KR101554087B1 - 수평 흡착기 용기 내의 수직 배플 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기로서, 흡착기 용기의 내부면에 위치설정되는 수직 벽 배플과, 수직 벽 배플 아래에 위치설정되고 흡착 재료를 지지하기 위해 흡착기 용기의 내부면에 부착되는 베드 지지체를 포함하며, 흡착 재료는 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부의 적어도 90%에 흡착 재료가 없도록 베드 지지체, 흡착기 용기 벽 및 수직 벽 배플에 의해 억류되는, 흡착기 용기에 관한 것이다.

Description

수평 흡착기 용기 내의 수직 배플{VERTICAL BAFFLE IN HORIZONTAL ADSORBER VESSELS}
본 발명은 수평 흡착기 용기 내의 수직 배플에 관한 것이다.
공기 분리 설비는 공기가 공기 증류 설비에 유입되기 전에 이산화탄소, 물, 탄화수소 등과 같은 오염 물질을 공기로부터 제거하기 위해 흡착기들 또는 흡착기 용기들을 통상 포함한다. 종래의 흡착기 설계는 원통형 용기를 사용하는데, 원통형 흡착기 용기의 최소 단면은 상승 가스 스트림(예컨대, 공기)의 최대 허용 유량에 의해 결정된다. 원통형 흡착기 용기는 용기에 대한 요건에 기초하여 수직으로 또는 수평으로 위치설정될 수도 있다. 수직 및 수평 흡착기 구성 양자 모두에 대해, 상승 가스 스트림의 최대 허용 유량은 유동화(즉, 공급 가스가 흡착제를 인상시킬 수도 있는 속도)에 의해 설정된다. 이는 베드 표면에서 특히 적용되는데, 수평 용기 구성인 경우에는 내부 용기 벽 근방의 베드 표면 근방에서 적용된다.
도 1a를 참조하면, 종래의 수평 흡착기(100)는 흡착제(104)를 수용하고 있는 원통형 용기 벽(102)을 포함한다. 흡착제(104)는 흡착제 베드 지지체(116)의 최상부 위에 존재한다. 흡착제는 흡착기 용기(102)의 폭 및 길이를 따라 연장되는 흡착제의 최상부면 층(114)을 갖는다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 소형 "언덕부(dune)"(108)가 흡착제를 통과하는 상승 가스 스트림에 의해 흡착제에 인가된 힘으로 인해 용기 벽 내부면(106)에 인접한 흡착제의 표면 층(114)에 형성되기 시작한다.
종래의 흡착기 설계에서 그리고 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 용기 벽 내부면(106)의 각도 및 흡착제(104)의 형상은 흡착제(104)가 채워질 수 없는 용기 벽 내부면(106) 근방에 소형 공간 또는 공극(120)을 형성한다. 최소 저항 경로를 찾는 상승 가스 스트림은 흡착제(104)로 채워진 더 큰 저항력이 있는 섹션을 통해 유동하기보다는 그런 소형 공간 또는 공극(120)을 통해 유동하려고 한다. 용기 벽 내부면(106) 근방의 흡착제(104)뿐만 아니라 흡착기(100)의 중심 근방의 흡착제(104)는 "케이징되지(caged)"않기 때문에, 그리고 용기 내부면(106) 및 소형 공간 또는 공극(120) 양자 모두에 인접한 흡착제(104)에 상승 가스 스트림으로부터 인가되는 힘은 흡착제(104)의 카운터링 중량보다 더 상당하기 때문에, 이런 소형 언덕부(108)가 형성되려고 한다. 흡착기가 사용되고 재생되어 다시 사용되도록 순환됨에 따라, 언덕부(108)에 인접한 그리고 용기 벽 내부면(106) 근방의 흡착제의 소형 영역이 이동되기 시작함으로써 유동화를 야기한다. 유동화는 흡착제의 혼합, 흡착제의 마손 및 더스팅을 유발하기 때문에 바람직하지 않다. 혼합, 마손 및 더스팅의 결과로서, 흡착기는 흡착제 직경의 감소와 흡착제 활성 표면 영역의 감소로 인해 큰 압력 강하 및 성능 손실을 겪게 될 것이다. 그 결과, 처리 가스가 공극 구역(120, 122)을 통과함으로써 예상보다 빠른 오염 물질의 파괴를 유발한다. 용기 벽 내부면을 따르는 유동화는 표면적 속도에 의존하는데, 더 높은 표면적 속도는 흡착제 베드에 더 큰 양력이 인가됨을 의미한다. 이런 양력이 흡착제 하향 중량력을 초과할 때 유동화가 야기된다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 수평 용기의 가장 넓은 지점에서 내부 용기 벽의 접선(또는 평면 A)과 수평면 B 사이의 벽 각도 또는 각도(α)는 대략 90°이다. 수평 용기의 이런 지점에서, 유동은 균일하다. 그러나 유동이 수평 용기를 통해 상향 이동함에 따라, 내부 용기 벽의 접선(또는 평면 D)와 수평면 C 사이의 벽 각도 또는 각도(β)는 감소된다. 내부 용기 벽 근방의 유동 유선은 수평 용기의 중심에서의 유선이 균일하게 유지되는 동안 수렴되기 시작한다. 용기 벽에서의 또는 용기 벽 근방에서의 이런 유선의 수렴으로 인해 유동 속도가 더 높아져 용기 벽에서 또는 용기 벽 근방에서 유동화가 예상보다 빠르게 야기된다. 벽 각도가 감소됨에 따라 유선의 수렴이 더 증가함으로써 속도가 더 높아지고 국부 구역(122)에서의 유동화를 야기한다.
유동화를 억제하여 흡착기의 성능 손실을 제한하기 위해, 흡착제의 최상부 층을 "무거운" 흡착제 또는 지지 볼의 층으로 대체한 방법이 개발되어 이용되었다. 그러나, 이런 방법은 몇몇 단점이 있다. 첫째, 무거운 흡착제 또는 지지 볼이 흡착기의 재생 가열 부하에 추가됨으로써 재생을 위해 더 많은 파워가 요구된다. 둘째, 무거운 흡착제 또는 지지 볼은 흡착기 내로 이동되는 경향이 있다. 무거운 흡착제 또는 지지 볼의 이동을 방지하기 위해, 층간 미세 와이어 메시 스크린이 이런 이동을 정지시키기 위해 사용될 수도 있지만, 흡착기 자체에 층간 미세 와이어 메시 스크린을 도입하는 것은 이런 스크린이 흡착기 용기의 인접 벽과 완전히 동일한 높이로 맞춰지지 않는다는 추가적인 문제점을 야기한다. 따라서, 소형 공극 영역이 층간 미세 와이어 메시 스크린과 흡착기 용기의 인접 벽 사이에 존재한다. 이런 공극 영역은 예컨대 수 센티미터만큼 소형일 수도 있지만, 이런 공극 영역은 흡착제가 이런 공극 영역으로 유입되는데에는 아주 충분할 수도 있다. 이런 공극 영역 내로 유입되면, 흡착제는 이동하기 시작하여 유동화가 야기될 것이다. 실제로 이런 경우, 유동화는 공극 영역을 더 커지게 하여 흡착기 효율과 관련된 추가적인 문제점을 야기할 수도 있다.
로데(Rohde)의 미국 특허 제4,353,716호에는 흡착기 재생 방법 및 장치가 개시되어 있다. 이 특허에 개시된 장치는 용기 벽에 인접한 구역에 배열된 흡착제를 용기 내의 잔류 흡착제로부터 분리시키기 위해 용기 벽의 구역에 위치되는 벌크헤드를 포함한다. 그러나 용기 벽과 벌크헤드 사이의 공간은 흡착 재료로 채워졌으며, 가스를 재생시키기 위한 제2 공급 또는 배출 수단이 또한 제공되었다. 이 특허에 개시된 장치는 전체 흡착제의 최적의 재생을 보장함으로써 제조 비용을 감소시키고 작동 안전성을 증가시키기 위해 용기 벽 근방에서 재생 퍼지를 개선하려고 하였다.
미국 특허 제4,353,716호에 개시된 벌크헤드 배열체는 심각한 단점이 있었다. 벌크헤드와 용기에 의해 형성된 소형 단면적으로 인해 가스가 통과하는 대형 공극 또는 빈 공간이 형성된다. 이런 증대된 공극은 국부 구역에서의 유동화 및 더스팅을 실제로 증대시키는 유동 채널링을 야기할 수 있다.
따라서, 흡착기 내에서의 흡착제의 유동화를 방지함으로써 흡착기의 성능을 더 효율적으로 만드는 개선된 흡착기 프로세스 및 장치 설계가 당해 기술 분야에 요구된다.
본 발명의 실시예는, 유동 분포를 향상시켜 더 많은 유동이 흡착제의 유동화 없이 정해진 흡착기 용기를 통과할 수 있도록 수평 또는 수직 교차 유동 흡착기 용기 내에 위치설정되는 벽 배플/유동 조절기를 포함하는, 개선된 흡착기 프로세스 및 디자인을 제공함으로써 당해 기술 분야에서의 필요성을 충족시킨다. 이런 예시적인 장치는 예컨대 적어도 10% 더 많은 유동이 유동화의 개시 없이 그리고 후속적인 더스팅 및 오염 물질 파괴(breakthrough) 없이 흡착기 용기를 통과할 수 있게 한다. 이런 예시적인 실시예는 더 양호한 흡착제 체적의 이용 및 이로 인한 비용 감소를 가능케 하는 신규한 용기에 이용될 뿐만 아니라 증산을 위해 흡착 프로세스를 디보틀네킹하도록 기존의 용기에 이용될 수도 있다. 예컨대, 수직 배플은 종래의 수평 흡착기 용기 기하학적 구조를 종래의 수직 흡착기 용기 기하학적 구조로 부분적으로 변환시킨다. 이로 인해, 효율적인 가동 시간의 증가와 같은 종래의 수직 흡착기 용기의 이점이 개선된 흡착기 용기에 전이된다. 또한, 수직 벽 배플을 사용함으로써 열 손실의 감소 및 후속하는 개선된 반경방향 온도 프로파일로 인해 재생이 향상된다. 또한, 수직 벽 배플을 사용함으로써 열 손실의 감소로 인해 용기 절연체를 줄이거나 제거한다.
본 발명의 일 실시예는 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기로서, 흡착기 용기의 내부면에 위치설정되는 수직 벽 배플과, 수직 벽 배플 아래에 위치설정되고 흡착 재료를 지지하기 위해 흡착기 용기의 내부면에 부착되는 베드 지지체를 포함하며, 흡착 재료는 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부의 적어도 90%에 가스가 존재하도록 베드 지지체, 흡착기 용기 벽 및 수직 벽 배플에 의해 억류되는(interned), 흡착기 용기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기로서, 내부면을 포함하는 용기 벽을 갖는 용기와, 최상부면을 갖고 베드 지지체 위에 위치설정되는 흡착 재료의 베드와, 용기 내부에 그리고 베드 지지체 위에 위치되는 배플을 포함하고; 배플은 상단부를 갖는 상부 부분 및 하단부를 갖는 하부 부분을 포함하며 하단부는 용기 벽의 내부면에 대해 위치설정되고 그리고 배플의 적어도 일부분은 내부벽 표면으로부터 이격됨으로써, 배플과 내부벽 표면 사이에 공극 영역을 형성하고; 상부 부분은 흡착 재료의 베드의 최상부면 위로 연장되며, 하부 부분은 흡착 재료의 베드 내에 잠기고 그리고 공기 또는 흡착 재료가 배플을 통해 또는 배플의 하단부와 내부벽 표면 사이에서 공극 영역 내로 유동하는 것을 방지하도록 구성되는, 흡착기 용기를 포함한다.
도 1a는 종래의 흡착기의 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 종래의 흡착기에서 발생되는 유동화를 도시하는 근접도이다.
도 1c는 벽 각도를 도시하는 종래의 흡착기의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 흡착기의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 흡착기의 다른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2a의 개선된 흡착기의 근접도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 개선된 흡착기의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 개선된 흡착기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 흡착기를 포함하는 흡착기 용기를 사용하는 예시적인 흡착제 시스템의 흐름도이다.
상술된 요약 및 예시적인 실시예에 대한 이하의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하면 더 잘 이해될 것이다. 실시예를 예시할 목적으로, 예시적인 구성이 도면에 도시되어 있지만, 본 발명은 개시된 특정한 방법 및 장치에 제한되지 않는다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 유동화를 야기하지 않고 용기를 통한 처리 가스(raw gas) 유량을 증가시키도록 수직 배플(208)이 흡착기 용기(200) 내에 통합된 흡착기(200)를 포함한다. 흡착기 용기(200)에 통합된 수직 배플(208)은 수평 또는 반경사(semi inclined) 수평 부분 또는 플레이트(210)에 부착된 수직 부분 또는 플레이트(212)를 포함한다. 수직 부분 또는 플레이트(212)는 유사한 재료들을 함께 부착시키기 위한 임의의 다른 적절한 수단을 이용하여 수평 또는 반경사 수평 부분 또는 플레이트(210)에 용접, 예컨대 부착될 수도 있다. 간결함을 위해, 종래의 용접 수단이 이후에 언급되지만, 용접에만 제한되는 것은 아니다. 또한, 수직 배플(208)은 도 2b에 도시된 바와 같이 만곡된 형상으로 굴곡되거나 달리 몰딩된 단일 플레이트(211)일 수도 있다. 도 2a를 참조하면, 수직 플레이트(212)는 용기 벽(206)의 내부면에 대해 안착되고 그리고 예컨대 고온 실리콘 접착제로 밀봉되거나 단순히 비밀봉 상태로 남겨질 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 수직 플레이트(212)는 용기 벽 내부면(206)에 대해 밀봉되지 않는다. 예컨대 흡착기 용기의 유체 정역학적 시험 동안 축적될 수도 있는 임의의 물의 배수를 허용하기 위해 (도시 안 된)배수구가 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)에 통합될 수도 있다. 배수구의 직경은 예컨대 대략 6㎜일 수도 있다. 임의의 유체 정역학적 시험 이전에, 배수구는 예컨대 공정 가스의 우회를 방지하기 위해 나사 플러그, 플러그 용접부, 밀봉 용접 플레이트, 탄성 중합체 밀봉제(예컨대, 실리콘) 또는 다른 밀봉제 수단으로 막힐 수도 있다. 배플 배수구를 통해 누출되는 임의의 공정 가스는 수직 배플(200)의 깊은 부분에 수용된 흡착제 베드의 섹션(200)을 우회하여 흡착기 용기(200) 내의 오염물질의 예상보다 빠른 파괴를 야기할 수도 있으며, 흡착기 용기(200) 내의 동일한 오염물질들이 제거될 것이다. 수직 배플(208)의 코너(216)는 둥글거나 직각인 에지일 수도 있다. 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)는 예컨대 두께가 25㎜일 수 있고, 플레이트(210)의 두 단부들 사이의 길이가 75㎜일 수 있다. 수직 플레이트(212)와 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210) 사이의 각도는 예컨대 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 90°일 수도 있다. 수직 플레이트(212)와 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210) 사이의 각도는 90° 미만(도시 안 됨)이거나 도 4에 도시된 바와 같이 90°보다 클 수도 있다. 예컨대, 흡착기 용기(200)는 두 개의 플레이트 사이의 각도가 90°보다 큰 수평 플레이트(210) 및 수직 플레이트(212)를 포함할 수도 있다. 또한, 흡착기 용기(200)는 두 개의 플레이트 사이의 각도가 90° 미만인 수평 플레이트(210) 및 수직 플레이트(212)를 포함할 수도 있다.
수직 플레이트(212)는 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)에 부착(예컨대, 용접)될 수도 있다. 예컨대, 용접부는 전체적인 또는 부분적인 침투 또는 필릿 용접부일 수도 있다. 후속하여, 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)는 용기 벽 내부면(206)에 부착(예컨대, 용접)된다. 또한, 수직 플레이트(212)를 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)에 부착시키기 위한 또는 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)를 용기 벽 내부면(206)에 부착시키기 위한 다른 유형의 용접 또는 적절한 방법이 이용될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 수직 벽 배플(208)은 수직 플레이트(212)의 최상부가 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 용기 벽의 내부면(206)에 대해 안착되도록 위치설정된다. 따라서, 흡착 재료(204)는 흡착제 베드 지지체 또는 베드 지지체(216), 흡착기 용기 벽 및 구체적으로는 흡착제 용기 벽 내부면(206), 및 수직 벽 배플(208)에 의해 억류되거나 지지되거나 수용된다. 수직 벽 배플(208)과 흡착제 용기 벽 내부면(206) 사이에 형성된 공극, 체적 또는 공간은 개방되고 그리고 어떤 흡착 재료(204)도 없는 상태로 유지된다. 수직 플레이트(212)의 최상부가 용기 벽 내부면(206)에 대해서만 안착되도록 수직 벽 배플(208)이 위치설정되어 있는 구성으로 인해 일부 초소형 입자성 흡착 재료(204)가 그런 체적에 유입될 수도 있지만, 그런 체적의 90%는 흡착제가 없는 상태여야 하며, 가스, 단열 재료(예컨대, 셀룰라 유리, 광물면, 실리콘, 펄라이트 콘크리트 등) 또는 비흡착성 재료(콘크리트 등)로 채워질 수도 있다.
흡착기 용기(200)의 접시형 단부에서, (도시 안 된)추가적인 수평 플레이트 또는 캐핑 플레이트(capping plate)가 수직 플레이트(212)와 용기 벽 내부면(206) 사이의 갭을 막기 위해 추가될 수도 있는데, 그 이유는 흡착기 용기(200)의 접시형 단부 벽의 프로파일이 일정하지 않고 접시형 단부를 따라 변화되기 때문이다. 이런 수평 또는 캐핑 플레이트는, 수직 플레이트(212)가 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 용기 벽 내부면(206)에 대해 안착되는 것과 유사하게, 용기 벽 내부면(206)에 대해 안착된다. 수평 또는 캐핑 플레이트는 선택 사항이지만, 수평 또는 캐핑 플레이트는 예컨대 수직 플레이트(212)의 상부 에지에 대한 추가적인 지지를 제공하고 그리고 로딩 중에 흡착제(204)가 수직 벽 배플(208) 후방의 영역으로 유입되는 것을 방지하는데 도움을 준다. 예컨대, 수직 플레이트(212)는 흡착기 용기(200)의 전체 내부 원주부 주의에 맞춰지거나, 단지 흡착기 용기(200)의 원통형 길이부를 따라 맞춰질 수도 있다. 다르게는, 도 2b에 도시된 "만곡된" 배플이 흡착기 용기(200)의 원통형 길이부를 따라 사용될 수 있지만, 도 2a에 도시된 배플이 흡착기 용기(200)의 접시형 단부에 사용될 수도 있다.
수직 벽 배플(208)은 바람직하게는, 수직 플레이트(212)의 일부분은 흡착제(204)에 의해 일 측부가 덮이고 그리고 수직 플레이트(212)의 일부분은 흡착제(204)의 표면(214)을 넘어 상향 연장되도록, 위치설정된다. 상술된 바와 같이, 수직 벽 배플(208)은 가스가 흡착 재료(204)의 베드의 일부를 우회할 수 있는 방식으로 수직 벽 배플(208)을 통과하는 것을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 흡착 재료(204)의 베드 내에 잠기는(또는 베드에 의해 덮이는) 수직 벽 배플(208)의 일부분 및 수평 플레이트(210)와 용기 벽 내부면(206) 사이의 조인트는 바람직하게는 흡착기(200)가 작동되도록 설계되는 가스 압력의 범위 내에서 가스에 대해 사실상 불투과성이다.
수직 벽 배플(208)은 상승 가스 스트림(예컨대, 공기)이 (도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이) 흡착기(200)의 용기 벽 근방의 소형 공간 또는 공극(120)을 통해 자유롭게 유동하는 것을 방지한다. 또한, 수직 벽 배플(208)은 용기 벽 내부면(206)에 인접한 상승 가스 스트림의 유동 및 속도 프로파일을 변경시킨다. 수직 벽 배플(208)은 상승 가스 스트림을 용기 벽 내부면(206)으로부터 멀어지게 그리고 흡착제 베드의 중심을 더 향하게 한다. 수직 벽 배플(208)을 사용하는 것은 또한 수직 플레이트(212)를 지나 이동하는 상승 가스 스트림의 평균 속도를 증가시킨다. 수직 벽 배플(208)의 위치설정으로 인해, 흡착기 용기 벽(206)에 인접한 국부적인 고속도 구역이 흡착기 용기(200) 더 아래로 수직 이동되고 그리고 흡착기 용기 벽(206)으로부터 더 멀리 수평 이동된다. 이로 인해, 상승 가스 스트림이 흡착제(204)를 떠날 때 상승 가스 스트림의 유동이 더 균등하게 분포될 수 있어, 흡착기 용기(200)을 통한 더 많은 유동을 가능케 하는 유동화의 위험을 감소시킨다. 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)과 수직 플레이트(212)가 조우하는 국부적인 고속도 구역은 직각 에지가 아닌 둥근 에지를 사용함으로써 그리고/또는 수평 또는 반경사 수평 플레이트(210)와 수직 플레이트(212) 사이의 결합 각도를 증가시킴으로써 최소화될 수 있다. 마지막으로, 수직 벽 배플(208)을 통합함으로써 어떤 경우에는 소형 공간 또는 공극(120)이 전파되는 것을 촉진시키는 용기 벽 내부면(206)의 각도를 감소시킨다.
다른 일 실시예에서 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 추가적인 수평 또는 반경사 수평 플레이트(418)가 흡착기(400) 내에서의 유동화를 추가로 방해하기 위해 수직 벽 배플(408) 아래에 통합될 수도 있다. 흡착제(404)로 채워진 소형 공간(420)은 추가적인 수평 또는 반경사 수평 플레이트(418)와 수직 벽 플레이트(408) 사이에 위치설정될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 수직 벽 배플(508)은 도 5에 도시된 바와 같이 흡착제 베드 지지체(516)에 부착(예컨대, 용접)될 수도 있다. 수직 벽 배플(508)이 흡착제 베드 지지체(516)에 용접되는 경우, 흡착기 용기 벽(506)과 수직 플레이트(512) 사이의 흡착제 베드 지지체(516)의 구역은 수직 벽 배플(508)을 통한 상승 가스 스트림의 유동을 방지하기 위해 비천공 재료로 이루어진다. 예컨대, 수평 플레이트(510)는 이런 유동을 방지하는데 사용될 수도 있다.
불균등한 공급 유동 분포, 소정의 시스템을 통해 처리될 수 있는 최대 유동의 제한, 유동화, 흡착제 더스팅 및 오염 물질 누출을 포함하지만 이에 제한되지 않는 수평 용기 구성을 이용하는 것의 단점들을 방지하기 위해, 수직 벽 배플(208, 408, 508)을 사용하는 것은 흡착기 용기(200, 400, 500) 내에서의 공급 유동 분포를 균등하게 함으로써 벽 근방의 유동 우회 및 이로 인한 베드 표면에서의 유동화의 개시를 최소화하는 유동 스트레이트너로서의 역학을 한다. 또한, 수직 벽 배플(208, 408, 508)은 흡착 프로세스의 재활성화 단계 동안 벽 근방의 흡착제에 대한 열적 절연 슬리브로서 기능을 한다. 이로 인해, 재활성화 단계 동안 흡착기 용기(200, 400, 500)의 전체 폭을 가로질러 균등한 온도 프로파일을 가능케 함으로써 더 직각인 재생 피크 및 히터 파워 절감을 야기한다.
종래의 온도 스윙 흡착(TSA) 용기 설계에서, 예컨대 수직 벽 배플, 흡착기 용기 벽 및 임의의 지지 스크린은 주기적인 작동 동안 가변적인 온도 및 압력을 겪게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 압력 균등화를 목적으로 가스의 자유 이동을 허용함으로써 수직 벽 배플(208, 408, 508)과 용기 벽 내부면(206, 406, 506) 사이의 임의의 폐쇄 체적부의 형성을 방지하기 위해 수직 벽 배플(208, 408, 508)을 용기 벽 내부면(206, 406, 506)에 대해 안착시키는 것을 단지 고려한다. 다른 실시예에서, 수직 벽 배플(208, 408, 508)은 용기 벽 내부면(206, 406, 506)에서 짧은 거리만큼 이격되게 위치설정될 수도 있다.
수직 벽 배플(208, 408, 508)의 최상부는 흡착제 표면(214, 414, 514)의 대략 0㎜ 내지 100㎜ 위에, 바람직하게는 흡착제 표면(214, 414, 514)의 25㎜ 위에 위치설정된다. 수직 배플의 바닥부는 흡착제 내에 잠긴다.
흡착기(200)에도 존재하는 흡착기(200, 400)의 일부 구성요소의 도면 부호가 명확함을 위해 도 4 및 도 5에 포함되어 있지만, 본 명세서에서 구체적으로 기술되지는 않는다. 이런 구성요소는 200 만큼 또는 300 만큼 각각 증가된 도면 부호를 가질 것이다. 예컨대, 베드 지지체는 흡착기(200)에 대해서는 도면부호 216으로 나타내져 있다. 도면부호 416 및 516은 흡착기(400)의 베드 지지체 및 흡착기(500)의 베드 지지체를 각각 나타낸다.
또한, 본 발명의 실시예는 임의의 수평 흡착기 용기에 이용될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 더 균일한 유동 분포를 제공하는데 이용될 수도 있다. 수직 벽 배플 기술은 압력, 온도, 흡착제 또는 사용된 흡착질에 상관없이 임의의 흡착 시스템에 적용될 수도 있다.
표 1은 흡착기 설계를 이용하는 예시적인 공기 분리 시스템에 대한 프로세스 경계값들을 열거한다.
바람직한 범위 가장 바람직한 범위
공급 압력 3 bara 내지 40 bara 5 bara 내지 15 bara
공기 공급 온도 5 ℃ 내지 60 ℃ 10 ℃ 내지 30 ℃
퍼지 온도 5 ℃ 내지 500 ℃ 10 ℃ 내지 300 ℃
공급 CO2 100 ppm 내지 2000 ppm 300 ppm 내지 600 ppm
퍼지 압력 0.3 bara 내지 20 bara 1.05 bara 내지 3 bara
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같은 수직 벽 배플(208, 408, 508)은 도 6에 도시된 예시적인 흡착제 시스템(600)에 이용될 수도 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 정화될 공기 공급물(602)이 주 공기 압축기(MAC)(604)에 공급되는데, 이런 공기 공급물은 주 공기 압축기에서 다단계로 압축될 수도 있다. 또한, (도시 안 된)인터쿨러 및 애프터쿨러가 주 공기 압축기(604)와 함께 이용될 수도 있다. 주 공기 압축기(604)를 떠나는 냉각 압축 공기로부터 수증기의 적어도 일부를 응축시키기 위해 쿨러(608)가 라인(606)을 통해 주 공기 압축기(604)에 유체 연결될 수도 있다. 라인(610)을 통해 쿨러(608)에 유체 연결되는 분리기(612)는 쿨러(608)를 떠나는 압축 냉각 공기로부터 물방울을 제거한다.
분리기(612)는 라인(614)을 통해 입구 제어 밸브(618, 620)를 포함하는 흡기 매니폴드(616)에 유체 연결된다. 흡기 매니폴드(616)는 한 쌍의 흡착기 용기(622, 624)에 유체 연결된다. 흡기 매니폴드(616)는 통기 밸브(628, 630)를 포함하는 통기 매니폴드(626)에 의해 제어 밸브(618, 620)의 하류측에서 연결되는데, 통기 밸브(628, 630)는 각각의 흡착기 용기(622, 624)의 상류측 단부와 통기구(634) 사이의 연결부를 사일런서(632)를 통해 개폐하는 기능을 한다. 2개의 흡착기 용기(622, 624) 각각은, 바람직하게는 (도시 안 된)다층 흡착제를 포함하는, 흡착제 베드를 포함한다. 흡착제 베드의 상류측 부분은 물을 제거하기 위한 흡착제, 예컨대 활성 알루미나 또는 개질 알루미나를 포함하고, 흡착제 베드의 하류측 부분은 이산화탄소를 제거하기 위한 흡착제, 예컨대 제올라이트(zeolite)와, CO2, N2O, 및 잔류하는 물 및 탄화수소를 제거하기 위한 흡착제를 포함한다.
예시적인 흡착제 시스템(600)은 출구 제어 밸브(640, 642)를 포함하는 배기 매니폴드(638)에 의해 2개의 흡착기 용기(622, 624)의 하류측 단부에 연결되는 출구(636)를 갖는다. 출구(636)는 하류측 처리 장치, 예컨대 (도시 안 된)극저온 공기 분리기에 유체 연결된다. 배기 매니폴드(638)는 재생 가스 제어 밸브(646, 648)를 포함하는 재생 가스 매니폴드(644)에 의해 연결된다. 재생 가스 매니폴드(644)의 상류측에서, 제어 밸브(652)를 포함하는 라인(650)이 또한 배기 매니폴드(638)를 가로질러 연결된다.
제어 밸브(658, 660)를 통해 히터(662)를 통과하여 또는 바이패스 라인(664)를 거쳐 재생 가스 매니폴드(644)에 연결되는 재생 가스용 입구(654)가 제공된다. 재생 가스는 출구(636)에 의해 공급되는 하류측 처리 장치로부터 적절히 얻어진다.
작동시, 정화될 공기 공급물(602)이 주 공기 압축기(604)에 공급되는데, 공기 공급물은 주 공기 압축기에서 예컨대 다단계로 압축된다. 공기 공급물(602)은 예컨대 물과 열교환하는 (도시 안 된)인터쿨러 및 애프터쿨러를 사용함으로써 추가로 냉각될 수도 있다. 후속하여, 라인(606) 내의 압축 공기 공급물은 냉각 압축 공기로부터 수증기의 적어도 일부를 응축시키기 위해 쿨러(608)에서 선택적으로 과냉각될 수도 있다. 후속하여, 라인(610) 내의 압축 냉각 공기는 라인(610) 내의 압축 냉각 공기로부터 물방울을 제거하는 분리기(612)에 공급된다. 후속하여, 라인(614) 내의 건조 공기 공급물은 흡기 매니폴드(616)에 공급되는데, 이런 건조 공기 공급물은 흡착제를 포함하는 2개의 흡착기 용기(622, 624) 중 하나를 통과한다. 공기가 개방된 밸브(618)를 통해 흡착기 용기(622)로 진행하고 그리고 개방된 밸브(640)를 통해 출구(636)로 진행하는 상태를 기점으로, 흡기 매니폴드(626)의 밸브(620)는 정화를 위한 라인(614)의 건조 공기 공급물로부터 흡착기 용기(624)를 차단시키기 위해 폐쇄될 것이다. 또한, 밸브(642)도 폐쇄될 것이다.
이런 단계에서, 밸브(646, 648, 652, 628, 630)는 모두 폐쇄된다. 흡착기 용기(622)는 작동중이며 흡착기 용기(624)는 재생될 것이다.
흡착기 용기(624)를 재생시키기 위해, 흡착기 용기(624)는 맨 먼저 개방된 밸브(630)에 의해 감압된다. 흡착기 용기(624) 내의 압력이 소정의 레벨로 떨어지면, 밸브(648)가 재생 가스의 유동을 개시하도록 개방되는 동안 밸브(630)는 개방된 상태로 유지된다. 통상적으로 재생 가스는, 도시된 장치에서 정화된 공기가 통과하는 (도시 안 된)공기 분리 유닛 콜드 박스로부터 얻어진 이산화탄소가 없는 건조한, 질소의 유동이지만, 아르곤, 산소 및 다른 가스를 포함할 수도 있다. 재생 가스가 용기(624) 내로 진행하기 전에 예컨대 100℃의 온도로 가열되도록 밸브(660)가 폐쇄되고 밸브(658)가 개방된다. 재생 가스는 선택된 상승 온도에서 흡착기 용기(624)에 유입되지만, 재생 가스는 흡착기 용기(624) 내의 흡착제의 상부 부분으로부터 이산화탄소를 탈착시키도록 열을 제공함으로써 약간 냉각되고, 흡착기 용기(624)의 하부 부분에서 물을 탈착시키도록 열을 제공함으로써 추가로 냉각된다. 예컨대 흡착기 용기(622, 624)의 분자체는 이런 목적을 위해 종래 기술에 공지되어 있는 물질, 예컨대 CaX, NaY 제올라이트, 4A 제올라이트 또는 13X 제올라이트 중 임의의 하나일 수도 있다. 예컨대, 골든(Golden) 등의 미국 특허 제5,779,767호에 예컨대 개시된 종류의 단일 흡착제(즉, 제올라이트와 알루미나의 혼합물을 포함하는 흡착제)를 이용할 수도 있다.
본 명세서에 개시된 장치, 시스템 및 방법은 바람직하게는 수평 흡착기 용기 기하학적 구조체에 사용되는 용기 내부에서의 용도에 초점을 맞추고 있지만, 본 명세서에 개시된 어떤 내용도 본 발명의 장치, 시스템 및 방법을 그런 용도에 제한하지 않는다. 예컨대, 본 발명은 수직 용기 교차 유동 배열체 또는 촉매 반응기 용기에 동등하게 적절히 이용될 수 있다.
예시
대형 산업 규모의 수평 흡착기 용기가 전산 유체 역학(CFD)을 이용하여 몰딩되었다. 몰딩된 용기의 치수가 표 2에 열거되어 있다. 수직 배플이 없는 종래의 수평 흡착기 용기(케이스 1) 및 수직 배플이 있는 종래의 수평 흡착기 용기(케이스 2)에 대해 CFD 시뮬레이션이 수행되었다. 결과가 표 2에 열거되어 있다.

케이스 1
수직 벽 배플이 없는 경우 		케이스 2
수직 벽 배플이 있는 경우
유량 213000 Kg/hr 234300 Kg/hr
압력 5 bara 5 bara
온도 11 ℃ 11 ℃
용기 접선-접선 5500 ㎜ 5500 ㎜
용기 직경 4000 ㎜ 4000 ㎜
표 2에 예시된 바와 같이, 수직 벽 배플은 대략 10% 더 많은 가스(공기) 유동이 내부벽 근방의 베드 표면에서 유사한 속도 또는 유량이 관측되기 전에 흡착기에 의해 처리되는 것을 허용한다는 놀라운 결과를 본 출원인은 발견하였다. 상술된 바와 같이, 속도 또는 유량이 증가됨에 따라 유동화의 개시 가능성이 증가된다. 수직 배플의 존재로 인해, 더 많은 가스가 속도 또는 유량의 증가 없이 그리고 이로 인한 유동화의 개시의 위험 없이 흡착기를 통과할 수 있다. 본 명세서에 개시되고 다양한 도면에 도시된 바와 같이 수직 배플 설계에 대한 다른 변경예들이 존재하는데, 이런 변경예들은 상술된 퍼센트와 다른 퍼센트 값을 갖는 향상된 가스 유동을 유발한다.
본 발명의 양태들이 다양한 도면의 바람직한 실시예와 함께 기술되었지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 본 발명의 동일한 기능을 수행하기 위해 다른 유사한 실시예가 이용되거나 상술된 실시예에 대한 변형 및 추가가 이루어질 수도 있다. 따라서, 청구된 발명은 임의의 단일 실시예에 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위에 따라 넓은 범주로 해석되어야 한다. 예컨대, 이하의 양태들도 본 발명의 일부로 이해하여야 한다.
양태 1: 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기이며, 흡착기 용기의 내부면에 위치설정되는 수직 벽 배플과, 수직 벽 배플 아래에 위치설정되고 흡착 재료를 지지하기 위해 흡착기 용기의 내부면에 부착되는 베드 지지체를 포함하며, 흡착 재료는, 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부의 적어도 90%에 흡착 재료가 없도록, 적어도 베드 지지체 및 수직 벽 배플에 의해 억류된다.
양태 2: 양태 1에 있어서, 수직 벽 배플은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제1 섹션과, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 섹션을 포함하고, 제1 섹션의 제1 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 부착되고, 제1 섹션의 제2 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부로부터 외향으로 연장되고, 제2 섹션의 제1 단부는 제1 섹션의 제2 단부에 인접하게 부착되며, 제2 섹션의 제2 단부는, 제2 섹션의 제2 단부가 수직 벽 배플과 흡착기 용기 벽의 내부면 사이에 소정의 체적부를 형성하는 제2 섹션 위에서 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 내에서 상향으로 수직 연장된다.
양태 3: 양태 2에 있어서, 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 각도는 90도 이상이다.
양태 4: 양태 2에 있어서, 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 각도는 90도 이하이다.
양태 5: 양태 2 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 섹션을 더 포함하고, 제3 섹션의 제1 단부는 제1 섹션 아래에서 흡착기 용기의 내부면의 주연부를 따라 부착되며, 제3 섹션의 제2 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부로부터 외향으로 연장된다.
양태 6: 양태 2 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 캐핑 플레이트를 더 포함하고, 캐핑 플레이트의 제1 단부는 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부에 부착되며, 캐핑 플레이트의 제2 단부는, 캐핑 플레이트의 제2 단부가 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 벽의 내부면을 향해 연장된다.
양태 7: 양태 2 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 수직 벽 배플의 제1 섹션은 비천공 재료로 이루어지며, 수직 벽 배플의 제1 섹션은 베드 지지체에 접촉된다.
양태 8: 양태 2 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면 위에 위치설정된다.
양태 9: 양태 2 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면의 적어도 25mm 위에 존재한다.
양태 10: 양태 2 내지 9 또는 11 중 어느 하나에 있어서, 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부는 가스, 단열 재료 또는 비흡착성 재료로 채워진다.
양태 11: 양태 1에 있어서, 수직 벽 배플은, 수직 벽 배플의 제1 단부가 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 수평으로 연장되고 그리고 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 부착되도록, 만곡되며, 수직 벽 배플의 제2 단부는, 제2 단부가 수직 벽 배플과 흡착기 용기 벽의 내부면 사이에 소정의 체적부를 형성하는 수직 벽 배플의 제2 단부 위에서 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 내에서 상향으로 수직 연장된다.
양태 12: 양태 11에 있어서, 수직 벽 배플의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면에 또는 흡착 재료 체적부의 최상부면 위에 위치설정된다.
양태 13: 양태 11에 있어서, 수직 벽 배플의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면의 적어도 25mm 위에 존재한다.
양태 14: 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기이며, 내부면을 포함하는 용기 벽을 갖는 용기와, 최상부면을 갖고 베드 지지체 위에 위치설정되는 흡착 재료의 베드와, 용기 내부에 그리고 베드 지지체 위에 위치되는 배플을 포함하고; 배플은 상단부를 갖는 상부 부분 및 하단부를 갖는 하부 부분을 포함하며 하단부는 용기 벽의 내부면에 대해 위치설정되고 그리고 배플의 적어도 일부분은 내부벽 표면으로부터 이격됨으로써, 배플과 내부벽 표면 사이에 공극 영역을 형성하고; 상부 부분은 흡착 재료의 베드의 최상부면 위로 연장되며, 하부 부분은 흡착 재료의 베드 내에 잠기고 그리고 공기 또는 흡착 재료가 배플을 통해 또는 배플의 하단부와 내부벽 표면 사이에서 공극 영역 내로 유동하는 것을 방지하도록 구성된다.
양태 15: 양태 14에 있어서, 배플의 상단부는 용기 벽의 내부면에 인접하게 위치설정된다.
양태 16: 양태 14 또는 15에 있어서, 용기 벽은 원주부를 가지며, 배플은 용기 벽의 원주부 주위로 연장된다.
양태 17: 양태 14 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 공극 영역에는 흡착 재료가 없다.

Claims (20)

  1. 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착기 용기이며,
    흡착기 용기 벽의 내부면에 위치설정되는 수직 벽 배플과,
    상기 수직 벽 배플 아래에 공간적으로 이격되어 위치설정되고, 흡착 재료를 지지하기 위해 흡착기 용기 벽의 내부면에 부착되는 베드 지지체를 포함하며,
    상기 흡착 재료는, 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부의 적어도 90%에 흡착 재료가 없도록 그리고 수직 벽 배플의 일부분이 흡착 재료의 최상부면 위에 위치설정되도록, 적어도 베드 지지체 및 수직 벽 배플에 의해 억류되고,
    상기 수직 벽 배플은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제1 섹션과, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 섹션을 포함하고,
    상기 제1 섹션의 제1 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 부착되고,
    상기 제1 섹션의 제2 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부로부터 외향으로 연장되고,
    상기 제2 섹션의 제1 단부는 제1 섹션의 제2 단부에 인접하게 부착되며,
    상기 제2 섹션의 제2 단부는, 제2 섹션의 제2 단부가 수직 벽 배플과 흡착기 용기 벽의 내부면 사이에 소정의 체적부를 형성하는 제2 섹션 위에서 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 내에서 상향으로 수직 연장되는, 흡착기 용기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 각도는 90도 이상인, 흡착기 용기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 각도는 90도 이하인, 흡착기 용기.
  5. 제1항에 있어서, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 섹션을 더 포함하고, 상기 제3 섹션의 제1 단부는 제1 섹션 아래에서 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 부착되며, 상기 제3 섹션의 제2 단부는 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부로부터 외향으로 연장되는, 흡착기 용기.
  6. 제1항에 있어서, 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 캐핑 플레이트를 더 포함하고,
    상기 캐핑 플레이트의 제1 단부는 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부에 부착되며,
    상기 캐핑 플레이트의 제2 단부는, 캐핑 플레이트의 제2 단부가 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 벽의 내부면을 향해 연장되는, 흡착기 용기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제1 섹션은 비천공 재료로 이루어지며, 상기 수직 벽 배플의 제1 섹션은 베드 지지체에 접촉되는, 흡착기 용기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면 위에 위치설정되는, 흡착기 용기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면의 적어도 25mm 위에 존재하는, 흡착기 용기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 수직 벽 배플과 흡착기 용기의 내부면 사이에 형성된 체적부는 가스, 단열 재료 또는 비흡착성 재료로 채워지는, 흡착기 용기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 수직 벽 배플은, 수직 벽 배플의 제1 단부가 수평으로 연장되어 흡착기 용기 벽의 내부면의 주연부를 따라 부착되도록, 만곡되며,
    상기 수직 벽 배플의 제2 단부는, 제2 단부가 수직 벽 배플과 흡착기 용기 벽의 내부면 사이에 소정의 체적부를 형성하는 수직 벽 배플의 제2 단부 위에서 흡착기 용기 벽의 내부면의 일부분과 이격된 관계로 존재하도록, 흡착기 용기 내에서 상향으로 수직 연장되는, 흡착기 용기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면에 또는 흡착 재료 체적부의 최상부면 위에 위치설정되는, 흡착기 용기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제2 단부는 흡착 재료 체적부의 최상부면의 적어도 25mm 위에 존재하는, 흡착기 용기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부는, 수직 벽 배플의 제2 섹션의 제2 단부와 흡착기 용기의 내부면 사이에서의 가스의 이동을 가능케 하는 비밀봉 방식으로, 흡착기 용기의 내부면에 대해 안착되는, 흡착기 용기.
  15. 가스 스트림으로부터 가스 오염 물질의 흡착을 위한 흡착 장치로서,
    내부면을 포함하는 용기 벽을 갖는 용기와,
    최상부면을 갖고, 베드 지지체 위에 위치설정되는 흡착 재료의 베드와,
    상기 용기 내부에 그리고 베드 지지체 위에 위치되는 배플을 포함하고,
    상기 배플은 상단부를 갖는 상부 부분 및 하단부를 갖는 하부 부분을 포함하며 상기 하단부는 용기 벽의 내부면에 맞닿아 위치설정되고 그리고 배플의 적어도 일부분은 내부벽 표면으로부터 이격됨으로써, 배플과 내부벽 표면 사이에 공극 영역을 형성하고,
    상기 상부 부분은 흡착 재료의 베드의 최상부면 위로 연장되며,
    상기 하부 부분은 흡착 재료의 베드 내에 잠기고 그리고 공기 또는 흡착 재료가 배플을 통해 또는 배플의 하단부와 내부벽 표면 사이에서 공극 영역 내로 유동하는 것을 방지하도록 구성되는,
    흡착 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 배플의 상단부는 용기 벽의 내부면에 인접하게 위치설정되는, 흡착 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서, 상기 배플의 상부 부분의 상단부는, 배플의 상부 부분의 상단부와 흡착기 용기의 내부면 사이에서의 가스의 이동을 가능케 하는 비밀봉 방식으로, 흡착기 용기의 내부면에 대해 안착되는, 흡착 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 배플의 하단부는, 흡착 재료의 일부가 배플의 하단부와 베드 지지체 사이의 영역 내에서 용기 벽의 내부면과 접촉되도록, 베드 지지체 위에 그리고 베드 지지체로부터 이격되어 존재하는, 흡착 장치.
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