JPS6391119A - ガス拡散バリヤーを使用するｐｓａ法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧力スイング吸着技術を用いるガスの富化方
法に関するものであり、更に詳しくは（ガス富化のため
ガス拡散バリヤーを含む）改善された圧力スイング吸着
法ならびにその装置に関する。

従来の技術 ガス流からガス成分を分離するのに吸着技術を使用する
ことは、最初、空気からの炭酸ガスと水の除去に関【−
で開発された。このガス吸着の原理は更に水素、ヘリウ
ム、アルゴン、−醇化炭素。

炭酸ガス、Ｍ（ヒ二窒素、酸素および窒素のガス富化法
に洗練された。更には周期的に加圧する２以上の吸着容
器を用いろ方法が開発され、広く圧力スイング吸着（ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｗｉｎｇ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ。

ＰＳＡ）’と称されるガス富化σ）ための吸着法がもた
らされた。

従来のガス富化のためのＰＳＡ法たとえば空気から窒素
を富化する方法は、炭素モレキュラーシーブ材料を充填
【−た２以上の吸着床を使用（−１各吸着床は各サイク
ル内で２以上の工程、一般に明確に区別された四工程に
付されろ。サイクルの第一工程では、一方の吸着床は加
圧され、それに伴って窒素を生産【−１他方の吸着床は
排気などにより再生されろ。この吸着は、プロダクト品
質ガス（［バージＪ　（ｐｕｒｇｅ）　　と称される）
を向流で流すことによっても再生される。第二工程は均
圧化工程とも称されるが、そこでは複数の吸着床を相互
接続（−て中間の圧力にする。サイクルの第三工程では
、第一吸着床は第二床で用いた手順に従って再生され、
第二床は生産工程に入る。サイクルの最終工程は、吸着
床間で均圧化をはかることである。このような圧力スイ
ングの間に、吸着床の圧力条件は、炭素モレキュラーシ
ーブを用いる窒素の生産ではゲージ圧約１０３乃至８２
７ｋＰａ（１５乃至１２０ｐｓｉｇ）　　の間で変動し
、結晶性ゼオライトを用いる酸素の生産では若干低目の
圧力範囲で変動する。

圧力スイング吸着法に酸素分離膜を用いることは１日本
国特許出願昭５７（１９８２）−３１５７６号（１９８
２年２月２７日出願）に開示されており。

該出願ではゼオライト粒子を充填した吸着カラムを用い
るＰＳＡ法により酸素を製造しており、各吸着カラムの
パージサイクル時には酸素パージガスを通を−でいろ。

酸素パージガスは、各吸着カラムの生産サイクル時に酸
素富化流ケガス分離膜に通して得られろ透過ガス流であ
る。

発明が解決しようとする問題点 本発明の一目的は、所要エネルギーの少ない改善された
ＰＳＡ法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は、サイクル時間を長くできる改善さ
れたＰＳＡ法および装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、長い時間をかけて高純度の製品
を製造できる改善されたＰＳＡ法および装置を提供する
ことである。

本発明の尚更なる目的は、排出流の圧力水準を有効に利
用する改善されたＰＳＡ法および装置を提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 本発明の上記ならびにその他の目的は、排出ガス流お↓
び／またはプロダクト流の圧力水準をガス拡散セルの駆
動に用いて圧力スイング吸着法に用いる原料ガス流お工
び／捷たはパージガス流を製造し、オンライン生産時間
を増大させ且つ廃圧力再ネルギーを利用して、単位生産
当りの所要エネルギーを低下させるようなガス富化の１
こめの改善されたＰＳＡ法および装置にエリ達成される
。

本発明ならびにその他の目的およびその諸利点は、その
詳細な説明とぐに付属図面を用いた説明を考慮すること
により明らかとなるであろう。

第１図は、本発明の好適実施態様の概念的フロー図であ
る。

第２図は、ある程度標準的なＰＳＡ法の全サイクルにお
けろ吸着剤容器の千力図である。

第３図は、本発明の一実施態様である窒素ＰＳＡに関し
て、代表的な排気流速を時間の関数と１−で示したグラ
フである。

第４図は、本発明の第６図実施態様による窒素ＰＳＡに
関して、代表的排気圧力を時間σ〕関数として示ｌ−た
グラフである。

第５図は、本発明の第３図実施態様による窒素ＰＳＡに
関して１代表的酸素濃度を時間σ）関数として示Ｉ−タ
グラフである。

第６図は、本発明の第６図実施態様に関して。

不透過流中θ）代表的窒素モル分率を時間とステージカ
ット（ｓｔａｇｅ　ｃｕｔ）の関数として示ｌ−たグラ
フである。

第７図は、本発明の第６図実施態様に関１〜で、単位プ
ロダクト当りの電力消費をステージカットの関数と（−
で示した図である。

本発明を解り易くするため、図では一部の弁。

管および計装を省略１−でいろが、このような追加の弁
、管および計装が当該技術分野で行われている方法で付
与されろことは了解されよう。本発明の説明は、炭素モ
レキュラーシーブの吸着剤床を用いろ空気σ）窒素富化
に関して行うが、当業者には本発明の方法および装置が
圧力スイング吸着技術を用いろガス富ｆヒそのものに適
用可能なることが理解されろであろう。

さて第１図は本発明の方法および装置の概念的フロー図
を示すものであって、吸着容器１０と１２および上方ガ
ス拡散容器１４と下方ガス拡散容器１６を有１−ろ。吸
着容器１０および１２には前記の炭素モレキュラーシー
ブなど適当な吸着材料が充填されている。上方および下
方のガス拡散容器１４および１６には適当なガス拡散バ
リヤー（ＧＤＢ　）が設置されており、これについては
後で更に詳細に議論する。

本発明の方法および装置には原料供給コンプレッサー１
８が設置されており、その吸い込み側に入口導管２０を
有し、サージタンク２４と流体連結していろ。サージタ
ンク２４には弁２８の調節下にある導管２６が設置され
ており、弁２８は、弁３２の調節下にある導管６０を通
して吸着容器１０の下部と、かつまた、弁６６の調節下
にある導管３４を通１．て吸着容器１２の下部と接続（
−でいろ。

吸着容器１０と１２の下部に接続された導管３０と３４
は、夫々弁４０の調節下にあろ導管３８および弁４４の
調節下にある導管４２により、導管４６に接続されてい
る。導管４６は、弁５０の調節下にある導管４８により
下方ガス拡散容器１６と、かつまた、弁５４の調節下に
ある導管５２により排気導管５６に接続されている。

下方ガス拡散容器１６の透過側には導管５８があり、導
管５８は排気導管５６に接続され、不透過側には導管６
０が設置されている。導管６０は、弁６４の調節下にあ
る導管６２１Ｃ，かつ捷だ、弁６７の調節下にある導管
６６を経て保持タンク６８に接続されろ。保持タンク６
８にはコンプレッサー７２の吸い込み側に接続された導
管７０が設置されており、コンプレッサー７２の排出側
は導管７４によりサージタンク７６に接続されろ。コン
プレッサー７２および関連サージタンク７６はプロセス
に柔軟性を与えろため選択により設置されろものである
。保持タンク７６には、導管８２に接続されろ一方回弁
８０を含む出口導管７８が設置されろ。導管８２は、弁
８６の調節下にある導管８４に工り吸着容器１０θ）下
部に、かつまた、弁９０の調節下にある導管８８により
吸着容器１２の下部に接続されろ。゛これについては後
で更に詳細に説明する。

吸着容器１０および１２には、夫々弁９６および９５の
調節下にある上方導管９２および９４があり、夫々一方
向逆止め弁９６および９８を有して導管１００に接続さ
れろ。弁１０２の調節下にある導管１００は、弁１０６
の調節下にある導管１０４’に通して一方回弁１１０を
含むプロダクト導管１０８と接続されろ。導管１００は
弁１１４の調節下にある導管１１２により上方ガス拡散
容器１４に接続されろ。上方ガス拡散容器１４θ）不透
過側には弁１１８の調節下にある導管１１６があり、弁
１１８はプロダクト導管１０８に接続されろ。捷１こ、
上方ガス拡散容器１４の透過側には、コンプレッサー１
２２の吸い込み側と流体連結している導管１２０が設置
されろ。コンプレッサー１２２の排出側は、導管１２４
により弁１２１の調節下にある導管１２８を有する保持
タンク１２６に接続され、かつ、弁１６４および１３６
の調節下にある導管１６０および１６２７通して、夫々
、吸着容器１０および１２の上部導管９２および９４と
接続されろ。一般に、コンプレッサー１２２および関連
する保持タンク捷たはサージタンク１２６ハプロセスに
柔軟性を付与するため選択により設置されろものである
。

上方および下方のガス拡散容器１４および１６は市販の
容器であり、例えばＵＯＰフルイツトシステム社（ＵＯ
Ｐ　Ｆｌｕｉｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、　７ライド一シグナ
ル社（Ａｌｌｉｅｄ−８ｉｇｎａｌ）の−ディビジョン
）０”Ｌ’ｍ’Ｌ、ガス拡散バリヤーとしてシリコーン
ゴム膜を使用（７ており、モンサントケミカル社（Ｍｏ
ｎｓａｎｔｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｎｐａｎｙ）の
ものはポリスルホン膜ヲ使用している。セルに用いろ膜
は。

窒素分子ガスよりも酸素分子ガスをより速く透過する。

本発明の一特徴は、均圧化に続く再生時に吸着カラムか
ら抜き取られた加圧ガス流を下方ガス拡散容器１６に導
入１−１昇圧下に吸着質（すなわち酸素）が比較的少な
くなった不透過ガス流と高水準の吸着質を有する透過ガ
ス流を形成して透過ガス流を排出することである。昇圧
下にある不透過ガス流は、吸着床の直接再加圧、再圧縮
後の吸着床の再加圧、均圧化による部分的再加圧に続く
吸着床の再加圧に使用されろか、或いは原料ガス流とし
て使用されろ。これについては後で更に詳細に議論する
。

本発明の別の特徴は、基準点を突破（２て製品線（］６
） 度水準が低下した際にガス富化プロダクト流の一部を上
方ガス拡散容器に導入１−１不透過流すなわちプロダク
トの設計基準に合致する純度のガス流と、パージおよび
／捷りはバックフィル（ｂａｃｋｆｉｌｌ）用に用いる
透過流を形成することである。

これについても後で更に詳細に議論する。上方および下
方のガス拡散装置は両者とも、既存のＰＳＡプラントに
組み込んで使用すると効果的である。

高純度窒素たとえば９９９％の窒素をゲージ圧４１６乃
至１０３４ｋＰａ（６０乃至１５０ｐｓｉｇ）の圧力で
製造ｊるためのＰＳＡ法で装置を動かし、その際吸着容
器１０は脱着されていて加圧のあと生産できろ状態にあ
り、一方の吸着容器１２は再生を必要と１５、かつ、吸
着容器１０と１２の均圧１１行う前の状態にあるとする
。以下の諸工程を説明する際、各工程で開放された弁に
ついてのみ指摘するが、これは残りの弁は閉じているこ
とを意味する。この条件で、弁２８，３２，４４．５０
，６７．９３゜１０２　および１０６を開く。

吸着容器１０の加圧および生産のため、入口溝（］７） 管２０の常温空気をコンプレッサー１８でゲージ圧４４
Ｂ乃至１０６８ｋＰａ（６５乃至１５５ｐｓｉｇ）の圧
力捷で圧縮し、導管２２によりサージタンク２４に通り
１次に導管２６および６０により吸着容器１０の下部に
通す。この圧縮空気はゲージ圧約６７９乃至１０６８ｋ
Ｐａ（５５乃至１５５ｐｓｉｇ）の圧力で吸着容器１０
に導入され、そこで酸素が選択的に吸着されて窒素富化
ガス流を形成１−１この流は上方導管９２により吸着容
器１０から抜き取られ、ゲージ圧４１３乃至１０３４ｋ
Ｐａ（６０乃至１５０ｐｓｉｇ）の圧力で導管１００，
１０４および１０８により製品貯槽または使用者設備（
図示１−ていない）に入る。

圧縮空気の吸着容器１０への流れは、窒素プロダクトガ
ス流中の酸素水準が製品用途に許容されない予かしめ定
められた閾値に達するまで継続される。例えば、予かし
め定められる閾値が１２００ｐｐｍｖ０２である際には
、窒素富１ヒプロダクト流の平均吊索含量は１０００１
０００ｐｐである。

このように予定の閾値に達ｌ〜１こ点で、導管１００ノ
窒素富化ガス流（あるいは「テール−エンド」（］８） （ｔａｉｌ−ｅｎｄ）プロダクト）は、弁１０６を閉じ
ることにより上方ガス拡散容器内で精製されて許容され
る純度の不透過ガス流となり、導管１１６で抜き取られ
てプロダクト導管１０８を通過する。

透過流（拡散セルを透過する流）は酸素が若干富化され
て低い圧力水準にあるが、弁１２１および１６６の調節
下にある導管１２０により、ノく−ジガスとして或いは
再生中の吸着床のバックフィルとして、ゲージ圧１０６
乃至３４５ｋＰａ（１５乃至５０ｐｓｉｇ）の圧力水準
で吸着容器１２に入る。この条件下では、弁２Ｂ、３２
，４４．５４，９３．１０２゜１１、！Ｉ、１１８．１
２１および１６６は開いた状態にある。コンプレッサー
１２２と関連する保持タンク１２６は、前述のように選
択により設置されたものである。導管１００のガスプロ
ダクト流は、閾値エリ高い不純物水準を有しており、酸
素濃度が更に増大して吸着容器１０の停止およびその再
生を必要とする時まで上方ガス拡散容器１４に継続的に
送入されろ。

富化ガス流生産前の吸着容器１０の加圧開始時に吸着容
器１２は均圧化され、それに伴ないブローダウンサイク
ルの準備が整う。この条件下では弁２Ｂ、３２．４４．
５０および６７が開いて、吸着容器１０を加圧１．且つ
吸着容器１２からのガスを導管３４．４２．４６および
４８を経由して適当なガス拡散バリヤー（ＧＤＢ）ａ？
有するガス拡散容器１６に流入させろ。ガス拡散容器１
６では、酸素はガス透過膜（ＧＭ）を容易に通過する。

酸素富化ガス流（透過流）は、導管５８にて、ガス拡散
セル１６から抜き取られて導管５６から排出される。ガ
ス拡散容器１６で形成された不透過ガス流の圧力は、ゲ
ージ圧約１０３ｋＰａ（１５ｐｓｉｇ）であって、１０
３乃至５１７ｋＰａ　　の範囲にある。これについては
後で更に詳しく議論する。Ｎ２が予定濃度水準たとえば
７９％に達したならば、あるいは不透過流の圧力水準が
ゲージ圧１０６乃至２０７ｋＰａ（１５乃至３０ｐｓｉ
ｇ）に達【７たならば（一般にはサイクル時間に対する
ガス分析値から定められろ）、導管４８内の弁５０を閉
じて導管５２内の弁５４ケ開き、導管４６内のガス流を
導管５６を経由１−て排出する。

前述のように、上方および下方ガス拡散セル１４お工び
１６で形成される透過流ならびに不透過ガス流は、圧力
スイング吸着技術を用いろガス富化方法の改善のため様
々な方法で使用されろ。下方ガス拡散セル１６の利用に
関１−では、導管６０の不透過流は導管６２を経由して
多床ＰＳＡシステムの１以上の再生された床（図示して
いない）の再加圧に使用され、これは一般に排気と同時
に、但し均圧化の前に行われろ。こσ）ような再生され
ｒｓ床のサイクル時間によっては、この不透過流は再加
圧時の再生床に導入される前に保持タンク６８に入る。

尚更には、多床ＰＳＡシステムすなわち２以上の吸着容
器のＰＳＡシステムでは、導管６６内の不透過流はコン
プレッサー７２で圧縮され。

プロダクト配送の初期段階用として保持タンク２４から
の圧縮空気の代りに、導管８２から入る。２以上の吸着
容器を有する多床ＰＳＡシステムでは。

斯かる不透過流は、再加圧工程用の圧縮空気導入の前に
プロダクト配送（ｐｒｏｄｕｃｔ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ）
の初期段階用の圧縮空気の代りに流入する。

第２図の正常ＰＳＡ操作に示１−たように、吸着容器１
０かものプロダクト配送の終期には吸着槽１２はブロー
ダウンおよび排気を含む再生を受けていて、その時点で
は吸着容器１２は生産の準備が整っており、吸着容器１
０は再生の準備が整っている。このような時には弁３２
．３６，１３４および１５６は開いていて、吸着容器１
０と１２を均圧にする。

均圧化エ程は、このような目的に対１．て十分な時間、
吸着容器１０お工び１２の吸着材料の容積および型にも
よるが一般に２乃至２０秒間にわたり実施されろ。本発
明のＰＳＡ法におけろ均圧化工程は１通常のＰＳＡ法に
おけろものと同一であるが、ただ再生を受けている吸着
容器からの排気を下方ガス拡散セルで処理したあと、お
よび生産中の吸着容器からのテールーエンドプロダクｌ
上方ガス拡散セルで処理したあとで実施されろ。

操作サイクルの予かしめ選択された時点で、吸着容器１
２を窒素生産モードに１〜、吸着容器１０を再生モード
にする。この条件下では、弁２８゜３６．４０，５０．
６７．９５．１０２および１０６が開いた状態にある。

従って、導管２２の圧縮空気は導管２６お工び６４を通
過１〜で吸着容器１２で、窒素富化プロダクトガス流を
形成１７、このガス流は吸着容器１２から導管９４を経
由１−で抜き取られ。

導管１００．１０４およびＩｏｎ通過してプロダクト貯
槽に入る。吸着容器１０の吸着剤床の再生すなわちブロ
ーダウンと排気は、吸着容器１２における吸着材床σ）
再生と同様にし行われる。再生時にはガス流を吸着容器
１０から導管６８にて抜き取り、抜き取られたガス流は
前述のように弁５０の調節下にある導管４６お工び４８
を通過１．て下方拡散セル１６に入る。

吸着容器１０の吸着材料床の再生完了時および上方ガス
拡散セル１４でのテールエンドプロダクトの精製を含む
吸着容器１２からのプロダクト配送の完了時には、弁５
２，３６，１３４および１６６が開いて、均圧化工程を
開始する。

前述θ）ように本発明の一特徴に従い、ブローダウン開
始時に吸着容器から導管４６に抜き取られたガス流はゲ
ージ圧２７６乃至５１７ｋＰａ（４０乃至７５ｐｓｉｇ
）の昇圧下にあって、一般に導管４６の圧力がゲージ圧
約Ｉ　Ｑ５ｋＰａ（１５ｐｓｉｇ　）に達するまで。

弁５０の調節下にあろ導管４８を通過（−でガス拡散容
器１６に入る。この圧力に達すると、弁５０７閉じて弁
５４ケ開き、導管５２を経由してガス流を大気中に排出
する。

実施例 以下の実施例は本発明の詳細な説明するものであり、本
発明の範囲を限定するものと解されてはならない。

実施例■ 両法を均圧に１．たあと、ＰＳＡ排気を下方拡散セル（
ポリスルホン膜）Ｋ通す。第１図により説明すると、下
方拡散セルからσ）屋素富ｆヒ不透過流を保持タンク６
Ｂに送り、引続きコンプレッサー７２で原料圧捷で圧縮
する。保持タンク７６内の圧縮ガスを原料ガスとして生
産サイクルにある吸着容器１０１には１２に導入する。

第６図乃至第５図は、ＢＦ（西独、ベルクバウ一フオル
シュンク（Ｂｅｒｇｂａｕ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ）社）
炭素モレキュラーシーブを用い、全サイクルを２分で操
作する窒素ＰＳＡにおけろ時間の関数としての排気流速
、排気圧力および排気酊素濃度乞示１−たものである。

操作圧はゲージ圧８２７ｋＰａ（１２０ｐｓｉｇ）であ
り、第３図乃至第５図に示１−たグラフは排気により再
生を受けている床に関するもσ）である。ステージカッ
ト（ｓｔａｇｅ　ｃｕｔ）の関数と１−で、ポリスルホ
ン膜に関する窒素濃度（膜を透過する原料の分率）を第
６図に示す。窒素濃度７９％以上の不透過流を原料圧（
ゲージ圧８２７ｋＰａ。

１２０ｐｓｉｇ）まで圧縮するＯ）に要するエネルギー
ケステージカットの関数と１−て計’ｌ−Ｌ　７．−０
不透過流は、大気圧よりも高い圧力にあるので原料圧で
高めろために要する圧縮度は比較的少なく、これに対（
−で新原料は大気圧から圧縮するので、かなりのエネル
ギーの節約が実現された。第７図は、拡散セルが無い場
合とポリスルホン膜を有する拡散セルにおけろプロダク
ト単位量の製造て要する電力を相対的に示すものである
。ステージカットが５０％の場合に最適の性能が得られ
、この場合にはポリスルホン膜でＦ１ａ、　５％のエネ
ルギーが節約できたが、下方ガス拡散セルフ用いてガス
原料の一部を提供することにより実現されたのである。

実施例■ 下記実施例は、ガス拡散容器１６で形成される不透過ガ
ス流を用いて、均圧化の前に吸着床を加圧するＰＳＡ法
でのサイクル時間乞説明する。

（弁−第１図） 実施例■ 下記実施例は、ガス拡散容器１４からｆ）透過流を用い
て一万の吸着床をパージする窒素製造法でのサイクル時
間を説明する。（弁−第１図）１　新原料で加圧　　大
気へ蒙［出　２８．３２，４４．５４　　１０４　容器
１２εり玉比宕旧０と均圧化　３２．３６，１３４．１
品　　　５５　大気〜直接排出　新原料で加圧　　２８
，３６，４１０．５４　　１０８　容器１２と均圧化容
器１０と均圧化　３２．３６，１３４．１３６　　　５
シし４督クル 実施例■ 下記実施例は、実施例■および■に開示ｌまた処理工程
を組合せたＰＳＡ法におけるサイクル時間を説明する。

（弁−第１図） ３−容器皿」器１２−濃放弁　１菅ψ捕■秒）５　　　
　　　　下方拡赦憫らのガスで加圧　９０　　　　　５
６　容器１２ど匂圧比容器１０ｄ旬田１ヒ　３２，３６
，１３４．１３６　　　５１１　下方拡散上４らのガス
で加圧　　　　　８６　　　　　５１２　容器１２と均
圧化輪唱刻０と均圧ｒヒ　３２，３６，１３４．１３６
　　　５５分／サイクル 発明の効果 ガス拡散容器を使用する本発明の方法を用いろと、拡散
セルで用いろ膜材料の型にもよるが、単位プロダクト当
りの必要エネルギーが５乃至１５％低下する。

窒素富化プロダクト流の生産におけるＰＳＡ処理技術と
いうことで本発明を説明（−できたが、当業者には本発
明が圧力スイング吸着技術を用いろガス富化技術そのも
のに適用可能なることが理解されろであろう。

本発明をその例示的実施態様と関連（−で説明（。

できたが、当業者には多数の変更方法が明らかなること
、および本願はそれらの全ての適合方法捷たは変更方法
を含むもσ）であることが理解されよう。従って１本発
明は特許請求の範囲ならびにその均等物のみにより限定
されろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適実施態様の概念的フロー図であ
る。 第２図は、ある程度標準的なＰＳＡ法の全サイ（３］） クルにおけろ吸着剤容器の圧力図である。 第６図は、本発明の一実施態様である窒素ＰＳＡに関し
て１代表的な排気流速を時間の関数として示したグラフ
である。 第４図は、本発明の第３図実施態様による窒素ＰＳＡに
関ｌ、で１代表的排気圧力を時間の関数として示したグ
ラフである。 第５図は、本発明の第６図実施態様に関（−で。 代表的酸素濃度を時間の関数として示１−たグラフであ
る。 第６図は１本発明の第３図実施態様に関して。 不透過流中の代表的窒素モル分率を時間とステージカッ
トの関数として示したグラフである。 第７図は、本発明の第３図実施態様に関］７て、単位プ
ロダクト当りの電力消費をステージカットの関数と１．
て示ｌまた図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、２以上の吸着材料床を吸着段階と脱着段階の間を
   周期的に操作して、前記の吸着段階で一成分に富むプロ
   ダクトガス流を製造する圧縮ガス混合物の前記成分を選
   択的に富化する方法において、前記の脱着段階で吸着域
   から抜き取られたガス流をガス拡散域に導入すること、
   および前記成分に富むガス流を前記のガス拡散域から回
   収することからなる改善を特徴とする方法。 ２）、前記の複数吸着材料床間での均圧化のあと、脱着
   を受けている前記吸着域から前記のガス流を得る特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ３）、圧力水準がゲージ圧１０３ｋＰａ（１５ｐｓｉｇ
   ）に達した際もしくは不透過流の窒素濃度が７９％未満
   に達した際に、前記ガス拡散域への前記ガス流の導入を
   中断する特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４）、前記のガス拡散域で形成された透過ガス流を大気
   に排出する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５）、前記のガス拡散域から回収された前記成分に富む
   前記ガス流を、前記吸着材料床の脱着後に吸着域に導入
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６）、前記のガス富化流を前記の吸着域に、他の吸着域
   と均圧にする前に導入する特許請求の範囲第５項に記載
   の方法。 ７）、前記ガス拡散域から回収された前記成分に富む前
   記ガス流を圧縮し、かつ、前記の圧縮ガス混合物を新原
   料流として吸着域に導入する特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ８）、２以上の吸着材料床を吸着段階と脱着段階の間で
   周期的に操作して前記の吸着段階で一成分に富むプロダ
   クトガス流を製造する圧縮ガス混合物の前記成分を選択
   的に富化する方法において、前記（１）吸着段階で吸着
   域から抜き取られた前記プロダクトガス流を、前記ガス
   混合物の他成分が予定閾値濃度に達した際に、ガス拡散
   域に導入すること、および前記ガス拡散域から前記成分
   に富むガス流をプロダクトとして回収することからなる
   改善を特徴とする方法。 ９）、前記ガス拡散域からプロダクトとして回収される
   前記ガス流が、前記ガス拡散域の不透過ガス流である特
   許請求の範囲第８項に記載の方法。 １０）、前記ガス拡散域から透過ガス流を回収する工程
   を更に包含する、特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １１）、前記の透過ガス流を吸着域に、その前記脱着工
   程で導入する特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２）、前記の透過ガス流を前記吸着域に、前記吸着域
   の排気後に導入する特許請求の範囲第１１項に記載の方
   法。 １３）、排気後および前記吸着域と他の吸着域との均圧
   化の前に、前記の透過流を導入する特許請求の範囲第１
   ２項に記載の方法。 １４）、２以上の吸着材料床を吸着段階と脱着段階の間
   で周期的に操作して前記の吸着段階で一成分に富むプロ
   ダクトガス流を製造する圧縮ガス混合物の前記成分を選
   択的に富化する方法において、吸着域からその前記脱着
   段階で抜き取られたガス流をガス拡散域に導入すること
   、前記ガス拡散域から前記方法に再循環させるために前
   記成分に富むガス流を回収すること、前記吸着段階で前
   記ガス混合物の他成分が予定の閾値濃度に達した際に吸
   着域から抜き取られる前記のプロダクトガス流をガス拡
   散域に導入すること、および前記のガス拡散域から前記
   成分に富むガス流をプロダクトとして回収することから
   なる改善を特徴とする方法。 １５）、前記の複数吸着材料床間での均圧化のあと、脱
   着を受けている前記の吸着域から前記ガス流を得る特許
   請求の範囲第１４項に記載の方法。 １６）、圧力水準がゲージ圧１０３ｋＰａ（１５ｐｓｉ
   ｇ）に達した際もしくは窒素濃度が７９％に達した際に
   前記ガス拡散域への前記ガス流の導入を中断する特許請
   求の範囲第１５項に記載の方法。 １７）、前記のガス拡散域で形成された透過ガス流を大
   気に排出する特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １８）、前記のガス拡散域から回収された前記成分に富
   む前記ガス流を、前記の吸着材料床の脱着後に吸着域に
   導入する特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １９）、他の吸着域と均圧化する前に、前記の吸着域に
   前記ガス富化流を導入する特許請求の範囲第１８項に記
   載の方法。 ２０）、前記のガス拡散域から回収された前記成分に富
   む前記ガス流を圧縮し、かつ、新原料流として吸着域に
   導入する特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 ２１）、複数の吸着材料床を有する２以上の吸着容器を
   含む、ガス混合物の一成分を選択的に富化する圧力スイ
   ング吸着法を実施するための装置において、前記吸着材
   料床の脱着工程で前記の吸着容器から抜き取られたガス
   流を受け取り、かつ、前記成分に富むガス流を形成する
   ための、前記吸着容器に流体連結しているガス拡散セル
   を包含する改善を特徴とする装置。 ２２）、圧力スイング吸着時に前記の富化ガス流を前記
   吸着容器に通すための導管手段を更に有する特許請求の
   範囲第２１項に記載の装置。 ２３）、前記吸着容器での前記吸着材料の再生時に、前
   記の富化ガス流を前記吸着容器の一方に通すための手段
   を更に有する特許請求の範囲第２２項に記載の装置。 ２４）、前記の手段が、前記の複数吸着容器間の均圧化
   の前に、前記の富化ガス流を通す特許請求の範囲第２３
   項に記載の装置。 ２５）、前記の富化ガス流をある圧力まで圧縮するため
   のコンプレッサー手段を更に有する特許請求の範囲第２
   ２項に記載の装置。 ２６）、複数の吸着材料床を有する２以上の吸着容器を
   含む、ガス混合物の一成分を選択的に富化する圧力スイ
   ング吸着法を実施するための装置において、前記の吸着
   材料床による前記ガス混合物中の他成分の吸着時に、前
   記の吸着容器から前記成分に富むガス流を受け取って、
   ガス拡散セル内に前記成分に富むガス流をプロダクトと
   して形成するための、前記吸着容器と流体連結している
   ガス拡散セルを有する改善を特徴とする装置。 ２７）、前記の吸着材料床の脱着時に透過流を吸着容器
   に通すための導管手段を更に有する、前記ガス拡散セル
   内で前記透過流を形成する特許請求の範囲第２６項に記
   載の装置。 ２８）、前記の導管手段が、前記の吸着材料床の排気時
   に前記透過流を前記吸着容器に通す手段を有する特許請
   求の範囲第２７項に記載の装置。