JPH10174832A - 可変生産流量を伴う吸着によるガスの処理方法および装置 - Google Patents
可変生産流量を伴う吸着によるガスの処理方法および装置Info
- Publication number
- JPH10174832A JPH10174832A JP9203396A JP20339697A JPH10174832A JP H10174832 A JPH10174832 A JP H10174832A JP 9203396 A JP9203396 A JP 9203396A JP 20339697 A JP20339697 A JP 20339697A JP H10174832 A JPH10174832 A JP H10174832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorber
- machine
- gas
- value
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—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
- 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
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/053—Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40013—Pressurization
- B01D2259/40015—Pressurization with two sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40064—Five
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40077—Direction of flow
- B01D2259/40081—Counter-current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/401—Further details for adsorption processes and devices using a single bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—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
- 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
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】生産流量が非常に変化し得る場合に圧力スウィ
ング吸着によりガスを処理する方法および装置を提供す
る。 【解決手段】一端（７）が可変開放弁（９，１１）を備
えたライン（８，１０）を介して少なくとも１つの容器
（２，３）に接続され、他端（１２）が速度調整器
（５）に接続された可逆的圧縮／吸引排気機械（４）に
接続されている単一の吸着装置（１）を用いてサイクル
を行う。
ング吸着によりガスを処理する方法および装置を提供す
る。 【解決手段】一端（７）が可変開放弁（９，１１）を備
えたライン（８，１０）を介して少なくとも１つの容器
（２，３）に接続され、他端（１２）が速度調整器
（５）に接続された可逆的圧縮／吸引排気機械（４）に
接続されている単一の吸着装置（１）を用いてサイクル
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気圧を超える高
サイクル圧と大気圧を下回る低サイクル圧との間での圧
力スウィング吸着によりガスを処理するための方法に関
する。本発明は、特に、大気空気からの酸素の生産に適
用される。
サイクル圧と大気圧を下回る低サイクル圧との間での圧
力スウィング吸着によりガスを処理するための方法に関
する。本発明は、特に、大気空気からの酸素の生産に適
用される。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生産
流量が高度に可変的である状況、特にある時間インタバ
ル中に公称流量（nominal flow rate）での操作から低
下した流量での操作に切り替えることが必要である場合
に、サイクルの極圧を一定に保つことが可能であるよう
に、単一吸着装置もしくは単吸着装置を使用することを
可能とする方法および装置を提供することにある。
流量が高度に可変的である状況、特にある時間インタバ
ル中に公称流量（nominal flow rate）での操作から低
下した流量での操作に切り替えることが必要である場合
に、サイクルの極圧を一定に保つことが可能であるよう
に、単一吸着装置もしくは単吸着装置を使用することを
可能とする方法および装置を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の主題は、大気圧以上の高サイクル圧と大気
圧を下回る低サイクル圧との間の圧力スウィング吸着に
よりガスを処理するための方法であって、少なくとも１
つの容器と可逆的圧縮／吸入排気（pumping）機械とに
接続された単一吸着装置を使用し、生産相と、サイクル
の低圧までの向流吸入排気によるパージ工程を含む再生
相と、最終の並流再圧縮工程を含む再圧縮相とを包含す
るサイクルを上記吸着装置内で行い、生産流量が第１の
値ＮＤから非常に異なる第２の値Ｄに低下（あるいは増
加）したときに、生産相、パージ工程および最終再圧縮
工程中に上記機械の回転速度を低下（あるいは増加）さ
せ、生産相中に上記吸収装置を出るガス生成物の流れ断
面積（cross-sectional flow area）を減少（あるい
は、増加）させ、かつ生産相、パージ工程および最終再
圧縮工程の持続時間を増加（あるいは減少）させること
を特徴とする方法にある。
に、本発明の主題は、大気圧以上の高サイクル圧と大気
圧を下回る低サイクル圧との間の圧力スウィング吸着に
よりガスを処理するための方法であって、少なくとも１
つの容器と可逆的圧縮／吸入排気（pumping）機械とに
接続された単一吸着装置を使用し、生産相と、サイクル
の低圧までの向流吸入排気によるパージ工程を含む再生
相と、最終の並流再圧縮工程を含む再圧縮相とを包含す
るサイクルを上記吸着装置内で行い、生産流量が第１の
値ＮＤから非常に異なる第２の値Ｄに低下（あるいは増
加）したときに、生産相、パージ工程および最終再圧縮
工程中に上記機械の回転速度を低下（あるいは増加）さ
せ、生産相中に上記吸収装置を出るガス生成物の流れ断
面積（cross-sectional flow area）を減少（あるい
は、増加）させ、かつ生産相、パージ工程および最終再
圧縮工程の持続時間を増加（あるいは減少）させること
を特徴とする方法にある。
【０００４】また、本発明の主題は、上記方法を実施さ
せるための装置にある。本発明の１つの側面によれば、
本装置は、可変開放弁を備えた第１のラインを介して、
出口と呼ばれる一端において少なくとも１つの第１の容
器に接続された吸着装置、上記吸着装置の入口と呼ばれ
る他端に接続した可逆的圧縮／吸引排気機械、および上
記可逆的機械に接続した速度調整器（speed variator）
を備える。
せるための装置にある。本発明の１つの側面によれば、
本装置は、可変開放弁を備えた第１のラインを介して、
出口と呼ばれる一端において少なくとも１つの第１の容
器に接続された吸着装置、上記吸着装置の入口と呼ばれ
る他端に接続した可逆的圧縮／吸引排気機械、および上
記可逆的機械に接続した速度調整器（speed variator）
を備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【０００６】図１に示されるプラントは、典型的に約９
０ないし９５％の純度を有する酸素富化空気または不純
酸素（簡便のために、「酸素」という）を生産すること
を意図されたものである。
０ないし９５％の純度を有する酸素富化空気または不純
酸素（簡便のために、「酸素」という）を生産すること
を意図されたものである。
【０００７】図示の態様において、このプラントは、本
質的に、単一吸着装置１、２つの容器２および３、有利
にはルーツ型のものである可逆的多重ローブ圧縮／吸引
排気機械４、機械４に接続した速度調整器５、および電
子制御ユニット６を備えている。吸着装置１の入口７、
すなわちガス生成物が出るその端部は、可変開放弁９を
備えたライン８を介して容器２に接続されている。出口
７は、また、可変開放弁１１を備えた他のライン１０を
介して容器３に接続されている。
質的に、単一吸着装置１、２つの容器２および３、有利
にはルーツ型のものである可逆的多重ローブ圧縮／吸引
排気機械４、機械４に接続した速度調整器５、および電
子制御ユニット６を備えている。吸着装置１の入口７、
すなわちガス生成物が出るその端部は、可変開放弁９を
備えたライン８を介して容器２に接続されている。出口
７は、また、可変開放弁１１を備えた他のライン１０を
介して容器３に接続されている。
【０００８】機械４の２つの入口／輸送ポートのうち、
一方のポートは、吸着装置の出口７とは反対端にある、
吸着装置の入口１２に直接接続されており、他方のポー
トは、大気に直接接続されている。ここで、「直接」と
いう表現は、対応する経路に弁が提供されていないこと
を意味する。
一方のポートは、吸着装置の出口７とは反対端にある、
吸着装置の入口１２に直接接続されており、他方のポー
トは、大気に直接接続されている。ここで、「直接」と
いう表現は、対応する経路に弁が提供されていないこと
を意味する。
【０００９】生産ライン１３は、容器３から延出し、流
量計１４はこのライン１３により輸送されたガス生成物
の流量を測定する。流量計は、測定した流量を表す信号
を制御ユニット６に送り、この制御ユニット６は、この
情報に基づいて、機械４の回転速度と弁９および１１を
開放する程度を、以下詳述するように、調節する信号を
速度調整器５および弁９、１１に送る。
量計１４はこのライン１３により輸送されたガス生成物
の流量を測定する。流量計は、測定した流量を表す信号
を制御ユニット６に送り、この制御ユニット６は、この
情報に基づいて、機械４の回転速度と弁９および１１を
開放する程度を、以下詳述するように、調節する信号を
速度調整器５および弁９、１１に送る。
【００１０】上記装置により、例示として図２に示すよ
うなサイクルが、公称流量ＤＮで酸素を生産するため
に、吸着装置１内で行われる。１分ないし数分のサイク
ル時間Ｔを選ぶことができる。当該例においては、Ｔ＝
９０秒である。時間ｔが横軸に、絶対圧Ｐが縦軸にプロ
ットされている図２において、矢印のついた線は、吸着
装置からのおよび吸着装置へのガス流の動きおよび到達
地を示している。
うなサイクルが、公称流量ＤＮで酸素を生産するため
に、吸着装置１内で行われる。１分ないし数分のサイク
ル時間Ｔを選ぶことができる。当該例においては、Ｔ＝
９０秒である。時間ｔが横軸に、絶対圧Ｐが縦軸にプロ
ットされている図２において、矢印のついた線は、吸着
装置からのおよび吸着装置へのガス流の動きおよび到達
地を示している。
【００１１】次に、図１ないし図３を参照して完全サイ
クルの例を説明する。サイクルは、両極端圧の間で、す
なわちおおよそ大気圧ないし２×１０5 Ｐａの、より特
には、おおよそ１ないし１．６×１０5 Ｐａという高い
または最大の圧力ＰＭと、おおよそ０．２ないし６．５
×１０5 Ｐａという低いまたは最小の圧力Ｐｍとの間で
変化する。
クルの例を説明する。サイクルは、両極端圧の間で、す
なわちおおよそ大気圧ないし２×１０5 Ｐａの、より特
には、おおよそ１ないし１．６×１０5 Ｐａという高い
または最大の圧力ＰＭと、おおよそ０．２ないし６．５
×１０5 Ｐａという低いまたは最小の圧力Ｐｍとの間で
変化する。
【００１２】このサイクルは、以下の連続工程： （ａ）ｔ＝０からｔ１（＝２０秒）：処理すべき大気空
気による最終並流再圧縮工程。この工程中に、機械４は
その公称速度ＶＮ（図３）で圧縮機として動作され、弁
９および１１は閉じられ、圧力は中間圧ＰＩから高圧Ｐ
Ｍに近い圧力まで増加し； （ｂ）ｔ１からｔ２（＝３０秒）：高サイクル圧ＰＭで
行われる多かれ少なかれ等圧的な生産工程。この工程中
に、機械４はなお速度ＶＮで圧縮機として動作され、弁
１１は開放され、ガス生成物（不純酸素）は吸着装置の
出口７を介して取り出され、容器３へ送られる。
気による最終並流再圧縮工程。この工程中に、機械４は
その公称速度ＶＮ（図３）で圧縮機として動作され、弁
９および１１は閉じられ、圧力は中間圧ＰＩから高圧Ｐ
Ｍに近い圧力まで増加し； （ｂ）ｔ１からｔ２（＝３０秒）：高サイクル圧ＰＭで
行われる多かれ少なかれ等圧的な生産工程。この工程中
に、機械４はなお速度ＶＮで圧縮機として動作され、弁
１１は開放され、ガス生成物（不純酸素）は吸着装置の
出口７を介して取り出され、容器３へ送られる。
【００１３】（ｃ）ｔ２からｔ３（＝４０秒）：ＰＩ以
上の中間高圧までの第１の並流減圧工程。この工程中
に、弁１１は閉じられ、弁９は開放され、実質的にガス
生成物の組成を有するガスが吸着装置の出口７から容器
２へ送られる。
上の中間高圧までの第１の並流減圧工程。この工程中
に、弁１１は閉じられ、弁９は開放され、実質的にガス
生成物の組成を有するガスが吸着装置の出口７から容器
２へ送られる。
【００１４】この工程中に、機械４は、減速勾配Ｒ１、
ついで反対方向の加速勾配Ｒ２（図３）に従うことによ
ってその回転方向が逆転される。なお、上記２つの勾配
は、同じ傾斜を有しても有していなくてもよい。時間ｔ
３で、機械４の回転速度は、−ＶＮである。
ついで反対方向の加速勾配Ｒ２（図３）に従うことによ
ってその回転方向が逆転される。なお、上記２つの勾配
は、同じ傾斜を有しても有していなくてもよい。時間ｔ
３で、機械４の回転速度は、−ＶＮである。
【００１５】（ｄ）ｔ３からｔ４（＝７０秒）：低圧Ｐ
Ｍまでの向流吸引排気によるパージ工程。この工程中
に、高度吸着性成分（窒素および不純物）に富むガスが
吸着装置の入口から向流として引き出され、周囲大気中
に排出される。また、この工程中に、機械４は、速度−
ＶＮで真空ポンプとして動作され、弁９および１１は閉
じられる。
Ｍまでの向流吸引排気によるパージ工程。この工程中
に、高度吸着性成分（窒素および不純物）に富むガスが
吸着装置の入口から向流として引き出され、周囲大気中
に排出される。また、この工程中に、機械４は、速度−
ＶＮで真空ポンプとして動作され、弁９および１１は閉
じられる。
【００１６】（ｅ）ｔ４からｔ５（＝８０秒）：ガス生
成物による低圧Ｐｍでの多かれ少なかれ等圧的な向流流
出（elution）／吸引排気工程。この工程中に、弁１１
は、生産工程（ｂ）中とは異なる程度に開放され、容器
３からのガス生成物は、向流として吸着装置中に送ら
れ、同時に速度−ＶＮで回転する機かい４による向流吸
引排気が行われる。
成物による低圧Ｐｍでの多かれ少なかれ等圧的な向流流
出（elution）／吸引排気工程。この工程中に、弁１１
は、生産工程（ｂ）中とは異なる程度に開放され、容器
３からのガス生成物は、向流として吸着装置中に送ら
れ、同時に速度−ＶＮで回転する機かい４による向流吸
引排気が行われる。
【００１７】（ｆ）ｔ５からＴ：バランス（balancin
g）容器２空のガスによる中間圧ＰＩまでの第１の向流
再圧縮工程。この工程中に、弁１１は閉じられ、弁９は
上記第１の向流減圧工程（ｃ）とは一般に異なる程度に
開放される。その結果、容器２からのガスは、向流とし
て、吸着装置の出口７を通って入る。また、この工程
中、機械４は、再び、減速勾配Ｒ３、ついで反対方向の
加速勾配Ｒ４（図３）に従うことによってその回転方向
が逆転される。なお、上記２つの勾配は、同じ傾斜を有
しても有していなくてもよい。時間Ｔで、機械４の回転
速度は、＋ＶＮである。
g）容器２空のガスによる中間圧ＰＩまでの第１の向流
再圧縮工程。この工程中に、弁１１は閉じられ、弁９は
上記第１の向流減圧工程（ｃ）とは一般に異なる程度に
開放される。その結果、容器２からのガスは、向流とし
て、吸着装置の出口７を通って入る。また、この工程
中、機械４は、再び、減速勾配Ｒ３、ついで反対方向の
加速勾配Ｒ４（図３）に従うことによってその回転方向
が逆転される。なお、上記２つの勾配は、同じ傾斜を有
しても有していなくてもよい。時間Ｔで、機械４の回転
速度は、＋ＶＮである。
【００１８】工程（ｂ）は、吸着装置の生産相を構成
し、工程（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は、吸着装置の再
生相を構成し、工程（ｆ）および（ａ）は、吸着装置の
再圧縮相を構成する。
し、工程（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は、吸着装置の再
生相を構成し、工程（ｆ）および（ａ）は、吸着装置の
再圧縮相を構成する。
【００１９】ライン１３における酸素生成物に対する要
求が、公称流量ＤＮから減少した流量Ｄ＝α・ＤＮ（α
＜１＞）へと低下して、実質的に減少したとき、この変
化が流量計１４により検出され、制御ユニット６が対応
する情報を受け取る。
求が、公称流量ＤＮから減少した流量Ｄ＝α・ＤＮ（α
＜１＞）へと低下して、実質的に減少したとき、この変
化が流量計１４により検出され、制御ユニット６が対応
する情報を受け取る。
【００２０】この制御ユニットは、次に、図４および図
５に例示するような様態でサイクルを変更するために、
速度調整器５および弁９および１１（開放の程度、およ
び開放位置と閉鎖位置との間の切り替え時間）に対して
同時に作用する。
５に例示するような様態でサイクルを変更するために、
速度調整器５および弁９および１１（開放の程度、およ
び開放位置と閉鎖位置との間の切り替え時間）に対して
同時に作用する。
【００２１】一方では、最終再圧縮工程（ａ）、生産工
程（ｂ）、パージ工程（ｄ）および流出工程（ｅ）中の
機械４の回転速度を以下説明するファクターＲだけ減少
させる。
程（ｂ）、パージ工程（ｄ）および流出工程（ｅ）中の
機械４の回転速度を以下説明するファクターＲだけ減少
させる。
【００２２】それゆえ、回転速度は、工程（ａ）および
工程（ｂ）に関する＋Ｒ・ＶＮから、工程（ｄ）および
工程（ｅ）に関する−Ｒ・ＶＮへ切り替わる。
工程（ｂ）に関する＋Ｒ・ＶＮから、工程（ｄ）および
工程（ｅ）に関する−Ｒ・ＶＮへ切り替わる。
【００２３】他方、工程（ａ）、（ｂ）、（ｄ）および
（ｅ）の持続時間は、これを１／Ｒ倍しただけ延長され
る。対照的に、第１の並流減圧工程（ｃ）および第１の
向流再圧縮工程（ｆ）の持続時間は、公称流量での操作
に関しては不変である。
（ｅ）の持続時間は、これを１／Ｒ倍しただけ延長され
る。対照的に、第１の並流減圧工程（ｃ）および第１の
向流再圧縮工程（ｆ）の持続時間は、公称流量での操作
に関しては不変である。
【００２４】従って、工程（ｃ）および（ｆ）中に、機
械４は、前と同じ時間インタバル中、＋Ｒ・ＶＮの回転
速度から−Ｒ・ＶＮの回転速度の回転速度へ、あるいは
その逆に、切り替わらなければならない。よって、速度
調整器５は、それに対応して変更された勾配Ｒ’１、
Ｒ’２、Ｒ’３およびＲ’４（図５）に従うことによっ
て機械の減速および加速を行わせる。
械４は、前と同じ時間インタバル中、＋Ｒ・ＶＮの回転
速度から−Ｒ・ＶＮの回転速度の回転速度へ、あるいは
その逆に、切り替わらなければならない。よって、速度
調整器５は、それに対応して変更された勾配Ｒ’１、
Ｒ’２、Ｒ’３およびＲ’４（図５）に従うことによっ
て機械の減速および加速を行わせる。
【００２５】最後に、減少した流量で操作するときに圧
力ＰＭおよびＰｍを維持するために、弁９および１１が
開放される程度は、工程（ｂ）および（ｅ）中は、対応
して減少される。
力ＰＭおよびＰｍを維持するために、弁９および１１が
開放される程度は、工程（ｂ）および（ｅ）中は、対応
して減少される。
【００２６】これにより、図４に示すサイクルが与えら
れ、このサイクルは図２におけると同じ工程（ａ）ない
し（ｆ）を有するが、以下の関係を持つものである。
れ、このサイクルは図２におけると同じ工程（ａ）ない
し（ｆ）を有するが、以下の関係を持つものである。
【００２７】サイクルの期間：Ｔ’＝Ｔ／α 工程（ａ）、（ｂ）、（ｄ）および（ｅ）の持続時間：
ｔ’１、ｔ’２−ｔ’１、ｔ’４−ｔ’３、ｔ’５−
ｔ’４。これらは、公称流量で操作される対応の持続時
間を同じファクター１／Ｒ倍したものに等しい。
ｔ’１、ｔ’２−ｔ’１、ｔ’４−ｔ’３、ｔ’５−
ｔ’４。これらは、公称流量で操作される対応の持続時
間を同じファクター１／Ｒ倍したものに等しい。
【００２８】より具体的には、ｔ３−ｔ２（＝ｃ）＝Ｔ
−ｔ５（＝ｆ）＝１０秒である上記例においてガス生成
物に対する要求がＤＮに比例するようになった場合、 Ｒ＝（Ｔ−２０）／（（Ｔ／α）−２０）。
−ｔ５（＝ｆ）＝１０秒である上記例においてガス生成
物に対する要求がＤＮに比例するようになった場合、 Ｒ＝（Ｔ−２０）／（（Ｔ／α）−２０）。
【００２９】変形例として、図１に破線で示すように、
制御ユニット６により制御される別の可変開放弁１６を
備えたバイパス１５を弁１１の末端部をよぎって提供す
ることもでき、この場合、生産相（ｂ）中２つの弁１１
および１６の一方を開放し、流出工程（ｅ）中他方の弁
を開放する。このようなバイパスがない場合、弁１１を
開放する程度は、生産工程（ｂ）および流出工程（ｅ）
中では異なる。さらに、変形として、流出（相ｅ）を容
器３からのガスを用いて行い、再圧縮（相ｆ）の少なく
とも一部を容器２からのガスによって行う。
制御ユニット６により制御される別の可変開放弁１６を
備えたバイパス１５を弁１１の末端部をよぎって提供す
ることもでき、この場合、生産相（ｂ）中２つの弁１１
および１６の一方を開放し、流出工程（ｅ）中他方の弁
を開放する。このようなバイパスがない場合、弁１１を
開放する程度は、生産工程（ｂ）および流出工程（ｅ）
中では異なる。さらに、変形として、流出（相ｅ）を容
器３からのガスを用いて行い、再圧縮（相ｆ）の少なく
とも一部を容器２からのガスによって行う。
【００３０】機械４の回転速度の公称速度は、その回転
方向によって異なり得、その場合には、上記の式は、減
少した流量での操作についての回転速度を計算するため
に当該２つの値に適用される。
方向によって異なり得、その場合には、上記の式は、減
少した流量での操作についての回転速度を計算するため
に当該２つの値に適用される。
【図１】本発明による酸素生産装置の概略図。
【図２】公称流量で操作される図１の装置によって行わ
れるサイクルの一例を示す線図。
れるサイクルの一例を示す線図。
【図３】図２に対応し、可逆的回転機械の速度を示す線
図。
図。
【図４】減少した流量で操作される装置に関する、図２
に対応する線図。
に対応する線図。
【図５】減少した流量で操作される装置に関する、図３
に対応する線図。
に対応する線図。
１…単一吸着装置 ２，３…容器 ４…可逆的多重ローブ圧縮／吸引排気機械４ ５…速度調整器５ ６…電子制御ユニット ７…吸着装置の出口 ８，１０…ライン ９，１１…可変開放弁 １２…吸着装置の入口 １３…生産ライン １４…流量計
Claims (10)
- 【請求項１】 大気圧以上の高サイクル圧と大気圧を下
回る低サイクル圧との間の圧力スウィング吸着によりガ
スを処理するための方法であって、 少なくとも１つの容器と可逆的圧縮／吸入排気機械とに
接続された単一吸着装置を使用し、 生産相（ｂ）と、サイクルの該低圧までの向流吸入排気
によるパージ工程（ｄ）を含む再生相と、最終の並流再
圧縮工程（ａ）を含む再圧縮相とを包含するサイクルを
上記吸着装置内で行い、 生産流量が第１の値ＮＤから、非常に異なる第２の値Ｄ
に低下（あるいは増加）したときに、該生産相（ｂ）、
パージ工程（ｄ）および最終再圧縮工程（ａ）中に該機
械の回転速度を低下（あるいは増加）させ、該生産相
（ｂ）中に該吸収装置を出るガス生成物の流れ断面積を
減少（あるいは、増加）させ、かつ該生産相（ｂ）、パ
ージ工程（ｄ）および最終再圧縮工程（ａ）の持続時間
を増加（あるいは減少）させることを特徴とする処理方
法。 - 【請求項２】 該再生相が、少なくとも一部が該サイク
ルの低圧で行われる向流流出／吸引排気の最終工程
（ｅ）であって、その間に、第１の容器に貯蔵されたガ
スが向流として該吸着装置に送られ、同時にガスが向流
としてこの吸着装置から吸引排気される工程（ｅ）を包
含し、 生産流量が、該工程（ｅ）中に該第１の値ＤＮから該第
２の値Ｄへ減少（あるいは増加）したとき、該機械の回
転速度、並びに該吸着装置と該第１の容器との間のガス
についての流れ断面積を減少（あるいは増加）させ、か
つ流出／吸引排気工程（ｅ）の持続時間を増加（あるい
は減少）させることを特徴とする請求項２記載の処理方
法。 - 【請求項３】 該再生相が、第１の並流減圧工程（ｃ）
であって、その間に、ガスが該吸着装置から第２の容器
に流れるところの工程（ｃ）を包含し、該再圧縮相が、
この容器からのガスによる第１の向流再圧縮工程（ｆ）
を包含し、 生産流量が、該第１の値ＤＮから該第２の値Ｄへ減少
（あるいは増加）したとき、該第１の並流減圧工程
（ｃ）および該第１の向流再圧縮工程（ｆ）の持続時間
をほぼ一定に維持することを特徴とする請求項１または
２記載の処理方法。 - 【請求項４】 該可逆的機械の回転方向を該第１の並流
減圧工程（ｃ）および該向流再圧縮工程（ｆ）中に逆転
させ、 生産流量が該第１の値ＤＮから該第２の値Ｄに減少（ま
たは増加）したとき、該可逆的機械の減速および加速勾
配の傾斜を該逆転中に変更することを特徴とする請求項
３記載の処理方法。 - 【請求項５】 生産流量が、該第１の値ＤＮから該第２
の値Ｄへ減少（あるいは増加）したとき、吸着装置と第
２の容器との間のガスについての流れ断面積を、該第１
の並流減圧工程（ｃ）および該第１の向流再圧縮工程
（ｆ）中、ほぼ一定に維持することを特徴とする請求項
３または４記載の処理方法。 - 【請求項６】 大気圧以上の高サイクル圧と大気圧を下
回る低サイクル圧との間の圧力スウィング吸着によりガ
スを処理するための装置であって、 可変開放弁を備えた第１のラインを介して、出口と呼ば
れる一端において少なくとも１つの第１の容器に接続さ
れた吸着装置、 上記吸着装置の入口と呼ばれる他端に接続した可逆的圧
縮／吸引排気機械、および上記可逆的機械に接続した速
度調整器を備えることを特徴とする処理装置。 - 【請求項７】 吸着装置が、その出口が可変開放弁を備
えた第２のラインを介して第２の容器に接続されている
ことを特徴とする請求項６記載の処理装置。 - 【請求項８】 該ラインが、その可変開放弁の両末端部
をよぎって、他の弁特に可変開放弁を備えたバイパスを
有することを特徴とする請求項６または７記載の処理装
置。 - 【請求項９】 可変開放弁をまたはそのそれぞれを、お
よび速度調整器を協調的に制御するためのユニットを備
えたことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項
記載の処理装置。 - 【請求項１０】 該ユニットが、該可逆的機械の減速お
よび加速勾配の傾斜を該速度調整器により課された回転
速度の関数として調節するための手段を備えたことを特
徴とする請求項９記載の処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9609592A FR2751892B1 (fr) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Procede et appareil de traitement d'un gaz par adsorption avec un debit variable de production |
| FR9609592 | 1996-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174832A true JPH10174832A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=9494640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203396A Pending JPH10174832A (ja) | 1996-07-30 | 1997-07-29 | 可変生産流量を伴う吸着によるガスの処理方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5876485A (ja) |
| EP (1) | EP0821992A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10174832A (ja) |
| FR (1) | FR2751892B1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2765810B1 (fr) * | 1997-07-09 | 1999-08-13 | Air Liquide | Procede de separation d'un melange gazeux par adsorption a variation de pression |
| FR2766384B1 (fr) * | 1997-07-25 | 1999-09-03 | Air Liquide | Regulation d'un procede psa |
| FR2783723B1 (fr) | 1998-09-25 | 2000-12-29 | Air Liquide | Procede de traitement d'un melange gazeux par adsorption a modulation de pression, a debit variable de production |
| FR2784308B1 (fr) * | 1998-10-09 | 2001-11-09 | Air Liquide | Procede et installation de separation de gaz avec production d'un debit gazeux variable |
| FR2785554B1 (fr) | 1998-11-09 | 2000-12-22 | Air Liquide | Unite psa ou vsa a debit et pression de production conjointement regules |
| US6096115A (en) * | 1998-11-25 | 2000-08-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks |
| US6146447A (en) * | 1998-11-25 | 2000-11-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxygen generation process and system using single adsorber and single blower |
| US6102985A (en) * | 1998-11-25 | 2000-08-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process and system with dual product storage tanks |
| EP1018359A3 (en) * | 1998-11-25 | 2002-09-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process and system with product storage tank(s) |
| US6395065B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-05-28 | Respironics, Inc. | Air flow control in a gas fractionalization system and associated method |
| US6348082B1 (en) * | 1999-05-14 | 2002-02-19 | Respironics, Inc. | Gas fractionalization system and associated method |
| CA2341427A1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Stuart Bassine | Valve free oxygen concentrator |
| DE19941057C1 (de) * | 1999-08-28 | 2001-01-11 | Mahler Ags Gmbh | Ein-Bett-Druckwechseladsorptionsverfahren sowie -system |
| US6277174B1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-08-21 | Praxair Technology, Inc. | Low pressure ratio VPSA plant tuning and balancing system |
| US6425938B1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-07-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process |
| US7402287B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-07-22 | Texaco Inc. | Apparatus and methods for producing hydrogen |
| US7354464B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-04-08 | Texaco Inc. | Apparatus and method for producing hydrogen |
| US7354463B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-04-08 | Texaco Inc. | Apparatus and methods for producing hydrogen |
| ITVR20050034A1 (it) * | 2005-03-16 | 2006-09-17 | Marvil Engineering Srl | Impianto di abbattimento della anidride carbonica da ambienti ad atmosfera controllata |
| US8210205B2 (en) | 2006-03-09 | 2012-07-03 | Michaels Gregory A | Rotary valve assembly |
| CN114437846B (zh) * | 2020-11-04 | 2023-01-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于计算机的天然气变压吸附脱氮的优化方法 |
| FR3129296A1 (fr) * | 2021-11-22 | 2023-05-26 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé de réglage d’une unité de séparation d’un flux gazeux |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1054373A (ja) * | 1963-05-17 | |||
| CH538295A (de) * | 1971-05-25 | 1973-06-30 | Sulzer Ag | Vorrichtung zur Adsorption von Kohlendioxyd aus der Raumluft in einem Lagerraum für Früchte, Gemüse, Blumen, Pilze und dergleichen |
| US4140495A (en) * | 1977-05-27 | 1979-02-20 | Union Carbide Corporation | Turndown control for pressure swing adsorption |
| GB2003742B (en) * | 1977-08-10 | 1982-01-27 | Boc Ltd | Fluid supply system including a pressure-swing adsorption plant |
| US4197096A (en) * | 1978-08-22 | 1980-04-08 | Boc Limited | Fluid supply system including a pressure-swing adsorption plant |
| DE2923325A1 (de) * | 1979-06-08 | 1980-12-11 | Linde Ag | Zyklisches adsorptionsverfahren zum zerlegen eines gasgemisches |
| US4717396A (en) * | 1986-09-15 | 1988-01-05 | Phillips Petroleum Company | Floating pressure control for a gas distribution system |
| US4534346A (en) * | 1983-03-15 | 1985-08-13 | Guild Associates, Inc. | Pressure swing cycle for the separation of oxygen from air |
| US4561865A (en) * | 1983-11-01 | 1985-12-31 | Greene & Kellogg, Inc. | Single bed pressure swing adsorption gas separation system |
| US4892566A (en) * | 1989-03-22 | 1990-01-09 | Airsep Corporation | Pressure swing adsorption process and system |
| US5228888A (en) * | 1990-03-23 | 1993-07-20 | The Boc Group, Inc. | Economical air separator |
| US5258056A (en) * | 1991-09-27 | 1993-11-02 | The Boc Group, Inc. | PSA system with product turndown and purity control |
| US5281253A (en) * | 1993-01-06 | 1994-01-25 | Praxair Technology, Inc. | Multistage membrane control system and process |
| US5370728A (en) * | 1993-09-07 | 1994-12-06 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption system and process |
| US5407465A (en) * | 1993-12-16 | 1995-04-18 | Praxair Technology, Inc. | Tuning of vacuum pressure swing adsorption systems |
| FR2721531B1 (fr) * | 1994-06-27 | 1996-08-23 | Air Liquide | Procédé de traitement d'un mélange gazeux par adsorption à variation de pression. |
| US5496388A (en) * | 1994-07-01 | 1996-03-05 | Air Liquide America Corporation | System for compressing air and extracting nitrogen from compressed air |
| FR2734172B1 (fr) * | 1995-05-19 | 1997-06-20 | Air Liquide | Dispositif et procede de separation de gaz par adsorption |
| US5620501A (en) * | 1995-08-15 | 1997-04-15 | The Boc Group, Inc. | Recovery of trace gases from gas streams |
| US5658371A (en) * | 1995-11-06 | 1997-08-19 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process for recovery of oxygen from air |
-
1996
- 1996-07-30 FR FR9609592A patent/FR2751892B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-24 EP EP97401783A patent/EP0821992A1/fr not_active Withdrawn
- 1997-07-29 JP JP9203396A patent/JPH10174832A/ja active Pending
- 1997-07-30 US US08/903,431 patent/US5876485A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2751892A1 (fr) | 1998-02-06 |
| EP0821992A1 (fr) | 1998-02-04 |
| US5876485A (en) | 1999-03-02 |
| FR2751892B1 (fr) | 1998-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10174832A (ja) | 可変生産流量を伴う吸着によるガスの処理方法および装置 | |
| JP4025021B2 (ja) | 低圧力比ｖｐｓａプラントの調整及び平衡化システム | |
| US6287366B1 (en) | Process for the production of oxygen by adsorption with transatmospheric pressure variation | |
| JP3232003B2 (ja) | 圧力スイング式吸着法における還流 | |
| KR100346487B1 (ko) | 압력 스윙 흡착 가스 흐름 제어 방법 및 그 장치 | |
| US5656068A (en) | Large capacity vacuum pressure swing adsorption process and system | |
| US10989210B2 (en) | Anti-surge speed control for two or more compressors | |
| JPH07194919A (ja) | 真空圧力スイング式吸着装置の整調方法 | |
| JPS6213047B2 (ja) | ||
| GB2086258A (en) | Process and apparatus for separation of a gaseous mixture | |
| US5529611A (en) | Process for the treatment of a gaseous mixture by adsorption with pressure variation | |
| EP0743458B1 (en) | Variable speed centrifugal compressors for adsorption systems | |
| US6090185A (en) | Process for gas separation by adsorption with variable production rate | |
| DK148997B (da) | Fremgangsmaade til fraktionering af en gasblanding | |
| US6099618A (en) | Process and plant for separating a gas mixture by adsorption | |
| JPH11114352A (ja) | 圧力スウィング吸着によるガス混合物の分離方法 | |
| JP3143758B2 (ja) | 圧力変動吸着装置の減量運転方法 | |
| JPH01288313A (ja) | 気体分離方法 | |
| JPH0683771B2 (ja) | ガス分離における前処理方法 | |
| JPH0278415A (ja) | 圧力変動吸着装置の減量運転方法 | |
| JPH067899B2 (ja) | 圧力変動吸着法によるタ−ンダウン制御方法 | |
| JP2001212419A (ja) | 圧力変動吸着酸素製造方法及び装置 | |
| JP3561886B2 (ja) | 圧力変動吸着分離方法 | |
| CN111989148B (zh) | 经由o2 vsa生产氧气、最小化阀的打开和关闭的方法 | |
| CA2259660A1 (en) | Method for the adsorptive separation of air |