KR0130764B1 - 2개의 흡착기로 구성되는 시스템에서 진공 스윙 흡착법에 의해 기체 혼합물을 분리하는 방법 - Google Patents
2개의 흡착기로 구성되는 시스템에서 진공 스윙 흡착법에 의해 기체 혼합물을 분리하는 방법Info
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 실시예 1,2 및 3에서 나타낸 바와같이 본 발명의 방법을 수행하기 위한 장치를 도시한 것이고,
제2a도 및 제2b도는 실시예 1에 대한 공정 흐름 및 압력흐름을 도시한 것이며,
제3a도 및 제3b도는 실시예 3에 대한공정 흐름 및 압력 흐름을 도시한것이고,
제4도는 실시예 4에 나타낸 바와같은 본 발명의 공정을 수행하기 위한 장치를 도시한 것이며,
제5a도 및 제5b도는 실시예 4에 대한 공정 흐름 및 압력흐름을 도시한 것이고,
제6도는 본 발명의 공정에서 사용될 수 있는 3개의 흡착기로 구성되는 시스템을 도시한 것이며, 제7a도 및 7b도는 남은 2개의 흡착기(A 및 B)의 공정흐름 및 압력 흐름을 도시한 것이다.
본 발명은 무기 흡착제, 특히 분자체 제올라이트에 의해 기체혼합물, 특히 공기를 흡착 분리시키는, 개선되고 간단한 방법에 관한 것이다. 가압 스윙 흡착법에 의한 기체 혼합물의 흡착분리는 20년 이상동안 공지되어 왔으며, 가장 다양한 분리방법이 개발되어 왔다. 그러나, 이런 모든 방법은 기체 혼합물중의, 흡착제에 대한 친화력이 높은 기체(조 기체)의 성분을 소위 흡착단계시에 소위 흡착기중의 흡착제 표면상에 유지시키고 흡착력이 약한 성분을 흡착제로 충전된 흡착기로부터 제거시킬 수 있는 과정을 기본으로 한다. 흡착된 상(phase)의 탈착은 통상적으로 흡착단계후에 압력을 감소시키면서, 특히 1 bar 이상의 압력하에서, 통상적으로 흡착력이 약한 일부기체로 흡착제를 세정시키면서 수행한다. PSA시스템(가압 스윙 흡착법)이 본원에서는 언급된다. 압력을 진공 펌프에 의해 1 bar 미만의 압력으로 감소시키는 경우, 흡착제를 또한 흡착력이 약한 일부 기체로 세정하지만 예를들면, 산소-다량 함유 공기중에서는 분자체 제올라이트에 의한 세정 단계가 필요없는 경우도 있다.
진공 탈착법을 사용하는 이러한 공정을 VSA(진공 스윙 흡착법)이라고 한다. 탈착 단계후에, 흡착제는 항상 흡착 단계의 압력까지 기체로 충전되고, PSA흡착법의 경우에서는 흡착력이 약한 기체성분으로 또는 조 기체로 또는 동시에 둘다로 충전된다. VSA기술의 경우에, 흡착력이 약한 기체성분이 충전용으로 사용된다. 그러므로, 상기의 분리공정은 흡착(분리),탈착(감압) 및 재충전(압력의 상승)의 3단계로 나뉘며, 이것이 완전히 연속적으로 수행되는 PSA/VSA 방법을 위해 3개의 흡착기가 필요한 이유이다. 감압에서 출발하여 조 기체로 흡착기를 동시에 충전시키면서 MS(분자체) 제올라이트를 사용하는 VSA방법에 의한 O2- 다량 함유 공기의 경우에는, 공기의 분리가 불충분하게 성취된다고 공지되어 왔다[참조: Chemical Engineering Oct, 5, 1970, p. 54/55]. 놀랍게도, 본 발명에 이르러, 감압하에서 조 기체를 도입하고 분리시킴에도 불구하고 본 발명에 따른 공정에 의해 O2- 다량 함유 공기의 경우에서 생성물중 90%를 훨씬 초과하는 산소 농도가 성취될 수 있다고 밝혀졌다. 2개의 흡착기가 장착된 PSA시스템은 O2- 풍부화를 위해 이미 개발되어 있다.[참조: US특허 제 3,280,536호]. 그러나, 이들은 조 기체의 공급이 압력이 감소되기 시작할 때 방해되므로 부분 불연속적으로 작동한다. 3개의 흡착기 시스템과 비교해서 이러한 2개의 베드 시스템은 조 기체 압축기의 에너지 소비가 매우 더 높다[참조: Tappipress, 1987 Int. Oxygen Delignification Conference, p. 153]. VSA공정의 2개의 흡착기로 구성되는 시스템은 본 발명에 이르러 3개의 흡착기로 구성되는 시스템과 비교하여 놀랍게도 약간 더 높은 에너지 소비만을 필요로 하지만, 소수의 밸브 및 흡착기로 인해 공장에 대한 투자의 측면에서는 매우 유리하다고 밝혀졌으며 특히 흡착제로 충전된 용기(흡착기)에서 기체 혼합물(조 기체)의 흡착 분리는 경우에 따라 흡착력이 약한상과 함께 수득되며, 흡착된 기체 성분(피흡착질)은 진공펌프등에 의해 감압하에서 탈착된다고 밝혀졌다. 이 방법은 2개의 흡착기(A 및 B)가 교대로 작동하여 조 기체의 공급 및 또한 피흡착질의 탈착, 즉 진공 펌프의 연결이 분리고정중의 어떤 시점에서도 정지되지 않도록하며 조 기체의 분리는 흡착압력이 최대로 도달했을 때 감압하에서 부분적으로 발생됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 공정은 하기와 같은 전형적인 형태로 수행된다(BF는 재충전을 의미하고, Dep는 감압을 의미하며, Des는 탈착을 의미한다): 1a) 시간 t1에서, 흡착기(A)의 압력 PBF-3은 1 bar 이상에서 PDep-1로 강하되고 흡착기(A) 상단에서의 팽창기체는 흡착기(B)의 상단으로 통과되며, 흡착기(A)의 낮은 부위는 진공 펌프에 연결되고 흡착기(B)의 낮은 부위는 조 기체로 충전되거나(이것은 흡착기(B)의 압력이 이의 가장 낮은 압력 PDes-min에서 높은 압력 PBF-1로 상승함을 의미한다), 조 기체의 분리는 감압하에서 발생하며(여기서, PBF-1은 1 bar이하이고 PDep-1미만이다.). 1b)시간 t2에서, 흡착기(A)의 압력은 PDep-1에서 PDep-2로 강하되고(여기서, 흡착기(A)의 상단은 폐쇄된다), 흡착기(A)의 하단은 진공 펌프에 연결되며, 흡착기(B)의 압력은 PBF-1에서 압력 PBF-2로 상승되고, 조 기체는 합착기(B)의 하단에서 유동하며 감압하에서 흡착에 의해 분리되고, 동시에 일부 흡착력이 약한 기체 성분{라피네이트(raffinate)}은 흡착기(B)의 상단에서 예를들어, 라피네이트 저장기(R)로부터 유동하며 이러한 분리 단계(t2)는 충전 및 분리업력이 적어도 1 bar에 도달할 때 종결되고, 1c)시간 t3에서, 흡착기(A)의 압력은 PDep-2에서 이의 최저 탈착 압력 PDES-min으로 강하되고(이 흡착기의 상단은 폐쇄되고 하단은 진공 펌프에 연결된다), 흡착기(B)의 압력은 PBF-3으로 상승되며(여기서, 조기체는 흡착기(B)의 하단에서 유입된다), 흡착분리는 1 bar 이상의 압력하에 흡착기에서 발생하고, 라피네이트는 1 bar 내지 PBF-3의 압력하에 흡착기(B)의 상단에서 스트리핑되며, 1d) 이 공정은 흡착기(A)와 흡착기(B)를 서로 전용함으로써 1a/1b/1c와 유사하게 계속된다.
본 발명의 또다른 양태에서, 2a) 시간 t1에서, 흡착기(A)의 압력 PBF-3은 1 bar이상에서 PDep-1로 감소되고 흡착기(A)상단에서의 팽창기체는 흡착기(B)의 상단으로 통과되며, 흡착기(A)의 하단은 조 기체 스트림에 연결되어 있고, 흡착기(B)의 하단은 진공펌프에 연결되어 있으며, 따라서 흡착기(B)의 압력은 이의 가장 낮은 값 PDes-min에서 압력 PBF-1로 상승되고(여기서, PBF-1은 1 bar이하이고 PDep-1미만이다), 2b) 시간 t2에서, 공정 1b)에서 기술된 바와 같이 흡착기(A)는 진공화되고 흡착기(B)는 상단으로부터는 예를들어, 라피네이트 저장기로부터는 라피네이트로 충전되며 하단으로 부터는 조 기체 PBF-2로 충전되고, 2c) 시간 t3에서, 공정 1c)에서 기술한 바와 같이, 흡착기(A)는 진공화되고, 흡착기(B)는 라피네이트 기체를 흡착기(B)의 상단에서 1 bar내지 PBF-3의 압력하에 생성물로서 스트리핑시키면서 하단으로부터 조 기체로 충전되며. 2d) 이 공정은 흡착기(A)와 흡착기(B)를 서로 전용함으로써 공정단계 2a/2b/2c와 유사하게 계속된다.
본 발명에 따른 공정용으로 적한한 흡착제는 분자체 제올라이트{예 : Na 형태 또는 2가 알칼리금속 또는 알칼리토금속이온(예 : Ca, Mg, Sr, 또는 이의 혼합물)으로 치환된 형태의 제올라이트 A 및 X} 또는 천연 제올라이트 또는 합성 제조된 이의 형태(예 : 모르데나이트 또는 카바자이트)가 있다.
3개의 흡착기에 의한 공정은 VSA분야에서 이미 공지되어 있으며, 예를들어, 흡착기(A)를 하단에서 진공화시키면서 동시에 상단에서 기체를 사용하여 진공화된 흡착기(B)를 충전시키지만, 이러한 흡착기(B)를 하단에서 조 기체로 동시에 충전시키지 않으며[참조 : US 특허 제 4,684,377호], 또는 생성물 기체를 3개의 흡착기로 구성되는 시스템 중의 흡착기(A)의 상단에서 스트리핑시키고 이를 흡착기(B)의 상단으로 도입시키며 흡착기(B)의 하단은 진공 펌프에 연결시키지만, 흡착기의 하단은 조 기체로 동시에 충전시키지 않는다[참조 : GB-PS 제 2,154,895호]. 조 기체를 흡착기에 연속적으로 공급하지만 이로 인해 흡착기의 탈착 도는 진공펌프의 연결이 차단되게 하므로써. 흡착기가 1 bar로 강하되도록 하거나 진공화후에 압력을 라피네이트로 재상승시켜야만 하는, 2개의 흡착기를 사용하는 혼합된 PSA/VSA공정이 공지되어 있다[참조 : US 특허 제 4,065,272호].
본 발명에 따른 VSA 공정은 하기 실시예에서 더욱 성세히 예시되어 있다. 하기 데이터는 모든 실시예에서 일정하다: 흡착기 내부직경 : 550mm 흡착기 충전 높이 : 2500mm 흡착기당 흡착제 충전물 : 하단에서 중간 다공도의 실리카겔 70dm3로 팩킹시키고 나머지 부분은 각각의 경우 Ca형태의 분자체 제올라이트 A 340kg 으로 충전시킨다.
라피네이트 저장기는 용적이 3.6m3이다. 공급된 조 기체는 온도가 +30℃이고, 1 bar하 30℃에서 물로 75%가 항상 포화되어 있다. 전동장치를 통해 조절가능한 윤활 환 펌프가 진공 펌프로서 사용된다. 조 기체는 루쯔 팬(Roots fan)을 통해 압축된다. 압력은 각각의 경우에 흡착기의 하단에서 측정되다.
[실시예 1]
제1도에 상응하는 장치를 사용한다. 공정흐름 및 압력흐름은 제2a도 및 제2b도에 도시하고 있다. 생성 기체는 산소-다량 함유 공기이다.
시간 t1; 0 내지 4초. 공기 송풍기는 275Nm3/h의 공급속도로 공기를 밸브(B1)를 통해 흡착기(B)로 공급하고 이때 흡착기(B)의 압력은 PDes-min= 220 mbar에서 PBF-1= 650 mbar로 상승되며 동시에, 흡착기(A)는 상단에서 밸브(AB1)를 통해 흡착기(B)로 기체가 유출되고 하단에서 진공 펌프를 사용하여 밸브(A2)를 통해 진공화가 수행되어 흡착기(A)의 최대압력 PBF-3= 1,500 mbar(절대)이 PDep-1= 990 mbar로 강하되면서 흡착기(A)의 압력이 감소된다. 저장기(R)는 약 1.5 bar의 압력하에서 생성 기체를 운반한다(압력은 항상 절대압력으로 나타낸다).
시간 t2: 내지 19초. 흡착기(A)를 밸브(A2)를 통해 PDep-2= 440 mbar로 진공화시키고 흡착기(A)의 상단을 폐쇄시킨다. 흡착기(B)를 하단에서 밸브(B1)를 통해 공기 압축기로부터의 공기로 PBF-2= 1 bar로 충전시키고 동시에 흡착기(B)를 용적 제어 밸브(AB3) 및 밸브(B3)를 통해 저장기(R)로부터의 기체로 충전시켜 저장기내의 압력을 약 1.5 bar에서 1.1 bar로 강하시킨다. 생성 기체는 저장기(R)로부터 계속 스티리핑시킨다.
시간 t3: 19 내지 45초. 흡착기(A)를 계속 진공화시켜 최종 압력 220 mbar에 도달시킨다. 공기를 밸브(B1)를 통해 흡착기(B)로 유통시키고 밸브(B3) 통과한 생성물 기체를 밸브 (AB2)를 통해 저장기(R)로 도입시켜 흡착기(B) 및 저장기(R)내의 압력이 최종 압력 1.5 bar가 된다.
시간 t4/t5/t6: 45 내지 90초. 이 공정은 흡착기(A)와 흡착기(B)를 서로 전용하는 것을 제외하고 시간 t1/t2/t3에 대한 것과 유사하게 진행시킨다. O2농도가 93%인 27.8 Nm3/h의 생성물을 저장기(R)로부터 스트리핑시킨다. 수득가능한 최대 O2농도는 22.9 Nm3/h의 생성물 양에서 96%이다.
[실시예 2]
실시예 1에 따른 공정 방법을 선택한다. 순환시간은 t1이 4초이고 t2가 15초이며 t3가 41초이다. 생성된 조 기체는 하기의 조성(용적%)이다 : H2:10%; Ar:15%; N2:50%; CH4:25%. 탈착시의 최종 압력은 220 mbar이고 흡착시의 최대 최종압력은 1.5 bar이다. 아르곤의 풍부화가 성취되는데, 즉 270 Nm3/h의 조 기체량에서 조성(용적%)이 49.5% 아르곤, 51% H2및 0.5% N2인 44 Nm3/h의 생성 기체량이 수득되었다.
[실시예 3]
실시예 1 및 2에 따른 동일한 장치를 사용한다. 생성기체는 산소-다량 함유 공기이고 공정 흐름 및 압력 흐름은 제 3a도 및 제 3b도에 도시되어 있다.
시간 t1: 0 내지 8시간. 공기는 송풍기를 통해 밸브(A1)를 지나 흡착기(A)로 유동시키고, 흡착기(A)의 상단 방출구는 밸브(AB1)를 통해 흡착기(B)의 상단 방출구에 연결시키며 흡착기(A)의 압력은 흡착기(B)의 하단이 밸브(B2)를 통해 진공 펌프로 연결되므로 이의 최고값이 PBF-3= 1.1 bar로부터 낮은 값인 PDep-1= 900 mbar로 감소되고 이때 흡착기(B)의 압력은 이의 최저값인 PDes-min= 195 mbar에서 PBF-1 = 400 mbar로 상승된다. 저장기(R)는 약 1.1 bar의 압력하에서 생성 기체를 운반한다.
시간 t2: 8 내지 20초. 흡착기(B)를 하단에서 밸브(B1)를 통해 공기 송풍기로 부터의 공기로 충전시키며, 이때 흡착기(B)의 압력은 약 1 bar로 상승된다. 동시에, 흡착기(B)를 저장기(R), 용적 제어밸브 (AB3) 및 밸브(B3)로부터의 생성 기체로 충전시킨다. 이에 의해, 저장기(R)의 압력은 약 1 bar로 강하되고, 생성물 가스는 생성물 압축기를 통해 운반된다. 흡착기(A)는 밸브(A2)를 통해 진공화되어 이의 압력은 PDep-2로 강하된다.
시간 t3: 20 내지 60초. 흡착기(B)에 시간 t2에서와 같이 공기를 공급하여 압력을 1.1 bar의 최종 값으로 상승시킨다. 생성기체는 흡착기(B)의 상단에서 밸브(B3 및 AB2)를 통해 저장기(R)로 유동하고 생성 기체는 생성물 압축기를 통해 스트리핑시킨다. 흡착기(A)를 시간 간격 t2에서 처럼 진공화시켜 압력을 최종값 PDes-min= 195 mbar로 강하시킨다.
시간 t4/t5/t6; 60 내지 120초. 이들의 작용시에 흡착기 A와 B의 기능을 전용하는 것을 제외하고 시간 t1/t2/t3에 대한 것과 유사하게 공정을 반복한다. 93%의 O2농도인 생성물 압축기에서 수득될 생성물의 양은 17.5 Nm3/h이다. 수득한 O2의 최대 농도는 95.8용적%이다.
[실시예 4]
제4도에 따른 장치를 선택한다(제1도의 실험 장치는 제 4도의 전체 실험 장치의 일부를 구성함을 주지해야만 한다). 제4도는 예를들어, 이미 실시 작동했던 O2- 다량함유 공기를 위한 VSA장치를 도시한 것이다. 한 흡착기가 공기로 충전되면서 두번째 흡착기는 진공화되며 세 번째 흡착기는 O2-다량 함유 생성기체로 흡착압력까지 재충전된다.
본 발명에 따른 공정(실시예 1 및 3)에 따라서, 2개의 흡착기는 시간지연(time lag)에 따라, 예를 들어 공기의 양을 증가시커면서 동시에 충전시키고 세 번째 흡착기는 진공화시키는, 3개의 흡착기로 구성되는 VSA 장치의 용량은 상당히 증가될 수 있으며, 기존 장치의 경우에는 공기의 양이 증가됨에 따라 진공펌프가 배출량을 증가시켜야만 했었다. 본 발명에 따른 방법에 상응하는 3개의 흡착기를 포함하는 신규한 장치를 고안할 수 있다. 이는 용량이 매우 큰 장치가 계획되거나, 2개의 통로를 함유한 장치가 비용 때문에 적절하지 않거나 예를들어 특대형의 밸브를 사용할 수 없는 경우에는 언제나 적합하다. 3개의 흡착기 유니트로 6개의 흡착기를 대신하여 동일한 용량으로 장치를 작동시킬수 있다. 본 발명에 따른 공정을 입증하기 위해 실시예 3에 상응하는 공정을 선택한다. 실시예 1의 공정도 물론 사용할 수 있다. 공정 흐름 및 압력 흐름은 제 5a도 및 제 5b도로부터 인지할 수 있다.
시간 t1; 0 내지 6초. 공기 송풍기(C10)는 공기밸브(11c)를 통해 흡착기(C)로 움반하고, 흡착기는 밸브(14c)를 통해 생성물 압축기(C12)에 O2- 다량 함유 공기를 생성시키며, 흡착기(C)의 압력은 PBF-3= 1.5 bar이다. 압축기(C10)로부터의 공기를 부분 개열된 밸브(11A)를 통해 흡착기(A)로 유동시키고, 흡착기(A) 상단의 밸브(15A)를 개열시켜 팽창 기체를 수동 밸부(17ABC)와 밸브(13B)를 통해 흡착기(B)의 상단으로 유동시키므로써 헙착기(A)의 압력을 PBF-3= 1.5 bar로부터 PDep-1= 900 mbar로 강하시키며, 이에 의해 흡착기(B)는 이의 최저 압력 PDes-min= 205 mbar을 가지며, 흡착기(A)로부터의 기체에 의해 흡착기(B)의 압력이 PDes-min으로부터 PBF-1= 400 mbar로 상승되고 동시에 흡착기(B)의 하단을 밸브(12B)를 통해 진공 펌프(C11)에 연결시킨다.
시간 t2; 6 내지 16초. 흡착기(C)를 시간 t1에서와 동일하게 작동시킨다. 흡착기(A)를 밸브(12A)를 통해 PDep-1로부터 PDep-2로 진공화 시킨다. 흡착기(B)는 부분 개열된 밸브(11B)를 통해 하단에서 공기로 충전시키고 도잇에 흡착기(C)로 부터의 O2- 다량 함유 공기로 충전시키고 특히 용적 제어 밸브(18ABC), 밸브(19ABC) 및 밸브(13B)를 통해 충전시켜, 흡착기(B)의 압력을 PBF-1= 400 mbar로부터 PBF-2= 1.15 bar호 상승시킨다. 흡착기(C)에서의 압력은 1.5 bar로부터 약 1.35 내지 1.4 bar로 강하된다.
시간 t3; 16 내지 35초. 흡착기(C)를 시간 t1에서 처럼 작동시킨다. 흡착기(B)를 밸브(11B)를 통해 하단에서 공기로 충전시키고 O2- 다량 함유 공기를 흡착기(B)의 상단 방출구에서 방출시키며 밸브(14C)를 서서히 개열시키고, 즉 최종 압력 PBF-3= 1.5 bar에 도달시킨다. 흡착기(A)를 시간 t2에서 처럼 진공화시켜 최소탈착 압력 PDes-min= 205 mbar에 도달시킨다.
시간 t4; 35 내지 41초. 시간 t1과 유사하게 흡착기(C)를 흡착기(A)(t1)로서 작동시키고 흡착기(B)로 흡착의 제 2부를 시작하며 흡착기(A)를 흡착기(B)(t1)로서 작동시킨다.
시간 t5; 41 내지 51초. 시간 t2와 유사하게 흡착기 (c)를 흡착기(A)(t2)로서 작동시킨다. 흡착기(B)는 흡착시에 1.5 bar의 압력하에 유지시키고 흡착기(A)를 흡착기(B)(t2)로서 작동시킨다.
시간 t6; 51 내지 70초. 시간 t3와 유사하게 진공화시의 흡착기(C)를 흡착기(A)(t3)로서 작동시키고 흡착시의 흡착기(B)를 1.5 bar의 압력하에 유지시키고 흡착시의 흡착기(A)를 흡착기(B)(t3)로서 1.5 bar의 압력하에서 작동시킨다. 그런후에, 흡착기들을 다시 서로 전용한다. 즉, 흡착기(A)는 시간 t1의 흡착기(C)로서 출발시키고, 흡착기(B)는 시간 t1의 흡착기(A)로서 출발시키며, 흡착기(C)는 시간 t1의 흡착기(B)오서 출발시킨다. 이런 공정중에 O2농도가 93용적%인 36Nm3/h의 O2 - 다량 함유 공기는 생성물 압축기(C12)를 통해 스트리핑 시키며, 공기 압축기로부터의 공기량은 352 Nm3/h이다.
본 발명에 따른 2개의 흡착기로 구성되는 VSA공정은 추가로 3개의 흡착기로 구성되는 VSA 공정의 시행분야에서 사용할 수 있다. 이런한 3개의 흡착기로 구성되는 시스템은 저장기(R)를 빼고는 제4도의 시스템 및 공정 흐름에 상응하는 제6도에 나타낸다.
종래의 공종에서, 3-베드 VSA장치를, 흡착기 유니트가 흡착제의 소용돌이 또는 밸브의 기능장애등에 의해 분리되는 경우, 정지시켜야만 했었다. 예를 들어 흡착기(C)에서의 기능장애의 경우, 이의 밸브를 밀폐시키거나 추가로 이의 밸브와 기체 라인 L11/L12/L13/L14/L15 사이에 공백을 남겨둠으로써 이러한 흡착기를 공정으로부터 제거시킬 수 있다. 나머지 2개의 흡착기(A 및 B) 의 공정 흐름 및 압력 흐름은 제7a도 및 제7b도에서 및 특히 실시예 1에 따라 나타낸다. 그러나, 실시예 3에 따른 작동도 가능하다. 제7a도/ 제7b도에 나타낸 공정 흐름 및 장치구조(나머지 장치)는 제1도 및 제2a도 및 제2b도와 동일하고 이런 이유 때문에 또다른(동일한) 설명이 불필요하다.
Claims (7)
- 2개의 흡착기로 구성되는 진공스윙 흡착(vacuum swing adsorption; VSA)공정에서, (a) 시간 t1에서, 흡착기(A)의 상단을 감압시키고 이를 통해 방출된 기체를 진공화된 흡착기(B)의 상단으로 유동시키며, 흡착기(A)를 하단에서 진공펌프에 연결시키고 흡착기(B)의 하단을 조 기체(crude gas)로 충전, 즉 가압시키며, (b)시간 t2에서, 흡착기(A))를 진공화시키고 흡착기(B)의 상단을 라피네이트 저장기(raffinate reservoir)(R)로 부터의 라피네이트로 충전시키며, 흡착기(B)의 하단을 감압하에 조 기체로 충전시키고, (c) 시간 t3에서, 흡착기(A)의 하단을 진공화시키고 흡착기(B)의 하단을 조 기체로 충전시키거나, 흡착기(B)의 하단을 통해 조 기체를 유동시키되, 1 bar의 압력에서 출발하여 흡착기(B)의 상단에서 흡착력이 약한 기체 성분을 생성물로서 스트리핑시키고, (d) 흡착기들(A/B)을 서로 전용하여 시간 t1,t2및 t3의 공정을 반복하거나 2개의 흡착기로 구성되는 VSA 공정으로 상기 공정을 추가로 진행시키고, (e) 시간 t1에서, 흡착기(A)의 상단을 감압시키고 이를 통해 방출된 기체를 감압하에서 작동하는 흡착기(B)의 상단으로 유동시키며, 흡착기(A)의 하단을 조 기체로 충전시키고, 흡착기(B)의 하단을 진공 펌프에 연결시키나, 이때 흡착기(A)로부터 기체가 유입되므로 인해 흡착기(B)의 압력은 상승하고 흡착기(A)의 압력은 강하되며, (f) 시간 t2에서, 공정을 단계(1b)와 유사하게 진행시키고, (g) 시간 t3에서, 공정을 단계(1c)와 유사하게 진행시키며, (h) 흡착기들(A/B)을 서로 전용함으로써 시간 t1, t2및 t3의 공정을 반복하여 추가로 공정을 진행시키며, 흡착기에 공급된 조 기체가 공정중에 어떤 시점에서도 정지되지 않도록 2개의 흡착기(A 및 B)를 교대로 작동시키고 진공 펌프를 흡착제 충전물에 계속해서 연결시킴을 특징으로 하여, 흡착제로 충전된 2개의 용기[이 용기는 하단 및 상단의 유입구 및 방출구를 가진 흡착기(A 및 B)이다]에서 조 기체 혼합물[이중에 흡착력이 약한 기체성분(라피네이트)이 존재하는 경우, 이는 감압하에서 수득된다]을 진공 스윙 흡착법에 의해 흡착분리시키는 방법.
- (정정)제1항에 있어서, 흡착력이 약한 상(phase)이 1 bar 또는 1bar 내지 3 bar의 압력하에서 방출되는 방법.
- (정정)제1항에 있어서, 총 순환 시간(t1+t2+t3)이 10 내지 120초인 방법.
- 제1항에 있어서, 감압시킬 흡착기의 시간(t1)에서의 압력이 1 bar 이하로 강하될 수 있는 방법.
- (정정)제1항에 있어서, a)산소를 공기로부터 흡착에 의해 수득하고, b) 아르곤을 질소로부터 흡착에 의해 수득하는 방법.
- (정정)제1항에 있어서, 3개의 흡착제 베드를 기본으로 하는 VSA분리공정이, 한 흡착기 유니트의 밸브가 기능장애를 일으킬 경우 단지 2개의 흡착기만으로도 작동이 유지되도록, 자동적으로 전용되는 방법.
- (정정)제1항에 있어서, VSA공정에 대해, 1개의 흡착기는 t1+t2+t3의 시간중에 진공 펌프에 연결되고 2개의 흡착기는 t1+t2+t3의 시간 지연(time lag)에 따라 조 기체로 충전되도록 3개의 흡착기 유니트가 선택되며, 흡착기의 흡착시간은 2x(t1+t2+t3)이고, 공정과정, 조 기체에 의한 충전, 흡착력이 약한 상의 진공화 및 제거는 제 1항에서와 유사하게 수행되는 방법.
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