JPH0639231A - 吸着剤容器 - Google Patents

吸着剤容器

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JPH0639231A
JPH0639231A JP4242122A JP24212292A JPH0639231A JP H0639231 A JPH0639231 A JP H0639231A JP 4242122 A JP4242122 A JP 4242122A JP 24212292 A JP24212292 A JP 24212292A JP H0639231 A JPH0639231 A JP H0639231A
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JP
Japan
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adsorbent
flow
gas mixture
passages
component
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JP4242122A
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English (en)
Inventor
Karl O Toppel
カール・オー・トッパル
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Messer LLC
Original Assignee
BOC Group Inc
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Publication date
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    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438—Cooling or heating systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
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    • B01J8/025—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a cylindrical shaped bed
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コールドスポットによる吸着剤の能力低下を
防止するのに使用される吸着剤容器を提供する。 【構成】 吸着剤容器１０の吸着剤層のある区域内に低
下した温度のコールドスポットが生成される。対流式熱
交換器４６をコールドスポット中に延ばして、コールド
スポットの温度を上昇させる。対流式熱交換器には、流
入する多成分ガス混合物又は外へ出ていく脱着成分が、
コールドスポットを通過し、これによって熱をコールド
スポットに伝達するための環状流れ区域５２が設けら
れ、流入する多成分ガス混合物に対して充分に長い直線
的流れを与えて、充分に流れを生成させるよう機能し、
吸着剤層内での多成分ガス混合物の不均一な配分が防止
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力スイング吸着プロ
セスに使用される吸着剤層を形成するための吸着剤を含
んだ吸着剤容器に関するものであって、吸着剤層中にコ
ールドスポットが形成され、及び／又は、吸着剤層への
流れが充分には生成されない。さらに詳細には本発明
は、コールドスポットの温度を上昇させるため、及び／
又は吸着剤層への流れを充分に生成させるために対流式
熱交換器を配置した吸着剤容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】多成分ガス混合物から、その中に含有さ
れているある成分を吸着することによって生成物ガスを
得るのに、圧力スイング吸着が使用される。酸素を生成
させるための典型的な圧力スイング吸着プロセスにおい
ては、ゼオライトペレットでつくられた吸着剤中に空気
が加圧状態にて通され、窒素が吸着されて実質的に酸素
で構成された生成物ガスが得られる。次いで、吸着剤か
ら窒素を脱着することによって、吸着剤が再生される。
吸着剤容器を交互に使用して生成物が得られるよう、あ
るいは吸着剤が再生できるよう、圧力スイング吸着プロ
セスを実施する際には通常、吸着剤を含有するいくつか
の相互接続された吸着剤容器が使用される。
【０００３】吸着剤による吸着は発熱を伴い、一方、吸
着剤からの脱着は吸熱を伴う。圧力スイング吸着プロセ
スを熱力学的完全性に沿って行えるとすれば、吸着によ
って得られる熱を脱着において利用できるであろう。し
かしながら、吸着は吸着剤層において均一には起こらな
い。さらに、熱は、生成物ガスと脱着されたガスに運び
去られる。この結果、吸着剤容器の入口近くにコールド
スポットが、そして吸着剤容器の出口近くにホットスポ
ットが形成される。しかしながら、例えばゼオライト等
のある種の吸着剤の吸着能力は、温度が低下すると共に
低下し、従ってコールドスポット内では吸着の有効性が
低下する。
【０００４】吸着の有効性を低下させる可能性のある他
のファクターは、吸着剤層へのガス混合物の流れに関す
るものである。例えば、ベンドやＴ形取り付け具が吸着
剤容器の入口にあまりにも近く設置されていると、ガス
混合物の流れは、それが吸着剤容器中に入る際に充分に
は生成されない。すなわちガス混合物の流れを横切る形
でガス混合物の流速が変化する。この欠点は、吸着剤層
内においてガス混合物が不均等な形で配分され、このた
めガス混合物の成分が実際に吸着剤層中に吸着される程
度が減少する、ということである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コールドス
ポットの温度を上昇させるのに、従ってコールドスポッ
トによる吸着剤の吸着能力低下を防止するのに使用され
る装置を提供する。本発明はさらに、分離すべきガスが
吸着剤層の全体にわたって確実に均等に配分されるよ
う、吸着剤層に入る流れを充分に生成させるためのコン
パクトな装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧力スイング
吸着プロセスにおいて使用される吸着剤層を形成するた
めの吸着剤を含んだ吸着剤容器を提供する。本吸着剤容
器においては、多成分ガス混合物中のある成分が吸着さ
れて前記成分を本質的に含まない生成物ガスが生成さ
れ、吸着剤層から前記成分を脱着させることによって吸
着剤層が再生される。吸着剤は、温度が下がると吸着能
力が低下し、圧力スイング吸着プロセスにより吸着剤層
内に低下した温度のコールドスポットが生成される。
【０００７】吸着剤容器は、 前記多成分ガス混合物と
前記脱着成分がそれぞれ、吸着剤層に対して流入・流出
するときに通る入口を有している。熱伝導性材料で製造
された少なくとも１つの細長い対流式熱交換器が、吸着
剤容器内にてコールドスポットに達するよう配置されて
いる。少なくとも１つの細長い対流式熱交換器は、前記
多成分ガス混合物と前記脱着成分が、前記吸着剤容器に
対して流入・流出する際に、反対方向を向いていて縦に
延びた少なくとも２つの通路を通過するよう、互いに且
つ前記入口と連通関係にある前記少なくとも２つの反対
方向を向いた通路を有する。この結果、多成分ガス混合
物と脱着成分からコールドスポットに熱が伝達され、コ
ールドスポットの温度が前記低下した温度より高くな
る。従って、温度の上昇と共に、吸着剤の吸着能力の低
下が少なくなる。
【０００８】他の態様においては本発明は、圧力スイン
グ吸着プロセスにおいて使用される吸着剤層を形成する
ための吸着剤を含んだ吸着剤容器であって、多成分ガス
混合物中のある成分が吸着されて、前記成分を本質的に
含まない生成物ガスが生成される。この多成分ガス混合
物が、充分には生成されていない流れ（ｎｏｎ−ｆｕｌ
ｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｌｏｗ）の条件下で吸着
剤容器に供給される。この結果、多成分ガス混合物は吸
着剤層に均等に配分されなくなる。
【０００９】吸着剤容器は、多成分ガス混合物の充分に
は生成されていない流れが吸着剤容器中に入る際に通る
入口を有する。多成分ガス混合物の不均一な配分に付き
ものの問題を解決するために、細長いフローデベロッパ
ー（ｆｌｏｗ ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）が設けられる。フ
ローデベロッパーは吸着剤容器内に設置され、反対方向
を向いていて縦に延びた２つの通路を有する。縦に延び
た２つの通路は、多成分ガス混合物が、吸着剤容器の内
部に入る前にこの２つの通路を通過するよう、互いに且
つ前記入口と連通関係になっている。前記多成分ガスが
前記吸着剤容器に入る直前に流れる前記２つの通路の一
方が、前記多成分ガス混合物の流れを充分に生成させる
ための充分な長さを有する直線的な流れを与えるよう形
づくられている。
【００１０】さらに他の態様においては、本発明は、前
述の細長い熱交換器を少なくとも１つ含んだ吸着剤容器
を提供する。こうした熱交換器は、フローデベロッパー
としても機能するよう製造することができる。このよう
な場合、前記多成分ガスが前記吸着剤容器に入る直前に
流れる前記少なくとも２つの通路の一方が、前記多成分
ガス混合物の流れを充分に生成させるための充分な長さ
を有する直線的な流れを与えるよう形づくられている。
【００１１】図１を参照すると、本発明による吸着剤容
器１０が示されている。吸着剤容器１０は、空気から酸
素を分留する際に使用するゼオライト吸着剤を収容する
ための内部１２を有する。当業者には周知のことである
が、吸着剤容器１０は、プロセス上考慮すべき事柄や使
用する吸着剤の量に完全に依存した形で示されているも
のよりもっと広く、あるいはもっとフラットに形づくる
ことができる。
【００１２】吸着剤容器１０の端部における開口１８と
２０に、一対の反対方向を向いた入口ディストリビュー
タ１４と出口ディストリビュータ１６が設けられてお
り、当業者によく知られている仕方で所定の場所に保持
される。入口ディストリビュータ１４と出口ディストリ
ビュータ１６には、エンドウォール２２と２４、及び開
口１８と２０に突き出た円筒形状のサイドウォール２６
と２８が取り付けられている。エンドウォール２２と２
４には、エンドウォール２２において画定されている入
口開口３０と、エンドウォール２４において画定されて
いる出口開口３２が設けられており、またサイドウォー
ル２６と２８にはそれぞれ、複数のスリット状開口３４
と３６が設けられている。出口ディストリビュータ１６
には、プロセスガスがサイドウォール２８のスリット状
開口３６を通るのを抑制するよう、サイドウォール２８
に接続された反対側エンドウォール３７が設けられてい
る。入口ディストリビュータ１４には、このような反対
側エンドウォールは設けられておらず、フローディスト
リビュータのある１つの変形を形成している。
【００１３】入口パイプ３８と出口パイプ４０はそれぞ
れ、エンドウォール２２と２４の入口開口３０と出口開
口３２を通り抜けており、それぞれエンドウォール２２
と２４に溶接されている。加圧された空気が入口パイプ
３８を介して吸着剤容器１０の内部１２に入り、吸着剤
容器１０内に含まれているゼオライト吸着剤により窒素
が吸着される。ゼオライト吸着剤（図示せず）は、吸着
剤容器１０内にて、当業者によく知られた仕方で有孔支
持構造物４２と４４（吸着剤に対するプロセスガスの出
入りは可能）の間に収容・支持される。この有孔支持構
造物により、吸着剤容器１０の内部１２内にて、ゼオラ
イト吸着剤の上下にプロセスガスの蓄積と配分を可能に
する充分な容積をつくりだすことができる。
【００１４】ゼオライト吸着剤内での窒素の吸着によ
り、窒素を本質的に含まない酸素ガス生成物が得られ、
窒素は出口導管４０を介して吸着剤容器１０から排出さ
れる。当業者には周知のことであるが、パージガス、裏
込めガス、及び均等化ガス等のさらなるプロセス流れ
も、出口導管４０を介して吸着剤容器１０に対する流入
・流出が行われる。再生時においては、入口導管３８に
減圧が施されて、吸着された窒素をゼオライトから脱着
させ、入口導管３８を介して吸着剤容器１０から抜き取
られる。
【００１５】前述したように、吸着熱により、出口ディ
ストリビュータ１６より入口ディストリビュータ１４に
より近い、吸着剤容器１０内に含まれたゼオライト中に
コールドスポットが形成されやすい。吸着剤容器１０に
おいて、コールドスポットは、容器内に含まれているゼ
オライト中央部の下側１／３の区域にて存在する。コー
ルドスポット内におけるゼオライトの温度低下は、ゼオ
ライトの窒素吸着能力の低下をきたす。本発明において
は、熱伝導性材料（例えばステンレス鋼）で製造された
細長い対流式熱交換器４６によってコールドスポットが
加熱される。熱交換器４６は、吸着剤容器内においてコ
ールドスポット中に達するよう配置されている。
【００１６】熱交換器４６は、吸着剤容器１０の内部１
２に入る空気のための、あるいは吸着剤容器１０の内部
１２から出ていく脱着窒素のための逆転流路を有する。
空気（一般には０℃）はコールドスポット（−６０℃）
よりはるかに温度が高いので、流入する空気によって使
用される逆転流路はコールドスポットの温度を上昇させ
やすい。さらに、脱着された窒素は約２０℃で、コール
ドスポットよりかなり高温であるので、出ていく脱着窒
素からコールドスポットに熱が伝達されて、コールドス
ポットの温度が上昇し、従ってゼオライト吸着剤の性能
低下が防止される。
【００１７】対流式熱交換器４６は、内側に突き出るよ
うな大きさにつくられていて、且つ熱交換器４６の内側
チューブを形成するようオープン状態になっている入口
パイプ３８、外側チューブ４８、及び内側エンドキャッ
プ５０を含んでいる。内側エンドキヤップ５０は、外側
チューブ４８の端部の一方に接続されている。外側チュ
ーブ４８は、入口ディストリビュータ１４の円筒状サイ
ドウォール２６に対する端部の他方に接続されている。
熱交換器４６の構造は、入口パイプ３８によって形成さ
れる反対方向を向いていて縦に延びた２つの通路、及び
入口パイプ３８と外側チューブ４８との間に形成される
環状流れ区域５２を有する。例えば、入口パイプ３８に
よって形成される通路を通過している空気は、コールド
スポット中に流れ込んでコールドスポットを加熱する。
次いで空気は内側エンドキヤップ５０にて方向を逆に
し、環状流れ区域５２によって形成される通路を流れ
る。次いで空気は入口ディストリビュータ１４中に流
れ、スリット状開口３４を介して容器１０の内部１２に
進む。スリット状開口３４を通過した後、空気は再び方
向を逆に変えて吸着剤中に流れていく。脱着された窒素
は、流入空気が流れたのとは逆の流路に沿って流れる。
【００１８】これらの通路は、これら２つの通路によっ
て画定される逆向き流路の通過時に、空気又は脱着窒素
からコールドスポットに、細長い熱交換器４６を形成し
ている熱伝導性材料を介して熱が伝達できるよう設計さ
れている。実際上、このことは、コールドスポット区域
に達するよう、あるいは吸着剤層のコールドスポット区
域にわずかに入り込むよう熱交換器４６を適切なサイズ
に作製することによって行われる。必要に応じて、熱交
換器４６は吸着剤容器１０の全長にまで延ばしてもよ
い。
【００１９】熱交換器４６は、吸着剤容器１０への空気
の流入が充分には生成されない場合に、このような流れ
を充分に生成するよう作用することができる。この点に
おいて、空気が吸着剤容器に流れる際に通る取り付け具
やベンドを、吸着剤容器に対する入口に極めて近く配置
することが時として必要になる。空気流れは、ベンドや
Ｔ形取り付け具により方向を変えるので、空気流れを横
切る形での速度分布は不均一となるか又は充分には生成
されなくなる。一般には、Ｔ形取り付け具やベンドの後
に６以上のパイプ直径の直線的な流れが与えられて、吸
着剤容器に入る前に空気流れを充分に生成させることが
できる。他の設計上の事柄のためにこのことが行えない
場合、空気流れを横切る形での不均一な速度分布によ
り、空気はそれ自体、吸着剤容器中に（従って吸着剤中
に）不均一に配分されることになる。この結果、吸着剤
が不均等に使用されて、吸着剤層の吸着能力低下をきた
す。
【００２０】対流式熱交換器４６は、空気が吸着剤層に
入る前に、空気に対して充分な直線的流れを生成させる
ことによって、この問題点を解消する。この点に関し
て、この充分な直線的流れは環状流れ区域５２によって
与えられる。環状流れ区域５２の長さを減らすために
（従って熱交換器４６の長さを減らすために）、環状流
れ区域５２内に、放射状に延びたプレート５４のような
フロー・ストレートナー（ｆｌｏｗ ｓｔｒａｉｇｈｔ
ｅｎｅｒ）を取り付けることができる。プレート５４の
代わりに、オープンエンドパイプ（ｏｐｅｎ ｅｎｄｅ
ｄ ｐｉｐｅ）の束を環状流れ区域に挿入することもで
きる。
【００２１】コールドスポットの問題に加えて、前述し
たような流れ生成の問題が、圧力スイング吸着システム
設計物に固有のものである場合は、熱交換器を、流入空
気の流れを充分に生成するよう設計することができる。
以上のことからわかるように、熱交換器４６は、潜在的
なコールドスポットの問題にかまわずに、流れ生成の問
題だけを解決するよう設計することができる。熱交換器
４６の使用に関する可能な実施態様においては、環状流
れ区域５２と入口パイプ３８との流れ区域の面積はそれ
ぞれ、プロセスパイプ中の過剰な圧力降下を防止するた
めに、プロセスパイプの横断面積以上でなければならな
い。上記の実施態様に加えて、本発明の他の可能な実施
態様では、２つ以上の細長い対流式熱交換器、又は２つ
より多い通路を有する１つの細長い対流式熱交換器を使
用することを含む。このような実施態様の欠点は、追加
の通路によって生成される圧力降下が大きくなることで
ある。
【００２２】本発明の好ましい実施態様について詳細に
説明してきたが、当業者にとっては、本発明の精神と範
囲を逸脱することなく多くの変形や改良形が可能である
ことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸着剤容器の概略断面図である。
【図２】図１のライン２−２に沿って切り取った断面図
である。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力スイング吸着プロセスにおいて使用
    される吸着剤層を形成するための吸着剤を含んだ吸着剤
    容器であって、多成分ガス混合物中のある成分を吸着し
    て前記成分を本質的に含まない生成物ガスを生成し、吸
    着剤層から前記成分を脱着させることによって吸着剤層
    を再生し、吸着剤は、温度が下がると吸着能力が低下
    し、圧力スイング吸着プロセスにより吸着剤層内に低下
    した温度のコールドスポットが生成され、そして前記多
    成分ガス混合物と前記脱着成分がそれぞれ、吸着剤層に
    対して流入・流出するときに通る入口を前記吸着剤容器
    が有しており、このとき改良点が、 熱伝導性材料から製造されていて、前記コールドスポッ
    ト中に達するよう前記吸着剤容器内に配置されており、
    そして反対方向を向いていて縦に延びた少なくとも２つ
    の通路を有する、少なくとも１つの細長い対流式熱交換
    器を含むことにあり、 このとき前記多成分ガス混合物と前記脱着成分が、前記
    吸着剤容器に対して流入・流出する際に前記の少なくと
    も２つの反対方向を向いた通路を通過し、前記コールド
    スポットに熱を伝達し、これによってコールドスポット
    の温度を前記低下した温度より高くし、吸着剤の吸着能
    力の低下を少なくするよう、前記の反対方向を向いてい
    て縦に延びた少なくとも２つの通路が、互いに且つ前記
    入口と連通関係にある、前記吸着剤容器。
  2. 【請求項２】 前記熱交換器が （ａ） 前記コールドスポット中に突き出た細長い外側
    チューブ； （ｂ） 前記外側チューブの一端に接続された内側エン
    ドキャップ；及び （ｃ） 前記外側チューブ内にて同軸的に延びていて、
    前記外側チューブとの間に環状流れ区域が画定されるよ
    うなサイズの細長い内側チューブ；を含み、 このとき前記少なくとも２つの通路の一方が前記環状流
    れ区域によって形成され、そして前記少なくとも２つの
    通路の他方が前記細長い内側チューブによって形成され
    ている、請求項１記載の吸着剤容器。
  3. 【請求項３】 前記内側チューブ、及び前記外側チュー
    ブと前記内側チューブとの間に画定された環状流れ区域
    が、圧力スイング吸着プロセスにおけるプロセスパイプ
    以上の流れ区域を有する、請求項２記載の吸着剤容器。
  4. 【請求項４】 前記内側チューブと前記外側チューブが
    いずれも円筒形状をしており、前記内側エンドキャップ
    が半球形状をしている、請求項３記載の吸着剤容器。
  5. 【請求項５】 圧力スイング吸着プロセスにおいて使用
    される吸着剤層を形成するための吸着剤を含んだ吸着剤
    容器であって、多成分ガス混合物中のある成分を吸着し
    て前記成分を本質的に含まない生成物ガスを生成し、前
    記多成分ガス混合物を、充分には生成されていない流れ
    の条件下にて吸着剤容器に供給し、そして前記多成分ガ
    ス混合物の前記充分には生成されていない流れが前記吸
    着剤容器に入るときに通る入口を前記吸着剤容器が有し
    ており、このとき改良点が、 前記吸着剤容器内に配置されていて、前記多成分ガスが
    前記吸着剤容器の内部に入る前に２つの通路を通過する
    よう、互いに且つ前記入口と連通した反対方向を向いて
    いて縦に延びた２つの通路を有する細長いフローデベロ
    ッパーを含むことにあり、 このとき前記多成分ガスが前記吸着剤容器に入る直前に
    流れる２つの通路の一方が、前記多成分ガス混合物の流
    れを充分に生成させるための充分な長さを有する妨げら
    れない直線的な流れを与えるよう形づくられている、前
    記吸着剤容器。
  6. 【請求項６】 前記多成分ガス混合物の流れを直線的に
    するための、そしてこれによって前記多成分ガス混合物
    の流れを充分に生成させるのに必要とされる前記充分な
    長さを小さくするための、少なくとも２つの通路の一方
    の内部に配置された流れ直線化手段、をさらに含む。請
    求項５記載の吸着剤容器。
  7. 【請求項７】 前記の細長いフローデベロッパーが （ａ） 細長い外側チューブ； （ｂ） 前記外側チューブの一端に接続された内側エン
    ドキャップ；及び （ｃ） 前記外側チューブ内にて同軸的に延びていて、
    前記外側チューブとの間に環状流れ区域が画定されるよ
    うなサイズの細長い内側チューブ；を含み、 このとき前記２つの通路の一方が前記環状流れ区域によ
    って形成され、そして前記２つの通路の他方が前記細長
    い内側チューブによって形成されている、請求項５記載
    の吸着剤容器。
  8. 【請求項８】 前記多成分ガス混合物の流れを直線的に
    するための、そしてこれによって前記多成分ガス混合物
    の流れを充分に生成させるのに必要とされる前記充分な
    長さを小さくするための、前記環状流れ区域の内部に配
    置された流れ直線化手段、をさらに含む。請求項７記載
    の吸着剤容器。
  9. 【請求項９】 前記内側チューブ、及び前記外側チュー
    ブと前記内側チューブとの間に画定された環状流れ区域
    が、圧力スイング吸着プロセスにおけるプロセスパイプ
    以上の流れ区域を有する、請求項８記載の吸着剤容器。
  10. 【請求項１０】 前記内側チューブと前記外側チューブ
    がいずれも円筒形状をしており、前記内側エンドキャッ
    プが半球形状をしている、請求項９記載の吸着剤容器。
  11. 【請求項１１】 圧力スイング吸着プロセスにおいて使
    用される吸着剤層を形成するための吸着剤を含んだ吸着
    剤容器であって、多成分ガス混合物中のある成分を吸着
    して前記成分を本質的に含まない生成物ガスを生成し、
    吸着剤層から前記成分を脱着させることによって吸着剤
    層を再生し、吸着剤は、温度が下がると吸着能力が低下
    し、前記多成分ガス混合物を、充分には生成されていな
    い流れの条件下にて吸着剤容器に供給し、圧力スイング
    吸着プロセスにより吸着剤層内に低下した温度のコール
    ドスポットが生成され、そして前記多成分ガス混合物の
    充分には生成されていない流れと前記脱着成分がそれぞ
    れ、吸着剤層に対して流入・流出するときに通る入口を
    前記吸着剤容器が有しており、このとき改良点が、 熱伝導性材料から製造されていて、前記コールドスポッ
    ト中に達するよう前記吸着剤容器内に配置されており、
    そして反対方向を向いていて縦に延びた少なくとも２つ
    の通路を有する、少なくとも１つの細長い対流式熱交換
    器を含むことにあり、 このとき前記多成分ガス混合物と前記脱着成分が、前記
    吸着剤層に対して流入・流出する際に前記の少なくとも
    ２つの反対方向を向いた通路を通過し、前記コールドス
    ポットに熱を伝達し、これによってコールドスポットの
    温度を前記低下した温度より高くし、吸着剤の吸着能力
    の低下を少なくするよう、前記の反対方向を向いていて
    縦に延びた少なくとも２つの通路が、互いに且つ前記入
    口と連通関係にあり、そして前記多成分ガスが前記吸着
    剤容器に入る直前に流れる少なくとも２つの通路の一方
    が、前記多成分ガス混合物の流れを充分に生成させるた
    めの充分な長さを有する直線的な流れを与えるよう形づ
    くられている、前記吸着剤容器。
  12. 【請求項１２】 前記多成分ガス混合物の流れを直線的
    にするための、そしてこれによって前記多成分ガス混合
    物の流れを充分に生成させるのに必要とされる前記充分
    な長さを小さくするための、少なくとも２つの通路の一
    方の内部に配置された流れ直線化手段、をさらに含む。
    請求項１１記載の吸着剤容器。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つの細長い熱交換器
    が （ａ） 前記コールドスポット中に突き出た細長い外側
    チューブ； （ｂ） 前記外側チューブの一端に接続された内側エン
    ドキャップ；及び （ｃ） 前記外側チューブ内にて同軸的に延びていて、
    前記外側チューブとの間に環状流れ区域が画定されるよ
    うなサイズの細長い内側チューブ；を含み、 このとき前記少なくとも２つの通路の一方が前記環状流
    れ区域によって形成され、そして前記少なくとも２つの
    通路の他方が前記細長い内側チューブによって形成され
    ている、請求項１１記載の吸着剤容器。
  14. 【請求項１４】 前記多成分ガス混合物の流れを直線的
    にするのに必要とされる前記充分な長さを小さくするた
    めの、前記環状流れ区域の内部に配置された流れ直線化
    手段、をさらに含む。請求項１３記載の吸着剤容器。
  15. 【請求項１５】 前記内側チューブ、及び前記外側チュ
    ーブと前記内側チューブとの間に画定された前記環状流
    れ区域が、圧力スイング吸着プロセスにおけるプロセス
    パイプ以上の流れ区域を有する、請求項１４記載の吸着
    剤容器。
  16. 【請求項１６】 前記内側チューブと前記外側チューブ
    がいずれも円筒形状をしており、前記内側エンドキャッ
    プが半球形状をしている、請求項１５記載の吸着剤容
    器。
JP4242122A 1991-09-25 1992-09-10 吸着剤容器 Pending JPH0639231A (ja)

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