KR101125316B1 - 모듈형 압력 변동 흡착 프로세스 및 장치 - Google Patents

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트로이 힉크맨
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Abstract

복수 개의 제1 PSA 모듈을 구비하는 제1 그룹의 PSA 모듈과, 복수 개의 제2 PSA 모듈을 구비하는 제2 그룹의 PSA 모듈을 포함하는 압력 변동 흡착(pressure swing adsorption) 시스템이 개시되어 있다. 상기 시스템은, 제1 PSA 모듈과 제2 PSA 모듈에 연결된 공급 가스 매니폴드, 생성물 매니폴드 및 폐기물 매니폴드를 포함한다. 각각의 제1 PSA 모듈은 다른 제1 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제1 PSA 사이클에서 작동하며, 각각의 제2 PSA 모듈은 다른 제2 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제2 PSA 사이클에서 작동한다. 제1 PSA 사이클은 제2 PSA 사이클로부터 오프셋된다. PSA 모듈은 복수 개의 압축 흡착제 챔버, 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드를 포함한다. 입구 매니폴드를 출구 매니폴드에 연결시켜 입구 매니폴드와 출구 매니폴드를 압축 흡착제 챔버에 구조적으로 결합시키는 견고한 구조체가 마련된다.

Description

모듈형 압력 변동 흡착 프로세스 및 장치{MODULAR PRESSURE SWING ADSORPTION PROCESS AND APPARATUS}
본 발명은 압력 변동 흡착(pressure swing adsorption ; PSA) 프로세스에 관한 것이다. 압력 변동 흡착(PSA) 프로세스는 가스의 세정(purification)을 위해 일반적으로 사용되는 프로세스이다. 대표적인 용례는 가스 혼합물로부터 수소의 분리, 천연 가스로부터 헬륨의 분리, 쓰레기 매립지 가스 세정, 및 산소, 질소 및/또는 아르곤 생성을 위한 공기 분리를 포함한다.
많은 PSA 시스템들은 매우 많은 생성물과 라피네이트 가스 플로우 파동(gas flow fluctuation)에 의해 제약을 받는다. 이러한 플로우 파동은, 그 파동을 적절하게 감쇠시켜 PSA 시스템에 연결된 하류 프로세스 장비의 적절한 기능을 허용하기 위해 알맞은 크기의 저장 혹은 서지 탱크(surge tank)를 필요로 한다.
산업용 가스 분리는 통상적으로 주어진 순도에서 압축 생성물 분류 회수율(fractional recovery)을 향상시키기 위해 적어도 하나의 압력 균등화 단계(pressure-equalizing step)를 갖는 PSA 사이클을 사용하여 실행되어 왔다. PSA 사이클에 있어서, 분류 회수율이 증가할수록 라피네이트 서지 탱크로 거부된 가스의 양을 감소시키고, 압축 생성물 가스의 거의 연속적인 흐름을 더욱 보장해준다. 3개 혹은 그 이상의 균등화 단계를 지닌 사이클이 공지되어 있다. 해당 분야에서 플로우 맥동(flow pulsation)을 줄이기 위해 취한 또 다른 단계는 단일 프로세스 트레인(single process train)에서 많은 균등화 단계를 갖는 동시에 많은 용기를 구비하는 사이클을 작동시키는 것이다. 많은 용기와 많은 균등화 단계를 갖는 PSA 시스템의 일례로 푸더러(Fuderer) 등에게 허여된 미국 특허 제3,986,849호를 들 수 있는데, 이 특허에는 10개나 되는 흡착제 용기와 55개의 밸브를 갖는 프로세스 트레인이 개시되어 있다. 산업적인 용례에 있어서, 높은 에너지와 회수 가능한 생성물의 손실에 관한 작업 비용은, 매우 큰 플랜트를 제외하면, 하나 이상의 압력 균등화 단계를 갖는 보다 복잡한 PSA 사이클에 관한 현저한 복잡성 증가보다 더 중요하다. 따라서 대부분의 플랜트는 압축 생성물과 라피네이트(raffinate) 가스 양자를 위해 매우 큰 서지 탱크를 이용한다.
모든 타입의, 특히 복수의 균등화 단계를 갖는 PSA 시스템은 또한 매우 높은 복잡성과 이에 수반하는 많은 부품 수로 인해 심각한 제한을 받기 쉽다. 이러한 복잡성은 부품의 고장을 일으킬 가능성을 현저하게 증가시킬 뿐만 아니라, 시스템 사이즈, 조립 시간 및 재료비도 또한 현저하게 증가시킨다. 대부분의 PSA 시스템은 단일 고장점(single point of failure) 시스템이며, 주목할 만한 예외로서 드 메이어(De Meyer) 등에게 허여된 미국 특허 제4,234,322호와 미국 특허 출원 제10/269,064호에 개시된 프로세스들이 있다. 양호한 프로세서의 경우라도, PSA 플랜트는 결함이 있는 구성요소의 유지 보수를 행하기 위해 궁극적으로 정지되어야 한다. 이러한 정지(shutdown)는 전체 프로세스 설비에 있어서 제조 시간의 현저한 손실을 초래하기 때문에 매우 바람직하지 못하다. 더욱이, PSA가 탄화수소 증기 개질장치(reformer), 자동온도 개질장치, 부분 산화 개질장치, 암모니아 합성 플랜트 혹은 에틸렌 분해장치(cracker) 등의 고온 프로세스에 연결될 때, 연결된 프로세스 장치의 수명은 높은 정지 및 재개시 때 초래되는 높은 기계적 응력으로 인해 현저하게 줄어들 수 있다.
키이퍼(Keefer) 등에 허여된 미국 특허 제6,051,050호는 보다 큰 전체 시스템 용량을 얻기 위해 병렬로 배치된 복수 개의 로터리 PSA 모듈을 이용하는 시스템이 개시되어 있지만, 오작동시 이들 모듈을 작동시키기 위한 방법 혹은 전략에 대한 언급은 없다. 키이퍼 등에 허여된 특허의 로터리 모듈은 해당 산업에서 사용되는 통상적인 것과 상당히 상이하며, 밸브식 PSA 장치와 동일한 타입의 밸브의 단일 고장점을 겪지 않는다. 이러한 고장 모드는 점차적인 밀봉 실패를 초래한다. 키이퍼 등에 허여된 특허에 따른 모듈은 또한 매우 많은 수의 액티브 베드(active bed)를 구비하기 때문에, 이 모듈은 생성물 및 라피네이트 가스 유량 맥동의 변화에 덜 민감하다. 키이퍼 등에 허여된 특허의 낮은 맥동의 로터리 모듈과, 미국 특허 제5,112,367호, 미국 특허 제5,268,021호, 제5,366,541호에 개시된 유사한 발명은 슬라이딩 시일의 이용으로 인한 불가피한 누출이 발생한다는 문제점이 있다. 이러한 누출은 한정된 시일 수명으로 인한 유지 보수 문제 뿐만 아니라 순도 및 생성물 회수율 감소를 초래한다. 압력이 높을수록 이러한 문제점을 더 악화시켜 로터리 모듈을 통상적인 밸브식 PSA 장치보다 산업적으로 중요한 분리에서 덜 바람직하게 만든다.
통상적인 밸브식 PSA 시스템의 매우 큰 사이즈와 높은 비용으로 인해, 특히 압력 균등화 및 많은 수의 흡착제 베드와 이에 수반하는 큰 복잡성을 갖는 밸브식 PSA 시스템에 있어서, 프로세스 정지를 방지하기 위해 백업 PSA 용량을 제공하는 것이 극히 바람직하지 못할 수도 있다.
본 발명의 발명자들은 미국 특허 출원 제10/269,067호에 개시된 압력 균등화 단계를 이용하는 PSA 장치의 복잡성을 크게 줄이는 첨단 PSA 시스템용의 개량된 장치와, 미국 특허 출원 제10/269,064호에 개시된 PSA 사이클을 실행하기 위해 요구되는 밸브의 수를 상당히 감소시킨 PSA 사이클을 실행하기 위한 방법을 모두 본 명세서에 참고로 인용하였다.
따라서 본 발명은 플로우 맥동이 감소된 밸브식 압축 변동 흡착 시스템을 바람직하게 제공한다.
본 발명의 압축 변동 흡착 시스템은 작동 중에 수리될 수 있다.
본 발명은 또한 신뢰성이 향상된 압축 변동 흡착 시스템을 바람직하게 제공한다.
본 발명은 흡착제 용기 단부 연결부에서 생기는 벤딩 모멘트를 없앤 압축 변동 흡착 시스템용 장치를 바람직하게 제공한다.
본 발명은 또한 일체형의 구조적인 커버를 구비한 압축 변동 흡착 장치를 바람직하게 제공한다.
본 발명의 보다 완벽한 이해와 본 발명의 부수적인 많은 장점들은 특히 첨부 도면들과 관련하여 설명한 아래의 상세한 설명을 참조하면 더욱 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 PSA 시스템을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 PSA 시스템을 이용하여 얻은 플로우 맥동 감소를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 본 발명의 PSA 장치의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 PSA 장치의 제1 실시예의 하나의 흡착 챔버를 관통하여 절취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 PSA 장치의 제1 실시예의 플로우 매니폴드를 도시한 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 PSA 장치의 제2 실시예의 분해도이다.
도 5b는 본 발명의 PSA 장치의 제2 실시예를 조립 상태를 도시한 조립도이다.
도 6은 본 발명의 PSA 장치의 제1 실시예를 사용하여 구현한 본 발명의 PSA 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명될 것이다. 아래의 설명에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 및 구조를 갖는 구성 요소들은 동일한 참조 번호로 표시되어 있고, 반복적인 설명은 필요에 따라 생략될 것이다.
도 1은 압축 공급 가스(feed gas) 매니폴드(2), 압축 생성물 매니폴드(3), 저압 라피네이트 매니폴드(4)를 구비하는 본 발명의 PSA 시스템(1)을 개략적으로 도시한 공정도이다. 생성물 매니폴드(3)에는 생성물 서지 탱크(5)가 설치되어 있는 반면에 라피네이트 매니폴드(4)에는 라피네이트 서지 탱크(6)가 설치되어 있다. 본 발명의 프로세스에서, 적어도 제1의 PSA 모듈(10)과 제2의 PSA 모듈(20)은 공급 가스, 생성물 및 라피네이트 매니폴드에 연결되어 있다. 도 1의 실시예에서, 8개의 PSA 모듈(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80)들이 병렬로 작동한다. 임의의 수의 병렬식 모듈들이 본 발명의 프로세스에 이용될 수 있고, 8개의 모듈을 선택하는 것은 단지 일례로 보여준 것이다.
PSA 모듈들은 이들 각각의 분리 밸브(11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81)에 의해 공급 가스 매니폴드(2)에 연결되어 있다. PSA 모듈들은 이들 각각의 분리 밸브(12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82)에 의해 생성물 매니폴드(3)에 연결되어 있다. PSA 모듈들은 이들 각각의 밸브(13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83)에 의해 라피네이트 매니폴드(4)에 연결되어 있다. 이들 모든 밸브가 그들의 개방 위치에 있을 때, 모든 PSA 모듈이 유체 연통 가능하게 병렬식으로 연결된다. 개개의 PSA 모듈들은 그 모듈을 매니폴드에 연결시키는 밸브를 폐쇄시킴으로써 유체 매니폴드로부터 분리될 수 있다. 예컨대, 모듈(20)은 밸브(21, 22, 23)를 폐쇄시킴으로써 분리될 수 있다. 모듈이 일단 분리되면, 그 분리된 모듈을 제외한 나머지 설치된 모듈들이 여전히 작동 상태에 있는 동안, 분리된 모듈의 유지 보수를 행하는 것이 가능할 수 있다. 모듈(20)에 결함 혹은 오작동 구성요소가 있다는 것을 발견할 경우, 모듈은 밸브(21, 22, 23)를 폐쇄시킴으로써 PSA 프로세스 매니폴드(2, 3, 4)로부터 분리될 수 있고, 그 다음 유지 보수가 실시될 수 있다. PSA 모듈(10, 30, 40, 50, 60, 70, 80)은 평소와 같이 계속해서 작동한다. 최대 시스템 용량은 원래 용량의 8분의 7로 된다. 이러한 약간의 전체 용량 감소는 더 높은 작동 사이클 주파수로 나머지 PSA 모듈을 작동시킴으로써 처리될 수 있거나, 또는 약간 상승된 유량(flowrate) 조건에서 운전될 때 현저한 성능 저하를 겪지 않도록 전 시스템에 추가 용량을 설계함으로써 조절될 수 있다.
도 2에는 본 발명의 PSA 프로세스의 또 다른 장점이 도시되어 있다. 도 2는 도 1의 PSA 시스템(1)에 대한 4개의 상이하게 작동법에 있어서 저압 라피네이트 유량과 시간 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 이러한 그래프는 미국 특허 출원 제10/269,064호의 프로세스 이후 3개의 균등화 단계, 7베드 PSA에 대한 것이지만 그 효과는 임의의 PSA 사이클과 유사하다. 3개 미만의 균등화 단계를 이용하는 PSA 사이클은 라피네이트 유량에서 심지어 더 현저한 맥동이 나타나곤 한다.
만약 PSA 시스템이 각 모듈마다 이들 개개의 PSA 사이클을 동일 위상에서 운전하기 위해 동기화된 상태로 작동될 경우, 플로우 맥동은 단일 프로세스 트레인(single process train)을 작동시킬 때와 동일하며, 총 유량은 1,000 단위 미만과 17,000 단위 즉, 17:1 비율 사이에서 변한다. 본 발명의 프로세스에서, PSA 모듈의 어레이는 위상을 달리하여 작동되기 때문에 라피네이트 가스 발생의 주기는 서로 오프셋된다. 본 발명의 제1 실시예에 있어서, PSA 시스템의 8개의 모듈은 4개씩 2그룹으로 작동되며, 각 그룹은 서로 180도 위상을 달리하여 작동된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이것은 라피네이트 유량이 대략 1,500 단위와 9,000 단위 사이에서 변하게 만든다. 이것은 단일 프로세스 트레인을 작동시키거나 혹은 많은 모듈을 병렬 상태로 그리고 동일 위상으로 작동시키는 종래의 방법을 이용한 경우보다 거의 3배 적은 약 6:1의 비율이다. 이러한 제1 실시예에서, 각각의 그룹은 이용 가능한 총 모듈의 절반을 사용한다. 8모듈 시스템을 예로 들면, 이것은 4개의 모듈 그룹을 초래한다. 모듈 하나가 파손되어 수리를 위해 분리되어야 할 경우, 상기 시스템은 8분의 7의 용량으로 남아있지만 라피네이트 유량 파형은 2개의 용기 그룹의 비대칭적인 성질로 인해 변한다. 그 그룹의 나머지 3개의 용기를 통과하는 유량은 몇몇 프로세스의 단계 동안 33% 정도 증가하게 되고, 흡착제의 유동화 및/또는 배관 및/또는 밸브 시스템에서의 유체 쇼크(fluid shock)를 방지하기 위해 고려되어야 하는 인자가 된다.
본 발명의 변형례에 있어서, 모듈들은 4그룹으로 분리되고, 각각이 90도 위상을 벗어난 상태로 작동된다. 도 2에는 그 결과로 생긴 라피네이트 유량이 약 2,000 내지 6,000 사이, 약 3:1 비율로 변하는 것이 도시되어 있다. 이것은 2개의 모듈 그룹이 180도 위상을 벗어난 상태로 작동하는 제1의 실시예에서 겪은 유량 변동의 대략 절반이고, 종래 기술의 방법에 의한 변동에 비해 6분의 1 정도이다. 비록 상기 유량 변동 감소는 인상적이지만, 그것은 그룹 당 모듈의 수를 예컨대, 8 모듈 시스템을 예로 들자면 2개로 감소시킨다. 모듈 1개를 수리해야 한다면, 그 그룹에서 다른 모듈을 위한 유량 변화는 일부 사이클 단계 동안 100%가 되고, 용기 및 그것과 상호 관련된 밸브와 플로우 도관을 설계하는데 고려되어야 하는 인자가 된다.
본 발명의 또 다른 변형례에 있어서, 8개의 모듈 그룹은 45도 오프셋된 사이클로 이용된다. 이것은 4그룹과 비교하여 유동 맥동에 단지 알맞은 감소가 생기게 하고, 모듈 수리가 요구될 경우 심지어 유량에 큰 변화를 초래한다. 8개의 모듈 시스템의 예에 있어서, 각각의 모듈은 예컨대 독립적으로 작동한다.
이상에서는 짝수 그룹들이 설명되고 도 2에 도시되어 있지만, 홀수 그룹도 또한 채택될 수 있다. 실제로, 임의의 수의 그룹이 채택될 수 있다. 더욱이, 임의의 수의 모듈이 또한 그룹 당 임의의 수의 모듈이 생기도록 사용될 수 있다. 전술한 실시예는 상기 그룹들이 180, 90 및 45도 위상에서 벗어나서 작동한다는 것으로 가정한다. 각각의 모듈에 대한 주어진 PSA 사이클에 있어서, 생성물, 라피네이트 혹은 양자의 유량 변동을 최소화시키기 위해 위상을 달리하는 것이 바람직할 수 있다.
각각의 그룹은 흡착제 유동화(fluidization)와 유체 쇼크의 문제점을 해결하기 위해 임의의 주어진 모듈을 통한 유량 변동뿐만 아니라 전체 시스템을 위한 유량 변동을 최소화시키기 위해 동일한 수의 용기를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 그룹의 수와 그룹 당 모듈의 수 사이의 균형은 본 발명의 각 용례를 위해 최적화되어야 한다. 연결된 장치를 위해 비가동 시간의 최소화가 최고의 우선 사항인 용례에 있어서, 병렬 상태의 더 많은 수의 모듈을 각각 갖는 더 작은 그룹의 시스템이 바람직하다. 신뢰성이 유량 맥동보다 덜 중요한 시스템에서, 더 작은 모듈을 갖는 더 많은 수의 그룹이 바람직할 것이다.
도 3a에는 본 발명의 PSA 모듈을 위한 양호한 장치가 도시되어 있다. PSA 모듈(100)은 공급 가스 매니폴드(102)와 생성물 매니폴드(103) 사이에 배열된 7개의 흡착제 챔버(101)를 구비한다. 압축 흡착제 챔버들은 볼트(104)를 매개로 매니폴드와 고정된 상태로 유지된다. 공급 가스 매니폴드 및 생성물 매니폴드 양자에는 복수 개의 밸브(105)가 마련되어 있으며, 이 밸브들은 PSA 사이클을 실행하기 위해 사용된다.
도 3a에 도시된 PSA 모듈(100)은 미국 특허 출원 제10/269,064호에 설명된 7개의 흡착제 용기, 3개의 압축 균등화 사이클을 실행하기 위해 특히 바람직한 실시예이다. 본 발명의 장치는 또한 관련 기술의 다른 PSA 사이클 뿐만 아니라 상기 특허에 개시된 다른 사이클을 실행하기 위해 바람직하게 사용될 수 있다.
도 3b에는 흡착제 덩어리(110)가 마련된 단일의 흡착제 챔버(101)의 측면도가 도시되어 있다. 이 흡착제 덩어리는 단일 타입의 흡착제일 수 있거나 흡착제 혼합물 혹은 별개의 흡착제 층들로 구성될 수 있다. 흡착제 덩어리의 조성 및 크기의 선택은 프로세스 흐름 조건, 관심 대상의 분리, PSA 사이클에 의해 정해지며, 어떤 방식으로도 본 발명을 한정하지 않는다. 흡착제 챔버는 입구 매니폴드(102)와 출구 매니폴드(103)에 밀봉 가능하게 연결되어 있다.
도 4에는 도 3b의 흡착제 챔버와 매니폴드의 분해 단면도가 도시되어 있다. 흡착제 챔버(101)는 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드 양자에 마련된 실링 보스(111)에 알맞게 끼는 것이 바람직하다. 이들은 도면에 동일한 외형을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라 상이한 형상을 취할 수 있다. 각각의 실링 보스에는 흡착제 챔버와 매니폴드 사이의 유체 밀봉에 영향을 미치는 적어도 하나 이상의 실링 부재(112)가 마련되어 있다. 비록 양호한 내부 방사형 실링의 외형이 도 4에 도시되어 있지만, 압축 시일 혹은 외측 방사형 시일이 설치될 수 있다. 시일 뿐만 아니라 실링 보스도 매니폴드와 흡착제 챔버 사이의 견고한 구조적인 연결부에 영향을 미치지 못한다.
관련 기술의 PSA 흡착제 챔버에 있어서, 흡착제 챔버는 단부 플랜지 외형 혹은 매니폴드에 구조적으로 견고하게 고정되어 있다. 이러한 견고한 연결은 바람직하지 못한 국부적인 굽힘 응력(bending stress)을 일으킨다. PSA 장치에서 응력 상태의 주기적인 성질로 인해, 이러한 벤딩 모멘트는 장치의 조숙한 피로 파괴와 관련한 심각한 문제를 초래할 수 있다. 이러한 조숙한 파괴는 수소 PSA의 경우, 수소 취약화(embrittlement)가 많은 금속 구조의 물질에 영향을 미칠수록 특히 극적으로 가속된다. 따라서 본 발명의 비구조적인 밀봉 특징은 동등한 피로 수명에 있어서 더 얇은 구조적 요소의 사용을 용이하게 해주기 때문에 특히 바람직할 수 있다. 더욱이, 압축력에 저항하는 매니폴드들 사이의 구조적 연결부는 세정될 유체와 접촉되지 않기 때문에, 수소 취약화에 특히 민감한 고강도 물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 경화강 즉, 수소 시스템을 위한 관련 기술의 구성에 사용하기 어려운 재료가 조임 볼트(104)로 사용될 수 있다.
본 발명의 실링 장치의 또 다른 장점은 흡착제 챔버, 매니폴드 및 조임 볼트를 제조하기 위해 상이한 물질을 사용할 수 있다는 것이다. 따라서 약한 강도의 경질의 물질이 알루미늄 혹은 닫힌 셀 발포 폴리머(closed-cell polymer foam) 등의 매니폴드에 사용될 수 있지만, 섬유 유리 보강 플라스틱 등의 강도는 높지만 경도가 약한 물질을 흡착제 챔버를 위해 사용할 수 있다. 끝으로, 제3의 물질이 조임 볼트용으로 사용될 수 있다. 이러한 각각의 물질을 개별적으로 자유자재로 활용할 수 있다는 것은, 중량 및/또는 재료비의 극적인 감소를 특정의 용례에 알맞게 용이하도록 해준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 출구 및 입구 방사형 플로우 디스트리뷰터(radial flow distributor; 113, 114)로부터 유동 분배를 보조하기 위해 오목한 내부 형상이 실링 보스(111)에 마련되어 있다. 이러한 형상은 도 4에 도시된 바와 같은 별도의 구성 요소일 수 있거나, 매니폴드와 일체적으로 형성될 수 있다. 상기 방사형 플로우 디스트리뷰터는 입구 매니폴드의 유체 채널(115)과 출구 매니폴드의 유체 채널(116)과 유체 연통 상태로 있다. 플로우 디스트리뷰터(114)를 통해 채널(115)로부터 나오는 유체는 챔버(120)와 연통한다. 상기 챔버는 스냅 링(123)에 의해 지지되는 흡착제 리테이너 플레이트(122) 뿐만 아니라 실링 보스의 오목한 외형에 의해 형성되어 있다. 도 3 및 도 4의 PSA 장치는 이 장치의 바닥에 입구 매니폴드가, 그리고 그 상부에 출구 매니폴드가 구비되어 있는 경우를 도시한 것이다. 상기 장치가 반대 방향으로 장착될 경우, 스냅 링(123)은 리테이너 플레이트의 반대편에 놓이게 된다.
리테이너 플레이트(122)는 소직경의 흡착제 입자를 유지하기 위해 미세한 망사형 층(124)으로 공급되는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 망사형 층은 와이어 메시, 직물 혹은 부직포 폴리머, 유리 혹은 다른 섬유로 구성될 수 있다. 상기 망 사형 층(124)과 리테이너 플레이트(122)는 조립을 위해 이들을 서로 붙들고 유체 혹은 입자 바이패스를 우회시키기 위해 방사형 시일을 제공하는 방사형 밀봉 링(125)과 바람직하게 조립된다. 비록 이러한 복합적인 리테이너 조립체가 양호하지만, 동일한 결과를 갖는 금속, 폴리머 혹은 개방 구조를 지닌 발포 세라믹, 부직포 매트 등의 다른 흡착제 지지 수단, 또는 당업자에서 잘 알려지진 다른 수단이 될 수 있다.
상기 출구 매니폴드는 스냅 링(123)이 리테이너 플레이트를 위로부터 붙들기 위해 위치 설정되어 있는 것만 제외하고, 전술한 것과 유사한 리테이너 플레이트 조립체를 이용하여 바람직하게 지지된다. 상부 리테이너 플레이트와 흡착제 사이에 탄성층(130)을 공급하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 탄성층은 그 다음 출구 단부 리테이너 플레이트 조립체에 의해 압축 상태로 유지되며, 흡착제 덩어리(131)에 압축 하중을 가한다. 양호한 탄성 물질은 또한 유동화된 먼지 입자가 매니폴드로 유입하는 것을 막기 위한 여과 기능을 수행한다. 양호한 물질의 예로는 망사 모양의 발포 폴리머, 직물 혹은 부직포 엘라스토머 매트, 혹은 코코넛 섬유 등의 천연 섬유로 구성된 것과 같은 엘라스토머-주입 매트가 있다. 희망할 경우, 탄성 요소가 또한 흡착제 챔버의 입구, 혹은 바닥 단부에 마련될 수 있다.
입구 매니폴드(102)에는 공급 밸브(135) 및 폐기물 밸브(136)가 설치되어 있다. 이들 밸브들은 매니폴드 속으로 형성된 밸브 시트와 합치된다. 입구 밸브(135)는 채널(115)과 방사형 플로우 디스트리뷰터(114)를 통해 평행한 공급 원료 플로우 채널(137)과 흡착제 챔버(101) 사이를 연통한다. 공급 원료 플로우 채널(137)은 이들 각각의 밸브를 통해 상기 장치 내의 흡착제 챔버 모두와 연통한다. 밸브(135)가 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시된 도 4로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 장치 내의 흡착제 챔버들 사이의 공급 채널(137)을 통한 흐름은, 밸브(135)가 개방 혹은 폐쇄 위치에 있는 것과 상관없이 밸브(135)에 의해 물질적으로 방해되지 않는 다는 것을 알 수 있다. 이러한 특징은 채널을 통한 흐름의 용이성을 보장하기 위해 충분한 단면적을 지닌 유동 채널(137)을 제공함으로써 보장될 수 있으며, 이는 미국 특허 출원 제10/269,064호의 PSA 사이클의 구현에 있어서 중요하다. 폐기물 밸브(136)는 이와 마찬가지로 그들 각각의 밸브를 통해 장치의 흡착제 챔버(101) 모두와 유체 연통 상태로 있는 평행한 폐기물 플로우 채널(138)과 연통한다. 이러한 도면들은 기계 가공된 매니폴드를 도시하며, 채널의 외형(115)이 드릴링에 의해 형성되어 있다. 따라서 플러그(140)는 채널(115)의 단부들을 밀봉시키기 위해 제공된다. 매니폴드가 주조 등의 순수 성형 프로세스에 의해 형성될 경우, 플러그(140)는 불필요하게 된다. 이와 마찬가지로, 퍼그(pug)가 센서, 안전 릴리프 밸브 혹은 다른 부속물과 대체될 수 있다. 더욱이, 플로우 채널(115 및/또는 137)에는 센서, 샘플 취출 등을 위한 연결부를 제공하기 위해 추가의 구조물이 마련될 수 있다. 이러한 추가의 구조물 제공은 어떤 방법으로도 본 발명을 제한하지 않는다.
출구 매니폴드(103)에는 생성물 밸브(141), 평형 밸브(142) 및 평형 밸브(143)가 유사하게 마련되어 있다. 이러한 밸브들은 생성물 도관(144), 제1 평형 도관(145) 및 제2 평형 도관(146)과 연통한다. 이들 각각의 도관은 각 챔버를 위한 개개의 밸브를 통해 PSA 장치의 흡착제 챔버 각각과 유체 연통 상태로 있다. 도시된 장치는, 본 발명자의 미국 특허 출원 제10/269,064호의 7개의 흡착제 용기와 3개의 압축 균등화 단계를 구비하는 동시에 특별히 바람직한 PSA 사이클용이다. 다른 PSA 사이클은 상이한 수의 밸브와 도관을 사용한다. 예컨대, 전술한 용도의 6 내지 5개의 흡착제 챔버 사이클에는 각각의 흡착제 챔버를 위해 상기 도면에 도시된 평행 도관과 밸브들 중 하나가 생략되어 있다.
상기 평형 도관(145)에는 리테이너 링(148)에 의해 유지되는 다공성 유동 제한 요소(147)가 추가적으로 설치되어 있다. 그 대안으로, 리테이너 링은 유량 제어 오리피스 플레이트를 고정하기 위해 사용될 수 있다. 역지 밸브 혹은 플로우 제어 밸브 등의 다른 요소들이 또한 설치될 수 있다. 이러한 구조물은 본원에 도시된 바와 같이 단지 하나의 평행한 플로우 채널 혹은 2개 이상의 채널을 위해 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 공기 작동을 이용하는 미국 특허 출원 제10/269,067호에 개시된 바와 같은 양호한 피스톤 밸브를 사용한다. 그 대안으로, 상기 밸브는 캠샤프트 등의 기계적 구동 시스템을 매개로 솔레노이드 작동식, 유압 작동식 혹은 기계 작동식 밸브라도 좋다. 밸브 작동의 선택은 본 발명을 제한하지 않으며, 밸브의 장점을 손상시키지 않는다. 더욱이 본 발명에 따른 장치는 모두가 단일 크기인 밸브를 사용한다. 크기 및 타입이 가변적인 밸브들은 바람직한 유동 특성의 조합을 얻기 위해 본 발명에 유리하게 조합될 수 있다. 더욱이, 병렬식 유동 도관을 이용하는 가장 양호한 장치가 도시되어 있지만, 병렬식 유동 도관을 이용하지 않는 종래의 PSA 사이클이 또한 요구된 내부 흐름 특징을 제공함으로써 실행될 수 있다.
본 발명의 매니폴드는 고체 원료를 기계 가공함으로써, 혹은 주조에 의해 또는 땜납, 솔더링, 접착제 접합으로 물질 층들의 상호 결합에 의해 제조된 거의 네트 형상 부분을 기계 가공함으로써 제조될 수 있다. 더욱이, 매니폴드는 모놀리식 조립체로서 구성될 수 있거나, 파스너 혹은 다른 수단에 의해 서로 유지되고 가스킷 등의 유체 시일에 의해 밀봉된 다수의 단편들로 구성될 수 있다. 제조 방법의 선택은 본 발명에 의해 제한되지 않는다.
도 5a에는 본 발명의 PSA 장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제1 실시예의 조임 로드가 생략되어 있고, 그 대신 구조적인 패널(200, 201)로 대체되어 있다. 이들 패널들은 파스너(202)에 의해 매니폴드(102, 103)에 고정되어 있다. 양호한 파스너의 예로는 기계식 스크류가 있지만 다른 타입의 파스너도 사용할 수 있다. 그 대안으로, 구조적인 패널과 매니폴드 사이의 결합 수단은 접착제 접합, 납땜, 솔더링 혹은 용접을 이용한 것일 수 있다. 실제로, 매니폴드를 구조적인 패널에 결합하는 임의의 부하 지지형 연결부가 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 연결부는 2개의 매니폴드를 분리시키는 압축력이 실질적으로 순수한 인장 응력 상태에서 구조적 패널에 의해 지지되도록 해준다. 인장 상태로 있는 평평한 패널의 설계는 간단하며, 금속 혹은 폴리머 시트 등의 일반적인 구성 물질이 인장력을 견디는데 우수한다. 구조적 패널의 사용은 매니폴드의 경계를 따라 압축력을 바람직하게 분배시키기 때문에, 제1 실시예의 조임 볼트(104)에 의해 야기된 국부적인 응력이 경감된다.
도 5a에는 또한 모듈을 위한 구조적인 지지부로서의 역할을 하는 유사한 패널(203, 204)이 도시되어 있다. 또한 이들은 권취, 진동 작용, 수송 부하, 서비스 부하 등에 의해 가해지는 어떤 추가의 부하뿐만 아니라 모듈 중량에 의해 부가된 기계적 부하를 지지하기에 적합한 수단을 사용하여 매니폴드에 기계적으로 고착되는 것이 바람직하다. 이러한 구조적 패널에는 더 강하고 더 경질의 지지 구조체를 형성시키기 위해 상호 연결하는 구조물(205)이 바람직하게 마련될 수 있다. 더욱이, 장착용 구조물(206)이 지지 패널과 모듈 토대 사이의 확실한 연결을 허용하기 위해 제공될 수 있다. 엑세스 절개부(acess cut-out; 207)가 밸브의 유지 보수와 검사를 용이하게 하기 위해 지지 패널에 선택적으로 제공될 수 있다. 상기 모듈에는 또한 밸브의 내후성을 위한 상측 커버(208)가 마련되는 것이 바라직할 수 있다. 이러한 커버에는 공압식이거나 전기식 라인에 상관없이 필요한 밸브 작동 수단의 설치를 허용하기 위해 밸브 작동 포트(209)가 마련될 수 있다. 그 대안으로, 밸브 커버(208) 내에 밸브의 내후성을 위한 밸브 제어 장치가 설치되어도 좋다. 이 경우, 단지 주요한 전기 및/또는 공압 공급 라인만을 필요로 한다.
도 5b에는 PSA 장치(210)의 제2 실시예의 조립도가 도시되어 있다. 본 발명의 구조적인 패널이 모듈의 모든 측면에 적용될 경우, 이 패널은 흡착제 챔버에 가해질 우발적인 손상에 대해 상당한 정도의 보호를 제공한다는 것이 명백할 것이다. 이러한 손상은 운반 및 설치 도중에 쉽게 일어날 수 있다. 밸브는 또한 양호하게 보호된다. 따라서 몇몇 상황에서는 제2 실시예의 패널을 제1 실시예의 조임 볼트에 조합하는 것이 바람직할 수 있다는 것을 알 수 있다. 압력 용기에 관한 지역적인 법률에 의거하여 본 발명의 구조적 패널을 허용하지 않는 대신 조임 볼트를 허용하는 경우가 주요한 예이다. 더욱이, 유일한 기능이 운반 중에 보호하는 것인 일시적인 패널이 상기 구조적인 패널을 위해 사용한 것과 유사한 수단을 사용하여 고착되도록 제공될 수 있다. 밸브 혹은 흡착제 챔버로의 용이한 접근이 요구되는 특별한 용례에 있어서, PSA 장치에는 잔여 패널의 구조적 강도가 적절하게 증가될 경우 단지 2 혹은 3면에 패널이 마련될 수 있다.
본 발명의 PSA 장치의 패널들은 조립체의 복잡성을 바람직하게 감소시킨다. 이러한 패널들은 또한 이들이 조임 볼트와 관련된 국부적인 응력을 줄이기 때문에 중량 감소를 용이하도록 해준다. 이러한 장점들은 종래 기술의 방법에 비해 선적 및 취급에서의 내구성, 내후성, 및 미관의 향상과 겸비하게 된다.
도 6에는 본 발명의 양호한 PSA 장치를 사용하여 구현한 본 발명의 PSA 시스템의 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 구성 요소들에 사용한 도면 부호가 도 6에도 그대로 사용된다. 유지 보수를 위해 모듈 사이에 공간이 마련되어 있지 않을 경우 PSA 시스템이 차지하는 바닥 면적은 현저하게 줄어들 수 있다. 이는 양호한 장치를 사용함으로써, 모든 유지 보수 작업이 오직 모듈의 상측 및 바닥으로 접근만으로 실시될 수 있기 때문에 달성될 수 있다. 모듈의 물리적인 레이아웃(layout)은 제한되지 않으며, 본 발명의 유체 상호 연결을 달성하는 임의의 기계적인 레이아웃은 본 발명의 특별한 장점을 초래할 것이다.
본 발명은 여러 장점을 제공한다. 예컨대, 본 발명은 흡착제 용기들 사이의 유체 커넥터를 필요로 하지 않는 압축 변동 흡착 장치를 제공한다. 추가적으로, 본 발명은 용접 작업을 필요로 하지 않는 압력 변동 흡착 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 빈 체적이 최소가 되도록 한 압력 변동 흡착 장치를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 흡착 용기를 위한 구조적인 지지부를 필요로 하지 않는 압력 변동 흡착 장치를 제공한다. 이러한 구조적인 장점들은 어떤 상황에서는 유리할 수 있지만 이러한 구조적 특징들은 본 발명에서는 요구되지 않는다.
이상에서 설명되고 예시된 대표적인 실시예들은 본 발명의 양호한 실시예이며, 어떠한 방법으로 본원의 청구의 범위를 제한하지 않는 것에 주목해야 한다. 본 발명의 수많은 수정 및 변형은 전술한 교시의 관점에서 가능하다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구의 범위 내에서 본원에 구체적으로 설명된 것 이상으로 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (25)

  1. 복수 개의 제1 PSA 모듈을 포함하는 제1 그룹의 PSA 모듈과,
    복수 개의 제2 PSA 모듈을 포함하는 제2 그룹의 PSA 모듈과,
    상기 제1 PSA 모듈과 제2 PSA 모듈에 연결되는 공급 가스 매니폴드와;
    상기 제1 PSA 모듈과 제2 PSA 모듈에 연결되는 생성물 매니폴드와;
    상기 제1 PSA 모듈과 제2 PSA 모듈에 연결되는 폐기물 매니폴드
    를 포함하며,
    각각의 제1 PSA 모듈은 다른 제1 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제1 PSA 사이클에서 작동하며,
    각각의 제2 PSA 모듈은 다른 제2 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제2 PSA 사이클에서 작동하며,
    상기 제1 PSA 사이클은 상기 제2 PSA 사이클로부터 오프셋되어 있으며,
    상기 제1 및 제2 PSA 모듈 각각은 복수 개의 흡착제 챔버를 포함하며, 상기 모듈 각각의 복수의 흡착제 챔버는 제1, 제2 및 제3 분리 밸브에 병렬로 연결되어 있고,
    상기 제1, 제2 및 제3 분리 밸브는 각각의 제1 및 제2 모듈과 공급 가스 매니폴드, 생성물 매니폴드 및 폐기물 매니폴드 사이에 연결되고,
    상기 생성물 매니폴드에 연결되는 생성물 서지 탱크와;
    상기 폐기물 매니폴드에 연결되는 폐기물 서지 탱크를 더 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 PSA 사이클은 상기 제2 PSA 사이클로부터 180도 위상을 달리하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 복수 개의 제3 PSA 모듈을 포함하는 제3 그룹의 PSA 모듈과, 복수 개의 제4 PSA 모듈을 포함하는 제4 그룹의 PSA 모듈을 더 포함하며,
    상기 공급 가스 매니폴드는 상기 제3 PSA 모듈과 상기 제4 PSA 모듈에 연결되며,
    상기 생성물 매니폴드는 상기 제3 PSA 모듈과 상기 제4 PSA 모듈에 연결되며,
    상기 폐기물 매니폴드는 상기 제3 PSA 모듈과 상기 제4 PSA 모듈에 연결되며,
    각각의 제3 PSA 모듈은 다른 제3 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제3 PSA 사이클에서 작동하며,
    각각의 제4 PSA 모듈은 다른 제4 PSA 모듈과 동기화된 상태로 제4 PSA 사이클에서 작동하며,
    상기 제1 PSA 사이클, 상기 제2 PSA 사이클, 상기 제3 PSA 사이클, 상기 제4 PSA 사이클은 서로 오프셋되어 있는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 PSA 사이클, 상기 제2 PSA 사이클, 상기 제3 PSA 사이클, 상기 제4 PSA 사이클은 90도 위상을 달리하여 각각 작동되는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 그룹의 PSA 모듈은 4개의 PSA 모듈을 포함하며, 상기 제2 그룹의 PSA 모듈은 4개의 PSA 모듈을 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 PSA 모듈 각각은 상기 제1 PSA 사이클 동안 3개의 압력 균등화 단계를 이용하여 작동되는 7개의 흡착제 챔버를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 그룹의 PSA 모듈의 갯수는 상기 제2 그룹의 PSA 모듈의 갯수와 동일한 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 PSA 모듈 각각은 복수 개의 PSA 흡착제 챔버를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 PSA 모듈 각각은 복수 개의 제1 PSA 흡착제 챔버를 포함하며, 제2 PSA 모듈 각각은 복수 개의 제2 PSA 흡착제 챔버를 포함하고, 상기 제1 PSA 흡착제 챔버의 갯수는 상기 제2 PSA 흡착제 챔버의 갯수와 동일한 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제1 PSA 모듈과 상기 복수 개의 제2 PSA 모듈 각각은,
    복수 개의 압축 흡착제 챔버와;
    상기 공급 가스 매니폴드와 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 공급 채널이 마련되고, 상기 폐기물 매니폴드와 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 폐기물 채널이 마련되어 있는 입구 매니폴드와;
    상기 생성물 매니폴드와 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 생성물 채널이 마련되어 있는 출구 매니폴드와;
    상기 입구 매니폴드를 상기 출구 매니폴드에 연결시키는 견고한 구조체
    를 포함하며, 상기 견고한 구조체는 상기 입구 매니폴드와 상기 출구 매니폴드를 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버에 구조적으로 결합시키는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 시스템.
  12. 제1항의 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 사용하기 위한 압력 변동 흡착(PSA) 모듈로서,
    복수 개의 압축 흡착제 챔버와;
    상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 공급 채널이 마련되고, 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 폐기물 채널이 마련되어 있는 입구 매니폴드와;
    상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 생성물 채널이 마련되어 있는 출구 매니폴드와;
    상기 입구 매니폴드를 상기 출구 매니폴드에 연결시키는 견고한 구조체
    를 포함하며, 상기 견고한 구조체는 상기 입구 매니폴드와 상기 출구 매니폴드를 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버에 구조적으로 결합시키는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 견고한 구조체는 상기 PSA 모듈을 통해 유동하는 유체와 접촉되지 않는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  14. 제12항에 있어서, 상기 견고한 구조체는 상기 입구 매니폴드와 상기 출구 매니폴드 사이에서 연장되는 복수 개의 조임 볼트를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  15. 제12항에 있어서, 상기 견고한 구조체는 상기 입구 매니폴드와 상기 출구 매니폴드 사이에서 연장되는 복수 개의 패널을 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  16. 제15항에 있어서, 상기 출구 매니폴드와, 상기 출구 매니폴드 상에 마련된 복수 개의 밸브를 에워싸는 커버를 더 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  17. 제12항에 있어서, 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버는 상기 압축 유체 챔버와 상기 입구 매니폴드 사이에 마련된 제1 실링 보스와, 상기 압축 유체 챔버와 상기 출구 매니폴드 사이에 마련된 제2 실링 보스를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 하나 이상의 압축 흡착제 챔버는,
    상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 플로우 경로의 일단부에 마련되는 동시에 그 경로를 가로질러 연장되는 리테이너 플레이트와;
    상기 리테이너 플레이트에 인접하게 마련되는 동시에 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 상기 플로우 경로를 가로질러 연장되는 망사형 층과;
    상기 망사형 층에 인접하게 마련된 흡착제 덩어리
    를 포함하며, 상기 제1 실링 보스는 상기 압축 흡착제 챔버 내에서 연장하는 부분을 구비하며, 상기 부분은 상기 리테이너 플레이트 반대편에 마련된 오목면을 구비하고, 상기 오목면과 상기 리테이너 플레이트는 챔버를 형성하며,
    상기 제1 실링 보스는 상기 챔버 내에 마련된 플로우 디스트리뷰터를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  19. 제12항에 있어서, 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 하나 이상의 압축 흡착제 챔버는,
    상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 플로우 경로의 일단부에 마련되는 동시에 그 경로를 가로질러 연장하는 제1 리테이너 플레이트와;
    상기 제1 리테이너 플레이트에 인접하게 마련되는 동시에 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 상기 플로우 경로를 가로질러 연장하는 제1 망사형 층과;
    상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 플로우 경로의 타단부에 마련되는 동시에 그 경로를 가로질러 연장하는 제2 리테이너 플레이트와;
    상기 제2 리테이너 플레이트에 인접하게 마련되는 동시에 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버의 상기 플로우 경로를 가로질러 연장하는 제2 망사형 층과;
    상기 제1 망사형 층과 상기 제2 망사형 층 사이에 마련된 흡착제 덩어리를 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  20. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버는 상기 제1 리테이너 플레이트와 상기 흡착제 덩어리 사이에 마련된 탄성층을 더 포함하며, 상기 탄성층은 상기 제1 리테이너 플레이트와 상기 흡착제 덩어리 사이에서 압축 상태로 유지되는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  21. 제20항에 있어서, 상기 탄성층은 필터인 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  22. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버는 상기 제1 리테이너 플레이트와 상기 제1 망사형 층을 서로 연결하도록 구성된 제1의 방사형 밀봉 링과, 상기 제2 리테이너 플레이트와 상기 제2 망사형 층을 서로 연결하도록 구성된 제2의 방사형 밀봉 링을 더 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  23. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 압축 흡착제 챔버는 상기 제1 리테이너 플레이트와 상기 제1 망사형 층을 장착시키도록 구성된 제1의 스냅 링과, 상기 제2 리테이너 플레이트와 상기 제2 망사형 층을 장착시키도록 구성된 제2의 스냅 링을 더 포함하는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  24. 제12항에 있어서, 상기 출구 매니폴드에는 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 제1의 평형 채널이 마련되어 있고, 상기 출구 매니폴드에는 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 각각의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 제2의 평형 채널이 마련되어 있는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
  25. 제12항에 있어서, 상기 견고한 구조체는 상기 하나 이상의 흡착제 챔버로 벤딩 모멘트를 전달하지 않는 연결에 의해 상기 복수 개의 압축 흡착제 챔버의 하나 이상의 압축 흡착제 챔버에 연결되는 것인 압력 변동 흡착(PSA) 모듈.
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