KR101019437B1 - 압력 진동 흡착 방법 및 장치 - Google Patents

압력 진동 흡착 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101019437B1
KR101019437B1 KR1020047016172A KR20047016172A KR101019437B1 KR 101019437 B1 KR101019437 B1 KR 101019437B1 KR 1020047016172 A KR1020047016172 A KR 1020047016172A KR 20047016172 A KR20047016172 A KR 20047016172A KR 101019437 B1 KR101019437 B1 KR 101019437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
channel
cavity
passage
manifold
Prior art date
Application number
KR1020047016172A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060053821A (ko
Inventor
프랭클린 디 쥬니어 로맥스
마이클 에스 스트릭스
Original Assignee
루머스 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 루머스 테크놀로지 인코포레이티드 filed Critical 루머스 테크놀로지 인코포레이티드
Publication of KR20060053821A publication Critical patent/KR20060053821A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101019437B1 publication Critical patent/KR101019437B1/ko

Links

Images

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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • 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
    • 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
    • B01D2259/404—Further details for adsorption processes and devices using four beds
    • 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
    • B01D53/06—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 moving adsorbents, e.g. rotating beds

Abstract

압력 진동 흡착 시스템은 개구가 있는 압력 용기(20)와, 상기 개구에 유체 연결되는 제1 캐비티가 있는 본체를 포함하는 밸브 매니폴드(10)를 구비한다. 상기 본체는 통로(4)가 채널(2)을 캐비티(1)에 연결하도록 통로(4)와 채널(2)을 더 포함한다. 밸브 매니폴드(10)는 통로(4) 내에 마련된 밸브(31)를 더 포함한다. 상기 밸브(31)는 통로(4)를 통한 채널(2)과 캐비티(1) 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성된다.

Description

압력 진동 흡착 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRESSURE SWING ADSORPTION}
본 발명은 압력 진동 흡착 시스템용 밸브 조립체에 관한 것이다.
압력 진동 흡착(PSA)은 적어도 하나의 정제된 생성 기체와 라피네이트 부산물의 혼합물을 제공하기 위해 기체 혼합물을 분류하는 데에 사용되는 기법이다. PSA는 특히 다른 기체들로부터 수소를, 공기로부터 산소와 질소를, 천연 가스로부터 헬륨을 분리하는 데에 성공적으로 사용되어 왔다.
초기의 PSA 시스템은 일반적으로 병렬로 작동되는 4개의 흡착 용기를 이용하였다. 그러한 PSA 시스템의 일례가 와그너(Wagner)에게 허여된 미국 특허 제3,430,418호에 개시되어 있다. 와그너의 프로세스에 대한 추후의 개선안은 4개의 흡착 베드를 유지하면서 추가의 압력 균등화 단계를 추가하였고[바타(Batta)에게 허여된 미국 특허 제3,564,816호 참조], 그 후에는 7개 이상의 베드에 대해 훨씬 더 많은 압력 균등화 단계를 추가하였다[푸더러(Fuderer) 등에게 허여된 미국 특허 제3,986,849호]. 이러한 압력 균등화 단계의 개수와 흡착 용기의 개수의 증가는 생성물 복구 및 흡착 생산성을 증가시키도록 실행되었다. 불행히도, 성능의 증가는 시스템을 작동시키는 데 필요한 밸브 개수의 동시 증가를 동반하였다. 예컨대, 와그너의 시스템은 적어도 31개의 밸브를, 바타의 시스템은 적어도 33개의 밸브를, 푸더러 등의 시스템은 적어도 44개의 밸브를 이용하였다.
PSA 시스템에서 흡착 용기 및 밸브 개수의 증가는 제조 비용 및 작동 비용을 바람직스럽지 못하게 증가시킨다. PSA 시스템에 채용된 베드 및/또는 밸브의 개수를 경제적으로 사용하는 혁신적인 많은 사이클이 제안되었다. 그러한 시스템 중 우수한 예가 맥콤스(McCombs)에게 허여된 미국 특허 제3,738,087호에 개시되어 있고, 또한 추후의 프로세스가 맥콤스에게 허여된 미국 특허 제4,194,890호에 개시되어 있다. 이들 특허는 흡착 용기를 2개 갖춘 PSA 시스템을 개시하고 있다. 그러나, 생성물은 연속적인 운반이 일반적으로 불가능하거나 감소된 생성 압력에서만 달성될 수 있다. 또한, 이 종류의 사이클은 일반적으로 소정의 공급 조건 세트에서 낮은 생성 기체 복구 및 흡착 이용을 제공한다고 알려져 있다. 고성능을 유지하면서도 밸브의 수가 더 작은 보다 복잡한 사이클을 만들거나 적어도 와그너, 바타 및 푸더러 등의 장치보다 간단한 배관 장치를 제조하기 위한 노력이 스토커에게 허여된 미국 특허 제4,761,165호와 듀하이어 등에게 허여된 미국 특허 제6,146,450호에 나타나 있다.
초기의 공정들로부터 복잡성을 감소시키는 많은 밸브능을 조합시킴으로써 회전 밸브 장치의 실시를 통해 기계적 복잡성을 감소시키는 여러 가지 PSA 시스템이 제안되었다. 그러한 시스템의 예로는 사이더에게 허여된 미국 특허 제4,272,265호, 라베나우 등에게 허여된 미국 특허 제4,925,464호 및 키퍼 등에게 허여된 미국 특허 제6,063,161호가 있다. 각각의 경우에, 하나 이상의 독립적인 밸브 대신에 밸브능을 갖는 하나 이상의 회전 조립체의 사용을 채용하였다. 이들 방법은 유리하게는 전통적인 방식으로 배관된 독립적인 밸브에 비해 배관 복잡성을 감소시키지만, 바람직하지 못한 특징이 몇 개 있다. 먼저, 상기 방법은 다양한 PSA 사이클 단계의 상대적인 기간이 결정되고, 이에 따라 공급 원료 조성, 온도, 압력 또는 유량이 변동하도록 작동을 최적화시키기 위하여 유동 조건의 변화에 응답할 수 없다. 키퍼 등은 바람직하지 않게 복잡성을 증가시키고 동작 중에 조정될 수 없는 PSA 사이클을 미세하게 튜닝하도록 기본 회전 밸브에 이차 밸브의 추가를 개시하고 있다. 둘째로, 모든 회전 밸브는 불순한 공급 또는 폐기 기체로부터 정제된 제품을 분리하기 위해 슬라이딩 밀봉면에 의존한다. 실제로, 키퍼 등은 이러한 제품 순도에 대한 잠재적인 제한을 극복하기 위하여 요구되는 정교한 기계적 단계를 교시하고 있다. 슬라이딩 시일은 유지 보수하기가 더 어려워서 밀봉 상태가 열악하고 슬라이딩이 없는 간단한 접촉 밀봉부보다 입자 오염물로 인해 손상되기 쉽다. 최종적으로, 회전 밸브 장치는 그 실시에 필요한 회전 밸브 출입 장치가 복잡하기 때문에 매우 복잡한 사이클을 수행하기 어렵게 된다. 따라서, 이들 밸브는 주로 당분야에서 교시된 가장 진보된 사이클에 비해 생성물 복구와 흡착 이용이 비교적 낮은 간단한 사이클를 실시하는 데 사용되었다.
당분야의 많은 PSA 사이클에 존재하는 추가 특징으로는 정제된 생성 기체에 의한 흡착 용기의 카운터플로우 블로우다운의 사용이 있다. 바타 또는 푸더러 등의 사이클과 같은 초기의 사이클에서, 이것은 압력 조절 밸브 또는 스로틀 장치를 통해 저압으로 유지되는 독립적인 생성 기체 매니폴드를 제공함으로써 달성되었으 며, 독립적으로 구동되는 밸브가 각 흡착 용기를 위해 제공되었다. 별법으로서, 몇몇의 간단한 사이클에는 생성 매니폴드를 각 용기에 결합하는 흐름 제어 밸브가 마련되었다. 이 방법의 일예가 맥콤스에게 허여된 미국 특허 제4,194,890호에 개시되어 있다. 이 간소화된 방법은 용기를 통한 생성 기체의 흐름이 독립적으로 제어될 수 없어, 전통적인 방법에 비해 생성물 복구가 감소하게 된다는 단점이 있다. 비례 제어되는 밸브를 이용한 개선된 제2 방안은 스토커가 교시하고 있다. 생성물 운반 밸브의 비례 제어 방법은 종래 기술에 비해 배관 연결부의 개수를 바람직하게 감소시켜 사이클의 몇몇 단계에서 흐름을 완전히 중지시키는 능력을 제공하지만, 비례 밸브는 온오프 밸브보다 신뢰성이 낮고 비용이 높을 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상기 특허들에 개시된 압력 진동 흡착 시스템 중 어떠한 것도 별개로 배관된 밸브를 사용하는 전통적인 구성으로부터 임의의 중요한 기계적 편향을 교시하지 않는다고 단정하였다. 본 발명자들은 각 밸브가 적어도 2개의 배관 연결부를 필요로 하기 때문에, 독립적으로 연결된 밸브의 사용은 매우 바람직하지 않다고 단정하였다. 이들 연결부는 흔히 생성물의 순도를 보장하고/보장하거나 유해성 또는 가연성 프로세스 기체의 누설을 방지하기 위해 고가의 피팅으로 이루어지거나 용접을 통해서 제조된다. 이 피팅의 급증은 바람직하지 못하게 제조 비용을 증가시키고, 패키지 시스템의 용적을 증가시키며, 누설 가능성으로 인해 안전성 및 신뢰성을 감소시킨다.
배관 및 그에 수반되어 패키징에 필요한 용적의 급증은 또한 흡착 용기에 기계적 지지부를 제공할 필요성에 의해 복잡해진다. 비교적 큰 질량으로 인해 배관 및 밸브는 이들 모두가 주의하여 설계되어 양호하게 지지되지 않으면 압력 용기에 상당한 힘을 발휘할 수 있다. 그러한 지지부의 제공은 시스템 질량, 용적 및 제조 비용을 불리하게 증가시킨다. 또한, 압력 응력의 사이클 본성으로 인해 피로 파괴를 받게 되는 흡착 용기는 고도로 국부화된 응력을 보상하기 위하여 그 중량을 추가로 증가시키는 일없이 구조적으로 지지하는 것은 본래 어렵다.
전술한 다른 압력 진동 흡착(PSA) 시스템과 관련된 문제를 제거하기 위한 노력으로, 본 발명은 후술하는 바와 같이 신뢰성 있고, 비용 효율적인 압력 진동 흡착 시스템을 제공한다.
본 발명은 채용한 흡착 베드의 개수 또는 근원적인 사이클의 복잡성과 상관없이 전통적인 방법에 비해 기계적인 복잡성을 감소시키는 개선된 PSA용 기계적 장치를 제공한다. 본 발명은 밸브 기능의 작동을 독립적으로 제어하는 능력을 희생시키는 일없이 기계적 복잡성을 감소시켜 작동 중에 시스템의 제어를 최적화한다. 또한, 본 발명은 슬라이딩 시일 또는 회전 밸브가 필요없이 기계적 복잡성을 감소시킨다.
또한, 본 발명은 유리하게는 온-오프 기능을 갖는 단일의 구동식 밸브를 사용하여 순수한 생성 기체가 있는 흡착 용기의 역류 블로우다운 뿐만 아니라 병류(co-current) 생성물 운반을 제공하는 개선된 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 생성 기체 흐름 제어의 개선된 방법을 실시하는 신규한 장치를 제공한다.
본 발명은 유리하게는 독립적으로 구동되는 밸브를 흡착 용기에 직접 분기시 키는 신규한 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 유리하게는 센서, 서비스 포트, 배출 밸브, 릴리프 밸브 및 PSA 사이클의 작동에 유리하다고 생각되는 기타 보조 구성 요소의 부착 지점으로서 기능할 수도 있는 신규한 분기 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 흡착 용기를 물리적으로 지지하는 데 사용될 수 있는 신규한 분기 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 유리하게는 용기에 해로운 굽힘 모멘트를 가하는 일없이 용기의 열 및 압력 사이클에 순응하는 구조적 지지부를 제공한다.
본 발명은 유리하게는 온-오프 기능을 갖는 16개의 구동식 밸브만을 이용하여 2개의 압력 균등화 및 역류 생성물 정제로 4개 베드의 PSA를 실시하는 데 사용될 수 있는 개선된 장치를 제공한다.
본 발명의 보다 완벽한 이해 및 그 수반되는 많은 이점은 특히 첨부 도면과 함께 고려할 때 다음의 상세한 설명을 참조하면 쉽게 명백하게 된다.
도 1은 숨겨진 요부가 점선에 의해 나타나 있는 본 발명에 따른 밸브 매니폴드의 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 2개의 매니폴드 조립체를 갖춘 흡착 용기를 도시한다.
도 3은 본 발명의 매니폴드 요부를 사용하여 4개의 흡착 용기의 압력 진동 흡착 사이클을 동작시키는 장치를 도시한다.
도 4는 3개의 밸브를 장착하고 볼트로 체결된 플랜지 요부를 갖는 본 발명의 대안적인 매니폴드 장치를 도시한다.
도 5a는 지지 구조체에 장착된 2개의 매니폴드 조립체를 갖는 흡착 용기를 도시하고, 도 5b와 5c는 도 5a의 확대도이다.
도 6a와 6b는 하나의 구동 밸브를 사용하여 생성물 운반 및 카운터플로우 정제를 제어하는 개선된 방법의 작동 원리를 도시하는 흐름도이다.
도 7, 8 및 9는 도 6b에 열거된 방법을 실행하는 장치의 실시예의 횡단면도로서, 별개의 3개의 작동 모드로 밸브 장치가 도시되어 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 다음의 설명에 있어서, 실질적으로 동일한 기능과 배치를 갖는 구성 요소들은 동일한 참조 번호로 나타내고, 반복 설명은 필요할 때에만 하기로 한다.
도 1은 본 발명의 밸브 매니폴드(10)의 3차원 사시도를 도시하고 있다. 상기 밸브 매니폴드(10)에는 흡착 용기(20; 도 2 참조)와 연통하는 적어도 하나의 플리넘 캐비티(1)가 마련되어 있다. 상기 플리넘 캐비티(1)는 내부 갤러리 또는 유체 통로(4)를 통해 유체 채널(2)과 연통한다. 매니폴드(10)는 하나 이상의 통로(4)에 의해 하나 이상의 캐비티(1)에 연결되는 하나 이상의 채널(2)을 포함할 수 있다는 것을 유념해야 한다. 여기에 기재된 교시를 기초로 하여 당업자에게 다양한 다른 구조가 쉽게 명백할 것이다.
갤러리(4)를 통한 유체의 흐름은 밸브 포트(5)에 장착되어 밸브 시트(6) 상에 안착되는 밸브에 의해 제어되는 것이 유리할 수 있다. 도 1의 매니폴드에 있어 서, 실질적으로 밸브 포트(5)와 중심이 같은 시트를 갖는 밸브가 마련된다. 피스톤, 플런저, 니들 및 글로브라고 통칭하는 유형의 밸브는 이러한 선형 관계를 갖는다. 본 발명의 매니폴드에는 다른 유형의 밸브가 사용될 수도 있지만, 밸브 포트와 중심이 같은 시트를 갖는 밸브가 바람직하다. 전체 밸브 본체가 일체식으로 부착되는 밸브가 특히 바람직하다. 이들 밸브의 일예로는 플런저, 피스톤, 니들 및 특정한 유형의 글로브 밸브가 있다. 피스톤 유형의 밸브가 특히 바람직하다.
도 1로부터 하나 이상의 유체 채널(2)이 밸브 매니폴드(10)에 통합될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 사실, 밸브 매니폴드(10)의 밸브 본체에는 임의의 개수의 유체 채널이 통합될 수 있다. 더욱이, 각 유체 채널에는 하나 이상의 유체 포트(3)가 마련될 수 있으며, 각 유체 채널에는 센서, 기구, 압력 릴리프 밸브 또는 PSA 사이클의 동작을 위해 필요한 것으로 생각되는 다른 부속품을 수용할 수 있는 추가의 요부 또는 포트가 마련될 수도 있다. 또한, 매니폴드의 다른 영역에는 플리넘 캐비티(1) 또는 압력 용기(20)의 내부와 직접 연통하는 그러한 요부가 마련될 수도 있다. 많은 유형의 글로브 밸브와 같이 밸브 시트 아래로부터 조립되는 밸브를 제공하기 위한 접근 포트를 제공하는 것이 바람직할 수도 있다.
도 1에 도시된 밸브 매니폴드(10)는 주조, 기계 가공, 분말 야금, 단조 또는 당업계에 알려진 공정들의 임의의 조합에 의해 제조될 수 있다. 또한, 밸브 매니폴드(10)는 해당 사이클의 작동 조건에 적절한 임의의 재료로 이루어질 수 있다.
도 1은 2개의 유체 채널(2)을 병렬로 구비한 밸브 매니폴드(10)를 도시하고 있으며, 양 유체 채널(2)은 플리넘 캐비티(1)의 동일 측면에 설치된다. 유체 채널(2)은 플리넘 캐비티(1)에 대해 적당한 갤러리 및 밸브 기능을 용이하게 하는 임의의 지점에 설치될 수도 있다. 유체 채널(2)의 위치는 전체 흡착 베드 패키징, PSA 사이클 구성, 밸브 억세스, 구조적 지지, 또는 다른 인자에 의해 규정된다.
도 1의 밸브 매니폴드(10)는 흡착 용기(20)와 연통하는 공통의 플리넘 캐비티(1)와 병렬로 연통하는 2개의 유체 채널(2)을 병렬로 구비하고 있다. 따라서, 상기 밸브 매니폴드는 와그너, 바타, 푸더러 등 및 스토커 특허들의 PSA 사이클에 개시된 흡착 베드 유입 기능을 적절히 수행할 수 있는 구성을 제공한다. 그러나, 본 발명의 밸브 매니폴드(10)는 전통적인 구성에 요구되는 적어도 6개의 연결부 대신에, 이 과제를 달성하기 위해 흡착 용기 당 오직 4개의 상호 연결부만을 필요로 한다는 것이 명백하다. 또한, 본 발명의 밸브 매니폴드(10)의 내부 용적은 당업계의 종래 파이프 연결부에 비해 유리하게 감소된다. 이러한 용적 감소는 PSA 사이클에서 생성물 복구를 개선시킨다.
도 1의 밸브 매니폴드(10)에는 적어도 하나의 장착 보스(12)가 마련된다. 상기 장착 보스(12)는 낮은 응력의 영역에서 흡착 용기에 대한 연결을 가능하게 하고, 이에 따라 용기의 벽이 유리하게는 다른 방법의 지지부보다 얇게 제조될 수 있게 한다. 장착 보스는 정기 점검용 밸브 억세스의 고려, 패키징의 간소화, 매니폴드 제작의 용이성 및 다른 인자를 기초로 하여 고찰되는 구성에 편리한 임의의 지점에 배치될 수 있다.
도 1의 밸브 매니폴드(10)에는 이 매니폴드(10)를 압력 용기에 결합하는 데 사용되는 부착 수단이 마련되는 것이 바람직하다. 도 1에 있어서, 상기 부착 수단 (11)은 용접, 브레이징, 솔더링 또는 접착제 접합을 통해 결합하기에 아주 적합한 것이다.
도 2는 본 발명의 매니폴드(10)의 각 단부에 마련되는 흡착 용기(20)를 도시하고 있다. 매니폴드(10)는 용접, 브레이징, 솔더링, 접착제 접합 또는 다른 유사한 수단에 의해 부착될 수도 있다. 별법으로서, 매니폴드(10)는 볼트 체결식 플랜지, 나사 체결식 연결부, 브리치 블록 연결부, 스냅 링 또는 다양한 다른 비영구적 수단에 의해 용기(20)에 결합될 수도 있다. 그러한 착탈 가능한 연결부는 유리하게는 영구적 연결부에 비해 흡착이 훨씬 용이하게 점검 및/또는 착탈될 수 있게 하지만, 또한 바람직하지 못하게 용기 크기, 중량 및 제조 비용을 증가시켜서 어느쪽 방법도 명백하게 바람직하지는 않다.
도 2의 흡착 용기는 조인트(23)에서 원통형 부분(22)에 연결된 반구형 부분(21)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이 실시예는 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 용기(20)는 임의의 횡단면 형태를 가질 수 있다. 조인트(23)는 용접, 브레이징, 접착제 접합 또는 다른 방법에 의해 형성되거나, 플랜지 또는 다른 착탈식 연결부가 마련될 수도 있다. 또한, 전체 용기(20)는 스웨이징, 단조, 주조, 필라멘트 와인딩 또는 다른 유사한 수단에 의해 단일체로서 형성될 수도 있다. 흡착 용기는 또한 다른 흡착 용기, 서지 탱크, 중간 흡착 용기, 구조체 또는 복합 용기를 형성하는 다른 요부에 기계적으로 결합될 수도 있다. 따라서, 흡착 용기의 형태는 본 발명의 실시를 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다.
도 3은 PSA 시스템을 형성하는 4개의 흡착 용기(20)를 도시하고 있다. 도 3 에 있어서, 각 밸브 매니폴드(10)에는 2개의 밸브(31)가 마련되어 있다. 각 유체 채널은 유체 커넥터(32)를 통해 다른 모든 용기와 연통할 수 있다. 상기 유체 커넥터(32)는 여기에 도시된 바와 같은 강성의 파이프일 수 있거나, 유연한 가요성 관일 수도 있다. 사실, 상호 연결하는 유체 커넥터의 기능 형태는 본 발명의 실시를 어떠한 방식으로도 제한하지 않으며, 해당 공정의 조건을 기초로 하여 선택될 수 있다. 또한, 유체 커넥터는 영구적으로, 또는 착탈식 커넥터를 통해 매니폴드(10)에 결합될 수 있다.
유체 커넥터(32)와 조합된 각 유체 채널이 밸브들과 각 흡착 용기의 플리넘 캐비티 사이에 연속적인 유체 경로를 형성한다는 것은 도면을 살펴봄으로써 알 수 있다. 따라서, PSA 사이클의 상이한 지점에서 동작하는 용기 간의 유체 교환을 기도하는 임의의 사이클이 본 발명의 매니폴드에 구현될 수도 있다. 그렇게 되는 것이 바람직하다면, 매니폴드는 2개 이상의 개별 흡착 용기와 연통하는 하나 이상의 더 큰 매니폴드로 통합될 수도 있다. 그렇게 통합된 매니폴드는 유체 커넥터(32)를 완전히 제거할 수 있다. 통합된 매니폴드는 주조, 몰딩, 기계 가공 및 다른 기법과 상기 기법들의 조합에 의해 제조될 수 있다. 통합된 매니폴드의 물리적 범위는 흡착 용기의 크기와 관련되기 때문에, 매니폴드의 바람직한 명시는 각 시스템의 상세한 실행성 및 경제성에 종속된다. 따라서, 비교적 큰 용기 직경의 시스템에는 독립적인 매니폴드가 바람직한 반면에, 작은 직경의 용기에는 2개 이상의 용기와 연통하는 통합된 매니폴드가 바람직할 수 있다.
따라서, 본 발명은 구체적으로 일체식 매니폴드와 용기를 갖는 PSA 시스템을 기도하며, 그 모두는 별법으로서 단일의 구성 요소 또는 많은 구성 요소로 형성될 수 있고, 독립적인 밸브 요소는 PSA 사이클의 상이한 위상 중에 유체 교환을 위한 용기 사이에 병렬식 연결을 기도하는 임의의 PSA 사이클을 사실상 실현하는 방식으로 흡착 용기와 연통한다. 도 3은 공압 구동에 의한 피스톤 밸브를 도시하고 있지만, 본 명세서에서는 다른 유형의 밸브도 예상된다. 밸브는 공압적으로, 전자기적으로, 유압적으로 또는 캠샤프트, 기어 트레인 또는 기타 수단에 의한 기계적 구동 장치를 통해 구동될 수 있다. 많은 흡착 용기와 연통하는 일체식 매니폴드를 갖는 소형의 시스템에서는 직접적인 기계적 구동이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 그러한 시스템이 기계적 구동 장치를 통해 성공적인 작동에 필요한 정밀한 기계적 공차에 알맞기 때문이다. 운동축이 밸브 포트에 평행한 밸브가 바람직하다. 운동축이 밸브 포트 및 밸브 시트 양자와 중심이 같은 밸브가 특히 바람직하다.
도 4는 와그너, 바타 또는 푸더러 등에서와 같이 생성물 기체를 사용하는 역류 정제 또는 블로우다운에 사이클을 실행하는 데 아주 적합한 본 발명의 매니폴드의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 하나 이상의 유체 채널(2)은 PSA 사이클의 흡착 단계 중에 순수 생성물의 운반을 위한 제1 밸브 포트(5)와 생성 매니폴드로부터 역류 정제 또는 블로우다운 기체의 제어를 위한 제2 밸브 포트(41)와 연통한다. 도 4에서, 상기 포트(5, 41)는 동일한 치수를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이와 달리 상기 2개의 포트의 치수는 상이한 크기 및/또는 유형의 밸브를 수용하여 적절한 생성물 흐름을 실행하기 위하여 다를 수도 있다. 도 4의 실시예는 유리하게는 적절한 PSA 사이클 성능을 달성하기 위하여 피스톤 밸브 의 흐름 특성을 조절하는 데 사용될 수 있는 조절 가능한 밸브 이동 중지부를 갖는 피스톤 밸브를 채용한다.
도 4는 또한 PSA 시스템의 작동 및 유지 보수에 사용되는 센서를 수용하는 데 사용될 수 있는 센서 포트(46)를 도시하고 있다. 상기 도 4에 도시된 센서 포트(46)는 플리넘 캐비티(1)에 결합된다. 그러나, 센서 포트는 또한 PSA 시스템에서 취한 특정한 측정에 따라 채널(2) 및/또는 통로(4)에 결합될 수도 있다.
도 4의 밸브 매니폴드는 또한 볼트 체결식 플랜지 인터페이스(42)를 구현한다. 플랜지 인터페이스(42)는 밸브 매니폴드를 나사식 결합구, 예컨대 볼트 또는 스터드에 의해 용기(20)에 결합시킨다. 그러한 결합은 바람직하게는 흡착 점검 또는 교체를 용이하게 하도록 밸브 매니폴드의 착탈을 용이하게 해준다. 도 4에는 볼트 체결식 매니폴드가 도시되어 있지만, 본 발명자에 의해, 일체형 나사식 연결부, 브리치 블록 연결부, 스냅 링 및 다른 유사한 수단과 같은 다른 유형의 착탈식 연결부가 예상된다.
도 4에 도시된 추가의 바람직한 요부는 핀 저널(43)이 있는 구조적 지지 보스이다. 상기 핀 저널(43)은 핀 체결식 연결부를 통해 용기를 지지하는 수단을 제공한다. 핀 저널(43) 등의 커넥터는 모멘트가 아니라 하중을 지지한다. 흡착 용기(20)의 각 단부에 핀 체결식 연결부를 제공함으로써, 용기는 하나 이상의 요크 또는 바아 연결구에 의해 지지 구조체에 부착될 수도 있다. 바람직하게는, 용기의 일반부가 핀 체결식 연결부에 의해 지지 구조체에 부착되는 반면에, 용기의 제2 단부는 요크 또는 바아 연결구를 통해 부착하게 된다. 따라서, 용기(20; 도 2 및 도 3 참조)는 3개 바아 연결구로 요소를 형성한다.
도 5a, 5b 및 5c는 그 양단부에 밸브 매니폴드(10)가 장착된 흡착 용기(20)를 도시하고 있다. 도 5b는 밸브 매니폴드(10)가 핀 저널(43)을 통해 강성 연결구(48)에 부착되고 연결구(49)는 지지 구조체(47)에 연결된 용기(20) 일단부의 확대도를 도시하고 있다. 핀 저널(43)은 핀(49a)에 의해 연결구(48)에 회전 가능하게 연결되고, 연결구(48)는 핀(49c)에 의해 지지 구조체(47)에 회전 가능하게 연결된다. 도 5c는 밸브 매니폴드(10)가 핀 저널(43)을 통해 지지 구조체(47)에 직접 부착된 용기(20)의 대향 단부의 확대도를 도시하고 있다. 도 5c의 매니폴드(10)는 핀(49c)에 의해 지지 구조체(47)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 도 5a, 5b, 및 5c에 도시된 흡착 용기(20)는 3개의 바아 연결구로 요소를 형성한다.
3개의 바아 연결구는 용기의 회전에 의한 용기의 길이 변화에 순응할 수 있다. 이 유형의 부착은 용접 또는 볼트 체결을 통한 강성 지지부에 여러 가지 이점을 제공한다. 먼저, 바람직한 3개의 바아 연결구 장착은 용기의 압력 및/또는 온도에서 사이클에 의해 생기는 용기의 길이 변화에 순응할 수 있다. 그러한 길이 변화는 PSA 시스템에서 피할 수 없으며, 용기 및 강성 지지 수단에 반응 부하를 바람직하지 못하게 생성시킨다. 본 발명의 3개의 바아의 구조적 지지는 용기와 지지부 사이에 모멘트를 전달하지 않는다는 제2 이점이 있다. 따라서, 용기 중량, 풍하중, 지진 또는 다른 인자로 인해 용기 및/또는 구조체에 가해지는 하중이 용기 또는 매니폴드를 벤딩시키지 않게 된다. 이 구성은 바람직하게는 용기 및 매니폴드 상의 응력을 감소시키고, 용기와 매니폴드 양자에 필요한 강도 및 경도를 감소 시켜 용기, 매니폴드 및 지지 구조체의 설계를 간단하게 된다.
도 6a는 와그너, 바타 및 푸더러 등의 공정에서 흡착 용기의 생성 단부로부터 정제 및 압축된 생성 기체의 제어를 나타내는 유체 흐름도이다. PSA 사이클의 흡착 단계 중에, 정제된 생성물은 PSA 용기의 생성 단부로부터 도관(51)과 밸브(52)를 통해 출구(53)로 유동한다. 밸브(52)는 여기에서 일방향의 정상 상태 폐쇄형 공기 구동식 밸브로서 도시되어 있지만, 다른 유형의 밸브를 채용할 수 있다. 흡착 단계가 완료된 후에 PSA 공정의 다른 단계 중에, 정제된 생성 기체가 유리하게는 역류 유동 단계에서 흡착 용기를 세척하는 데 사용되는 경우가 흔히 있다. 당업계에서, 이것은 생성 압력을 압력 레귤레이터(54)를 사용하여 중간 압력 아래로 조절한 다음, 조절된 기체 스트림을 제2 밸브(55)를 통해 허용함으로써 달성되는 것이 일반적이다. 이 종류의 시스템에서, 각 용기에는 도 6a의 밸브(52, 55)에 대응하는 2개의 밸브가 마련되고, 각 시스템에는 하나의 조절 밸브(54)가 마련되어 있다. 당분야의 시스템에 이들 밸브를 제공하면, 배관 복잡성과 비용을 바람직하지 못하게 증가시키고, 또한 제어 시스템의 복잡성을 증가시키고, 이들 밸브를 구동시키기 위한 여분의 용량이 마련되어야 한다. 이 복잡성 문제는 단일의 조절 가능한 밸브를 제공함으로써 스토커에 의해 처리되었다. 그러나, 조절 가능한 밸브는 온-오프 밸브보다 훨씬 더 비용이 비싸고, 이에 따라 밸브 비용이 상당한 시스템에는 바람직하지 못하다.
도 6b는 본 발명의 다른 생성 기체 흐름 제어 시스템을 도시하고 있다. 개선된 방법의 흡착 단계에서, 생성 기체는 입구(51) 및 계량 오리피스(57)와 병렬 배치된 역지 밸브(56)를 통해 유동한다. 이어서, 생성물은 구동식 온/오프 밸브(58)를 통해 생성물 출구(53)로 유동한다. 역지 밸브는 스프링 복귀 밸브로서 도면에 도시되어 있지만, 다른 유형의 역지 밸브를 채용할 수도 있다. 사이클의 역류 흐름 단계 중에, 온/오프 밸브(58)가 개방되고, 생성물 매니폴드의 생성 기체는 지점(53)으로부터 개방된 온/오프 밸브(58)와 계량 오리피스(57)를 통해, 그리고 지점(51)을 통해 생성물 매니폴드보다 압력이 낮은 흡착 용기로 유동한다. 역지 밸브(56)는 역류를 허용하지 않으므로, 역류 기체의 유량은 계량 오리피스(57)에 의해 완전히 제어될 수 있다. 이 조립체의 제3 작동 상태에 있어서, 온/오프 밸브(58)는 폐쇄되고, 흡착 용기들 사이의 흐름은 그 상대 압력에 상관없이 발생하지 않는다.
역지 밸브(56)와 계량 오리피스(57)의 기능은 흐름 제어 밸브 등의 단일 구성 요소로 조합될 수도 있다. 흐름 제어 밸브와 온/오프 밸브의 조합하면, 구동 복잡성이 덜 하고, 상호 연결부의 개수가 적고, 다른 시스템보다 비용이 적게 된다. 도 6b에 도시된 가변 오리피스 요부를 고정 오리피스로 대체함으로써 추가로 간소화될 수 있다.
본 발명의 개선된 생성물 흐름 제어 방법은 본 발명의 매니폴드 장치에 유리하게 조합되어 생성 기체 흐름을 제어하는 매우 간단한 장치를 형성할 수 있다. 그러한 구성에 있어서, 동일한 유형의 온/오프 밸브가 사용되지만, 유체 채널(2)과 플리넘 캐비티(1) 사이에는 흡착 용기(20)와 연통하는 역지 밸브가 개재되어야 한다. 여러 유형의 적절하고 콤팩트한 역지 밸브는 당업계에 공지되어 있고, 리드 밸브와 카트리지 밸브를 포함한다. 도 7은 역지 밸브의 특히 바람직한 실시예를 포함하는 본 발명의 밸브 매니폴드 조립체의 단면도를 도시하고 있다. 도 7의 단면도에 도시된 바와 같이, 온/오프 밸브(31)는 밸브 포트(5)에 삽입된다. 여기에 단순화한 형태로 도시된 밸브 스템과 시일(61)은 밸브 시트(62)와 접촉한다. 이 위치에서, 밸브 시일과 밸브 시트는 내부 갤러리(4)를 통한 유체 채널(2)과 플리넘 캐비티(1) 사이의 흐름을 방지한다. 본 발명의 특히 바람직한 역지 밸브는 밸브 시일(61)을 둘러싸는 밀봉컵(63)과, 상기 밀봉컵을 시트 영역에 대해 편향시키는 밀봉 스프링(64)을 구비한다.
도 8은 압축 및 정제된 생성 기체가 플리넘 캐비티(1)로부터 갤러리(4)를 통해 유체 채널(2)로 유동하는 흡착 단계 중에 본 발명의 역지 밸브의 도시를 비롯하여 도 7에 도시된 매니폴드의 다른 단면도를 보여주고 있다. 이 구성에 있어서, 온/오프 밸브 시일 조립체(61)는 밸브 액츄에이터에 의해 상승되어 있고, 밀봉컵(63)은 유체 압력에 의해 시트 영역(62)에서 상승되어 있다. 밀봉 스프링(64)은 압력에 의해 압축된다. 밀봉 스프링을 선택하면, 조립체의 흐름에 대한 저항, 이에 따라 조립체를 통한 압력 강하가 결정된다. 역지 밸브 조립체에 낮은 압력 강하를 부여하기 위해서는 스프링 상수가 낮은 밀봉 스프링이 바람직하다.
도 9는 PSA 사이클의 역류 흐름 단계 중에 본 발명의 역지 밸브의 도시를 비롯하여 도 7에 도시된 매니폴드의 다른 단면도를 보여주고 있다. 이 단계 중에, 유체 채널(2) 내에서의 생성물 압력은 플리넘 캐비티(1)의 내압보다 높다. 따라서, 스프링(64)에 대해 시트 영역(62)에서 밀봉컵(63)을 상승시키는 압력이 존재하지 않는다. 온/오프 밸브 시일(61)은 그 액츄에이터에 의해 시트 영역에서 상승되어 있다. 밀봉컵(63)에는 흐름 계량 오리피스(65)가 마련되어 생성물이 채널(2)로부터 플리넘 캐비티(1)로 흐르게 한다. 흐름 계량 오리피스(65)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 하나 이상의 포트 형태로 형성될 수 있고, 또는 흐름 계량 오리피스는 밸브 스템과 밀봉컵 사이에 간극을 제공하거나 밀봉컵과 시트 영역의 접합점에 갭, 구멍 또는 다른 요부를 제공함으로써 구성될 수 있다. 또한, 이들 구성의 임의의 조합을 본 발명에 따른 흐름 계량 오리피스로서 채용할 수도 있다. 여기에 도시된 역지 밸브의 특히 바람직한 실시예는 2개의 부품만을 이용하는 특별한 이점을 갖는데, 그 각각은 간단한 형태를 갖고 쉽게 제조될 수 있다.
본 발명의 밸브는 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않고 캐비티 내의 흐름을 제한하지 않도록 구성된다는 것을 유념해야 한다. 상기 밸브는 단순히 통로를 통해 캐비티와 채널 사이의 유체 흐름을 제어하도록 구성된다. 따라서, 임의의 소정 밸브가 고장나더라도, 채널을 따라 흐르는 흐름과 캐비티 내의 흐름이 필요에 따라 유지될 수 있다.
상기 실시예들 중 임의의 실시예를 이용하여, 생성물 흐름을 제어하는 본 발명의 방법은 와그너, 바타, 푸더러 등 및 다른 PSA 시스템의 교시에 비해 구동식 밸브의 개수를 유리하게 감소시킨다. 이 밸브 개수의 감소는 신뢰성을 증가시키면서 비용 및 복잡성을 감소시킨다. 또한, PSA 제어 시스템의 복잡성을 감소시킨다.
본 발명의 매니폴드 장치는 실질적으로 다수의 방법으로 임의의 PSA 시스템을 개선시킨다. 먼저, 밸브들 사이의 배관 및 분기에서의 데드 용적이 크게 저감되기 때문에 소정 작동 조건에서 생성물 복구가 증가된다. 둘째로, 밸브 조립체의 기계적 복잡성이 감소되고, 이에 대응하여 제조의 어려움 및 누설 가능성이 감소된다. 셋째로, 밸브 및 배관 질량 및 용적의 감소는 PSA 시스템의 풋프린트 및 질량을 감소시킴으로써, 흡착 용기에 가해지는 기계적 하중 및 지지 구조체의 필요성을 저감시킨다. 더욱이, 매니폴드 조립체는 지지 구조체와 흡착 용기 사이의 모멘트를 제거하는 핀 체결식 연결부를 이용하는 구조적 지지 수단을 제공한다. 이들 모멘트의 제거는 유리하게는 용기 상의 응력을 감소시켜, 적절한 상승 시간을 달성하기 위하여 요구되는 용기 재료 사용량을 감소시키게 된다.
흐름 도관 요부와 하나 이상의 용기용 밸브 포트를 조합한 본 발명의 매니폴드 장치의 사용은 또한 다른 시스템에 비해 전체의 복잡성, 용적 및 질량을 감소시킬 수 있다. 또한, 그러한 일체식 매니폴드는 캠샤프트 또는 기어 트레인 등의 기계적 수단을 통한 밸브 구동을 가능하게 함으로써, 제어 시스템의 복잡성 및 비용을 추가로 저감시킨다. 시일과 시트 사이에 선형 이동하는 밸브를 사용하는 본 발명의 매니폴드 장치의 바람직한 실시예에서, 이들 이점은 회전 밸브 시스템에서 채용한 슬라이딩 시일을 제거하면서 제공된다. 슬라이딩 시일의 제거는 생성물의 복구 및 순도의 향상과 신뢰성 증가를 용이하게 한다. 또한, 밸브가 독립적으로 구동되면, 본 발명의 PSA 시스템은 작동 중에 변하는 이송 조건에 최적화될 수 있다.
본 발명의 개선된 생성물 흐름 제어 방법을 본 발명의 매니폴드 장치에 조합하면, PSA 시스템은 더욱 개선된다. 이들 개선은 구동식 밸브 사용량의 감소, 제어 시스템의 복잡성 감소, 신뢰성 증가 및 시스템 제조의 복잡성 및 비용의 급격한 저감을 포함한다.
본 발명의 방법 및 장치의 가장 두드러진 특징은 거의 모든 PSA 시스템에 광범위하게 적용될 수 있다. 또한, 장치 및 방법 양자는 유리하게는 임의의 생성 용량의 PSA 시스템에 적용될 수도 있다. 2000년 6월 29일자로 출원된 미국 가출원 제60/214,737호, 2000년 6월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/588,575호, 2000년 8월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/642,008호, 2001년 8월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제09/928,437호, 2002년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/097,745호 각각의 전체 개시 내용과, 현재 본 출원과 함께 출원된 Franklin D. Lomax, Jr.의 발명의 명칭이 "복잡성이 감소된 높은 복구율의 PSA 사이클 및 장치(high recovery PSA cycles and apparatus with reduced complexity)"인 특허 출원은 참조로서 그 전체가 본 명세서에 합체된다.
본 명세서에 도시 및 설명된 모범적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하며, 어떠한 방식으로도 청구 범위의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 유념해야 한다.
상기 교시의 견지에서 본 발명의 수많은 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 범주 내에서, 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것과 달리 실시될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (57)

  1. 하나 이상의 압력 용기를 구비한 압력 진동 흡착 시스템용 밸브 매니폴드로서,
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비하는 본체로서, 상기 제1 캐비티는 하나 이상의 압력 용기에 유체 연결 가능하고, 상기 제1 통로는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 본체와,
    상기 제1 통로 내에 마련된 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제1 밸브와,
    다른 압력 용기에 유체 연결 가능한 상기 본체 내의 제2 캐비티로서, 상기 본체는 상기 제1 채널을 상기 제2 캐비티에 연결하는 제2 통로를 구비하는 것인 제2 캐비티와,
    상기 제2 통로 내에 마련된 제2 밸브로서, 상기 제1 채널과 상기 제2 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제2 밸브를 포함하고,
    상기 제1 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체는 제3 통로와 제2 채널을 구비하고, 상기 제3 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하며,
    상기 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하고, 상기 제3 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티에 병렬식 흐름 연결을 제공하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티의 동일한 측면에 연결되는 것인 밸브 매니폴드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 제3 통로를 구비하고,
    상기 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하며, 상기 제3 밸브는 상기 제3 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 본체는 제2 채널과 제4 통로를 구비하고, 상기 제4 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하며,
    상기 밸브 매니폴드는 상기 제4 통로 내에 마련된 제4 밸브를 더 포함하며, 상기 제4 밸브는 상기 제4 통로를 통한 상기 제2 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 본체는 제2 채널, 제3 통로 및 제4 통로를 구비하고, 상기 제3 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하고, 상기 제4 통로는 상기 제2 채널을 상기 제2 캐비티에 연결하며,
    상기 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하고, 상기 제3 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되며,
    상기 밸브 매니폴드는 상기 제4 통로 내에 마련된 제4 밸브를 더 포함하고, 상기 제4 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제2 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티와 제2 캐비티 사이에 병렬식 흐름 연결을 제공하도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 캐비티 내의 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 밸브 매니폴드.
  12. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 제1 캐비티에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 밸브 매니폴드.
  13. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 제1 통로에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 밸브 매니폴드.
  14. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 제1 채널에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 밸브 매니폴드.
  15. 하나 이상의 압력 용기를 구비한 압력 진동 흡착 시스템용 밸브 매니폴드로서,
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비하는 본체로서, 상기 제1 캐비티는 하나 이상의 압력 용기에 유체 연결 가능하고, 상기 제1 통로는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 본체와,
    상기 제1 통로 내에 마련된 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제1 밸브를 포함하고,
    상기 밸브 매니폴드는 하나 이상의 압력 용기에 견고하게 연결 가능하고,
    상기 밸브 매니폴드는 지지 구조체에 연결 가능한 핀 저널을 구비한 장착 보스를 더 포함하는 것인 밸브 매니폴드.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 통로는 제1 밸브가 수용되는 밸브 포트와 밸브 시트를 포함하는 것인 밸브 매니폴드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 밸브 시트는 상기 밸브 포트와 중심이 같은 것인 밸브 매니폴드.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는, 상기 제1 채널이 상기 제1 캐비티로부터 밀봉되는 상기 제1 통로의 밸브 시트와의 밀봉 접촉 위치와 상기 밸브 시트와의 비접촉 위치 사이에서 선택적으로 구동되도록 구성되는 밸브 시일을 포함하고, 상기 제1 밸브는 계량 오리피스를 구비한 추가 밀봉 부재를 더 포함하는 것인 밸브 매니폴드.
  19. 하나 이상의 압력 용기를 구비한 압력 진동 흡착 시스템용 밸브 매니폴드로서,
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비하는 본체로서, 상기 제1 캐비티는 하나 이상의 압력 용기에 유체 연결 가능하고, 상기 제1 통로는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 본체와,
    상기 제1 통로 내에 마련된 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제1 밸브를 포함하고,
    상기 제1 밸브는,
    역지 밸브와,
    상기 역지 밸브와 병렬로 마련된 계량 오리피스와,
    상기 역지 밸브 및 계량 오리피스와 직렬로 마련된 온/오프 밸브
    를 구비하는 것인 밸브 매니폴드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 역지 밸브는 상기 온/오프 밸브를 내부에 수용하도록 구성되는 밀봉컵을 구비하고,
    상기 계량 오리피스는 상기 밀봉컵을 통하도록 마련되며,
    상기 밀봉컵은 상기 제1 통로 내에 마련된 밸브 시트를 향해 편향된 스프링인 것인 밸브 매니폴드.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 통로 내에 마련된 밸브 시트와 접촉 및 비접촉 상태가 되도록 온/오프 밸브를 선형으로 구동시키도록 구성되는 원동 장치를 포함하는 것인 밸브 매니폴드.
  22. 삭제
  23. 제1 개구를 구비한 제1 압력 용기와,
    제2 개구를 구비한 제2 압력 용기와,
    제1 밸브 매니폴드를 구비하는 압력 진동 흡착 시스템으로서,
    상기 제1 밸브 매니폴드는,
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비한 제1 본체로서, 상기 제1 캐비티는 상기 제1 압력 용기의 상기 제1 개구에 유체 연결되고, 상기 제1 통로는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 제1 본체와,
    상기 제1 통로 내에 마련된 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 상기 제1 밸브와,
    상기 제2 압력 용기의 제2 개구에 유체 연결되는 상기 제1 본체의 제2 캐비티로서, 상기 제1 본체가 상기 제1 채널을 상기 제2 캐비티에 연결하는 제2 통로를 더 구비하는 것인 제2 캐비티와,
    상기 제2 통로 내에 마련된 제2 밸브로서, 상기 제1 채널과 상기 제2 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제2 밸브를 포함하며
    상기 제1 밸브가 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체는 제3 통로와 제2 채널을 구비하고, 상기 제3 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하며,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하고, 상기 제3 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티에 병렬식 흐름 연결을 제공하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  26. 제24항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티의 동일한 측면에 연결되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  27. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 제3 통로를 구비하고,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하며, 상기 제3 밸브는 상기 제3 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 본체는 제2 채널과 제4 통로를 포함하고, 상기 제4 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하며,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제4 통로 내에 마련된 제4 밸브를 더 구비하고, 상기 제4 밸브는 상기 제4 통로를 통한 상기 제2 채널과 제1 캐비티 사이의 유체 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  29. 삭제
  30. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체에는 제2 채널, 제3 통로 및 제4 통로를 포함하고, 상기 제3 통로는 상기 제2 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하고, 상기 제4 통로는 상기 제2 채널을 상기 제2 캐비티에 연결하며,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브를 더 포함하고, 상기 제3 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되며,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제4 통로 내에 마련된 제4 밸브를 더 포함하고, 상기 제4 밸브는 상기 제2 채널과 상기 제2 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티 사이에 병렬식 흐름 연결을 제공하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  32. 제23항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제2 밸브는 상기 제2 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제2 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 제23항에 있어서,
    제3 개구를 가지는 제3 압력 용기와, 제4 개구를 가지는 제4 압력 용기를 더 포함하고,
    상기 제1 밸브 매니폴드의 상기 제1 몸체는 제3 캐비티, 제3 통로, 제4 캐비티 및 제4 통로와, 상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브와, 상기 제4 통로 내에 마련된 제4 밸브를 더 포함하고,
    상기 제3 캐비티는 상기 제3 압력 용기의 상기 제3 개구에 유체 연결되고, 상기 제3 통로는 상기 제1 채널을 상기 제3 캐비티에 연결하며, 상기 제4 캐비티는 상기 제4 압력 용기의 상기 제4 개구에 유체 연결되고, 상기 제4 통로는 상기 제1 채널을 상기 제4 캐비티에 연결하며,
    상기 제3 밸브는 상기 제3 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제3 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되고,
    상기 제4 밸브는 상기 제4 통로를 통한 제1 채널과 제4 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제1 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되며,
    상기 제2 밸브는 상기 제2 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제2 밸브는 상기 제2 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되며,
    상기 제3 밸브는 상기 제3 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제3 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되며,
    상기 제4 밸브는 상기 제4 캐비티를 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되고,
    상기 제4 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  39. 제23항에 있어서, 상기 제2 밸브는 상기 제1 채널을 따라 흐르는 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  40. 제23항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 캐비티 내의 흐름을 제한하지 않도록 구성되는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  41. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체는 상기 제1 캐비티에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  42. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체는 상기 제1 통로에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  43. 제23항에 있어서, 상기 제1 본체는 상기 제1 채널에 연결된 센서 포트를 더 구비하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  44. 제1 개구를 구비한 제1 압력 용기와, 제1 밸브 매니폴드를 포함하는 압력 진동 흡착 시스템으로서,
    상기 제1 밸브 매니폴드는,
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비한 제1 본체로서, 상기 제1 캐비티는 상기 제1 압력 용기의 제1 개구에 유체 연결되고, 상기 제1 통로는 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 제1 본체와,
    상기 제1 통로 내에 마련된 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제1 밸브를 포함하며,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제1 압력 용기에 견고하게 연결되고,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 지지 구조체에 연결 가능한 핀 저널을 구비하는 제1 장착 보스를 더 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  45. 제23항에 있어서, 상기 제1 압력 용기는 제3 개구를 구비하고,
    상기 압력 진동 흡착 시스템은 제2 밸브 매니폴드를 더 포함하고,
    상기 제2 밸브 매니폴드는,
    제3 캐비티, 제3 통로 및 제2 채널을 구비하는 제2 본체로서, 상기 제3 캐비티는 상기 제1 압력 용기의 상기 제3 개구에 유체 연결되며, 상기 제3 통로는 상기 제2 채널을 제3 캐비티에 연결하는 것인 제2 본체와,
    상기 제3 통로 내에 마련된 제3 밸브로서, 상기 제3 통로를 통한 상기 제2 채널과 상기 제3 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 것인 제3 밸브를 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  46. 제45항에 있어서, 상기 제1 밸브 매니폴드는 상기 제1 압력 용기에 견고하게 연결되고,
    상기 제1 밸브 매니폴드는 지지 구조체에 피봇 연결 가능한 핀 저널을 구비한 제1 장착 보스를 더 포함하며,
    상기 제2 밸브 매니폴드는 상기 제1 압력 용기에 견고하게 연결되고,
    상기 제2 밸브 매니폴드는 지지 구조체에 피봇 연결 가능한 연결구에 피봇 연결되는 핀 저널을 구비한 제2 장착 보스를 더 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  47. 제23항에 있어서, 상기 제1 통로는 상기 제1 밸브가 수용되는 밸브 포트와 밸브 시트를 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  48. 제47항에 있어서, 상기 밸브 시트는 상기 밸브 포트와 중심이 같은 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  49. 제23항에 있어서, 상기 제1 밸브는, 상기 제1 채널이 상기 제1 캐비티로부터 밀봉되는 상기 제1 통로의 밸브 시트와의 밀봉 접촉 위치와 상기 밸브 시트와의 비접촉 위치 사이에서 선택적으로 구동되도록 구성되는 밸브 시일을 포함하고, 상기 제1 밸브는 계량 오리피스를 구비하는 추가 밀봉 부재를 더 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  50. 제1 개구를 가지는 제1 압력 용기와, 제1 밸브 매니폴드를 포함하는 압력 진동 흡착 시스템으로서,
    상기 제1 밸브 매니폴드가
    제1 캐비티, 제1 통로 및 제1 채널을 구비한 제1 본체로서, 상기 제1 캐비티가 상기 제1 압력 용기의 상기 제1 개구에 유체 연결되고 상기 제1 통로가 상기 제1 채널을 상기 제1 캐비티에 연결하는 것인 제1 본체와,
    상기 제1 통로 내에 배치되는 제1 밸브로서, 상기 제1 통로를 통한 상기 제1 채널과 상기 제1 캐비티 사이의 흐름을 선택적으로 허용 및 제한하도록 구성되는 제1 밸브를 포함하고,
    상기 제1 밸브가,
    역지 밸브와,
    상기 역지 밸브와 병렬로 마련된 계량 오리피스와,
    상기 역지 밸브 및 계량 오리피스와 직렬로 마련된 온/오프 밸브
    를 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  51. 제50항에 있어서, 상기 역지 밸브는 상기 온/오프 밸브를 내부에 수용하도록 구성되는 밀봉컵을 구비하고,
    상기 계량 오리피스는 상기 밀봉컵을 통하도록 마련되며,
    상기 밀봉컵은 상기 제1 통로 내에 마련된 밸브 시트를 향해 편향된 스프링인 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  52. 제50항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 통로 내에 마련된 밸브 시트와 접촉 및 비접촉 상태가 되도록 온/오프 밸브를 선형으로 구동시키도록 구성되는 원동 장치를 포함하는 것인 압력 진동 흡착 시스템.
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
KR1020047016172A 2002-04-09 2003-04-09 압력 진동 흡착 방법 및 장치 KR101019437B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37070202P 2002-04-09 2002-04-09
US60/370,702 2002-04-09
US10/269,067 2002-10-11
US10/269,067 US6755895B2 (en) 2002-04-09 2002-10-11 Method and apparatus for pressure swing adsorption

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060053821A KR20060053821A (ko) 2006-05-22
KR101019437B1 true KR101019437B1 (ko) 2011-03-07

Family

ID=28678071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047016172A KR101019437B1 (ko) 2002-04-09 2003-04-09 압력 진동 흡착 방법 및 장치

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6755895B2 (ko)
EP (1) EP1509312B1 (ko)
JP (1) JP4713084B2 (ko)
KR (1) KR101019437B1 (ko)
CN (1) CN100342950C (ko)
AU (1) AU2003222079B2 (ko)
CA (1) CA2478322C (ko)
ES (1) ES2644028T3 (ko)
WO (1) WO2003086587A1 (ko)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0215649D0 (en) * 2002-07-05 2002-08-14 Walker Filtration Ltd Adsorption gas dryer
ES2271442T3 (es) * 2002-08-22 2007-04-16 Honeywell Normalair-Garrett (Holdings) Limited Metodo para ionstalar un sistema de enriquesimiento con gas de lecho de tamiz molecular.
US6887301B2 (en) * 2003-06-04 2005-05-03 H2Gen Innovations, Inc. Flow control in pressure swing adsorption systems
US6918953B2 (en) * 2003-07-09 2005-07-19 H2Gen Innovations, Inc. Modular pressure swing adsorption process and apparatus
US7833311B2 (en) * 2004-12-20 2010-11-16 Idatech, Llc Temperature-based breakthrough detection and pressure swing adsorption systems and fuel processing systems including the same
US7393382B2 (en) * 2004-12-20 2008-07-01 Idatech Llc Temperature-based breakthrough detection and pressure swing adsorption systems and fuel processing systems including the same
US7399342B2 (en) * 2004-12-22 2008-07-15 Idatech, Llc Systems and methods for regulating heating assembly operation through pressure swing adsorption purge control
KR101140541B1 (ko) * 2005-01-12 2012-05-02 루머스 테크놀로지 인코포레이티드 Ｐｓａ 흐름 변화의 향상된 제어를 위한 방법 및 장치
US7854793B2 (en) * 2006-06-30 2010-12-21 David Lester Rarig Pressure swing adsorption system with indexed rotatable multi-port valves
US7763102B2 (en) * 2007-02-05 2010-07-27 Lummus Technology Inc. Pressure swing adsorption modules with integrated features
US20090065007A1 (en) 2007-09-06 2009-03-12 Wilkinson William R Oxygen concentrator apparatus and method
US8070841B2 (en) * 2007-12-12 2011-12-06 Idatech, Llc Systems and methods for supplying auxiliary fuel streams during intermittent byproduct discharge from pressure swing adsorption assemblies
US7837765B2 (en) 2007-12-12 2010-11-23 Idatech, Llc Systems and methods for supplying auxiliary fuel streams during intermittent byproduct discharge from pressure swing adsorption assemblies
US8211312B2 (en) * 2009-03-27 2012-07-03 Uop Llc Separation system and method
US8753428B2 (en) * 2009-06-29 2014-06-17 Lummus Technology Inc. Method and manifold for carrying reduced moment due to dimensional change in pressure vessel; removable insert with valve seat; pressure assisted valve arrangement and method
WO2011044091A2 (en) 2009-10-05 2011-04-14 Separation Design Group Llc Ultra rapid cycle portable oxygen concentrator
DK2566600T3 (en) * 2010-05-05 2016-09-19 Lummus Technology Inc Stepwise blowdown of adsorbent layers
US20120055475A1 (en) 2010-09-07 2012-03-08 Wilkinson William R Oxygen concentrator system and methods for oral delivery of oxygen enriched gas
US8616207B2 (en) 2010-09-07 2013-12-31 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator heat management system and method
US10695520B2 (en) 2011-04-22 2020-06-30 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
US9592360B2 (en) 2011-04-22 2017-03-14 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
US9476512B2 (en) 2012-09-04 2016-10-25 Stolle Machinery Company, Llc Rotary valve system
EP4249104A3 (en) 2012-10-12 2023-10-04 Inova Labs, Inc. Oxygen concentrator systems and methods
EP2906278B1 (en) 2012-10-12 2019-01-30 Inova Labs, Inc. Systems for the delivery of oxygen enriched gas
US9138557B2 (en) 2012-10-12 2015-09-22 Inova Labs, Inc. Dual oxygen concentrator systems and methods
GB2507050B (en) 2012-10-16 2014-09-17 Nano Porous Solutions Ltd Pressure swing adsorption apparatus
JP5933467B2 (ja) * 2013-02-19 2016-06-08 大陽日酸株式会社 ガス処理装置
US9034084B2 (en) 2013-03-27 2015-05-19 Lummus Technology Inc. Apparatus for distributing flow
US9375679B2 (en) 2013-08-30 2016-06-28 Haldex Brake Products Corporation Air dryer assembly with manifold system
US10004869B2 (en) 2013-12-27 2018-06-26 Inogen, Inc. Gas concentrator with removable cartridge adsorbent beds
US9440179B2 (en) 2014-02-14 2016-09-13 InovaLabs, LLC Oxygen concentrator pump systems and methods
EP3218326B1 (en) 2014-11-11 2020-03-04 ExxonMobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
CN209696614U (zh) * 2016-03-08 2019-11-29 碧奥新能源有限公司 使用变压吸附使气体混合物的两种或更多种气体彼此分离的吸附塔组
US10427088B2 (en) 2016-03-18 2019-10-01 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
WO2017192660A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Inova Labs, Inc. Method and systems for the delivery of oxygen enriched gas
CN109195685A (zh) 2016-05-31 2019-01-11 埃克森美孚上游研究公司 用于变吸附方法的装置和系统
CA3025615A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US10434458B2 (en) 2016-08-31 2019-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CA3033235C (en) 2016-09-01 2022-04-19 Exxonmobil Upstream Research Company Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures
EP3558487A1 (en) 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
AU2017379685B2 (en) 2016-12-21 2020-03-12 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having foam-geometry structure and active materials
US11331620B2 (en) 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US11413567B2 (en) 2018-02-28 2022-08-16 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
CN111936726B (zh) * 2018-04-05 2023-06-23 普瑞特科技有限公司 模块化制氧机
CN109364692B (zh) * 2018-11-30 2021-11-26 四川天采科技有限责任公司 一种一体化的集装吸附器及其一体化控制设备
US11318410B2 (en) 2018-12-21 2022-05-03 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
EP3962641A1 (en) 2019-04-30 2022-03-09 Exxonmobil Upstream Research Company (EMHC-N1-4A-607) Rapid cycle adsorbent bed
US11655910B2 (en) 2019-10-07 2023-05-23 ExxonMobil Technology and Engineering Company Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves
US11433346B2 (en) 2019-10-16 2022-09-06 Exxonmobil Upstream Research Company Dehydration processes utilizing cationic zeolite RHO

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4877429A (en) * 1989-03-06 1989-10-31 Hunter Donald W Valve device for P.S.A. or R.P.S.A. systems

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB425621A (en) * 1933-09-20 1935-03-19 Springfield Mills Radcliffe Lt Improvements in or relating to solvent-recovery plant
US2783547A (en) * 1954-04-09 1957-03-05 Daco Machine & Tool Co Desiccating apparatus
US3258899A (en) * 1962-02-06 1966-07-05 Puregas Equipment Corp Apparatus for fractionating gaseous mixtures
US3324631A (en) * 1963-11-07 1967-06-13 Robertshaw Controls Co Air drying means
US3323292A (en) * 1964-12-01 1967-06-06 Dielectric Products Engineerin Apparatus for fractionating gaseous mixtures
US3430418A (en) * 1967-08-09 1969-03-04 Union Carbide Corp Selective adsorption process
US3564816A (en) * 1968-12-30 1971-02-23 Union Carbide Corp Selective adsorption process
US3738087A (en) * 1971-07-01 1973-06-12 Union Carbide Corp Selective adsorption gas separation process
US3986849A (en) * 1975-11-07 1976-10-19 Union Carbide Corporation Selective adsorption process
US4194890A (en) * 1976-11-26 1980-03-25 Greene & Kellogg, Inc. Pressure swing adsorption process and system for gas separation
US4247311A (en) * 1978-10-26 1981-01-27 Pall Corporation Downflow or upflow adsorbent fractionator flow control system
US4272265A (en) * 1979-06-22 1981-06-09 Essex Cryogenics Of Missouri, Inc. Apparatus for pressure swing generation of oxygen
US4509959A (en) * 1983-07-28 1985-04-09 Greene & Kellogg, Inc. Modular industrial oxygen concentrator
FR2550466A1 (fr) * 1983-08-12 1985-02-15 Pyrelem Appareil de purification et de sechage d'air comprime
US4512781A (en) * 1983-11-14 1985-04-23 Pittsburgh Brass Manufacturing Company Shuttle valves and system for fluid control
US4559065A (en) * 1984-03-15 1985-12-17 Wilkerson Corporation Twin tower gas fractionation apparatus
US4631073A (en) * 1984-03-15 1986-12-23 Wilkerson Corporation Method and apparatus for theadsorptive fractionation of gases
JPS6323948Y2 (ko) * 1985-09-05 1988-07-01
US4698075A (en) * 1986-06-05 1987-10-06 International Oxygen Company, Inc. Control system for fluid absorption systems and the like
JPH0647054B2 (ja) * 1987-05-07 1994-06-22 シ−ケ−デイ株式会社 圧力スウイング式混合ガス分離装置
SE457934B (sv) * 1986-12-22 1989-02-13 Garphyttan Haldex Ab Saett attt styra en tryckluftstroem i en lufttorkare till ettdera av tvaa torktorn samt anordning foer genomfoerande av saettet
US4761165A (en) * 1987-09-01 1988-08-02 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption control method and apparatus
US4955994A (en) * 1988-01-29 1990-09-11 Allied-Signal Inc. Compressed gas apparatus
JPH01124220U (ko) * 1988-02-15 1989-08-24
US5002591A (en) * 1988-10-14 1991-03-26 Vbm Corporation High efficiency PSA gas concentrator
US4925464A (en) * 1988-11-17 1990-05-15 Ryder International Corporation Fluid flow switching valve assembly and system
US4891051A (en) * 1989-01-11 1990-01-02 Roanoke College System for decontaminating compressed gas
DD283074A5 (de) * 1989-05-10 1990-10-03 Dresden Komplette Chemieanlag Druckwechseladsorptionsanlage zum trennen von gasgemischen
JPH04122411A (ja) * 1990-09-11 1992-04-22 Energy Support Corp 気体分離装置
US5110327A (en) * 1991-09-20 1992-05-05 Allied-Signal Inc. Compressed air dryer
LU88160A1 (fr) * 1992-08-18 1993-10-27 Fernande Schartz Procede et dispositif de separation de gaz par adsorption selective a pression variable
US5286282A (en) * 1993-05-04 1994-02-15 Allied-Signal Inc. Continuous flow air dryer with double helix split desiccant bed
US5286283A (en) * 1993-05-17 1994-02-15 Alliedsignal Inc. Air dryer for compressed air system having a serviceable oil filter
US5340381A (en) * 1993-05-17 1994-08-23 Vorih Marc L Operating system for dual-sieve oxygen concentrators
DE4320942A1 (de) * 1993-06-24 1995-01-05 Carbotech Anlagenbau Gmbh Adsorptionsbehälter für Kohlenstoffmolekularsieb
US5549736A (en) * 1994-01-19 1996-08-27 Litton Systems, Inc. Modular, stackable pressure swing absorption concentrator
US5522150A (en) * 1994-02-14 1996-06-04 Allied Signal Truck Brake Systems Modular air dryer for compressed air with dessicant
US5902551A (en) * 1995-01-13 1999-05-11 Semi-Gas Systems, Inc. Process gas docking station with point-of-use filter for receiving removable purifier cartridges
US5575541A (en) * 1995-06-26 1996-11-19 Alliedsignal Truck Brake Systems Co. Air supply system and method with enhanced purge capacity
US5578115A (en) * 1995-07-24 1996-11-26 Devilbiss Health Care, Inc. Molecular sieve container for oxygen concentrator
US5662727A (en) * 1996-02-06 1997-09-02 Westinghouse Air Brake Company Twin tower air dryer for an air compressor unit
US6063161A (en) * 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US5766310A (en) * 1996-07-19 1998-06-16 Litton Systems Incorporated Single stage secondary high purity oxygen concentrator
US5715621A (en) * 1996-09-13 1998-02-10 Westinghouse Air Brake Company Regenerative desiccant air dryer
GB2318150B (en) * 1996-10-09 2000-02-16 Brian Walker Adsorption gas dryer two stage silencers with integral bypass
CA2270216C (en) * 1996-10-31 2006-05-30 Ultrafilter Gmbh Adsorption drier system and method and device for testing the operation thereof
FR2755496B1 (fr) * 1996-11-05 1998-12-18 Air Liquide Dispositif de selection pour fournir a un appareil l'un ou l'autre de deux gaz
CA2278093C (en) * 1997-01-31 2006-03-21 Healthdyne Technologies, Inc. Pressure swing absorption system with multi-chamber canister
FR2769851B1 (fr) * 1997-10-21 1999-12-17 Air Liquide Installation de separation d'un melange de gaz
US5901459A (en) * 1997-11-26 1999-05-11 Westinghouse Air Brake Company Shuttle mechanism for twin tower air dryer system
US5961698A (en) * 1998-02-02 1999-10-05 Westinghouse Air Brake Company Twin tower air dryer
US6152163A (en) * 1998-04-23 2000-11-28 United Dominion Industries, Inc. Switching valve for multi-chamber adsorbent air and gas fractionation system
US6290759B1 (en) * 1999-11-08 2001-09-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Linear actuator driven molecular sieve oxygen generator
IL154244A0 (en) * 2000-08-02 2003-09-17 Wearair Oxygen Inc Miniaturized wearable oxygen concentrator
US6478850B2 (en) * 2000-08-02 2002-11-12 Wearair Oxygen Inc. Miniaturized wearable oxygen concentrator
US6581297B1 (en) * 2000-11-17 2003-06-24 Graham-White Manufacturing Company Drying apparatus and method
GB0215649D0 (en) * 2002-07-05 2002-08-14 Walker Filtration Ltd Adsorption gas dryer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4877429A (en) * 1989-03-06 1989-10-31 Hunter Donald W Valve device for P.S.A. or R.P.S.A. systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005522315A (ja) 2005-07-28
EP1509312B1 (en) 2017-07-19
CN100342950C (zh) 2007-10-17
EP1509312A4 (en) 2005-09-21
KR20060053821A (ko) 2006-05-22
ES2644028T3 (es) 2017-11-27
AU2003222079B2 (en) 2008-01-17
AU2003222079A1 (en) 2003-10-27
CN1646206A (zh) 2005-07-27
JP4713084B2 (ja) 2011-06-29
US20040163534A1 (en) 2004-08-26
CA2478322A1 (en) 2003-10-23
US6755895B2 (en) 2004-06-29
WO2003086587A1 (en) 2003-10-23
US6929683B2 (en) 2005-08-16
EP1509312A1 (en) 2005-03-02
US20030188635A1 (en) 2003-10-09
CA2478322C (en) 2011-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101019437B1 (ko) 압력 진동 흡착 방법 및 장치
US8753428B2 (en) Method and manifold for carrying reduced moment due to dimensional change in pressure vessel; removable insert with valve seat; pressure assisted valve arrangement and method
JP4800938B2 (ja) モジュラー圧力スイング吸着プロセスならびに装置
CA3017612C (en) Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
EP1340531B1 (en) Flow regulated pressure swing adsorption system
CN104696569B (zh) 流路块和流体供给控制装置
US20060011061A1 (en) System and method for treating fluid using a multi-port valve assembly
CN1215464A (zh) 带有器件安装管道的阀动器
WO2009012127A1 (en) Adsorbent fractionator directional flow control valve assembly apparatus and method
JP2008267528A (ja) 流体制御弁及び流体制御用モジュールユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140211

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150206

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160211

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170221

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180208

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee