JPS5888106A - 空気からチツ素を製造するために使用する圧力変化装置の作業法およびこの方法に使用する圧力変化装置 - Google Patents
空気からチツ素を製造するために使用する圧力変化装置の作業法およびこの方法に使用する圧力変化装置Info
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- JPS5888106A JPS5888106A JP56190976A JP19097681A JPS5888106A JP S5888106 A JPS5888106 A JP S5888106A JP 56190976 A JP56190976 A JP 56190976A JP 19097681 A JP19097681 A JP 19097681A JP S5888106 A JPS5888106 A JP S5888106A
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は吸着器を交互に吸着器には過圧で、脱着期には
減圧で作業する。空気からチッ素を製造するために使用
する圧力変化装置の作業法およびこの作業法によプ作業
する圧力変化装置に関する。この種の装置によりチッ素
は９７〜９９．９ ％の純度で製造することができる。
減圧で作業する。空気からチッ素を製造するために使用
する圧力変化装置の作業法およびこの作業法によプ作業
する圧力変化装置に関する。この種の装置によりチッ素
は９７〜９９．９ ％の純度で製造することができる。
圧力変化装置はたとえば西独特許４１５４４１５２号お
よび第２４４１４４７号公報から公知である。この装置
は交互に吸着器および脱着期で作業する２つの吸着器を
有する。吸着器には酸素が吸着剤に吸着される。この吸
着器に吸着剤から酸素を除去する再生期または脱着期が
・続く。
よび第２４４１４４７号公報から公知である。この装置
は交互に吸着器および脱着期で作業する２つの吸着器を
有する。吸着器には酸素が吸着剤に吸着される。この吸
着器に吸着剤から酸素を除去する再生期または脱着期が
・続く。
現在まで一般にこの種装置の経済的に最適な作業は比較
的高い吸着圧力を必要とすると考えられていた。それゆ
え公知装置は３．５Ａ−ル以上の吸着圧力で作業した。
的高い吸着圧力を必要とすると考えられていた。それゆ
え公知装置は３．５Ａ−ル以上の吸着圧力で作業した。
この圧力を発生させるためオイルを含まない高価なコン
プレッサが必要である。さらにとくに大気圧より低い脱
着圧力を達成するため高い吸引能力を有する真空ポンプ
装置が必要である。それゆえ比較的高い圧力で高い吸引
能力を有する水封じポンプが常用される。しかしその能
力は最終圧力に向って比較的急速に降下する。
プレッサが必要である。さらにとくに大気圧より低い脱
着圧力を達成するため高い吸引能力を有する真空ポンプ
装置が必要である。それゆえ比較的高い圧力で高い吸引
能力を有する水封じポンプが常用される。しかしその能
力は最終圧力に向って比較的急速に降下する。
本発明の目的は装置の点でも作業費の面でも著しく経済
性が改善された首記方式の圧力変化装置の作業法および
この方法により作業する圧力変化装置を得ることである
。
性が改善された首記方式の圧力変化装置の作業法および
この方法により作業する圧力変化装置を得ることである
。
この目的は本発明によシル−ツブロア装置によシ１〜２
．５ノ々−ルの吸着圧力を発生させ、ルーツポンプ装置
によシ１０〜２００＜リパールの脱着圧力を発生させる
ことによって解決される。このように低い吸着圧力のた
め、オイルを含まないピストンコンゾレツサに比して著
しく安価なルーツブロアの使用が可能である。さらに低
い吸着圧力のもう１つの利点は消費する圧縮エネルギー
が著しく低いので、装置の作業が経済的になることであ
る。使用空気量も少ない。
．５ノ々−ルの吸着圧力を発生させ、ルーツポンプ装置
によシ１０〜２００＜リパールの脱着圧力を発生させる
ことによって解決される。このように低い吸着圧力のた
め、オイルを含まないピストンコンゾレツサに比して著
しく安価なルーツブロアの使用が可能である。さらに低
い吸着圧力のもう１つの利点は消費する圧縮エネルギー
が著しく低いので、装置の作業が経済的になることであ
る。使用空気量も少ない。
たとえば１．８ノ々−ルの吸着圧力で作業する装置の場
合、３．５／”−ルの圧力による装置に比して使用空気
量は３０％低く、シたがってブロアおよび真空ポンプの
能力を著しく低下することができる。この圧力選択によ
シ、容器を吸着から脱着へ、またはその反対に切替える
際それに先立って行われる圧力平衡により、再生すべき
容器にすでに少し減圧が発生するので、比較的低い能力
の真空ポンプ装置を使用することができる。
合、３．５／”−ルの圧力による装置に比して使用空気
量は３０％低く、シたがってブロアおよび真空ポンプの
能力を著しく低下することができる。この圧力選択によ
シ、容器を吸着から脱着へ、またはその反対に切替える
際それに先立って行われる圧力平衡により、再生すべき
容器にすでに少し減圧が発生するので、比較的低い能力
の真空ポンプ装置を使用することができる。
ＩＪＲルーツブロアによ）約１．８ノ々−ルの吸着圧力
を発生させ、２段ルーツポンプにより約８５１）ノ９−
ルの脱着圧力を発生させる作業法がとくに有利なことが
実証された。少量のチッ素１００ ｍ”／ｈを供給する
装置の場合このデータによる作業法はエネルギー的にと
くに有利であることが明らかＫなった。
を発生させ、２段ルーツポンプにより約８５１）ノ９−
ルの脱着圧力を発生させる作業法がとくに有利なことが
実証された。少量のチッ素１００ ｍ”／ｈを供給する
装置の場合このデータによる作業法はエネルギー的にと
くに有利であることが明らかＫなった。
本発明による作業法の実施に適する圧力変化装置は有利
に吸着器に空気を供給するため１段または２段ルーツブ
ロアおよび脱着圧力発生のため２段ルーツブロアを備え
る。
に吸着器に空気を供給するため１段または２段ルーツブ
ロアおよび脱着圧力発生のため２段ルーツブロアを備え
る。
次に本発明の実施例を図面により説明する。
本発明による圧力変化装置の図示の実施例は２つの吸着
器１および２を有し、この吸着器にルーツブロア装Ｍ３
によシ弁５および６を有する流入導管４ｔ−介して交互
に空気が供給される。
器１および２を有し、この吸着器にルーツブロア装Ｍ３
によシ弁５および６を有する流入導管４ｔ−介して交互
に空気が供給される。
さらにルーツブロア装置３は所望吸着圧力を発生して維
持する。
持する。
脱着側または再生期に吸着器１および２を交互に排気す
るためルーツポンプ装置７が使用され、この装置は弁９
および１１を有する導管８を介して吸着器１および２か
ら酸素に富むフラクションを吸出し、かつ所望の脱着圧
力を発生する、弁１３および１４を有する導管１２を介
して吸着器からチッ素が取出され、緩衝容器１５へ送ら
れる。弁１Ｂおよび１９を有する導管部分１６および１
７は２つの吸着器ｌおよび２を圧力平衡のため互いに結
合する。
るためルーツポンプ装置７が使用され、この装置は弁９
および１１を有する導管８を介して吸着器１および２か
ら酸素に富むフラクションを吸出し、かつ所望の脱着圧
力を発生する、弁１３および１４を有する導管１２を介
して吸着器からチッ素が取出され、緩衝容器１５へ送ら
れる。弁１Ｂおよび１９を有する導管部分１６および１
７は２つの吸着器ｌおよび２を圧力平衡のため互いに結
合する。
吸着器１および２への空気供給ならびに吸着圧力発生に
役立つルーツブロア装置３は空気の流れ方向に見てフィ
ルタ２１．消音器２２，１段ルーツゾロア２３．もう１
つの消音器２４および弁２５を含む。さらにガス流入導
管４にはとくに冷却剤として水で作業する冷却器２６が
配置され、この冷却器でこの実施例では１．８バールに
圧縮した空気が再冷却される。この圧力の調節は生成物
取出導管１２の絞シ弁２７で行われるので、そのつど吸
着側に接続された吸着器１および２に１．８ノ々−ルの
所望圧力が保持される。ルーツブロア装置３はさらに安
全弁２８を備え、この弁祉たとえば装置内の故障によっ
て不所望の過圧が発生した際ルーツブロア２３の吐出側
を大気と結合する。
役立つルーツブロア装置３は空気の流れ方向に見てフィ
ルタ２１．消音器２２，１段ルーツゾロア２３．もう１
つの消音器２４および弁２５を含む。さらにガス流入導
管４にはとくに冷却剤として水で作業する冷却器２６が
配置され、この冷却器でこの実施例では１．８バールに
圧縮した空気が再冷却される。この圧力の調節は生成物
取出導管１２の絞シ弁２７で行われるので、そのつど吸
着側に接続された吸着器１および２に１．８ノ々−ルの
所望圧力が保持される。ルーツブロア装置３はさらに安
全弁２８を備え、この弁祉たとえば装置内の故障によっ
て不所望の過圧が発生した際ルーツブロア２３の吐出側
を大気と結合する。
ルーツポンプ装置７＃ｉガスの流れ方向で克て２段ルー
ツポンプの第１段３１．中間冷却器３２゜弁３３，２段
ルーツポンプの第２段３４および２つの消音器３５から
なる。導管３６を介して冷却器３２内で冷却されたガス
の１部は再び第１段ブロア３１に送り戻されるので、こ
の第１段は前冷却された吸込ガスで作動する。第１段３
１に第２段３４の能力を超える多量のガスが送られる場
合、この過剰ガスは弁３８を有する導管３７を介して直
接第２段３４の吐出側圧供給される。第２段３４の冷却
はフィルタ４１および消音器４２を介して第２段３４に
供給される空気によシ前冷却された吸込ガス運転で行わ
れる。
ツポンプの第１段３１．中間冷却器３２゜弁３３，２段
ルーツポンプの第２段３４および２つの消音器３５から
なる。導管３６を介して冷却器３２内で冷却されたガス
の１部は再び第１段ブロア３１に送り戻されるので、こ
の第１段は前冷却された吸込ガスで作動する。第１段３
１に第２段３４の能力を超える多量のガスが送られる場
合、この過剰ガスは弁３８を有する導管３７を介して直
接第２段３４の吐出側圧供給される。第２段３４の冷却
はフィルタ４１および消音器４２を介して第２段３４に
供給される空気によシ前冷却された吸込ガス運転で行わ
れる。
２段ルーツポンプの第１段３１０入口ｆａＫはさらにも
う１つの安全弁４３が配置される。この弁は一定圧力で
開くので、ルーツポンプへの圧力衝撃が避けられる。
う１つの安全弁４３が配置される。この弁は一定圧力で
開くので、ルーツポンプへの圧力衝撃が避けられる。
前記装置は有利に２Ｘ６θ秒の全サイクル時間（吸着、
脱着、圧力平衡、圧力形成）で作動する。この場合圧力
平衡に約５秒を必要とする。
脱着、圧力平衡、圧力形成）で作動する。この場合圧力
平衡に約５秒を必要とする。
この圧力平衡は吸着から脱着（１つの吸着器の）へまた
は脱着から吸着（他の吸着器の）へ交互に切替える際に
行われる。この圧力平衡の後２つの吸着器内に約９４０
＜ ’） ／？−ルの僅かな減圧が発生するけれど、
この圧力は両装置３・および７のために好まし、い出発
圧力である。
は脱着から吸着（他の吸着器の）へ交互に切替える際に
行われる。この圧力平衡の後２つの吸着器内に約９４０
＜ ’） ／？−ルの僅かな減圧が発生するけれど、
この圧力は両装置３・および７のために好まし、い出発
圧力である。
装置の制御および切替は図示の弁によシ公知法で図示さ
れてりない制御センタを介して行われる。弁は有利にフ
ラップ弁または遮断フラップ形成される。
れてりない制御センタを介して行われる。弁は有利にフ
ラップ弁または遮断フラップ形成される。
２つの吸着器１および２の１つにその吸着器へ切替えた
後、吸着圧力ｔｌＯ〜２０秒の所望時間内に発生させる
ため、生成物取出導管に弁４４（絞夛弁後方）が配置さ
れる。この弁は吸着器開始時に数秒（３〜４秒）間閉鎖
されるので、ルーツブロア３は短時間閉鎖系に対して作
動する。それによってまず約１バールの圧力に急上昇す
る。この弁４４の開放後、圧力上昇は絞シ弁２７によシ
徐々に、約１５秒後に所望の１．８ノンールの値に達す
るように行われる。
後、吸着圧力ｔｌＯ〜２０秒の所望時間内に発生させる
ため、生成物取出導管に弁４４（絞夛弁後方）が配置さ
れる。この弁は吸着器開始時に数秒（３〜４秒）間閉鎖
されるので、ルーツブロア３は短時間閉鎖系に対して作
動する。それによってまず約１バールの圧力に急上昇す
る。この弁４４の開放後、圧力上昇は絞シ弁２７によシ
徐々に、約１５秒後に所望の１．８ノンールの値に達す
るように行われる。
絞す弁２７の前にフィルタ４５が配置される。
このフィルタは生成ガスの浄化に役立ち、かつ同時に弱
込絞り効果を有する。それゆえこのフ、イルタは絞す弁
２７の直前に配置するのが有利である。
込絞り効果を有する。それゆえこのフ、イルタは絞す弁
２７の直前に配置するのが有利である。
ルーツポンプ装置７の吸引能力は所望の脱着最終圧力約
８５ミリノ々−ルが脱着期終了後確実に達成されるよう
に選択される。ルーツポンプ装置７はこの位置に現在ま
で使用された水封じポンプに比してその吸弓［能力がほ
ぼ脱７ｋＩＩｌ終圧力までごく少ししか減少しない利点
を有するけれど、水封じポンプの吸引能力は液絡圧力ま
でに著しく低下する。冷却器３２は通常水冷される。こ
のような中間冷却したルーツポンプの場合、冷却水消費
菫は水封じポンプの水消費量よシ著しく少ない。
８５ミリノ々−ルが脱着期終了後確実に達成されるよう
に選択される。ルーツポンプ装置７はこの位置に現在ま
で使用された水封じポンプに比してその吸弓［能力がほ
ぼ脱７ｋＩＩｌ終圧力までごく少ししか減少しない利点
を有するけれど、水封じポンプの吸引能力は液絡圧力ま
でに著しく低下する。冷却器３２は通常水冷される。こ
のような中間冷却したルーツポンプの場合、冷却水消費
菫は水封じポンプの水消費量よシ著しく少ない。
前記工程はチッ素を毎時数１００−製造する圧力変化装
置にとくに好適である。１００ｄ／ｂ装置の場合、たと
えば各吸着器内圧吸着材料（たとえばＢｅｒｇｂｏｕ−
Ｆｏｒｃｈｕｎｇｓ −ＧｍｂＨの炭素モレキュラーシ
ーブ）１．５ｍ’が収容される。ルーツブロア装ｆＭ３
は約３００ｄ／ｈを送風しなければならない。ルーツポ
ンプ装ｆｌｔ７はこれらのデータの場合有利Ｋ ９ ＜
！ Ｏｒｒ？／ｈの吸引能力を有する。
置にとくに好適である。１００ｄ／ｂ装置の場合、たと
えば各吸着器内圧吸着材料（たとえばＢｅｒｇｂｏｕ−
Ｆｏｒｃｈｕｎｇｓ −ＧｍｂＨの炭素モレキュラーシ
ーブ）１．５ｍ’が収容される。ルーツブロア装ｆＭ３
は約３００ｄ／ｈを送風しなければならない。ルーツポ
ンプ装ｆｌｔ７はこれらのデータの場合有利Ｋ ９ ＜
！ Ｏｒｒ？／ｈの吸引能力を有する。
図面は本発明の方法の工程内である。
１．２・・・吸着器、３・・・ルーツブロア装置、７・
・・ルーツポンプ装置、１２・・・生成物取出導管、２
３・・・ルーツブロア、２６．３２・・・冷却器、２７
・・・絞り弁、３１．３４・・・ルーツポンプ手続補正
書（方式） 昭和５７年 ４月２乙日 特許庁長官殿 １・事件の表示 昭和５６年特許願第１９０９７６号２
発明の名称 力変化装置 ３補止をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ライボルトーヘレーウス・ゲゼルシャフト・
ミツト・ベシュレンクテル・ハフラング ４、復代理人 昭和５７年 ３月３０日 （発送日）６補正の対象 図面 ７、補正の内容 別紙の通り 但し、図面の浄書（内容に変更なし）
・・ルーツポンプ装置、１２・・・生成物取出導管、２
３・・・ルーツブロア、２６．３２・・・冷却器、２７
・・・絞り弁、３１．３４・・・ルーツポンプ手続補正
書（方式） 昭和５７年 ４月２乙日 特許庁長官殿 １・事件の表示 昭和５６年特許願第１９０９７６号２
発明の名称 力変化装置 ３補止をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ライボルトーヘレーウス・ゲゼルシャフト・
ミツト・ベシュレンクテル・ハフラング ４、復代理人 昭和５７年 ３月３０日 （発送日）６補正の対象 図面 ７、補正の内容 別紙の通り 但し、図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 吸着器を交互に吸着期には過圧で、説着期には減
圧で作業する。空気からチッ素を製造するために使用す
る圧力変化装置の作業法において、ルーツブロア装置（
３）により１〜２．５パールの吸着圧力を発生させ、ル
ーツポンプ装置（７）によシ１０〜２００ミリノ々−ル
の脱着最終圧力を発生させることを特徴とする空気から
チッ素を製造するために使用する圧力変化装置の作業法
。 ２１段ルーツブロア（２３）により発生した吸着圧力が
約１．８ノ々−ルであり、２段ルーツポンプ（３１，３
４）によシ発生した脱着最終圧力が約８５ミリバールで
ある特許請求の範囲第１項記載の作業法。 λ 全サイクル（吸着、脱着、圧力平衡および圧力形成
）の丸めの時間が約２×６０秒であり、吸着圧力が１０
〜２０秒稜、脱着最終圧力が遅くとも説着期終了後に達
成されるように、装置の能力を選び、かつ制御する特許
請求の範囲第１項または第２項記載の作業法。 ４、 吸着器を交互に吸着期には過圧で、脱着期には減
圧で作業する。少なくとも２つの吸着器を有する空気か
らチッ素を製造するために使用する圧力変化装置におい
て、吸着器（１゜２）への空気供給および吸着圧力の発
生に使用するルーツブロア装置（３）に対して最大吸着
圧力を制限する装置（２７）が配置され、脱着圧力の発
生に使用するルーツポンプ装置（７）の能力が、所望脱
着圧力が脱着最終圧力に達成されるように選ばれている
ことを特徴とする空気からチッ素を製造するために使用
する圧力変化装置。 ＆ 最大吸着圧力を制限するため絞シ弁（２７）または
安全弁を備えている特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６． 吸着圧力を制限するため、生成物取出導管（１２
）に絞り弁（２７）を備えている特許請求の範囲第５項
記載の装置。 ７、 吸着圧力発生のため１段ルーツブロア（２３）を
備え、約１．８ノ々−ルの吸着圧力を発生して維持する
ように、絞り弁（２７）が調節されている特許請求の範
囲第６項記載の装置。 ＆ 脱着圧力発生のため２段ルーツポンプ（３１，３４
）を備えている件許請求の範囲第４項〜第７項の１つに
記載の装置。 ９、 送出ガスの流れ方向でルーツポンプの第１段（３
１）のあとに冷却装置（３２）が配置され、冷却された
ガスの１部を第１段へ戻す導管（３６）を備えている特
許請求の範囲第８項記載の装置。 １α第２段（３４）に雰囲気からの冷却空気を前冷却吸
込ガスで運転するため供給する特許請求の範囲第９項記
載の装置。 １１、第１段（３１）の前に吸込圧力が高過ぎる際に開
く安全弁（４３）が配置されている特許請求の範囲第８
項〜第１０項の１つく記載の装置。 １λルーツポンプの第１段（３１）を第２段（３４）の
吐出側と短絡する導管（３７）がもう１つの安全弁（３
８）を備えている特許請求の範囲第８項〜第１１項の１
つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE31461891 | 1981-11-21 | ||
| DE19813146189 DE3146189A1 (de) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | Verfahren zum betrieb einer druckwechselanlage und nach diesem verfahren arbeitende druckwechselanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888106A true JPS5888106A (ja) | 1983-05-26 |
Family
ID=6146894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56190976A Pending JPS5888106A (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-30 | 空気からチツ素を製造するために使用する圧力変化装置の作業法およびこの方法に使用する圧力変化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0082948A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5888106A (ja) |
| DE (1) | DE3146189A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60227813A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-13 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | ガス混合物の吸着分離のための圧力揺動法 |
| JP2019147697A (ja) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 株式会社Ihi | 酸素ガス製造装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3307974A1 (de) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur gewinnung von stickstoff |
| FR2684023B1 (fr) * | 1991-11-26 | 1994-01-14 | Air Liquide | Procede de production d'un gaz a teneur substantielle en oxygene. |
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