系にお
いて、一の膜材料が水用に対して選択的に最適化されて
おり且つ他の膜材料が二酸化炭素用に最適化されている
二つの材料を用いる。別々の膜材料は、任意の所望の形
態、例えば、側部／側部または層／層配列状に配置する
ことができる。流体混合物の種々の成分を分離すること
ができる二つの異なる透過膜を使用することは、ペリン
（Ｐｅｒｒｉｎ）の米国特許第４、８８０、４４０号に
記載されている。水及び二酸化炭素の両方の向上した除
去に適したかかる１段階膜系において、比較的乾燥した
パージガスを、予備清浄吸着系から及び／または上で図
示した具体例におけるように低温空気分離系から好都合
に提供することができる。
【００２０】本発明のハイブリット予備清浄機の別の具
体例において、二つの別々の膜段階が用いることができ
る。後者の具体例において、各々の段階は、主にそこで
分離される成分に特に好適な材料を含む膜モジュールを
含む。２段階の具体例は、好ましくは、供給空気が水の
除去に適した第１段階膜に送られ、そして、不透過の乾
燥供給ガスは主に二酸化炭素の除去に適した第２段階膜
に送られる。一のかかる具体例において、低温空気分離
系からの廃棄ガスの一部分は、図１の具体例におけるよ
うに、膜系に送られ、そして上記パージガスの別々の部
分が第１及び第２の膜段階に送られる。２段階膜の具体
例はパージガスの比を、供給空気から除去され各々の成
分、すなわち、水及び二酸化炭素に関して別々に最適化
することができることを理解すべきである。
体例において、二つの別々の膜段階が用いることができ
る。後者の具体例において、各々の段階は、主にそこで
分離される成分に特に好適な材料を含む膜モジュールを
含む。２段階の具体例は、好ましくは、供給空気が水の
除去に適した第１段階膜に送られ、そして、不透過の乾
燥供給ガスは主に二酸化炭素の除去に適した第２段階膜
に送られる。一のかかる具体例において、低温空気分離
系からの廃棄ガスの一部分は、図１の具体例におけるよ
うに、膜系に送られ、そして上記パージガスの別々の部
分が第１及び第２の膜段階に送られる。２段階膜の具体
例はパージガスの比を、供給空気から除去され各々の成
分、すなわち、水及び二酸化炭素に関して別々に最適化
することができることを理解すべきである。
【００２１】２段階プロセスを参照して、第２段階の二
酸化炭素除去膜装置から除去された廃棄パージガスは比
較的乾燥しており且つ好都合に第１段階の水除去装置に
そのパージガスとして送ることができる。吸着廃棄物は
また比較的乾燥しているので、この流れをパージとして
用いて且つ、図２の具体例におけるように第１段階膜に
かかるパージの目的で送ることができる。好都合には、
第２膜段階からそして予備清浄吸着系からの廃棄流を組
み合わせて、第１段階の膜装置用のパージガスの全ての
部分を調製することができる。この具体例は、パージ目
的に循環されるのに要求される全ガス量のかなり低減を
もたらす典型であろう。この点から、水及び二酸化炭素
の別々の材料及び段階を使用するにもかかわらず、二酸
化炭素はおそらく水の除去に適した第１段階において除
去され、そして水は第２段階の二酸化炭素除去装置中で
除去されるであろう。
酸化炭素除去膜装置から除去された廃棄パージガスは比
較的乾燥しており且つ好都合に第１段階の水除去装置に
そのパージガスとして送ることができる。吸着廃棄物は
また比較的乾燥しているので、この流れをパージとして
用いて且つ、図２の具体例におけるように第１段階膜に
かかるパージの目的で送ることができる。好都合には、
第２膜段階からそして予備清浄吸着系からの廃棄流を組
み合わせて、第１段階の膜装置用のパージガスの全ての
部分を調製することができる。この具体例は、パージ目
的に循環されるのに要求される全ガス量のかなり低減を
もたらす典型であろう。この点から、水及び二酸化炭素
の別々の材料及び段階を使用するにもかかわらず、二酸
化炭素はおそらく水の除去に適した第１段階において除
去され、そして水は第２段階の二酸化炭素除去装置中で
除去されるであろう。
【００２２】予備清浄機中の水の吸着は本来的に発熱性
であり、かなりの量の熱を発生する。これは予備清浄機
を離れる空気の温度上昇する傾向があり、代わって、低
温系における冷却負荷を増加する。膜乾燥系を使用して
予備清浄器への供給物から水を除去することは予備清浄
吸着系での吸着の際にそこで発生する熱を大幅に低減し
、それゆえ、下流の低温プロセスに有益になる。
であり、かなりの量の熱を発生する。これは予備清浄機
を離れる空気の温度上昇する傾向があり、代わって、低
温系における冷却負荷を増加する。膜乾燥系を使用して
予備清浄器への供給物から水を除去することは予備清浄
吸着系での吸着の際にそこで発生する熱を大幅に低減し
、それゆえ、下流の低温プロセスに有益になる。
【００２３】従って、本発明の実施において、膜乾燥系
を、この分野で通常用いられる慣用の手段に比べて極め
て望ましい進歩を示すような方法で上記吸着−低温系へ
の供給空気を乾燥するように、予備清浄吸着−低温空気
分離系と統合することができることがわかる。膜乾燥系
の操作は膜の透過側でパージガスを使用することによっ
て向上される。そして、吸着−低温系からの乾燥廃棄ガ
スまたは、低温空気分離系からの乾燥高純度窒素製品流
の一部分が、水及び二酸化炭素を別々に除去する二つの
膜材料を用いる系を含む膜乾燥系または、上記のような
２段階の膜系に送られて、そこで上記所望のガスとして
使用される。
を、この分野で通常用いられる慣用の手段に比べて極め
て望ましい進歩を示すような方法で上記吸着−低温系へ
の供給空気を乾燥するように、予備清浄吸着−低温空気
分離系と統合することができることがわかる。膜乾燥系
の操作は膜の透過側でパージガスを使用することによっ
て向上される。そして、吸着−低温系からの乾燥廃棄ガ
スまたは、低温空気分離系からの乾燥高純度窒素製品流
の一部分が、水及び二酸化炭素を別々に除去する二つの
膜材料を用いる系を含む膜乾燥系または、上記のような
２段階の膜系に送られて、そこで上記所望のガスとして
使用される。
【００２４】所定の膜は、圧縮空気、窒素流等から水分
を選択的に除去することが知られている。残念なことに
、米国特許第４，７８３，２０１号に開示されているよ
うに、クロスフロー透過方法で操作したときにかかる膜
がステージカット、すなわち、例えば、１５０ｐｓｉｇ
の操作でおよそ３０％の透過ガス／供給ガス流比を必要
として、比較的適度の圧力露点−４０℃（−４０Ｆ）を
達成することわかっている。明らかに、かかるクロスフ
ロー膜装置の製品ガス回収率は極めて低く、そしてかか
る系全体の電力及び乾燥面積要求量は望ましくなく高い
。 しかしながら、本発明の実施における統合された系の利
点を向上するには、膜系は望ましくは向流法で運転する
のが望ましく、そして、乾燥還流パージガスを、膜の透
過側に送って、上記透過側から水分を持ち去りそして水
分の除去のために膜を横切る高い推進力を維持すること
を促進する。この処理の特徴は、与えられた製品の露点
、すなわち乾燥レベルを達成するの必要な要求膜面積及
び製品透過損失を最小化するように働く。本発明の好ま
しい具体例においては、供給空気からの窒素及び酸素の
同時透過による損失を、全製品流れの１％未満、好まし
くは、０．５％未満に維持することが望まれる。
を選択的に除去することが知られている。残念なことに
、米国特許第４，７８３，２０１号に開示されているよ
うに、クロスフロー透過方法で操作したときにかかる膜
がステージカット、すなわち、例えば、１５０ｐｓｉｇ
の操作でおよそ３０％の透過ガス／供給ガス流比を必要
として、比較的適度の圧力露点−４０℃（−４０Ｆ）を
達成することわかっている。明らかに、かかるクロスフ
ロー膜装置の製品ガス回収率は極めて低く、そしてかか
る系全体の電力及び乾燥面積要求量は望ましくなく高い
。 しかしながら、本発明の実施における統合された系の利
点を向上するには、膜系は望ましくは向流法で運転する
のが望ましく、そして、乾燥還流パージガスを、膜の透
過側に送って、上記透過側から水分を持ち去りそして水
分の除去のために膜を横切る高い推進力を維持すること
を促進する。この処理の特徴は、与えられた製品の露点
、すなわち乾燥レベルを達成するの必要な要求膜面積及
び製品透過損失を最小化するように働く。本発明の好ま
しい具体例においては、供給空気からの窒素及び酸素の
同時透過による損失を、全製品流れの１％未満、好まし
くは、０．５％未満に維持することが望まれる。
【００２５】乾燥膜系に用いられる膜組成物は、窒素及
び酸素に比べて水に対して極めて高い選択率を有する組
成物にすべきであることがわかるであろう。すなわち、
水分は、水分よりもずっと急速に透過しなければならな
い。水／空気分離因子は、供給空気からの有利な水分除
去のために、少なくとも５０、好ましくは１０００より
大きくすべきである。上記のように、かかる乾燥膜系は
また約１０〜約２００の範囲の二酸化炭素／空気分離因
子を有するであろう。更に、膜組成物は窒素及び酸素の
両方に対して比較的低い透過率を有するべきである。か
かる基準を満たす好ましい膜分離材料として、例えば、
酢酸セルロースを挙げ得る。他の種々の材料を用いるこ
とができ、例えば、エチルセルロース、シリコーンゴム
、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン等を用いる
ことができることがわかるであろう。水の除去及び二酸
化炭素の除去用に別々の材料用いる１または２段階膜系
において、酢酸セルロースが水の除去の目的に好ましい
材料であり、エチルセルロースがまたかかる目的に望ま
しいであろう。別の二酸化炭素除去膜材料として、ポリ
ブタジエン及び天然ゴムがこの目的に好ましい材料の例
である。
び酸素に比べて水に対して極めて高い選択率を有する組
成物にすべきであることがわかるであろう。すなわち、
水分は、水分よりもずっと急速に透過しなければならな
い。水／空気分離因子は、供給空気からの有利な水分除
去のために、少なくとも５０、好ましくは１０００より
大きくすべきである。上記のように、かかる乾燥膜系は
また約１０〜約２００の範囲の二酸化炭素／空気分離因
子を有するであろう。更に、膜組成物は窒素及び酸素の
両方に対して比較的低い透過率を有するべきである。か
かる基準を満たす好ましい膜分離材料として、例えば、
酢酸セルロースを挙げ得る。他の種々の材料を用いるこ
とができ、例えば、エチルセルロース、シリコーンゴム
、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン等を用いる
ことができることがわかるであろう。水の除去及び二酸
化炭素の除去用に別々の材料用いる１または２段階膜系
において、酢酸セルロースが水の除去の目的に好ましい
材料であり、エチルセルロースがまたかかる目的に望ま
しいであろう。別の二酸化炭素除去膜材料として、ポリ
ブタジエン及び天然ゴムがこの目的に好ましい材料の例
である。
【００２６】望ましい膜組成物の膜材料を有する膜乾燥
系は、本文中に開示し且つ特許請求の範囲に記載したよ
うな圧力変動吸着系と低温空気分離系との統合され、上
記のように向流パターンで運転するのが好ましい。中空
糸膜配置または他の適当な膜配置、例えば、らせん巻き
膜において、クロスフロー型の流れパターンをもたらす
束設計が商業的実施において普通に用いられてきた。ク
ロスフロー操作において、膜の透過側の透過ガスの流れ
方向は、膜の供給側の供給ガスに対して直角にある。例
えば、中空糸の束を用い且つ供給ガスを中空糸の外側か
ら送る場合、繊維の孔中の透過流れの方向は一般的に中
空糸の外部表面に渡って供給流れに対して直角である。 同様に、供給ガスが中空糸の孔を通る内側−外側のアプ
ローチにおいて、透過ガスは、一般に、中空糸の表面か
ら、中空糸の孔内の供給流れの方向に対してほぼ直角の
方向に送られ、次いで外殻内で透過ガスの出口手段の方
向に送られる。１９８７年６月２４日に公表された欧州
特許出願公表第０２２６４３１号に示されているように
、中空糸束を、該束の一方の末端近傍の包囲されていな
い円周領域を除き、該束の縦方向の外側表面全体に渡っ
て不浸透の障壁で中空糸の束で包囲することによって向
流パターンをもたらすことができる。これは、操作の所
望の方法、例えば、内側−外側または外側−内側に応じ
て、供給ガスまたは透過ガスを、中空糸の孔内の透過ガ
スまたは供給ガスの流れ方向と平行に、中空糸の外側で
向流に流すことができる。中空糸の束の外側の供給ガス
は、例えば、繊維束の中心軸に対して直角ではなく平行
に流すされる。膜繊維を束の中心軸と平行な真直ぐな部
材としてとして組織するかあるいは、中心軸の回りにら
せん状に巻くことができる。いずれにしても、不透過性
の障壁材料は、非透過性のラップ、例えば、ポリビニリ
デン等にし得る。あるいは、不透過性の障壁材料を、無
毒の溶媒により塗布される、非透過性のコーティング材
料、例えば、ポリシロキサン、または膜束に渡って装着
されそして膜束上で縮んだスリーブにすることができる
。こうして、不透過性の障壁は、中空糸または他の膜束
を包囲しており、上記公表に開示したように、流体が繊
維束の軸と実質的に平行に流れるようにガスを束内にま
たは束から流すことを可能にする開口部をそこに有する
。本発明のためには、流れパターンは、湿供給空気流と
、透過ガスとを向流パターンにすべきであり、後者は上
記のように提供されるパージガスを膜乾燥系中で膜材料
を透過する水分と一緒に含む。
系は、本文中に開示し且つ特許請求の範囲に記載したよ
うな圧力変動吸着系と低温空気分離系との統合され、上
記のように向流パターンで運転するのが好ましい。中空
糸膜配置または他の適当な膜配置、例えば、らせん巻き
膜において、クロスフロー型の流れパターンをもたらす
束設計が商業的実施において普通に用いられてきた。ク
ロスフロー操作において、膜の透過側の透過ガスの流れ
方向は、膜の供給側の供給ガスに対して直角にある。例
えば、中空糸の束を用い且つ供給ガスを中空糸の外側か
ら送る場合、繊維の孔中の透過流れの方向は一般的に中
空糸の外部表面に渡って供給流れに対して直角である。 同様に、供給ガスが中空糸の孔を通る内側−外側のアプ
ローチにおいて、透過ガスは、一般に、中空糸の表面か
ら、中空糸の孔内の供給流れの方向に対してほぼ直角の
方向に送られ、次いで外殻内で透過ガスの出口手段の方
向に送られる。１９８７年６月２４日に公表された欧州
特許出願公表第０２２６４３１号に示されているように
、中空糸束を、該束の一方の末端近傍の包囲されていな
い円周領域を除き、該束の縦方向の外側表面全体に渡っ
て不浸透の障壁で中空糸の束で包囲することによって向
流パターンをもたらすことができる。これは、操作の所
望の方法、例えば、内側−外側または外側−内側に応じ
て、供給ガスまたは透過ガスを、中空糸の孔内の透過ガ
スまたは供給ガスの流れ方向と平行に、中空糸の外側で
向流に流すことができる。中空糸の束の外側の供給ガス
は、例えば、繊維束の中心軸に対して直角ではなく平行
に流すされる。膜繊維を束の中心軸と平行な真直ぐな部
材としてとして組織するかあるいは、中心軸の回りにら
せん状に巻くことができる。いずれにしても、不透過性
の障壁材料は、非透過性のラップ、例えば、ポリビニリ
デン等にし得る。あるいは、不透過性の障壁材料を、無
毒の溶媒により塗布される、非透過性のコーティング材
料、例えば、ポリシロキサン、または膜束に渡って装着
されそして膜束上で縮んだスリーブにすることができる
。こうして、不透過性の障壁は、中空糸または他の膜束
を包囲しており、上記公表に開示したように、流体が繊
維束の軸と実質的に平行に流れるようにガスを束内にま
たは束から流すことを可能にする開口部をそこに有する
。本発明のためには、流れパターンは、湿供給空気流と
、透過ガスとを向流パターンにすべきであり、後者は上
記のように提供されるパージガスを膜乾燥系中で膜材料
を透過する水分と一緒に含む。
【００２７】膜乾燥操作は、通常、この分野において緻
密な膜を用いて実施されることを知るべきである。かか
る緻密な繊維に関する膜厚はまた壁厚でもあり、非対称
の膜の表面部分に比べてまたは複合膜の分離層に比べて
非常に大きい。緻密な繊維に関して、大きな壁厚を有し
てかなりの圧力容量を達成する必要がある。従って、緻
密な繊維は極めて低い透過率を有し且つ窒素製品を適度
に乾燥するのに極めて大きな表面積を用いることを要す
る。これとは対照的に、非対称または複合膜は本発明の
ために緻密な膜よりも好ましく、それらは極めて薄い膜
分離層を有し、上記膜の比較的多孔性の基体部分は、膜
の分離特性を決定する極めて薄い部分のための機械的強
度及び支持をもたらす。従って、緻密な均一の膜よりも
非対称または複合膜に関して一層少ない表面積が要求さ
れる。緻密な膜よりも非対称または複合膜を用いること
によって得られる固有の改善された透過性のために、供
給空気の乾燥に関する、本発明の好ましい具体例におい
て、かかる膜のクロスフロー操作で起こるであろう共透
過による価値ある供給空気の損失のかなりの低減が達成
されるように、非対象または複合膜の性能を更に改善す
るすることが望ましい。
密な膜を用いて実施されることを知るべきである。かか
る緻密な繊維に関する膜厚はまた壁厚でもあり、非対称
の膜の表面部分に比べてまたは複合膜の分離層に比べて
非常に大きい。緻密な繊維に関して、大きな壁厚を有し
てかなりの圧力容量を達成する必要がある。従って、緻
密な繊維は極めて低い透過率を有し且つ窒素製品を適度
に乾燥するのに極めて大きな表面積を用いることを要す
る。これとは対照的に、非対称または複合膜は本発明の
ために緻密な膜よりも好ましく、それらは極めて薄い膜
分離層を有し、上記膜の比較的多孔性の基体部分は、膜
の分離特性を決定する極めて薄い部分のための機械的強
度及び支持をもたらす。従って、緻密な均一の膜よりも
非対称または複合膜に関して一層少ない表面積が要求さ
れる。緻密な膜よりも非対称または複合膜を用いること
によって得られる固有の改善された透過性のために、供
給空気の乾燥に関する、本発明の好ましい具体例におい
て、かかる膜のクロスフロー操作で起こるであろう共透
過による価値ある供給空気の損失のかなりの低減が達成
されるように、非対象または複合膜の性能を更に改善す
るすることが望ましい。
【００２８】本発明の目的に用いられる低温空気分離系
は、空気の低温調整により所望量の高純度の窒素及び／
または酸素を製造することができる慣用の、市販の系に
することができる。低温空気分離系の詳細は、低温系と
膜乾燥系及び慣用の予備清浄吸着系との統合に関する本
発明の本質的な部分ではない。かかる低温空気分離技術
の代表例はチェング（Ｃｈｅｕｎｇ）の米国特許第４，
４４８，５４５号、パハード（Ｐａｈａｄｅ）らによる
米国特許第４，４５３，９５７号及びチェングの米国特
許第４，５９４，０８５号に開示されている。同様に、
本発明の実施に用いられる予備清浄吸着系は、この分野
で良く知られ且つ望ましくない汚染物をそれが低温空気
分離系に送られる前に乾燥供給空気流から除去すること
ができる任意の所望の吸着系を含む。用いられる予備清
浄吸着系は、二酸化炭素及び／または残留する水分を含
む他の残留物を、乾燥供給空気流から除去することがで
きる任意の都合の良い市販の系にすることができる。吸
着系は、通常、圧力変動吸着系であり、それは上記汚染
物を供給空気から高圧で吸着しそして系から除去するた
めに汚染物を低圧、例えば、ほとんど周囲圧力に近い圧
力で脱着するように運転される。かかる圧力系は典型的
には一対の吸着床を用い、一の床は吸着の目的で用いら
れ、その間、他方の床は再生される。上記床に用いられ
る典型的な吸着剤はアルミナ、ゼオライトモレキュラー
シーブまたはシリカゲルを含む。あるいは、かかる系を
、熱変動吸着サイクルで操作することができ、そこでは
所望の吸着は一層低温で実施され、脱着は高温度で成さ
れる。
は、空気の低温調整により所望量の高純度の窒素及び／
または酸素を製造することができる慣用の、市販の系に
することができる。低温空気分離系の詳細は、低温系と
膜乾燥系及び慣用の予備清浄吸着系との統合に関する本
発明の本質的な部分ではない。かかる低温空気分離技術
の代表例はチェング（Ｃｈｅｕｎｇ）の米国特許第４，
４４８，５４５号、パハード（Ｐａｈａｄｅ）らによる
米国特許第４，４５３，９５７号及びチェングの米国特
許第４，５９４，０８５号に開示されている。同様に、
本発明の実施に用いられる予備清浄吸着系は、この分野
で良く知られ且つ望ましくない汚染物をそれが低温空気
分離系に送られる前に乾燥供給空気流から除去すること
ができる任意の所望の吸着系を含む。用いられる予備清
浄吸着系は、二酸化炭素及び／または残留する水分を含
む他の残留物を、乾燥供給空気流から除去することがで
きる任意の都合の良い市販の系にすることができる。吸
着系は、通常、圧力変動吸着系であり、それは上記汚染
物を供給空気から高圧で吸着しそして系から除去するた
めに汚染物を低圧、例えば、ほとんど周囲圧力に近い圧
力で脱着するように運転される。かかる圧力系は典型的
には一対の吸着床を用い、一の床は吸着の目的で用いら
れ、その間、他方の床は再生される。上記床に用いられ
る典型的な吸着剤はアルミナ、ゼオライトモレキュラー
シーブまたはシリカゲルを含む。あるいは、かかる系を
、熱変動吸着サイクルで操作することができ、そこでは
所望の吸着は一層低温で実施され、脱着は高温度で成さ
れる。
【００２９】本発明の目的で、少なくとも約１０％、好
ましくは約２０％以上のパージ比、すなわち、非透過側
の還流パージガス／供給空気流比が、面積要求量、製品
損失及び戻り拡散を最小に保つために望ましい。パージ
比の要求はまた高圧よりも比較的低圧で大きくなる傾向
がある。
ましくは約２０％以上のパージ比、すなわち、非透過側
の還流パージガス／供給空気流比が、面積要求量、製品
損失及び戻り拡散を最小に保つために望ましい。パージ
比の要求はまた高圧よりも比較的低圧で大きくなる傾向
がある。
【００３０】本発明の実施例において、低温空気分離系
は乾燥、高純度窒素５０トンを生産するのに適する。通
常の予備清浄低温系中での空気からの窒素の回収率は典
型的には５２％の程度であるので、供給空気流の約４８
％が低圧廃棄物として利用される。低温系は、９１ｐｓ
ｉａの供給空気圧力により、４６℃（１１５Ｆ）の空気
温度で、１８ｐｓｉａの廃棄ガス圧力で運転するのが好
都合である。慣用の系においては、４６℃（１１５Ｆ）
のアフタークーラー露点、４℃（４０Ｆ）の冷却器製品
空気露点、及び−７４℃（−１００Ｆ）の吸着製品空気
露点が好都合に用いられることができる。かかる系に用
いる通常の機械式冷却器は約３００００ドルかかり、約
１０ＫＷの電力を消費する。かかる冷却器及び水分分離
器における空気圧降下は約２ｐｓｉ の程度あろう。本
発明の実施において、図１の具体例におけるように、冷
却器を５．９の酸素／窒素分離因子及び１０００以上の
水／空気分離因子を有する膜乾燥系に取り代えるのが好
ましい。膜乾燥系はらせん配置巻きの中空糸膜から構成
するのが望ましく、そしてポリビニリデンの不浸透性の
障壁を用いて膜を包囲し且つ向流パターンを発生するよ
うに操作するのが望ましい。乾燥操作の際の透過による
圧縮空気の損失量を最小にするために、膜のステージカ
ット、すなわち、透過／供給流れを極めて低く維持する
。しかしながら、上記のように、現実の運転におけるス
テージカットの一部は所望の水除去によるものであり、
それはもし所望の乾燥が達成されるべきならば避けられ
ないことを認めるべきである。従って、乾燥を向上する
には、酸素及び窒素の共透過から生じる乾燥ステージカ
ットは最小、すなわち、入力供給空気の約５％以下、好
ましくは、０．５％未満である。１８〜２０％の程度の
乾燥還流パージ比が特定の運転条件及び上記膜特性の下
で用いられる。膜乾燥系は、少なくとも１８％の上記乾
燥還流パージ比が用いられることを条件として、設備及
び電力コストのかなり低減並びに他の利益を達成するこ
とがわかる。
は乾燥、高純度窒素５０トンを生産するのに適する。通
常の予備清浄低温系中での空気からの窒素の回収率は典
型的には５２％の程度であるので、供給空気流の約４８
％が低圧廃棄物として利用される。低温系は、９１ｐｓ
ｉａの供給空気圧力により、４６℃（１１５Ｆ）の空気
温度で、１８ｐｓｉａの廃棄ガス圧力で運転するのが好
都合である。慣用の系においては、４６℃（１１５Ｆ）
のアフタークーラー露点、４℃（４０Ｆ）の冷却器製品
空気露点、及び−７４℃（−１００Ｆ）の吸着製品空気
露点が好都合に用いられることができる。かかる系に用
いる通常の機械式冷却器は約３００００ドルかかり、約
１０ＫＷの電力を消費する。かかる冷却器及び水分分離
器における空気圧降下は約２ｐｓｉ の程度あろう。本
発明の実施において、図１の具体例におけるように、冷
却器を５．９の酸素／窒素分離因子及び１０００以上の
水／空気分離因子を有する膜乾燥系に取り代えるのが好
ましい。膜乾燥系はらせん配置巻きの中空糸膜から構成
するのが望ましく、そしてポリビニリデンの不浸透性の
障壁を用いて膜を包囲し且つ向流パターンを発生するよ
うに操作するのが望ましい。乾燥操作の際の透過による
圧縮空気の損失量を最小にするために、膜のステージカ
ット、すなわち、透過／供給流れを極めて低く維持する
。しかしながら、上記のように、現実の運転におけるス
テージカットの一部は所望の水除去によるものであり、
それはもし所望の乾燥が達成されるべきならば避けられ
ないことを認めるべきである。従って、乾燥を向上する
には、酸素及び窒素の共透過から生じる乾燥ステージカ
ットは最小、すなわち、入力供給空気の約５％以下、好
ましくは、０．５％未満である。１８〜２０％の程度の
乾燥還流パージ比が特定の運転条件及び上記膜特性の下
で用いられる。膜乾燥系は、少なくとも１８％の上記乾
燥還流パージ比が用いられることを条件として、設備及
び電力コストのかなり低減並びに他の利益を達成するこ
とがわかる。
【００３１】膜乾燥系の付随の利点は、吸着−低温系に
４℃（４０Ｆ）の空気露点の供給物を提供することに制
限されないことにある。与えられた膜面積を用いて使用
したパージ比及び膜特性に依存して種々の量の空気を提
供することができる。乾燥空気の残留水分濃度は、膜面
積を増やすことのほかに、より大量のパージガスを使用
するかまたは高い水分離特性を有する膜を使用すること
により低減することができる。かかる残留水分含有量の
低減は、予備清浄吸着系中の吸着床により除去しなけれ
ばならない水蒸気量を減らすように働き、それによって
この系の能力を増しそして系のパージガス及びエネルギ
ー要求量を減らす。それゆえ、膜乾燥系の最適露点は膜
乾燥系中及び予備清浄吸着系中の水を除去する相対コス
トに依存することがわかる。
４℃（４０Ｆ）の空気露点の供給物を提供することに制
限されないことにある。与えられた膜面積を用いて使用
したパージ比及び膜特性に依存して種々の量の空気を提
供することができる。乾燥空気の残留水分濃度は、膜面
積を増やすことのほかに、より大量のパージガスを使用
するかまたは高い水分離特性を有する膜を使用すること
により低減することができる。かかる残留水分含有量の
低減は、予備清浄吸着系中の吸着床により除去しなけれ
ばならない水蒸気量を減らすように働き、それによって
この系の能力を増しそして系のパージガス及びエネルギ
ー要求量を減らす。それゆえ、膜乾燥系の最適露点は膜
乾燥系中及び予備清浄吸着系中の水を除去する相対コス
トに依存することがわかる。
【００３２】種々の変更及び改良を、特許請求の範囲に
記載した本発明の範囲を離れることなく、本文中に記載
したような方法及び系の詳細部においてなすことができ
ることを理解すべきである。従って、非対称または複合
膜構造を本発明の乾燥膜系に用いることができる。緻密
な膜は、通常、製品乾燥用に用いられるが、かかる緻密
な膜は上記のように該膜固有の限界のために好ましくな
い。
記載した本発明の範囲を離れることなく、本文中に記載
したような方法及び系の詳細部においてなすことができ
ることを理解すべきである。従って、非対称または複合
膜構造を本発明の乾燥膜系に用いることができる。緻密
な膜は、通常、製品乾燥用に用いられるが、かかる緻密
な膜は上記のように該膜固有の限界のために好ましくな
い。
【００３３】水及び二酸化炭素除去用の単一材料または
別々の材料を用いる１段階かあるいは２段階の具体例の
いずれかにおける、本発明の実施で用いる透過膜は、通
常、膜束の組立部材中に用いられる。かかる部材は典型
的には容器中配置され、膜系の主要な要素を含む膜モジ
ュールを形成する。膜系は単一のモジュールまたは複数
のモジュールを含んでも良く、後者は並列か直列のいず
れかで配置される。膜モジュールは、便利な中空糸状、
らせん巻き状、ひだ付の平坦なシート状または他の所望
の膜配置の膜の束を用いて構築することができる。膜モ
ジュールは空気供給側部及び反対側の透過ガス排出側部
を有するように構築される。中空糸膜に関して、供給側
は内部−外部操作用に孔側にするかあるいは外部−内部
操作用に中空糸外側のいずれかにすることができる。系
に供給空気を導入し且つ透過及び非透過流の両方を引き
出すための手段が提供される。
別々の材料を用いる１段階かあるいは２段階の具体例の
いずれかにおける、本発明の実施で用いる透過膜は、通
常、膜束の組立部材中に用いられる。かかる部材は典型
的には容器中配置され、膜系の主要な要素を含む膜モジ
ュールを形成する。膜系は単一のモジュールまたは複数
のモジュールを含んでも良く、後者は並列か直列のいず
れかで配置される。膜モジュールは、便利な中空糸状、
らせん巻き状、ひだ付の平坦なシート状または他の所望
の膜配置の膜の束を用いて構築することができる。膜モ
ジュールは空気供給側部及び反対側の透過ガス排出側部
を有するように構築される。中空糸膜に関して、供給側
は内部−外部操作用に孔側にするかあるいは外部−内部
操作用に中空糸外側のいずれかにすることができる。系
に供給空気を導入し且つ透過及び非透過流の両方を引き
出すための手段が提供される。
【００３４】上記のように、本発明に用いられるパージ
ガスは、本文中に言及したような源から、乾燥または比
較的乾燥ガスにすべきである。本分中に用いたように、
比較的乾燥したパージガスとは、乾燥した供給空気流中
の水分分圧を超えない水分分圧を有するのガスである。 好ましくは、上で開示したパージガス源に関する場合に
おけるように、上記パージガス水分分圧は上記空気流の
水分分圧の半分未満にすべきである。
ガスは、本文中に言及したような源から、乾燥または比
較的乾燥ガスにすべきである。本分中に用いたように、
比較的乾燥したパージガスとは、乾燥した供給空気流中
の水分分圧を超えない水分分圧を有するのガスである。 好ましくは、上で開示したパージガス源に関する場合に
おけるように、上記パージガス水分分圧は上記空気流の
水分分圧の半分未満にすべきである。
【００３５】膜は、乾燥空気流が乾燥した高純度の窒素
流を生産するための空気吸着−低温分離系に送られる前
に、空気流を乾燥するために極めて望ましい系及び方法
を提供することがわかる。便利な膜系中での乾燥を達成
することによって、水分を除去する一層高価な冷却器の
使用が避けられる。単一材料若しくは水及び二酸化炭素
除去を向上するための別々の材料の１または２段階装置
を用いる膜乾燥系の流れを処理することと、低温空気分
離系及び予備清浄吸着系とを統合することによって、比
較的乾燥したパージガスによる膜乾燥系の低圧透過側の
パージが好都合に達成される。向流パターンを設立する
ような膜束配置を用いることによって、乾燥操作の好ま
しい具体例を、乾燥した供給空気の向上した回収率をも
って実施することができ、それにより、クロスフロー透
過操作で生じるような圧縮空気のかなりの量の共透過が
回避される。
流を生産するための空気吸着−低温分離系に送られる前
に、空気流を乾燥するために極めて望ましい系及び方法
を提供することがわかる。便利な膜系中での乾燥を達成
することによって、水分を除去する一層高価な冷却器の
使用が避けられる。単一材料若しくは水及び二酸化炭素
除去を向上するための別々の材料の１または２段階装置
を用いる膜乾燥系の流れを処理することと、低温空気分
離系及び予備清浄吸着系とを統合することによって、比
較的乾燥したパージガスによる膜乾燥系の低圧透過側の
パージが好都合に達成される。向流パターンを設立する
ような膜束配置を用いることによって、乾燥操作の好ま
しい具体例を、乾燥した供給空気の向上した回収率をも
って実施することができ、それにより、クロスフロー透
過操作で生じるような圧縮空気のかなりの量の共透過が
回避される。
【図１】低温供給ガス分離系からの廃棄ガスを膜系用の
パージガスとして用いて低温系への供給ガスを乾燥する
本発明の具体例の概念的な流れ図である。
パージガスとして用いて低温系への供給ガスを乾燥する
本発明の具体例の概念的な流れ図である。
【図２】低温系用の吸着床予備清浄器から取り出したパ
ージガスを供給ガス膜乾燥系用のパージガスとして使用
する具体例の概念的な流れ図である。
ージガスを供給ガス膜乾燥系用のパージガスとして使用
する具体例の概念的な流れ図である。
Claims (27)
- 【請求項１】 空気から、乾燥した高純度の窒素及び
／または窒素を製造するための改善された系であって、
（ａ） 湿供給空気中に存在する水及び二酸化炭素を選
択的に透過することができる膜乾燥系であって、一の材
料が水の選択的透過用であり、他の材料が二酸化炭素の
選択的透過用である別々の膜材料を含む上記系と、（ｂ
） 上記膜乾燥系より不透過ガスとして取り出された乾
燥供給空気から、残留する水、二酸化炭素及び他の汚染
物を選択的に吸着することができる予備清浄吸着系と、
（ｃ） 空気を低温調製しそして乾燥した高純度の窒素
及び／または酸素製品ガスを乾燥廃棄ガスと一緒に生成
するための低温空気分離系と、 （ｄ） 比較的乾燥したパージガスを膜乾燥系の低圧透
過側に送って、そこから水分除去を向上するために、膜
の表面から水蒸気及び二酸化炭素を持ち去ること及び膜
を通じて供給空気流から水及び二酸化炭素を除去するた
めの推進力を維持することを促進するための管手段であ
って、上記比較的乾燥したパージガスが上記低温空気分
離系及び／または予備清浄吸着系からの廃棄物もしくは
製品ガスまたは周囲空気を含む上記管手段とを含み、そ
れによって、膜乾燥系の透過側にパージガスを供給する
ことが、最小の供給空気損失にて所望の水分及び二酸化
炭素を除去することを助長する上記系。 - 【請求項２】 上記膜乾燥系が、湿供給空気の流れと
それにほぼ平行に流れる透過ガスとによる向流パターン
に適合した膜束を含む請求項１の系。 - 【請求項３】 膜乾燥系用の上記乾燥パージガスが上
記低温空気分離系からの廃棄ガスを含む請求項１の系。 - 【請求項４】 低温空気分離系からの上記廃棄ガスの
一部分を上記予備清浄吸着系にそのパージガスとして送
るための管手段を含む請求項３の系。 - 【請求項５】 上記低温空気分離系からの廃棄ガスを
上記予備清浄吸着系にそのパージガスとして送るための
管手段を含み、上記予備清浄吸着系からの廃棄ガスが膜
乾燥系用の上記パージガスを含む請求項１の系。 - 【請求項６】 上記膜乾燥系が２段階の膜系を含む請
求項１の系。 - 【請求項７】 第１膜段階が供給空気からの水の除去
に適し且つ一の膜材料から構成され、そして第２膜段階
が供給空気から二酸化炭素の除去に適し且つ別の膜材料
から構成され、そして、上記低温空気分離系からの廃棄
ガスもしくは製品ガスまたは拡充空気を上記膜系の第２
段階にパージガスとして送るための追加の管手段を含む
請求項６の系。 - 【請求項８】 上記膜乾燥系が、湿供給空気の流れと
それにほぼ平行に流れる透過ガスとによる向流パターン
に適合した膜束を含む請求項５の系。 - 【請求項９】 低温空気分離系からの廃棄または製品
ガスまたは拡充空気を膜系の第１または第２段階にパー
ジガスとして送るための追加の管手段を含む請求項７の
系。 - 【請求項１０】 膜系の第２段階からの排出したパー
ジガス及び透過ガスを膜系の第１段階にパージガスとし
て送る管手段を含む請求項７の系。 - 【請求項１１】 上記低温空気分離系からの廃棄ガス
を上記予備清浄吸着系にパージガスとして送るための管
手段を含む請求項１０の系。 - 【請求項１２】 予備清浄吸着系からの廃棄ガスを膜
乾燥系にそのパージガスとして送るための管手段を含む
請求項１０の系。 - 【請求項１３】 予備清浄吸着系からの上記廃棄ガス
を、上記膜系の第２段階から排出された上記ガスと一緒
に、上記膜系第１段階に送る請求項１２の系。 - 【請求項１４】 空気から乾燥した高純度窒素及び／
または酸素を製造する改善された方法であって、（ａ）
供給空気を、そこから水及び二酸化炭素を選択的に透
過することができる膜乾燥系に送り、上記系が、一方が
水の選択透過用であり、他方が二酸化炭素の選択透過用
である別々の膜材料を含み、 （ｂ） こうして乾燥された供給空気を、上記膜乾燥系
より不透過ガスとして取り出された乾燥供給空気から、
二酸化炭素、残留水分、及び他の汚染物を選択的に吸着
することができる予備清浄吸着系に送り、 （ｃ） 空気を低温調製しそして乾燥した高純度の窒素
製品ガスを乾燥した酸素含有廃棄ガスと一緒に生成する
ために、上記予備清浄吸着系からの乾燥した予備清浄供
給空気を低温空気分離系に送り、 （ｄ） 乾燥した高純度窒素製品ガスを上記低温空気分
離系から回収し、そして、 （ｅ） 比較的乾燥したパージガスを、膜乾燥系の低圧
透過側に送って、供給空気からの水分分離を向上するた
めに、膜表面から水蒸気及び二酸化炭素を持ち去ること
及び膜を通じて供給空気流から水及び二酸化炭素を除去
するための推進力を維持することを促進し、上記比較的
乾燥したパージガスが上記低温空気分離系及び／または
予備清浄吸着系からの廃棄物もしくは製品ガスまたは周
囲空気を含み、それによって、膜乾燥系の透過側にパー
ジガスを供給することが、最小の供給空気損失にて、所
望の水分及び二酸化炭素を除去すること助長する上記方
法。 - 【請求項１５】 上記膜乾系が、湿供給空気の流れと
それにほぼ平行に流れる透過ガスとにより向流パターン
に適合した膜束を含む請求項１４の方法。 - 【請求項１６】 上記膜乾燥系用の乾燥パージガスが
上記低温空気分離系からの廃棄ガスを含む請求項１４の
方法。 - 【請求項１７】 低温空気分離系からの上記廃棄ガス
の一部分を上記予備清浄吸着系にそのためのパージガス
として送ることを含む請求項１６の方法。 - 【請求項１８】 上記低温空気分離系からの廃棄ガス
を上記予備清浄吸着系にそのためのパージガスとして送
り、上記予備清浄吸着系からの廃棄ガスが膜乾燥系用の
上記パージガスを含む請求項１４の方法。 - 【請求項１９】 上記膜乾燥系が２段階の膜系を含む
請求項１４の方法。 - 【請求項２０】 第１膜段階が供給空気からの水の除
去に適し且つ一の膜材料から構成され、そして第２膜段
階が供給空気から二酸化炭素の除去に適し且つ別の膜材
料から構成され、そして、上記低温空気分離系からの廃
棄もしくは製品ガスまたは拡充空気を上記膜系の第２段
階にパージガスとして送ることを含む請求項１９の方法
。 - 【請求項２１】 低温空気分離系からの廃棄ガスを上
記膜系の第２段階にパージガスとして送る請求項２０の
方法。 - 【請求項２２】 上記膜乾燥系が、湿供給空気の流れ
とそれにほぼ平行に流れる透過ガスとによる向流パター
ンに適合した膜束を含む請求項１８の方法。 - 【請求項２３】 低温空気分離系からの廃棄または製
品ガスまたは拡充空気を膜系の第１または第２段階に送
ることを含む請求項１９の方法。 - 【請求項２４】 膜系の第２段階からの排出したパー
ジ及び透過ガスを膜系の第１段階にパージガスとして送
ることを含む請求項１９の方法。 - 【請求項２５】 上記低温空気分離系からの廃棄ガス
を上記予備清浄吸着系にそのパージガスとして送ること
を含む請求項２４の方法。 - 【請求項２６】 予備清浄吸着系からの廃棄ガスを膜
乾燥系にそのパージガスとして送ることを含む請求項２
４の方法。 - 【請求項２７】 予備清浄吸着系からの廃棄ガスを、
上記膜系の第２段階から排出された上記ガスと一緒に、
上記膜系第１段階にパージガスとして送る請求項２６の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US539808 | 1990-06-18 | ||
| US07/539,808 US5116396A (en) | 1989-05-12 | 1990-06-18 | Hybrid prepurifier for cryogenic air separation plants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04227021A true JPH04227021A (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=24152739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3170386A Pending JPH04227021A (ja) | 1990-06-18 | 1991-06-17 | 低温空気分離プラント用のハイブリッド予備清浄器 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5116396A (ja) |
| EP (1) | EP0463535B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04227021A (ja) |
| KR (1) | KR960004608B1 (ja) |
| CN (1) | CN1031924C (ja) |
| BR (1) | BR9102492A (ja) |
| CA (1) | CA2044727C (ja) |
| DE (1) | DE69101591T2 (ja) |
| ES (1) | ES2051052T3 (ja) |
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