JPS6032487B2 - 吸着によるガス混合物の処理方法 - Google Patents

吸着によるガス混合物の処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス状混合物または未処理ガスを吸着剤粒状物
質を含有する吸着装置に逓送せしめて該ガス状混合物の
少なくとも一成分を選択的に吸着させる方式の吸着法に
よってガス状混合物または未処理ガスを処理する方法に
関するものである。
この型の既知の一方法は、同一の循環工程をたゞし装置
毎に順次工程差を設けて操作する３基の吸着装置を使用
するものである。この循環工程はつぎの工程‘ａー〜｛
ｃ汝）らなる。｛ａ’高圧での製造工程一この工程にお
いて、該ガス状混合物を実質的に一定の圧力で製造方向
と呼ばれる方向に第一吸着装置を通過させることによっ
て処理済みガス（以下処理ガスという）を回収する。
‘ｂ’第一吸着装置の再生工程−第一に高い製造圧力か
ら低い再生圧力まで圧力を低下させる減圧工程であって
、二つの均衡化操作（以下バランス操作という）、すな
わち一方は第一吸着装置と再加圧工程を開始しつつある
第三吸着装置との間、他方は該第一吸着装置と緩衝容器
（ｂｕＨｅｒｃｏｎｔａｉｎｅｒ）との間で製造方向と
同一方向の取出流およびこれと反対方向の導入流を用い
て行なわれる二つのバランス操作を包含する減圧工程と
、それに続く該低圧への減圧の持続工程と、最後に該低
圧下で該緩衝容器からのガスの一部を製造方向と反対方
向に通ずることによって行なわれる溶離（ｅｌｕｔｉｏ
ｎ）工程とからなる。
（ｃ｝ 再加圧工程−製造方向と反対方向に行なわれる
再生工程の開始段階にある第二吸着装置とのバランス操
作および処理ガス製造方向と反対方向に導入することに
よって行なわれる該高圧への再加圧操作からなる。
本発明の目的はつぎの府的を達成し得る前記の型の方法
の改良法を確立する。
すなわち一未処理ガスをほゞ一定割合で連続的に消費す
ること−処理ガスを実質的に一定の割合で連続的に製造
すること−残留ガスを実質的に一定の割合で連続的に製
造すること−禾処理ガスの圧力にきわめて近い圧力で処
理ガスを製造すること−残留ガスを場合によっては大気
圧より高い圧力でしかも特別の機器を用いることないこ
製造すること−高純度のガスを取得し得る循環工程を用
いること本発明は前記工程｛ａ｝〜｛ｃめ）らなる循環
工程で順次操作される三基の吸着装置を用いてガス状混
合物少なくとも一成分を選択的に吸着させる吸着法によ
りガス状混合物を処理する方法において、第一吸着装置
と第三吸着装置との間のバランス操作を該第一吸着装置
と緩衝容器との間のバランス操作を先行させて行なうこ
とおよび減圧工程に高い製造工程圧力から低い溶離工程
圧力まで圧力を低下させる減圧処理工程の全期間にわた
って製造方向とは反対の方向に行なわれる追加の減圧処
理工程を包含させることを特徴とするものである。
なお上記においては第一吸着装置を基準として説明した
が、第二又は第三吸着装置を基準とする循環工程は第一
吸着装置に対してそれぞれ一工程又は二工程のずれを伴
ってそれぞれ対応して行なわれるものであることは明ら
かである。また本発明方法の工程‘ｂ｝における用語“
溶離”とは被処理ガス混合物中のより吸着性の高い成分
を吸着装置中で吸着された状態からガス状態に移行させ
て該吸着装置の一端から取出す操作を意味し、この移行
は本発明においては該吸着装置の池端に該ガス混合物中
の吸着性のより低い成分に富むガスを導入することによ
って達成されるものである。この溶離操作の結果が脱着
である。つぎに本発明を図面を参照しつつさらに詳細に
説明する。
まず、本発明の方法の実施に使用する装置の一例の概略
を示す第１図において、三基の吸着装置ｌａ，ｌｂおよ
びｌｃはそれぞれに製造用導入口と呼ばれる入口孔２ａ
，２ｂおよび２ｃおよび製造用取出口と呼ばれる出口孔
３ａ，３ｂおよび３ｃを有する。
製造用導入口２ｂ，２ｂおよび２ｃはそれぞれ一方では
弁４ａ，４ｂおよび４ｃを経て未処理ガスまたは被処理
ガス混合物用の供給ライン５に連結され、他方では弁６
ａ，６ｂおよび６ｃを経て残留ガス用ライン７に連結さ
れている。
ライン７は調節目盛付孔（ｃａｌｉｂｒａｔｅｄｏｒｉ
ｆｉｃｅ）８を経て（あるいは弁１０を含む導管９によ
る迂回路を経ることもできる）残留ガス用容器あるいは
大気に蓮通される。製造用取出口３ａ，３ｂおよび３ｃ
の各々は、−第一に、弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃを含む
導管１２ａ，１２ｂ，１２ｃを経て製造用取出ライン１
１に連結する。
一第二に、弁１６ａ，１６ｂ，１６ｃおよび調節目盛付
孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃを含む分枝ライン１５ａ，１
５ｂ，１５ｃを経て吸着装置間バランス操作用ライン１
４に連結する。
製造用取出ライン１１およびバランス操作用ライン１４
はさらに生成量調節装置２０によって制御される弁１９
を含む導管１８によって相互に連結される。−第三に、
弁２３ａ，２３ｂ，２３ｃおよび調節目盛付孔２４ａ，
２４ｂ，２４ｃを含む分枝ライン２２ａ，２２ｂ，２２
ｃを経てバランス操作用ライン２１に連結する。
バランス操作用ライン２１は調節目盛付孔２６を組込ん
だ導管２５を経て（あるいは弁２８を含む導管２７によ
る迂回路を経ることもできる）緩衝容器２９に連結され
る。以下この装置の操作方法を第１図および第２図を参
照しつつ説明する。
便宜上、説明は主として吸着装置ｌａを参照して行なう
。‘１｝ 製造工程 処理すべき末処理ガスを導管５および弁４ａを経て吸着
装置ｌａに逓送する。
吸着装置ｌａ内ではガスは製造用導入端２ａから製造用
取出端３ａに向って縦方向に通過する。末処理ガスを混
合物の成分のうち少なくとも一成分のきわめて多割合の
部分は吸着剤によって吸着捕獲され、一方処理ガスは製
造用取出端３ａに出現し、弁１３ａを経て製造用取出ラ
イン１１に敬出される。処理されるべき未処理ガス状混
合物は高圧Ｐ，に保持されており、圧力の大幅な損失な
いこ吸着装置１を経て製造用取出ライン１１に流入する
。この一定圧力での製造工程は第２ａ図の圧力図表の部
分ＡＦによって表わされる。こ）で吸着装置内での製造
用導入端２ａから製造用取出端３ａへのガスの移動方向
を製造方向と呼ぶこととする。■ 吸着剤再生工程 この工程は時点Ｆにおいて開始され、期間Ｆ−Ｊで行な
われる減圧工程とそれに続くＪ−Ｋで行なわれる低圧Ｐ
４での溶離工程とからなる。
減圧工程は吸着装置ｌａからガスを製造用導入端２ａお
よび製造用取出端３ａの両方を経て除去することによっ
て行なわれる。製造用導入端２ａからの、すなわち製造
方向と反対方向へのガスの除去は減圧工程Ｆ−Ｊの全期
間にわたって行なわれ、ガスは弁６ａを経て残留ガス用
ライン７に流入する。
ライン７からのガスは期間Ｆ−１の間はもっぱら流量制
限用目盛付孔８を経て、その後、すなわち期間１−Ｊの
間はさらに（主として）解放された弁１０を経て貯蔵し
てあるし、は大気に送られる。製造用取出端３ａからの
、すなわち製造方向と同一方向へのガスの除去は限定さ
れた期間Ｆ一日間に二工程で行なわれる。第一工程Ｆ−
Ｇにおいては、バランス操作用ライン１４および開放弁
１６ａおよび１６ｃおよび調節目盛付孔１７ａおよび１
７ｃによって吸着装置ｌａを吸着装置ｌｃとバランスさ
せる。このバランス操作の終了時（すなわち時点Ｇ、バ
ランス圧Ｐ２）に、吸着装置ｌａをバランス操作用ライ
ン２１、弁２３ａおよび２８および調節目盛付孔２４ａ
によって緩衝容器２９とバランスさせる。このバランス
操作は時点日（圧力Ｐ３）で終了する。溶離工程、すな
わち洗浄（パージ）工程は期間Ｊ−Ｋの間に、緩衝容器
２９から抜出されたガスを用い低圧Ｐ４で行なわる。
すなわち時点Ｊにおける緩衝容器２９の圧力Ｐ３は時点
ＫにおいてＰ４に低下する。この溶離工程は溶離用ガス
を目盛付孔２４ａ，弁２３ａおよび製造用取出端３ａを
経て吸着装置１に導入することによって・行なわれる。
導入されたガスは製造方向と反対の方向に製造用導入端
２ａに向って流れ、ついで弁６ａを経て残留ガス用ライ
ン７および弁１０に送られる。ｔ３ｌ 再加圧工程 この工程は、一方では再加圧工程Ｋ−Ｐの全期間にわた
って製造用取出ライン１１からの処理ガス（これは勿論
製造工程を行ないつつある別の吸着装置によって供給さ
れるものである）を調節弁１９および再加圧用導管１８
を経て抜出することによって、また他方では再加圧工程
の初期段階Ｋ−Ｌの間にその定圧製造工程の終了段階に
ある吸着装置ｌｂとの間で弁１６ａ，１６ｂおよび目盛
付孔１５ａ，１５ｂを経てバランス操作を行なうことに
よって、製造方向と反対方向に行なわれる。
この循環工程が終了した吸着装置ｌａは直ちに再び前記
【…こ述べた定圧製造工程に向けられる。
各吸着装置ｌａ，ｌｂ，ｌｃは同一の循環工程を１／３
工程ずつずらせて遂行される。製造工程、減圧および溶
離工程および再加圧工程はそれぞれ実際上同一期間の工
程である。前述した手段（調節目盛付孔および調節弁）
によって種々の生成量（流量）をそれらの最適値に維持
することができる。
たとえば、吸着装置間または吸着装置と緩衝容器間のバ
ランス操作工程は吸着剤粒状物質の耐摩耗性の許容する
短時間内でできる限り速やかに行なうことができる。同
様に、吸着装置からの製造方向と反対方向への取出し速
度は調節目盛付孔８によってできるだけ一定率になるよ
うに調節し得る。該目盛付孔８は減圧工程の終りには弁
１０‘こよつて迂回される。有利な一実施態様において
は、弁１０を含む迂回用導管９と組合された目盛付孔８
は最適の調節を与え得る定流量調節弁に層換えることが
できる。また期間Ｊ−Ｋの間に緩衝容器２９から抜出さ
れる溶離用ガスの流量は目盛付孔２６または調節弁によ
って溶酸（洗浄）工程中に吸着装置を去るガスの流量を
できる限り一定にするように制御される。減圧工程およ
び溶離（洗浄）工程の長さは減圧工程中に吸着装置を去
るガスの流量が溶離工程中に吸着装置を去るガスの流量
と実質的に等しくなるように選定するのが有利である。
同様に、再加圧工程に使用されるガスの流量は該工程の
全期間にわたって実質的に一定に維持される。つぎに本
発明により達成される作用効果についてより詳細に説明
する。まず減圧工程において第一吸着装置と第三吸着装
置との間のバランス操作を該第一吸着装置と緩衝容器と
の間のバランス操作に先行させて行なうことによる効用
効果について説明すれば、最初の二段階の相次ぐ減圧工
程（第２ａ図のＦ−Ｇ及びＧ−日参照）の各々は製造方
向と同一方向、すなわち並流方向、及び製造方向と反対
方向、すなわち向流方向、に同時に行なわれる。
上記第一の並流減圧工程（Ｆ−Ｇ）において抜出される
ガスは第二の並流減圧工程（Ｇ−Ｈ）において抜出され
るガスよりもより吸着性の少ない部分（以下低級着性成
分という）をより高濃度で含むものであり、このガスは
二基の吸着装置間のバランス操作により他方の吸着装置
を部分的に再加圧するために使用され、したがって全量
が再循環されるものである。
一方緩衝容器に送られる前記第二の並流減圧工程で抜出
されるガスは、ついで該吸着装置の溶離工程に使用され
て該吸着装置を再生せしめる。
溶離は向流方向循環によって該吸着装置の入口端からの
ガスの取出しを伴って行なわれ、したがって緩衝容器か
ら導入されたガスの一部は溶離された高吸着性成分とと
もに入口端から排出される。該二段階の並流減圧工程で
抜出されるガスの最良の利用のためには、溶磯工程で入
口端から排出されるガス中に伴われる低級着性成分の損
失が該成分をより高濃度で含むガス（前記並流減圧工程
Ｆ−Ｇで抜出されたガス）でなく該成分をより低濃度で
含むガス（前記並流減圧工程Ｇ−日で抜出されたガス）
について生ずるように本発明で特定した順序で該二段階
並流減圧工程を行なうことが必要である。上記の二段階
並流減圧工程（Ｆ−Ｇ、Ｇ一日）及びＦ−Ｊの全期間に
わたって行なわれる向流方向減圧工程の後、該吸着装置
は緩衝容器から再循環される第二の並流減圧工程で抜出
されたガスに相当する低吸着性成分に富むガスの導入に
よって溶離処理（Ｊ一Ｋ）され、ついで第一の並流減圧
工程で抜出されたガスに相当する他の吸着装置から再循
環される低吸着性成分をより高濃度で含むガスの導入に
よって部分的に再加圧（Ｋ−Ｌ）される。
これら二つの操作（Ｊ−Ｋ、Ｋ−Ｌ）は相次いでかつ吸
着装置中で向流方向に行なわれるので、緩衝容器から導
入される低吸着性成分に富むガスは他の吸着装置から導
入される低吸着性成分をより高濃度で含むガスによって
吸着装置の出口端から入口端に向って押流される。これ
に続く最終再加圧工程は製造工程で得られた低吸着性成
分にもっとも富む生成物流の一部を用いて同様の方法で
行なわれる。したがって再加圧工程の終了時点では、該
吸着装置における高吸着性成分の濃度は、該吸着装置に
おける高吸着性成分の濃度は入口端から出口端に向って
減少する。
これらの条件は次段階の処理のためにもっとも望ましい
ものである。
すなわち被処理ガス混合物は高圧で直接該吸着装置に導
入され、そこで高吸着性成分はその入口端からその分圧
で吸着されそして生成ガスは出口端から最適の純度で抜
出される。以上の説明から明らかなとおり、本発明に従
って吸着装置と緩衝容器とのバランス操作に先立って吸
着装置間のバランス操作を行なうことによって、これら
の操作を逆に行なった場合よりも多量の低吸着性成分に
富むガスを再循環することができ、したがってバランス
操作の終了時点でより高い再加圧圧力を得ることができ
るので、最終再加圧工程に必要な製造工程で得られる生
成ガスからの追加ガスの使用量を低減せしめ得、したが
って該生成ガスの収率を改善し得るものである。
つぎに減圧工程に高い製造工程圧力から低に溶離工程圧
力まで圧力を低下させる減圧処理工程の全期間にわたっ
て製造方向とは反対の方向に行なわれる追加の減圧処理
工程を包含されることによる作用効果について説明すれ
ば、この追加の減圧工程は製造工程の終了時点において
開始されかつ該吸着装置の入口端において行なわれる。
ところで、製造工程の終了時において吸着された高吸着
性成分の最高濃度は該吸着装置の入口端にある。したが
ってこの追加の減圧工程によって吸着装置から排出され
るガスは高吸着性成分に富むガスである。この排出ガス
は圧力や減少すればするほどこの高吸着性成分にますま
す富むものになるので、この追加の減圧工程は該低圧に
到達するまで、すなわち減圧工程の全期間にわたって継
続することが有利である。すなわちこの追加の減圧工程
の目的は製造工程中に吸着装置中で吸着された高吸着性
成分の一部を不純物として排出して該吸着装置を部分的
に再生することである。本発明はガス混合物の分離およ
び特に水素（７０％）と窒素（３０％）との混合物の分
離に適用することができ、その場合５Ａの分子節を用い
れば９９．９９９％純度の水素を得ることができる。
同じ方法は水素から他の不純物、たとえばアルゴン、一
酸化炭素、二酸化炭素、水、硫化水素および炭化水素を
除去するためにも使用し得る。本発明の方法はさらに天
然ガスを処理、ヘリウム中に含まれる不純物の除去およ
びガスの分離、特に空気から酸素の分離のためにも使用
し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法の実施に使用される菱瞳の一例の
概略図解図であり、第２ａ，２ｂおよび２ｃ図は３基の
吸着装置の各々における時間ｔの関数としての圧力Ｐ′
の線図であり、第２ｂ図は時間ｔの関数としての緩衝容
器中の圧力Ｐ′の線図である。 １…・・・吸着装置、２・・・・・・製造用導入口、３
・・…・製造用取出口、５・・・・・・供給ライン、７
・・・・・・残留ガスライン、１１・・・・・・製造用
取出ライン、１４，２１…・・・バランス操作用ライン
、２９……緩衝容器。 ＦＩＧ．Ｉ ＦＩＧ．２ｑ ＦＩＧ．２ｂ ＦＩＧ．２ｃ ＦＩＧ．２ｄ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ３基の吸着装置からなる少なくとも一群の吸着装置
    系を用い、これを吸着装置毎に順次工程差を設けて、つ
    ぎの循環工程（ａ）〜（ｃ）：（ａ）ガス状混合物を実
    質的に定圧で製造方向に吸着装置を通過させることによ
    つて処理ガスを回収することからなる高圧における製造
    工程；（ｂ）高い製造圧力から低い再生圧力まで圧力を
    低下させる減圧工程であつて、二つのバランス操作、す
    なわち一方は工程（ａ）を終了した第一吸着装置と再加
    圧工程を開始しつつある第三吸着装置との間、他方は該
    第一吸着装置と緩衝容器との間で製造方向と同一方向の
    取出流および製造方向と反対方向の導入流を用いて行な
    われる二つのバランス操作を包含する減圧工程と、それ
    に続く該低圧への減圧の持続工程と、最後に該低圧下で
    該緩衝容器からのガスの一部を製造方向と反対方向に通
    ずることによつて行なわれる溶離工程とからなる該第一
    吸着装置の再生工程；および（ｃ）製造方向と反対方向
    に行なわれる再生工程の開始段階にある第二吸着装置と
    のバランス操作および処理ガスを製造方向と反対方向に
    導入することによつて行なわれる第一吸着装置の該高圧
    への再加圧操作からなる再加圧工程；に従つて操作する
    ことによりガス混合物中の少なくとも一部分を選択的に
    吸着させる方式の吸着法によつてガス混合物を処理する
    方法において、第一吸着装置と第三吸着装置との間のバ
    ランス操作を該第一吸着装置と緩衝容器との間のバラン
    ス操作に先行して行なうことおよび減圧工程に高い製造
    工程圧力から低い溶離工程圧力まで圧力を低下させる減
    圧処理工程の全期間にわたつて製造方向とは反対方向に
    行なわれる追加の減圧工程を包含させることを特徴とす
    る吸着によるガス混合物の処理方法。 ２ 製造方向と反対方向へのガスの除去を大気圧よりも
    高いあるいは低い圧力にある残留ガス用貯槽に向けて行
    なう特許請求の範囲第１項記載の処理方法。３ 処理ガ
    スを製造方向と反対方向に導入することによる高圧への
    再加圧を再加圧工程の全期間にわたつて行なう特許請求
    の範囲第１項記載の処理方法。 ４ 二基の吸着装置間のバランス操作および第一吸着装
    置と緩衝容器との間間のバランス操作を各吸着装置中の
    吸着剤の耐摩耗性と両立し得る最短時間で行なう特許請
    求の範囲第１項記載の処理方法。 ５ 製造方向と反対方向への追加の減圧操作を減圧工程
    の全期間にわたつて実質的に一定水準に調節する特許請
    求の範囲第１項記載の処理方法。 ６ 低圧における溶離処理用のガスの流量を、該溶離処
    離の全期間にわたつて該吸着装置を去るガスの流量を実
    質的に一定に維持するような方法で調節する特許請求の
    範囲第１項記載の処理方法。 ７ 減圧工程および溶離工程の長さを、減圧工程中に該
    吸着装置を去るガスの流量を溶離工程中に該吸着装置を
    去るガスの流量に実質的に等しくするような方法で選択
    択する特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ８ 再加圧に使用される高い製造工程圧力にある処理ガ
    スの流量を再加圧工程の全期間にわたつて実質的に一定
    に維持する特許請求の範囲第３項記載の処理方法。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7905561A (nl) * 1979-07-17 1981-01-20 Essex Bv Ing Buero Werkwijze en inrichting voor het scheiden van gasvor- mige componenten door selectieve adsorptie.
CA1176994A (en) * 1980-12-29 1984-10-30 Toan P. Vo Repressurization for pressure swing adsorption system
US4340398A (en) * 1981-05-20 1982-07-20 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption recovery
DE3122701A1 (de) * 1981-06-06 1982-12-23 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur trennung von gasgemischen mittels druckwechseltechnik
JPS58128123A (ja) * 1982-01-26 1983-07-30 Taiyo Sanso Kk ガスの分離方法とその装置
US4468237A (en) * 1982-10-19 1984-08-28 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption with direct and indirect pressure equalizations
FR2534827A1 (fr) * 1982-10-22 1984-04-27 Air Liquide Procede de traitement de gaz par adsorption comportant plusieurs adsorbeurs en phase de production simultanee
FR2579484B1 (fr) * 1985-03-29 1987-06-05 Air Liquide Procede de traitement de gaz par adsorption
JPS61266302A (ja) * 1985-05-17 1986-11-26 Seitetsu Kagaku Co Ltd 濃縮酸素回収方法
FR2599274B1 (fr) * 1986-06-02 1988-08-26 Air Liquide Procede et installation de separation d'un melange gazeux par adsorption.
US4810265A (en) * 1987-12-29 1989-03-07 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption process for gas separation
JP2683806B2 (ja) * 1988-03-17 1997-12-03 住友精化株式会社 濃縮酸素回収方法
US5154736A (en) * 1991-03-29 1992-10-13 Shell Oil Company Process for the separation of a gas mixture
FR2735382B1 (fr) * 1995-06-15 1997-07-25 Air Liquide Installation de production de monoxyde de carbone incorporant une unite de separation cryogenique
US5656065A (en) * 1995-10-04 1997-08-12 Air Products And Chemicals, Inc. Multibed pressure swing adsorption apparatus and method for the operation thereof
US5871565A (en) * 1997-01-15 1999-02-16 Praxair Technology, Inc. Vacuum/pressure swing adsorption (VPSA) for production of an oxygen enriched gas
FR2761616B1 (fr) * 1997-04-02 1999-05-07 Air Liquide Procede et installation de separation d'un melange gazeux par adsorption
US5846294A (en) * 1997-04-23 1998-12-08 The Boc Group, Inc. Pressure swing adsorption process and apparatus
US5906673A (en) * 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
US5961694A (en) * 1997-06-09 1999-10-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Apparatus and process for the separation of gas mixtures by pressure swing adsorption
FR2776939B1 (fr) * 1998-04-07 2000-05-19 Air Liquide Procede de production d'oxygene par adsorption a variation de pression transatmospherique
FR2788993B1 (fr) * 1999-01-29 2001-02-23 Air Liquide Procede d'epuration d'un gaz par adsorption
US6558451B2 (en) * 2000-05-10 2003-05-06 Airsep Corporation Multiple bed pressure swing adsorption method and apparatus
DE10203161B4 (de) * 2002-01-28 2010-11-04 Linde Ag Verfahren zum Betreiben eines Druckwechseladsorptionsprozesses
FR2836064A1 (fr) * 2002-02-15 2003-08-22 Air Liquide Procede de traitement d'un melange gazeux comprenant de l'hydrogene, du sulfure d'hydrogene et des hydrocarbures
US6887301B2 (en) * 2003-06-04 2005-05-03 H2Gen Innovations, Inc. Flow control in pressure swing adsorption systems
CN114236045A (zh) * 2021-11-30 2022-03-25 三一汽车制造有限公司 氢气质量检测系统及其控制方法和装置、氢气供应系统
CN114570152B (zh) * 2022-03-28 2023-12-19 南京诺令生物科技有限公司 一种分离与提纯低颗粒物气体的集成装置及其分离提纯方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3141748A (en) * 1961-11-20 1964-07-21 Exxon Research Engineering Co Hydrogen purification process
NL286634A (ja) * 1961-12-18 1900-01-01
US3717974A (en) * 1968-12-30 1973-02-27 Union Carbide Corp Selective adsorption process for air separation
US3564816A (en) * 1968-12-30 1971-02-23 Union Carbide Corp Selective adsorption process
FR2097633A5 (ja) * 1970-07-16 1972-03-03 Air Liquide
US3636679A (en) * 1971-01-04 1972-01-25 Union Carbide Corp Selective adsorption gas separation process
US3738087A (en) * 1971-07-01 1973-06-12 Union Carbide Corp Selective adsorption gas separation process
US3788036A (en) * 1972-07-26 1974-01-29 D Stahl Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems
US4042349A (en) * 1972-10-18 1977-08-16 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method of fractionation of a gaseous mixture by adsorption
DE2338964C2 (de) * 1973-08-01 1985-05-30 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Adsorptionsverfahren zur Reinigung von Gasen und Trennung von Gasgemischen

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Publication number Publication date
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FR2363362A1 (fr) 1978-03-31

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