KR101833591B1 - U자 구성의 방사상 유동 흡착기 - Google Patents

U자 구성의 방사상 유동 흡착기 Download PDF

Info

Publication number
KR101833591B1
KR101833591B1 KR1020150081904A KR20150081904A KR101833591B1 KR 101833591 B1 KR101833591 B1 KR 101833591B1 KR 1020150081904 A KR1020150081904 A KR 1020150081904A KR 20150081904 A KR20150081904 A KR 20150081904A KR 101833591 B1 KR101833591 B1 KR 101833591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
annular
adsorption unit
baffle
gas inlet
gas
Prior art date
Application number
KR1020150081904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150142624A (ko
Inventor
모하마드 알리 칼바시
스티븐 존 기븐
나심 울 핫산 말릭
스티븐 클라이드 텐타렐리
Original Assignee
에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
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 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 filed Critical 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
Publication of KR20150142624A publication Critical patent/KR20150142624A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101833591B1 publication Critical patent/KR101833591B1/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
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • 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
    • 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
    • B01D53/0431—Beds with radial gas flow
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/72—Organic compounds not provided for in groups B01D53/48 - B01D53/70, e.g. hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40077—Direction of flow
    • B01D2259/40081—Counter-current
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/864—Removing carbon monoxide or hydrocarbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Abstract

본 발명은 방사상 U자 유동 흡착 유닛에 관한 것으로서, 흡착 유닛은 일 단부에서 가스 배출구를 그리고 측부에서, 바람직하게 가스 배출구와 동일한 유닛의 단부에서, 적어도 하나의 가스 유입구를 가지는, TSA 프로세스에서의 공기 정화를 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛이 제공된다. 유닛의 보다 단순한 디자인은 제조, 설치 및 운송을 돕고, 자본 비용 및 작동 비용을 감소시킨다.

Description

U자 구성의 방사상 유동 흡착기{RADIAL FLOW ADSORBER U CONFIGURATION}
본 발명은 가스 혼합물로부터 가스 성분을 분리하기 위한, 그리고 특히 저온 증류(cryogenic distillation)에 앞서서 공기를 정화하기 위한 방사상 유동 흡착 유닛에 관한 것이다. 발명은 주로 U자 유동 작동을 위해서 구성된 유닛에 관한 것이다.
플랜트 작동 및 안전성과 관련한 문제를 피하기 위해서, 물, 이산화탄소, 미량의(trace) 탄화수소 및 NOx 와 같은 오염 물질을 저온 공기 분리 플랜트로의 공기 공급물(air feed)로부터 제거하기 위해서 방사상 유동 흡착 유닛을 이용하는 것이 저온 공기 분리 산업에서의 표준 실무이다.
공기 정화를 위한 방사상 유동 흡착 유닛은, 전형적으로, 용기(vessel)의 내부에 동축으로 위치되는 적어도 하나의 흡착재의 세장형의 환형 베드(elongated annular bed)를 포함하는, 각각의 단부 벽으로 각각의 단부가 폐쇄된 외측 튜브형 측벽을 가지는 용기이다. 일반적으로 외측 벽의 내부 표면 및 환형 베드의 외부 표면에 의해서 형성되는 환형 공간이 존재한다. 환형 베드는 중앙 채널을 형성한다. 프로세스하고자 하는 가스를 환형 공간으로 공급하는 가스 유입구 및 처리된 가스를 중앙 채널로부터 제거하는 가스 배출구가 존재한다.
작동 중에, 일반적으로, 공기가 환형 베드를 둘러싸는 환형 공간으로 공급된다. 공기는 환형 베드 내의 흡착재(들)를 통과하여 중앙 채널로 전달된다. 흡착재(들)는 공기로부터 적어도 하나의 오염 물질을 선택적으로 흡착하고, 그에 의해서 용기로부터 제거되는 정화된 공기를 생산한다.
덜 일반적으로, 정화하고자 하는 공기가 환형 베드에 의해서 형성된 중앙 채널로 공급될 수 있고 정화된 공기가 환형 베드를 둘러싸는 환형 공간으로부터 제거될 수 있다. 그러한 배열에서, 공기는 반대되는 방사상 방향으로 환형 베드를 통과하고, 다시 말해서 중앙 채널로부터 환형 공간으로 유동한다.
흡착제 베드는, 전형적으로, 유닛이 작동 중일 때, 즉 "공급 중(on feed)" 또는 "온 라인(on line)"일 때 공기의 방향에 반대되는 방향으로 흡착제 베드를 통해서 재생 가스를 통과시키는 것에 의해서 재생된다.
일반적으로, 방사상 유동 흡착 유닛은 온도 변동 흡착(temperature swing adsorption)("TSA") 프로세스, 압력 변동 흡착("PSA") 프로세스, 진공 변동 흡착(VSA) 프로세스 또는 진공 압력 변동 흡착(VPSA) 프로세스를 이용하여, 또는 당업계에 공지된 바와 같은 그러한 프로세스의 변경예를 이용하여 작동될 수 있을 것이다. 그러나, 공기 정화에 포함되는 유닛은 전형적으로 TSA 프로세스를 이용하여 작동되고, 공기의 벌크(bulk) 분리에 포함되는 유닛은 전형적으로 PSA 또는 VPSA 프로세스를 이용하여 작동된다. 방사상 TSA 기술을 포함하는 저온 공기 유닛("ASU")에 대한 공급을 생성하는 공기 정화 프로세스의 예가 US5855685A에 개시되어 있다.
방사상 유동 흡착 유닛이 "U자 유동" 또는 "Z자 유동" 배열(arrangement)로 구성될 수 있을 것이다. U자 유동 배열에서, 환형 베드의 양 측부 상의 가스의 경로가 반대 방향들이다. "U자 유동"이 또한 문헌에서 "π자 유동"으로 지칭된다. Z자 유동 배열에서, 환형 베드의 양 측부 상의 가스의 경로가 동일한 방향이다. 공기 정화 산업에서의 전위(front end) 공기 정화에서, 일차적으로 Z자 유동 배열로 구성된 방사상 유동 흡착 유닛의 이용에 초점이 맞춰진다. US4541851A, US5827485A, US8313561B, US2010/0058804A 및 US2011/0206573A 각각은, 유닛이 Z자 유동 배열로 구성되는 공기 정화를 위한 방사상 유동 흡착 유닛을 개시한다. 그러한 유닛의 특징은, 가스 유입구 및 가스 배출구가 일반적으로 유닛의 대향 단부들에 위치된다는 것이다.
방사상 유동 흡착 유닛 내의 Z자 유동 구성의 특징은 흡착제 베드의 길이를 따른 불균일한 압력 강하이고, 이는 불균일한 유동 분포를 초래한다. 불균일한 압력 강하를 극복하기 위한 시도에는, 원뿔형 배플(baffle)과 같은 내부 구성요소를 중앙 채널 내에서 이용하는 것이 포함된다. 그러나, 그러한 내부 구성요소를 포함하는 것은, 전형적으로, 유닛의 디자인을 복잡하게 하여 전체적인 자본 비용을 증가시키고, 용기를 통한 전체적인 압력 강하를 증가시켜 전체적인 작동 비용을 증가시킨다.
U자 유동 구성은 방사상 유동 흡착 유닛에 대한 매력적인 대안을 제공하는데, 이는, 전형적으로, 압력 강하가 흡착제 베드의 길이를 따라서 균일하기 때문이고, 그에 따라 부가적인 내부 구성요소를 필요로 하지 않고도 보다 균일한 유동 분포를 초래하기 때문이며, 그에 따라 전체적인 자본 비용 및 작동 비용을 잠재적으로 감소시킬 수 있기 때문이다.
US5814129A는 공기의 예비(pre)-정화를 위한 방사상 유동 흡착 유닛을 개시한다. 그러한 유닛은 용기의 하단에 위치되는 가스 유입구 및 용기의 상단에 위치되는 가스 배출구를 구비하나, 용기의 측벽과 흡착제 베드 사이의 환형 공간 내에(도 1 참조), 또는 환형 흡착제 베드에 의해서 형성된 중앙 채널 내에(도 3 참조) 제공된 원통형 배플을 이용하여 "U자 유동"을 위해서 구성되었다. 배플은, 가스가 베드를 통과하기 전에 환형 공간 내에서 유입구로부터 용기의 상단을 향해서(도 1 참조), 또는 베드를 통과한 후에 그리고 배출구를 통해서 제거되기 전에 용기이 하단을 향해서(도 3 참조) 유동하도록 강제한다. 유사한 구성이 US5759242A에 개시되어 있다(도 1 참조).
US5814129A에 개시된 방사상 유동 흡착 유닛이, 흡착제 베드를 통한 개선된 유동 분포로 인해서, Z자 유동을 위해서 구성된 전형적인 유닛 보다 우수한 개선을 나타내지만, 유닛의 디자인은 이상적인 것 보다 여전히 더 복잡하고, 원통형 배플의 존재는 용기를 통한 전체적인 압력 강하를 증가시킨다. 그에 따라, 방사상 유동 흡착 유닛의 새로운 디자인이 여전히 요구되고 있다.
균일한 유동 분포의 관점에서, 방사상 유동 흡착 유닛을 위한 이상적인 배열은, 이론적으로, 유닛의 일 단부에서 동축적인 가스 유입구 및 가스 배출구를 가지는 U자 유동 구성인데, 이는 그러한 배열이 가장 균일한 유동 분포를 제공할 가능성을 가지기 때문이다. 그러한 배열을 개시하는 참조의 예에는 US5759242A가 포함된다(도 4 참조). 그러한 유닛은 주로 산소 사이클에서의 PSA 또는 VPSA 작동을 위해서 의도된 것이나, 그러한 참조는, 유닛이 공기의 PSA 예비-정화에서의 이용을 위해서 변경될 수 있다고 언급하고 있다. 그러나, 그러한 유닛은 기계적으로 복잡하고, 이는 자본 비용을 증가시킨다.
또한, "U자 유동" 배열로 구성된 공기 정화를 위한 추가적인 방사상 유동 흡착 유닛이 US8313561B에 개시되어 있다(도 2(e) 참조). 이러한 참조는, 공기 유입구 및 배출구가 모두 용기의 상단 벽 또는 하단 벽 내에 있도록 유닛이 구성될 수 있다는 것, 그리고 정화하고자 하는 공기가 환형 베드에 의해서 형성된 중앙 채널로, 또는 환형 베드와 용기의 외부 벽 사이의 환형 공간으로 공급될 수 있다는 것을 언급하고 있다.
"Z자 유동" 배열로 구성된 방사상 유동 흡착 유닛에 더하여, US4541851A는 또한 공기 정화를 위해서 "U자 유동" 배열로 구성된 그러한 유닛을 개시한다(도 4 참조). 그러한 유닛은, 흡착재의 환형 베드에 의해서 형성된 중앙 채널로 공급하는 유닛의 하단 벽 내의 공기 유입구를 가진다. 공기는 흡착제 베드를 통해서 베드와 유닛의 측벽 사이의 환형 공간으로 전달된다. 정화된 공기가, 유닛의 하단 벽 내에 또한 제공된 가스 배출구를 이용하여 유닛으로부터 제거된다.
가스 유입구 및 가스 배출구가 용기의 하단 벽 내에서 분리되어 위치되는, 공기의 벌크 분리를 위해서 "U자 유동" 배열로 구성된 방사상 유동 흡착 용기의 예가 US5232479A에 개시되어 있다(도 1 참조).
일반적으로, 방사상 유동 흡착 유닛은, 특히 대량의 가스를 프로세스할 필요가 있는 특정 적용예에서, 큰 경향이 있다. 그러한 적용예의 예로서, 저온 ASU를 위한 전위 공기 정화가 있다. 그러한 유닛은 25 m 까지의 전체적인 높이/길이를 가질 수 있을 것이고, 연관된 배관(pipework)이 큰 플랜트의 경우에 72 인치(1.8 m)까지의 직경을 가질 수 있을 것이고, 예를 들어, 가스 유입구에 대해서 56 인치(1.4 m) 및 가스 배출구에 대해서 42 인치(1 m)의 직경을 가질 수 있을 것이다.
전형적으로, 유닛은, 유닛의 풋프린트(footprint)의 크기 감소를 위해서 수직으로 배향된다. 높이는 Z자 유동을 위해서 구성된 유닛에서 특히 문제가 되는데, 이는 그러한 유닛이 유닛의 대향 단부들에서 그들의 유입구 및 배출구를 가지는 경향이 있기 때문이다. 이는, 용기의 '상단'을 빠져나가고 지면으로 하향 연장되는 관(piping)이 존재할 것임을 의미한다. 낮은 레벨에서의 관은, 높은 레벨에서의 관 보다, 구축, 지지 및 유지보수하는데 있어서 더 용이하고 저렴하다. U자 유동을 위해서 구성된 유닛은 그 유닛의 유입구 및 배출구를 동일한 단부 벽 내에 가지는 경향이 있고, 이는 높이로 인한 문제를 다소 완화한다. 그러나, 그러한 배관의 크기는, 유입구 및 배출구를 가지는 헤드가 매우 혼잡해질 수 있다는 것을 의미하고, 이는 배관의 레이아웃(layout)에 대한 선택사항을 제한한다.
전형적으로, 방사상 유동 흡착 유닛은 적어도 5 바아로 그리고 가능하게는 40 바아까지 가압될 수 있다. 그에 따라, 벽을 두껍게 하는 것에 의해서 각각의 가스 유입구 및 가스 배출구 주위에서 헤드를 보강할 필요가 있다. 가스 유입구 및 가스 배출구가 동일한 헤드 내에 있는 경우에, 보강부들이 중첩되어 보다 더 두꺼운 단부 벽을 초래할 수 있다.
방사상 유동 흡착 유닛의 벽은 전형적으로 탄소강으로 제조된다. 만약 이러한 재료로 제조되는 벽의 두께가 약 38 mm를 초과한다면, 유닛을 반드시 용접후 열처리 하여야 하고, 그러한 열처리에서, 유닛의 전체 외피(shell) 또는 더 두꺼운 구성요소 부분만이, 관련 압력 용기 제조 코드에 의해서 규정된 바와 같이, 퍼니스(furnace) 내에서 고온으로, 예를 들어 약 550 내지 약 600 ℃까지, (온도에 의존하는) 소정 시간 동안, 예를 들어 0.5 시간 동안 가열된다. 또한, 가열 및 냉각 레이트(rate)가, 퍼니스 내부의 대기와 함께, 주의깊게 제어되어야 한다. 종종, 유닛의 크기로 인해서 퍼니스가 유닛 주위로 건설되어야 한다. 그에 따라, 용접후 열처리는, 가능한 경우에 피하고 싶어하는 고비용의 프로세스이다.
또한, 발명자는, 둘 이상의 가스 유입구/배출구 노즐이 위치되는 경우에, 방사상 유동 흡착 유닛의 단부 벽 또는 "헤드"가 큰 직경을 가지는 경향이 있다는 것을 주목하였다. 방사상 유동 흡착 유닛이 일반적으로 공장에서 제조되고 이어서 평대 트럭(flatbed lorry)을 이용하여 도로를 통해서 적어도 부분적으로 해당 장소(site)로 운송되기 때문에, 큰 직경의 유닛은, 예를 들어 낮은 다리를 가지는 좁은 도로에서 운송하기가 보다 어려운 경향이 있다. 대안적으로, 만약 단부 벽이 최적의 직경으로 제조된다면, 유입구 및 배출구 노즐 크기와 관련하여 일부 절충이(compromise) 이루어져야 할 수 있을 것이다(유입구 및 배출구가 희망하는 것 보다 더 작아야 할 수 있을 것이며, 이는 더 큰 압력 강하를 초래할 수 있을 것이다).
본 발명의 목적은 개선된 방사상 유동 흡착 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서,
제1 단부, 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽으로서, 제1 및 제2 단부는 제1 및 제2 단부 벽에 의해 각각 폐쇄되는, 외측 튜브형 측벽과,
적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드로서, 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 측벽과 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하고, 환형 베드를 통해 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성하는, 세장형 환형 베드와,
제1 환형 공간과 유체 연통되고 측벽 내에 위치되는 적어도 하나의 가스 유입구와,
흡착 유닛의 단부 벽 내에 위치되고 중앙 채널과 유체 연통되는 가스 배출구를 포함하는, 흡착 유닛이 제공된다.
가스 유입구, 또는 하나 초과의 가스 유입구가 있는 경우에, 각각의 가스 유입구가 바람직하게 가스 배출구를 포함하는 단부 벽에 인접한 측벽의 단부에 위치된다.
본 발명은 보다 단순한 디자인의 방사상 유동 흡착 유닛을 가능하게 하고, 이는 유닛의 자본 비용 및 작동 비용의 상당한 감소를 초래할 수 있을 것이다. 또한, 가스 배출구를 가지는 헤드의 혼잡화가 방지될 수 있을 것이고, 이는, 특히 일부 큰 유닛의 경우에, 용접후 열처리를 필요로 할 수 있는 가능성을 감소시킨다. 또한, 가스 유입구 및 가스 배출구 주위의 낮은 혼잡도는 연관된 배관의 레이아웃의 디자인에 있어서 보다 큰 자유를 초래할 것이다. 또한, 발명은, 유닛의 운송을 보다 용이하게 하는, 최적의 직경, 높이 및 중량을 가지는 유닛을 디자인할 수 있게 한다는 것을 의미한다.
본 발명의 유닛은 하나의 단부에서, 바람직하게 "지평 레벨(grade level)"(즉, 지면 레벨)에서 가스 유입구(들) 및 가스 배출구 모두를 가지고, 이는 배관 구축 및 밸브 유지보수 접근을 용이하게 한다. 또한, 본원에서 설명된 바와 같은 "U자 유동" 배열을 이용하는 것에 의해서, 발명은, 구축하기가 더 쉽고, 저렴하고 안전하며, 보다 신뢰가능하게 작동되고, 그에 따라 제조 비용 및 작동 비용을 절감할 수 있게 하는, 더 단순한 흡착기 유닛의 구축을 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서, 환형 흡착제 베드가 단부 벽 상에서, 그리고 일반적으로 유닛이 수직으로 배향될 때 하단 벽 상에서 직접적으로 지지된다.
가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위한 내부 배플이 요구되지 않도록, 유닛이 이상적으로 디자인되고 구축된다. 그러나, 유닛 내의 공급 가스 유동 분포를 개선하기 위해서, 유닛이 하나 이상의 배플, 편향부(deflector) 및/또는 유동 직선화부(straightener)를 포함할 수 있을 것이다.
비록 본 발명이, 전형적으로 이산화탄소, 물 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 오염 물질을 제거하는 것에 의해서 공기와 같은 가스를 정화하도록 주로 의도된 것이지만, 본 발명이, 예를 들어 산소를 생산하기 위해서, 공기와 같은 가스 혼합물을 벌크 분리하기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 정화된 공기는 ASU에 대한 공급물로서 적합하다.
"NOx"라는 용어는 본원에서 질소의 산화물을 지칭하기 위해서 이용되고, 그리고 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 사산화이질소(N2O4), 오산화이질소(N2O5) 및 아산화질소(N2O) 중 하나 이상을 포함하도록 의도된 것이다. 오염 물질로서의 질소 산화물의 존재는, 제거가 어렵기 때문에, 공기 정화에서 특히 문제가 된다.
그에 따라, 본 발명의 제2 양태에 따르면, 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방법으로서,
제1 양태에 따른 방사상 흡착 유닛을 제공하는 단계와,
가스 혼합물을 적어도 하나의 가스 유입구로 공급하는 단계와,
생성 가스를 가스 배출구로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 제1 양태에 따른 방사상 흡착 유닛의 용도가 제공된다.
도 1은, 환형 베드가 유닛의 하단부 벽 상에서 지지되고, 가스 유입구 및 가스 배출구가 유닛의 하단에 위치되는, 본 발명의 제1 실시예를 수직 단면으로 도시한 단순화된 도면.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 보다 상세한 도면.
도 3은 2개의 가스 유입구를 가지는 도 2에 도시된 실시예의 대안적인 버전을 도시하는 도면.
도 4는 선 A-A를 따른 수평 단면으로, 도 3에 도시된 실시예의 대안적인 버전을 도시하는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 길이방향 배플 중 하나를 보다 상세하게 도시하는 도면.
도 6은 환형 배플을 가지는 도 2에 도시된 실시예의 대안적인 버전을 도시하는 도면.
도 7은 도6의 환형 배플의 배열을 보다 상세하게 도시한 도면.
도 8a는 본 발명에 따른 유닛과 함께 이용되는 천공형 환형 배플의 예를 부분적 수평 단면으로 도시하는 도면.
도 8b는 도 8a의 실시예를 부분적 수직 단면으로 도시하는 도면.
도 9는 유입구에서 반전된 절두원추형 배플을 가지는 본 발명에 따른 추가적인 유닛의 수직 부분 단면도.
도 10a는, 절두원추형 배플이 천공형 가스 유입구 배플로 대체된, 도 9의 유닛을 통한 수직 부분 단면도.
도 10b는 화살표(A)를 따른, 도 10a의 천공형 가스 유입구 배플을 도시하는 도면.
도 11는 유입구에서 원통형 배플을 가지는 본 발명에 따른 다른 유닛을 통한 부분 단면도.
도 12a는 제1 환형 공간 내에서 길이방향 배플을 가지는 본 발명에 따른 다른 유닛을 통한 부분적 수직 단면도.
도 12b는 도 12a의 유닛을 통한 단순화된 수평 단면도.
달리 명맥하게 기재하고 있지 않은 경우에, 본원에서 압력에 대한 모든 인용은 절대 압력에 대한 인용이고 게이지 압력에 대한 인용은 아니다. 또한, 단수형 또는 복수형 만을 의미한다는 것이 문맥으로부터 명확하지 않은 경우에, 단수형에 대한 언급은 복수형을 포함하는 것으로 해석되어야 하고 반대도 마찬가지로 해석되어야 할 것이다. 또한, 달리 명백하게 기재하고 있지 않는 경우에, 유체 조성은 "건성" 기반의 몰%로 계산되고, 다시 말해서 계산으로부터 모든 물 함량을 배제한다.
개요
발명은 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛이다. 유닛은 제1 단부 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽을 포함하고, 제1 및 제2 단부가 제1 및 제2 단부 벽, 또는 "헤드들" 각각에 의해서 폐쇄된다. 유닛은 또한, 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 측벽과 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하는, 적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드를 포함한다. 환형 베드는 환형 베드를 통해서 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성한다. 적어도 하나의 가스 유입구가 제1 환형 공간과 유체 연통되는 측벽 내에 위치되고, 가스 배출구가 중앙 채널과 유체 연통되는 유닛의 단부 벽 내에 위치된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 특성적인 특징(characterizing feature)은, 가스 유입구(들)가 유닛의 측벽 내에 위치된다는 것이다. 이러한 특징은, 가스 유입구/배출구 배관으로 덜 혼잡한 그리고 결과적으로 생산 및 작동이 더 저렴한, 방사상 유동 흡착 유닛의 보다 더 단순한 디자인을 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서, 가스 유입구 또는 각각의 가스 유입구가, 가스 배출구를 포함하는 단부 벽에 인접한 측벽의 단부에 위치된다. 이러한 신규 배열이 유리한데, 이는 그러한 배열이, 가스 유입구/배출구가 유닛의 동일한 단부에 있는 방사상 유동 흡착 유닛의 디자인을 가능하게 하기 때문이며, 그러한 디자인은 전형적인 Z자 유동 유닛에 대비하여 지면으로부터의 장치의 전체 높이를 감소시킬 수 있고 유지보수 등을 위해서 유입구(들) 및 배출구 그리고 연관된 배관에 접근하는 것을 도울 수 있다. 유닛의 직경은 또한, 동일한 단부 벽 내에 가스 유입구(들) 및 가스 배출구(들)를 가지는 공지된 디자인의 다른 유닛에 대비하여, 주어진 적용예에 대해서 감소될 수 있을 것이고, 이는 도로에서의 유닛의 운송을 돕는다.
"유입구" 및 "배출구"라는 용어는 유닛을 통한 가스 유동의 방향에 대한 표시를 제공하기 위해서 이용되었다. 일부 실시예에서, 이러한 가스 유동은, 가스 혼합물(즉, 공급-중(on-feed))로부터 소정 성분을 제거하기 위한 작동 중에 존재하고, 이러한 경우에 그 방향은 재생 중에 반대가 될 것이다. 다른 실시예에서, 이러한 가스 유동은 환형 베드의 재생 중에 존재할 것이고, 그러한 경우에 그 방향은 공급-중에 반대가 될 것이다.
명세서에서 사용된 이하의 용어는 다음과 같이 규정된다:
"방사상 유동(radial flow)"은 유닛의 중앙 길이방향 축에 대한 유닛 내의 가스의 유동 방향을 지칭하는 당업계의 용어이다.
"U자 유동(U-flow)"은 흡착제 베드의 일 측부 상의 가스의 유동이 다른 측부 상에서 반전되는 구성을 지칭하는 당업계의 용어이다.
"튜브형(tubular)"은 튜브의 형상을 가진다는 것을 의미하는 표준 용어이다.
"세장형(elongated)"은 길이가 폭 보다 큰 환형 베드의 종횡비를 지칭하는 표준 용어이다.
"동축으로(co-axially)"는 동일한 축, 또는 실질적으로 동일한 축을 가지는 것을 의미하는 표준 용어이다. 동축이라는 이러한 용어는 유닛의 중앙 길이방향 축의 문맥에서 사용된 것이다.
"유체 연통(fluid communication)"은 해당 용어에 의해서 규정된 특징부들 사이에서 유체가 유동할 수 있다는 것을 의미하는 표준 용어이다. 이러한 경우에, 유체는 가스이고, 다시 말해서 가스 유동 연통이다.
전형적으로, 환형 베드가 베이스 플레이트 및 적어도 2개의 동축적인 튜브형 가스 투과성 스크린, 예를 들어 외측 스크린 내에 위치된 내측 스크린을 포함한다. 베이스 플레이트가 편평할 수 있거나 적어도, 구형, 접시구형(torispherical), 타원형 또는 유사한 기하형태를 가지는 실질적으로 볼록체일 수 있을 것이다. 그러나, 일부 바람직한 실시예에서, 베이스 플레이트가 절두원추형이다. 스크린은, 적어도 하나의 선택적 흡착재로 충진된 환형 공간을 형성한다.
일부 적용예의 경우에, 환형 베드가 내측 스크린과 외측 스크린 사이에서 동축으로 위치되는 적어도 하나의 추가적인 가스 투과성 스크린을 포함하고, 그에 의해서 환형 공간을 내측 환형 공간과 외측 환형 공간으로 분할한다. 적용예에 따라서, 상이한 선택적 흡착재들이 스크린에 의해서 형성된 내측 및 외측 환형 공간 내에 제공될 수 있을 것이다. 예를 들어 공기 정화 적용예에서, 물에 대해서 큰 재생가능 용량을 가지는 건조제가 스크린에 의해서 형성된 환형 공간 중 하나 내에, 예를 들어 외측 환형 공간 내에 위치될 수 있을 것이고, CO2-선택적 흡착제가 스크린에 의해서 형성된 다른 환형 공간 내에, 예를 들어 내측 환형 공간 내에 위치될 수 있을 것이다. 적절한 CO2-선택적 흡착제의 예들에는 분자체(molecular sieves), 예를 들어 NaX, NaLSX, CaX 및 CaLSX가 포함된다.
또한, 본 발명은, 환형 층들을 분리하기 위한 가스 투과성 스크린이 없이, 상이한 흡착재의 적어도 2개의 환형 층을 포함하는 흡착제 베드를 가지는 방사상 U자 유동 흡착 유닛에 적용될 수 있도록 의도된 것이다. 제거가능한 중간 스크린을 흡착제 베드에 배치하는 것이 US5931980A, US5836362A 및 US8101133B에서 설명되어 있다.
배향
수직 이외의 배향으로 유닛을 작동하는 것이 요구되는 특별한 적용예가 있을 수 있을 것이다. 예를 들어, 유닛이 수평으로 배향될 것이 요구될 수 있을 것이다. 그러나, 대부분의 상황에서, 유닛이 수직으로 배향된다. 그러한 실시예에서, 유닛은 상단 및 하단을 가질 것이고, 예를 들어 제1 단부가 유닛의 상단으로 할당되고 제2 단부가 유닛의 하단으로 할당된다.
유닛이 수직으로 배향되는 경우에, 가스 유입구(들) 및 가스 배출구가 유닛의 상단에 있을 수 있을 것이다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 가스 유입구(들) 및 가스 배출구가 유닛의 하단에 있다. 이러한 방식에서, 유입구(들)/배출구 및 연관된 배관이 "지평-레벨"에 있고, 이는 유지 보수 목적을 위해서 유닛에 보다 쉽게 접근할 수 있게 하고 유닛을 보다 안전하게 만든다.
복수 가스 유입구
유닛이 단일 가스 유입구, 또는 복수의 가스 유입구를 가질 수 있을 것이다. 가스 유입구, 또는 하나 초과인 경우에, 적어도 하나의 그리고 바람직하게 각각의 가스 유입구가 유닛의 길이방향 축에 대해서 방사상으로 배향된다. 가스 유입구의 방사상 배향은, 유닛의 길이방향 축에 대해서 수직한 유닛 내로의 초기 가스 유동을 제공한다.
유닛이 하나 초과의 가스 유입구를 가지는 경우에, 가스 유입구의 수는 유닛의 직경에 의해서 적어도 일부 범위로 제한된다. 그러나, 대부분의 실시예에서, 가스 유입구의 수가 1개 내지 6개, 예를 들어 1개 또는 2개와 같은 1개 내지 4개일 수 있을 것이다.
유닛이 하나 초과의 가스 유입구를 포함하는 경우에, 가스 유입구가 외측 튜브형 측벽 주위로 둘레방향으로 이격되는데, 이는 이러한 배열이 유닛 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키는 경향을 가지기 때문이다. 이러한 문맥에서, "둘레방향으로"라는 용어는 가스 유입구가, 바람직하게 동일한 또는 실질적으로 동일한 레벨에서, 외측 튜브형 측벽의 둘레 주위로 위치된다는 것을 의미하도록 의도된 것이다.
유닛을 통한 가스 유동을 가능한 한 균일하게 만들기 위해서, 필요에 따라 유입구가 균등하게 또는 불균등하게 이격될 수 있을 것이다. 예를 들어, 유닛이 제1 가스 유입구 및 제2 가스 유입구를 포함하는 실시예에서, 제2 가스 유입구가 전형적으로 제1 가스 유입구에 직접적으로 대향하여 위치된다.
환형 베드를 위한 지지
바람직하게, 유닛은 환형 베드를 단부 벽 중 하나 상에서 지지하는 불투과성 환형 스커트를 포함한다. 그러한 실시예에서, 전형적으로, 환형 스커트는 외측 튜브형 측벽 내에 동축으로 위치되고, 그에 의해서 제1 환형 공간과 유체 연통되는 제2 환형 공간을 형성한다.
베드는, 유닛에 의해서 상단에서 제1 단부 벽으로부터의 불투과성 환형 스커트에 의해서 지지될 수 있을 것이다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 베드가 유닛의 하단에서 제2 단부 벽 상의 환형 스커트에 의해서 지지된다.
바람직하게, 가스 배출구가 유닛의 하단에서 제2 단부벽 내에 위치된다. 베드가 유닛의 하단에서 제2 단부 벽 상의 환형 스커트에 의해서 지지되는 실시예에서, 가스 배출구가 바람직하게 제2 단부벽 내에 위치된다. 그러한 실시예에서, 가스 유입구 또는, 하나 초과의 가스 유입구가 있는 경우에, 각각의 가스 유입구가 유닛의 하단에서 제2 단부 벽에 인접한 단부에서 측벽 내에 위치된다.
배플
본 발명에 따른 유닛은, 제1 환형 공간 내에서 가스의 상당한 불균일한 분포가 존재하지 않도록, 바람직하게 디자인되고 작동된다. 이상적으로, 그러한 실시예는 용기를 통한 압력 강하를 최소화하기 위해서 배플을 포함하지 않을 것이다.
그러나, 컴퓨터 유체 역학(CFD) 소프트웨어 (Fluent®, Ansys Inc.)를 이용한 유동 연구는, 유닛의 제1 환형 공간 내에서 발생되는 일부 둘레방향 가스 유동 및/또는 소용돌이가 존재할 수 있다는 것을 보여준다. 이러한 바람직하지 못한 가스 유동 패턴은, 가스 유입구(들)와 제1 환형 공간 사이의, 예를 들어 제2 환형 공간 내의 불완전한 가스 유동 분포에 의해서 유발된다. 환형 베드에 대한 불균일한 가스 유동은 환형 베드 내의 흡착재의 최적-미만의(sub-optimal) 이용을 초래하고, 그에 따라 프로세스 비효율성 및 심지어 일부 지역 내의 조기의 "관통 돌파(break through)"를 초래한다. 그에 따라, 필요한 경우에, 유닛의 제1 환형 공간 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위해서, 발명자는 가스 유동 제어 표면 또는 "배플"의 이용을 제안한다.
그에 따라, 바람직하게, 유닛이 적어도 하나의 배플을 포함한다. 배플의 목적은 유닛을 통한 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키는 것이고, 그에 의해서 유닛 성능의 최적화를 가능하게 하는 것이다.
바람직한 배플이 환형 배플, 길이방향 배플, 절두원추형 배플, 원통형 배플, 및 가스 유입구 배플을 포함하고, 필요한 경우에, 이러한 유형의 배플 중 둘 이상의 특별한 조합을 선택하여 유닛을 통한 가스 유동 분포를 최적화할 수 있을 것이다.
배플 또는, 하나 초과의 배플이 있는 경우에, 각각의 배플이 중실형(solid)일 수 있고, 다시 말해서 천공되지 않을 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 유닛을 통한 가스 유동을 변경하기 위해서, 배플 또는 배플 중 적어도 하나가 천공될 수 있을 것이다. 배플이 균일하게 천공될 수 있을 것이고, 다시 말해서 천공부의 균일한 패턴 및/또는 분포를 가질 수 있을 것이고, 또는 필요에 따라 불균일하게 천공될 수 있을 것이다. 가스 유동 분포를 추가적으로 개선하도록, 천공부의 크기, 형상 및/또는 분포가 선택될 수 있을 것이다.
천공형 배플이 "개방 영역(open area)", 즉 배플을 통해서 가스의 통로로 개방된, 배플의 전체 표면적의 백분율을 가질 것이다. 천공형 배플은, 전형적으로, 약 10% 내지 약 60%의 개방 영역을 가진다.
환형 배플
유닛이 가스 유입구(들)와 환형 베드 사이에서 유닛 내에 동축으로 배치되는 적어도 하나의 환형 배플을 포함할 수 있을 것이다. 환형 배플 또는 각각의 환형 배플이 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장된다.
환형 배플은 내측 둘레 및 외측 둘레를 가진다. 내측 둘레와 외측 둘레 사이의 거리가 환형 배플의 전체 둘레 주위에서 균일할 수 있을 것이다. 대안적으로, 그 거리가 아마도 가스 유입구(들)로부터의 거리에 의존하여 달라질 수 있을 것이다. 다시 말해서, 외측 둘레가 전형적으로 원형인 한편, 내측 둘레가 원형일 수 있고 또는 비원형일 수 있고, 예를 들어, 가스 유동 분포 요건에 따라서, 난형(ovoid) 또는 정현파형(sinusoidal)일 수 있을 것이다.
환형 배플의 디자인은 주어진 유닛 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위한 요건에 의존한다. 즉, 환형 배플 또는 각각의 환형 배플이 전형적으로 링의 형태이다. 그러나, 배플이, 아마도 인접한 섹션들 사이에 갭을 가지는, 복수의 섹션으로 구성될 수 있을 것이다. 사실상, 인접한 섹션이 동일한 평면 내에 있지 않을 수 있을 것이다.
환형 배플 또는, 하나 초과의 환형 배플이 있는 경우에, 환형 배플 중 적어도 하나가 외측 튜브형 측벽으로부터 연장할 수 있을 것이다. 부가적으로 또는 대안적으로, 환형 배플 또는, 하나 초과의 환형 배플이 있는 경우에, 환형 배플 중 적어도 하나가 환형 스커트로부터 연장할 수 있을 것이다. 환형 배플(들)이 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장하기 때문에, 이는 환형 배플(들)이 외측 튜브형 측벽의 내부 표면 상에 및/또는 환형 스커트의 외부 표면 상에 장착된다는 것을 암시한다.
일부 실시예에서, 유닛이, 적어도 실질적으로, 그리고 바람직하게 완전하게, 제2 환형 공간을 가로질러 연장되는 천공형 환형 배플을 포함한다. 그러한 천공형 환형 배플의 목적은, 전형적으로, 제2 환형 공간을 통해서 제1 환형 공간까지 가스의 유동을 직선화하기 위한 것이다.
천공형 환형 배플이 외측 튜브형 측벽과 환형 스커트 사이에서 수직으로 연장할 수 있을 것이다. 그러나, 일부 바람직한 실시예에서, 천공형 환형 배플이 환형 스커트에 대해서 각도를 이루어 연장되어, 부식을 초래할 수 있는 수성 액체가 배플의 표면 상에서 축적되는 것을 방지한다. 천공형 환형 배플의 각도가 약 45°내지 약 90°, 예를 들어 약 60°내지 약 80°일수 있을 것이다.
천공형 환형 배플이 단일 플레이트일 수 있거나, 복수의 개별적인 섹션, 예를 들어 사다리꼴 섹션을 포함할 수 있을 것이다.
바람직한 실시예에서, 유닛이 가스 유입구(들)와 환형 베드 사이에서 환형 스커트로부터 방사상으로 연장되는 제1 환형 배플, 및 제1 환형 배플과 환형 베드 사이에서 외측 튜브형 측벽으로부터 방사상으로 연장되는 제2 환형 배플을 포함한다. 배플은 유닛 내에서 동축으로 위치되고 제2 환형 공간을 부분적으로 가로질러 연장된다. 제1 및 제2 환형 배플에 대한 순서가 또한 필요에 따라 반대가 될 수 있을 것이다.
길이방향 배플
유닛은 유닛의 길이방향 축에 평행하게 유닛 내에 장착되고 제1 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이다.
유닛은 복수의 그러한 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 길이방향 배플이 유닛 내에서 유닛의 둘레를 따라서 일반적으로 이격된다. 배플이 유닛의 둘레 주위로 균등하게 또는 불균등하게 이격될 수 있을 것이다.
길이방향 배플 또는 각각의 길이방향 배플이 환형 베드로부터 연장할 수 있을 것이나, 일반적으로 외측 튜브형 측벽으로부터 연장할 수 있을 것이다.
부가적으로 또는 대안적으로, 유닛은 유닛의 길이방향 축에 평행하게 유닛 내에 장착되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이고, 길이방향 배플 또는 각각의 길이방향 배플이 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장된다.
유닛은 복수의 그러한 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 길이방향 배플이 유닛 내에서 둘레방향으로 전형적으로 이격된다. 배플이 유닛의 둘레 주위로 균등하게 또는 불균등하게 이격될 수 있을 것이다.
길이방향 배플이 외측 튜브형 측벽 상에 장착될 수 있을 것이고 환형 스커트를 향해서 제2 환형 공간을 부분적으로 가로질러 연장할 수 있을 것이다. 부가적으로 또는 대안적으로, 길이방향 배플이 환형 스커트 상에 장착될 수 있을 것이고 외측 튜브형 측벽을 향해서 제2 환형 공간을 부분적으로 가로질러 연장할 수 있을 것이다.
길이방향 배플 또는 각각의 길이방향 배플이, 배플의 길이를 따라서 동일한 범위로, 제1 또는 제2 환형 공간 내로 연장할 수 있을 것이다. 대안적으로, 하나 이상의 배플이 환형 공간 내로 연장되는 범위가 배플의 길이를 따라서 달라질 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 배플의 길이가, 부가적으로 또는 대안적으로, 가스 유입구(들)로부터의 거리에 따라서 달라질 수 있을 것이다.
유닛은, 주어진 적용예에 대해서 가스 유동의 불균일한 분포를 줄이는 것과 압력 강하를 증가시키는 것 사이의 수용가능한 균형을 제공하기 위해서 요구되는 바에 따른 수의 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 유닛은, 6개 까지의 세트로 배열된, 총 300개까지의 길이방향 배플을 포함할 수 있을 것이고, 각각의 세트는, 필요에 따라, 하나의 단부로부터 측정된 바와 같은 유닛의 길이를 따른 특정 "높이"에, 또는 거리에 위치된다. 각각의 세트가 50개까지의, 예를 들어 2개 내지 24개 또는 4개 내지 12개의 길이방향 배플을 가질 수 있을 것이다.
유입구 배플
환형 베드를 단부 벽 상에서 지지하기 위해서 환형 스커트가 이용되고 가스 유입구(들)가 가스를 제2 환형 공간 내로 공급하는 실시예에서, 가스 유입구(들)를 통한 가스 유동이 환형 스커트에 직접적으로 충돌할 것이다. 유입구 공급 가스의 일부가 제1 환형 공간 및 환형 베드로 직접적으로 유동하게 강제될 것이다. 공급 가스의 나머지 부분이, 제1 환형 공간을 향해서 유동하도록 선회(turning)되기 전에 둘레 방향을 따라 환형 스커트 주위로 유동할 것이다. 그러한 복잡한 유입구 배열이, 제1 환형 공간을 향한 그리고 제1 환형 공간을 통한 가스 유동의 불균일한 분포를 초래할 수 있을 것이다. 발명자는 유닛의 유입구 배열로부터 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위해서 유입구 편향부를 이용하는 것을 제안한다.
천공형 유입구 배플
다른 실시예에서, 유닛이 가스 유입구 배플을 포함할 수 있을 것이다. 가스 유입구는, 환형 베드에 대한, 근위(proximal) 측부 및 원위 측부를 포함한다. 가스 유입구 배플은, 전형적으로, 가스 유입구의 근위 측부에 위치되고 제2 환형 공간의 적어도 일부를 가로질러 연장된다. 가스 유입구 배플이 중실형일 수 있으나, 바람직하게, 배플 바로 위의 사공간(dead space)을 피하기 위해서 천공된다.
바람직한 실시예에서, 가스 유입구 배플은 가스 유입구의 근위 측부의 적어도 일부를 둘러싼다. 그러한 실시예에서, 가스 유입구 배플이 적어도 실질적으로 U자 형상의 단면을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 가스 유입구 배플이 개방형 다각형(open polygon)의 부분을 형성하는 편평한 섹션으로 제조될 수 있거나, 바람직한 실시예에서, 반원형 단면을 가질 수 있을 것이다.
천공형 배플이 외측 튜브형 측벽 상에 또는 환형 스커트 상에 장착될 수 있거나, 일 단부에서 외측 측벽 상에 그리고 타 단부에서 환형 스커트 상에 장착될 수 있을 것이다.
천공형 배플은 제1 환형 공간을 향한 초기 가스 유동을 제한하고 유동의 일부를 제1 환형 공간으로부터 용기의 단부 벽을 향해서 편향시켜 둘레방향을 따른 가스의 재분포를 위한 시간 및 공간을 제공한다. 그러한 재분포는 제1 환형 공간 내의 가스 유동을 개선한다.
절두원추형 배플
일부 실시예에서, 유닛은 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치되는 절두원추형 배플을 포함한다. 절두원추형 배플은 가스 유입구(들)의 전방에 그리고 그로부터 이격되어 배치된다. 절두원추형 배플의 목적은 대략적인(crude) 둘레방향 가스 유동 및 발산 챔버 또는 수렴 챔버를 제공하는 것이며, 가스의 적어도 일부가 제1 환형 공간으로 공급되기에 앞서서 그러한 챔버를 통해서 유동한다.
본 문맥에서 "절두원추형"이라는 용어는 끝이 잘려진 원뿔 형태를 가진다는 것을 의미한다. 절두원추형 배플은 제1 단부 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함한다. 제1 단부는 전형적으로 제2 단부 보다 작은 둘레를 가진다.
절두원추형 배플은, 환형 베드에 대한, 근위 단부 및 원위 단부를 포함할 수 있고, 배플이 근위 단부에서 외측 튜브형 측벽 상에 둘레방향으로 장착될 수 있을 것이다. 근위 단부가, 천공형이거나 비-천공형일 수 있는 환형 플랜지를 포함할 수 있을 것이다.
절두원추형은 바람직하게 반전되나, 비-반전형일 수도 있을 것이다.
본 문맥에서 "반전된(inverted)"이라는 용어는, 큰 둘레를 가지는 단부가 작은 둘레를 가지는 단부 보다 환형 베드에 더 근접한다는 것을 의미한다. 그러한 실시예에서, 초기에 환형 베드로부터 멀리 전환되는(diverted) 가스가 제2 환형 공간 주위로 강제되고, 배플의 제1 단부 주위로 선회되고, 제1 환형 공간을 향해서 유동하기 전에, 발산 챔버로 진입한다. 가스의 속도가 감소되고, 이는 보다 균일한 유동을 제공한다.
본 문맥에서 "비반전된(non-inverted)"이라는 용어는, 작은 둘레를 가지는 단부가 큰 둘레를 가지는 단부 보다 환형 베드에 더 근접한다는 것을 의미한다. 그러한 실시예에서, 초기에 환형 베드로부터 멀리 전환되는 가스가 제2 환형 공간 주위로 강제되고, 배플의 제2 단부 주위로 선회되고, 제1 환형 공간을 향해서 유동하기 전에, 수렴 챔버로 진입한다.
일반적으로, 환형 베드에 근접하는 절두원추형 배플의 단부가, 전형적으로 환형 플랜지를 이용하여, 외측 튜브형 측벽 상에 둘레방향으로 장착된다. 절두원추형 배플 또는 환형 플랜지, 또는 배플 및 플랜지 양자 모두가 천공될 수 있을 것이다.
대안적으로, 환형 베드에 근접한 절두원추형 배플의 단부가, 전형적으로 환형 플랜지를 이용하여, 환형 스커트 상에 둘레방향으로 장착될 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 가스 유입구에 대향하는 배플 내의 개구부가 일반적으로 존재하고, 가스 유입구가 그러한 개구부와 유체 연통되는 도관을 포함할 수 있을 것이다. 배플, 플랜지 및 도관 중 하나 이상이 천공될 수 있을 것이다.
원통형 배플
다른 실시예에서, 방사상 흡착 유닛은 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치되는 원통형 배플을 포함한다. 원통형 배플은 적어도 하나의 가스 유입구의 전방에 그리고 그로부터 이격되어 배치된다. 절두원추형 배플에서와 같이, 원통형 배플의 목적은 "대략적인" 둘레방향 가스 유동을 초기에 강제하여, 가스가 제1 환형 공간에 도달하기 위해서 필요로 하는 거리 및 시간을 증가시킴으로써 가스 유동 분포를 개선하기 위한 것이다.
원통형 배플은, 전형적으로, 환형 베드에 대한, 근위 단부 및 원위 단부를 포함한다. 근위 단부가 환형 플랜지로 환형 스커트 상에서 둘레방향으로 장착될 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 원통형 배플은, 전형적으로, 가스 유입구에 대향하는 개구부를 포함한다. 부가적으로, 가스 유입구가 개구부와 유체 연통되는 도관을 포함할 수 있을 것이다. 배플, 환형 플랜지 및 도관 중 하나 이상의 천공될 수 있을 것이다.
대안적으로, 근위 단부가, 천공될 수 있는 환형 플랜지로 외측 튜브형 측벽 상에 장착될 수 있을 것이다.
압력
유닛은, 예를 들어 TSA 프로세스에서, 공기 정화를 위해서 전형적으로 의도된다. 그러한 프로세스에서, 유닛은 반드시 가압될 수 있어야 하고, 다시 말해서 대기압 보다 상당히 더 높은 압력을 견딜 수 있어야 한다. 이와 관련하여, 유닛은 바람직하게 적어도 약 3 바아, 예를 들어 적어도 약 4 바아 또는 적어도 약 5 바아의 압력에서의 작동을 위한 등급을 갖는다(rated). 유닛이 약 40 바아까지의, 예를 들어 약 30 바아까지의, 아마도 보다 전형적으로 약 20 바아까지 또는 아마도 보다 더 전형적으로 약 10 바아까지의 압력에서의 작동을 위한 등급을 가질 수 있을 것이다. 바람직한 실시예에서, 유닛은 약 4 바아 내지 약 7 바아의 유입구 압력을 위한 등급을 가진다.
필터
유닛은 흡착제 베드로부터의 가스 유동에 비말동반된(entrained) 미립자를 포집(trap)하기 위해서 가스 배출구에 위치되는 내부 필터를 포함할 수 있을 것이다. 막힌 또는 더러워진 필터를 제거하고, 아마도 세정 후에, 교체할 수 있을 것이다. 대안적으로, 필터가 "자가-세정"형일 수 있고, 여기에서 미립자는 흡착제 베드의 재생 중에 필터로부터 바람으로 제거된다.
치수
도 2에 예시된 유닛이 이하의 치수를 포함할 수 있을 것이다:
A 유닛의 내경
B 측벽의 단부와 흡착제 베드의 단부 사이의 분리
C 환형 스커트의 내경
D 환형 베드에 의해서 형성된 중앙 채널의 직경
E 필터의 직경
F 외측 튜브형 측벽의 내부 표면과 환형 베드의 외부 표면의 분리, 즉 제1 환형 공간의 폭
G 필터의 높이
이하의 바람직한 기하형태적 관계는 본 발명에 대해서 결정된 것이다:
A 대 B의 비율이 바람직하게 약 2:1(즉, 2) 내지 약 1:2 (즉, 0.5), 보다 바람직하게 약 3:2(즉, 1.5) 내지 약 2:3(즉, 0.66), 그리고 가장 바람직하게 약 1:1 (즉, 1)이고;
A 대 C의 비율이 바람직하게 약 3:1(즉, 3) 내지 약 11:10(즉, 1.1), 보다 바람직하게 약 5:2(즉, 2.5) 내지 약 21:20(즉, 1.05), 그리고 가장 바람직하게 약 3:2(즉, 1.5)이고;
D 대 E의 비율이 바람직하게 약 2:1(즉, 2) 내지 약 11:10(즉, 1.1), 보다 바람직하게 약 3:2(즉, 1.5) 내지 약 11:10(즉, 1.1), 그리고 가장 바람직하게 약 6:5(즉, 1.2)이며; 그리고
B 대 G의 비율이 바람직하게 약 3:1(즉, 3) 내지 약 11:10(즉, 1.1), 보다 바람직하게 약 2:1(즉, 2) 내지 약 5:4(즉, 1.25), 그리고 가장 바람직하게 약 3:2(즉, 1.5)이다.
이하의 바람직한 치수가 또한 결정되었다:
D는 바람직하게 약 1 m 내지 약 2.5 m, 그리고 보다 바람직하게 약 1.5 m 내지 약 2 m이고;
F는 바람직하게 약 0.05 m 내지 약 0.6 m, 그리고 보다 바람직하게 약 0.1 m 내지 약 0.3 m이고; 그리고
A는 바람직하게 약 3 m 내지 약 6 m, 그리고 보다 바람직하게 약 4 m 내지 약 5 m이다.
유닛의 전체 길이는 기둥 직경(A) 및 유닛이 적용되는 적용예에 의존한다. 그러나, 공기 정화의 경우에, 길이가 전형적으로 약 15 m 내지 약 30 m이다.
발명은 임의의 적합한 크기의, 임의의 적합한 압력에서의 작동을 위한 등급을 가지는, 그리고 임의의 적합한 재료로 제조된 유닛에 대한 적용을 위한 것이다. 그러나, 외측 튜브형 측벽 및 단부 벽이 탄소강을 포함하는 일부 실시예에서 특별한 장점이 있다. 이러한 특별한 실시예에서, 헤드 내의 중첩되는 보강부의 부재(absence)는, 헤드의 두께가 약 38 mm 미만으로 유지될 수 있고 그에 의해서, 본 발명이 아닌 경우에 요구될 수도 있는, 용접후 열처리를 회피할 수 있다는 것을 의미할 수 있을 것이다.
이러한 특별한 장점으로부터 이득을 취할 수 있는 유닛의 종류의 예를 들면, Air Products and Chemicals, Inc.의 AP9 유닛이 있다. 이러한 특별한 유닛은 4.4 m의 내경을 가진다. 측벽의 두께는, 32 mm까지 두꺼워진 공기 유입구를 가지는 하부 영역을 제외하고, 17 mm이다. 유닛은 30 mm 두께의 2:1 반-타원형(semi-ellipsoidal) 헤드를 가진다. 각각의 헤드의 곡률이 시작하는 점선 지점들(tangential points) 사이의 거리(“탄-대-탄(tan-to-tan)” 길이)가 약 18.6 m이고 활성 베드 길이가 약 12.7 m이다. 공기 유입구의 벽과 필터 제거 포트의 벽은 37 mm 두께이다. 유닛은 약 6 바아에서의 작동을 위한 등급을 가진다.
용도
방사상 유동 흡착 유닛은 가스 혼합물로부터 가스 성분을 분리하고 그에 의해서 제품 가스를 생산하는데 있어서의 이용에 적합하다. 가스 성분이 혼합물 내의 주요(significant) 성분일 수 있고, 그러한 경우에 유닛이 가스의 벌크 분리를 위해서, 예를 들어 공기로부터 산소를 생산하기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 가스 성분이 가스 스트림 내의 오염 물질이고, 이러한 경우에 유닛이 가스 정화를 위해서, 예를 들어 저온 ASU로의 공급 공기의 정화를 위해서 이용될 수 있을 것이다. 그러한 경우에, 가스 성분이 물, 이산화탄소, 미량의 탄화수소 및 질소 산화물, 또는 NOx 중 하나 이상일 수 있을 것이다.
유닛이 TSA 프로세스, PSA 프로세스, VSA 프로세스 또는 VPSA 프로세스에서, 또는 당업계에 공지된 바와 같은 그러한 프로세스들의 변경예, 예를 들어 TEPSA 또는 TPSA에서 작동될 수 있을 것이다. 공기 정화의 경우에, 유닛은 바람직하게 TSA 프로세스에서 작동된다. 적절한 TSA 프로세스가 US5855650A에서 설명된다.
유닛은, 유닛당 약 0.5 백만 Nm3/h까지, 및 심지어 0.8 백만 Nm3/h까지의 공기 유량을 포함하는 공기 정화 적용예를 위해서 주로 의도된 것이고, 그에 따라 크기가 결정된 것이다.
환형 베드가 또한, 가스 혼합물의 가스 성분 중 적어도 하나의 반응을 돕기 위한, 예를 들어 일산화탄소의 이산화탄소로의 산화를 돕기 위한, 촉매, 예를 들어 산화 촉매를 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 양태는 이하를 포함한다:
#1. 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은
제1 단부, 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽으로서, 제1 단부 및 제2 단부는 제1 및 제2 단부 벽에 의해 각각 폐쇄되는 것인, 외측 튜브형 측벽과,
적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드로서, 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 측벽과 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하고, 환형 베드를 통해 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성하는, 세장형 환형 베드와,
측벽 내에 위치되고 제1 환형 공간과 유체 연통되는 적어도 하나의 가스 유입구와,
흡착 유닛의 단부 벽 내에 위치되고 중앙 채널과 유체 연통되는 가스 배출구를 포함한다.
#2. #1에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 가스 유입구는 가스 배출구를 포함하는 단부 벽에 인접한 측벽의 단부에 위치된다.
#3. 1# 또는 #2에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 수직으로 배향되어 상단 및 하단을 가지며, 제1 단부는 흡착 유닛의 상단에 위치되고 제2 단부는 흡착 유닛의 하단에 위치된다.
#4. #3에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 가스 유입구 및 가스 배출구는 흡착 유닛의 하단에 위치된다.
#5. #1 내지 #4 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 복수의 가스 유입구를 포함한다.
#6. #5에 따른 흡착 유닛으로서, 가스 유입구는 외측 튜브형 측벽 주위에 둘레방향으로 이격된다.
#7. #6에 따른 흡착 유닛으로서, 가스 유입구는 균등하게 이격된다.
#8. 6# 또는 #7에 따른 흡착 유닛으로서, 각각의 가스 유입구는 환형 베드로부터 거리를 두고 위치되고, 이 거리는 각각의 가스 유입구에 대해 동일하다.
#9. #1 내지 #8 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 제1 가스 유입구 및 제2 가스 유입구를 포함한다.
#10. #9에 따른 흡착 유닛으로서, 제2 가스 유입구는 제1 가스 유입구에 대향하게 위치된다.
#11. #1 내지 #4 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 단일 가스 유입구를 포함한다.
#12. #1 내지 #11 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 적어도 하나의 가스 유입구는 길이방향 축에 대해 방사상으로 배향된다.
#13. #1 내지 #12 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 환형 베드를 단부 벽들 중 하나의 벽 상에 지지하는 불투과성 환형 스커트를 더 포함하며, 환형 스커트는 외측 튜브형 측벽 내에 동축으로 위치되어 제1 환형 공간과 유체 연통되는 제2 환형 공간을 형성한다.
#14. #13에 따른 흡착 유닛으로서, 불투과성 환형 스커트는 환형 베드를 흡착 유닛의 하단에서 제2 단부 벽 상에 지지한다.
#15. 13# 또는 #14에 따른 흡착 유닛으로서, 가스 배출구는 흡착 유닛의 하단에서 제2 단부벽 내에 위치된다.
#16. #15에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 가스 유입구는 흡착 유닛의 하단에서 제2 단부 벽에 인접한 측벽의 단부에 위치된다.
#17. #1 내지 #16 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 제1 환형 공간 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위한 적어도 하나의 배플을 더 포함한다.
#18. #17에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 배플은 환형 배플, 길이방향 배플, 절두원추형 배플, 원통형 배플 및 가스 유입구 배플로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
#19. 17# 또는 #18에 따른 흡착 유닛으로서, 배플은 천공되거나, 또는 2개 이상의 배플이 존재하는 경우에는 배플들 중 적어도 하나가 천공된다.
#20. #19에 따른 흡착 유닛으로서, 천공된 배플은 약 10% 내지 약 60%의 개방 영역을 갖는다.
#21. #1 내지 #20 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 적어도 하나의 가스 유입구와 환형 베드 사이에 흡착 유닛 내에 동축으로 위치되는 적어도 하나의 환형 배플을 더 포함하며, 적어도 하나의 환형 배플은 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장된다.
#22. #21에 따른 흡착 유닛으로서, 환형 배플은 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 환형 배플들 중 적어도 하나가 외측 튜브형 측벽으로부터 연장된다.
#23. 21# 또는 #22에 따른 흡착 유닛으로서, 환형 배플은 환형 스커트로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 환형 배플들 중 적어도 하나가 환형 스커트로부터 연장된다.
#24. #21 내지 #23 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 환형 배플은 천공되고 제2 환형 공간을 적어도 실질적으로 가로질러 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 환형 배플들 중 적어도 하나가 천공되고 제2 환형 공간을 적어도 실질적으로 가로질러 연장된다.
#25. #1 내지 #24 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 적어도 하나의 가스 유입구와 환형 베드 사이에서 환형 스커트로부터 방사상으로 연장되는 제1 환형 배플과, 제1 환형 배플과 환형 베드 사이에서 외측 튜브형 측벽으로부터 방사상으로 연장되는 제2 환형 배플을 더 포함하며, 배플은 흡착 유닛 내에서 동축으로 위치되고 제2 환형 공간을 부분적으로 가로질러 연장된다.
#26. 1# 내지 #25에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 길이방향 축에 평행하게 흡착 유닛 내에 장착되고 제1 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 더 포함한다.
#27. #26에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 복수의 길이방향 배플을 더 포함한다.
#28. #27에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 흡착 유닛 내에서 둘레방향으로 이격된다.
#29. #28에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 균등하게 이격된다.
#30. #26 내지 #29 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 길이방향 배플은 외측 튜브형 측벽으로부터 연장된다.
#31. #1 내지 #30 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 길이방향 축에 평행하게 흡착 유닛 내에 장착되고 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 더 포함한다.
#32. #31에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 복수의 길이방향 배플을 더 포함한다.
#33. #32에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 흡착 유닛 내에서 둘레방향으로 이격된다.
#34. #33에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 균등하게 이격된다.
#35. #30 내지 #34 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 길이방향 배플이 존재하는 경우에는 길이방향 배플들 중 적어도 하나가 외측 튜브형 측벽으로부터 연장된다.
#36. #30 내지 #35 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 길이방향 배플은 환형 스커트로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 길이방향 배플이 존재하는 경우에는 길이방향 배플들 중 적어도 하나가 환형 스커트로부터 연장된다.
#37. #1 내지 #36 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치된 절두원추형 배플을 더 포함하며, 절두원추형 배플은 적어도 하나의 가스 유입구의 전방에서 적어도 하나의 가스 유입구로부터 이격되어 배치된다.
#38. #37에 따른 흡착 유닛으로서, 절두원추형 배플은 환형 베드에 대해 근위 단부(proximal end) 및 원위 단부(distal end)를 포함하며, 절두원추형 배플은 근위 단부에서 외측 튜브형 측벽 상에 둘레방향으로 장착된다.
#39. #38에 따른 흡착 유닛으로서, 절두원추형 배플의 근위 단부는 환형 플랜지를 포함한다.
#40. #39에 따른 흡착 유닛으로서, 환형 플랜지는 천공된다.
#41. #37 내지 #40 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 절두원추형 배플이 반전된다.
#42. 1# 내지 #36에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치되는 원통형 배플을 더 포함하며, 원통형 배플은 적어도 하나의 가스 유입구의 전방에서 적어도 하나의 가스 유입구로부터 이격되어 배치된다.
#43. #42에 따른 흡착 유닛으로서, 원통형 배플은 환형 베드에 대해 근위 단부 및 원위 단부를 포함하며, 근위 단부는 환형 스커트 상에 둘레방향으로 장착되는 환형 플랜지를 포함한다.
#44. #43에 따른 흡착 유닛으로서, 환형 플랜지는 천공된다.
#45. #42 내지 #44 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 원통형 배플은 적어도 하나의 개구부를 포함하며, 적어도 하나의 개구부는 적어도 하나의 가스 유입구에 대향하게 위치된다.
#46. #45에 따른 흡착 유닛으로서, 적어도 하나의 가스 유입구는 각각의 개구부와 유체 연통되는 도관을 포함한다.
#47. #46에 따른 흡착 유닛으로서, 도관은 벽을 포함하며, 벽의 적어도 일부는 천공된다.
#48. #1 내지 #47 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 가스 유입구는 환형 베드에 대해 근위 측부(proximal side) 및 원위 측부(distal side)를 포함하며, 흡착 유닛은 가스 유입구의 근위 측부에 위치되고 제2 환형 공간의 적어도 일부를 가로질러 연장되는 가스 유입구 배플을 더 포함한다.
#49. #48에 따른 흡착 유닛으로서, 가스 유입구 배플은 적어도 실질적으로 U자 형상의 단면을 갖는다.
#50. #1 내지 #16 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 배플을 포함하지 않는다.
#51. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 #1 내지 #50 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛.
#52. #1 내지 #51 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 가압가능하다.
#53. #1 내지 #52 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 적어도 약 3 바아의 압력에서의 작동을 위한 등급을 갖는다.
#54. #1 내지 #53 중 어느 하나에 따른 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은 약 40 바아까지의 압력에서의 작동을 위한 등급을 갖는다.
#55. #54에 따른 흡착 유닛으로서, 외측 튜브형 측벽 및 단부 벽은 탄소강을 포함하고 약 38 mm 이하의 두께를 갖는다.
#56. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서, 흡착 유닛은
상단부, 및 상단부에 대향하는 하단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽으로서, 상단부 및 하단부는 상단부 및 하단부 벽에 의해 각각 폐쇄되는 것인, 외측 튜브형 측벽과,
적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드로서, 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 측벽과 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하고, 환형 베드를 통해 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성하는, 세장형 환형 베드와,
환형 베드를 하단부 벽 상에 지지하는 불투과성 환형 스커트로서, 외측 튜브형 측벽 내에 동축으로 위치되어 측벽과 환형 스커트 사이에 제2 환형 공간을 형성하고, 제2 환형 공간은 제1 환형 공간과 유체 연통되는 것인, 환형 스커트와,
하단부에서 측벽 내에 위치되고 제2 환형 공간을 통해 제1 환형 공간과 유체 연통되는 적어도 하나의 가스 유입구와,
흡착 유닛의 하단 벽 내에 위치되고 중앙 채널과 유체 연통되는 가스 배출구를 포함한다.
#57. # 57. 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방법으로서, 가스 성분 제거 방법은
제1항에 따른 방사상 U자 유동 흡착 유닛을 제공하는 단계와,
가스 혼합물을 적어도 하나의 가스 유입구로 공급하는 단계와,
생성 가스를 가스 배출구로부터 제거하는 단계를 포함한다.
#58. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 #57에 따른 방법.
#59. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 #1에 따른 방사상 U자 유동 흡착 유닛의 용도.
이제, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다.
도 1은 물 및 이산화탄소 불순물을 공기로부터 제거하기 위한 방사상 유동 흡착 유닛(10)을 도시한다. 유닛(10)은 수직으로 배향되고 상단부 벽(14) 및 하단부 벽(16)을 가지는 외측 튜브형 측벽(12)을 구비하고, 측벽(12) 내에 동축으로 위치된, 흡착재의 환형 베드(18)를 포함한다. 측벽(12) 및 환형 베드(18)가 제1 환형 공간(20)을 형성한다.
환형 베드(18)는, 외측 튜브형 스크린(24), 중간 튜브형 스크린(26) 및 내측 튜브형 스크린(28)이 상부에 장착되는 베이스 플레이트(22)를 가진다. 각각의 튜브형 스크린이 가스 투과적이고, 튜브형 스크린들이 함께 환형 베드(18) 내의 환형 공간을 형성하고, 환형 공간은 흡착재로 충진된다. 도시된 실시예에서, 환형 베드(18)가 물에 대해서 큰 재생가능 용량을 가지는 건조제의 층(30), 및 CO2-선택적 흡착제의 층(32)을 가진다. 튜브형 시트들 사이의 환형 공간이 유닛(10)의 상단 벽(14) 상의 포트(34)를 통해서 흡착재로 충진될 수 있을 것이고, 그러한 포트는 또한 흡착재의 제거 및 교체를 위해서 이용될 수 있을 것이다.
환형 베드(18)가 불투과성 환형 스커트(36) 상에서 유닛(10) 내에 지지되고, 환형 스커트는, 측벽(12)과 함께, 제2 환형 공간(38)을 형성하고, 그러한 제2 환형 공간은 제1 환형 공간(20)과 유체 연통한다.
도 1의 유닛(10)은 측벽(12) 내에 위치되는 가스 유입구(40) 및 단부 벽 내에 위치되는 가스 배출구(42)를 가진다. 가스 배출구(42)는 유닛(10)의 하단 벽(16) 내에 위치되고, 가스 유입구(40)는 하단부 벽(16)에 인접한 측벽(12)의 단부에 위치된다.
작동 중에, 정화하고자 하는 공기가 유닛(10)의 가스 유입구(40)로 공급되고, 제1 환형 공간(20) 내로 그리고 공기로부터 물 및 CO2 및 선택적으로 N2O 를 제거하는 흡착재의 환형 베드(18)를 통해서 전달된다. 정화된 가스가 환형 베드(18)에 의해서 형성된 중앙 채널(44) 내로 이어서 가스 배출구(42)를 통해서 유닛(10)의 외부로 전달된다. 가스의 유동의 방향이, 환형 베드(18)를 통과한 후에 반전이 되기 때문에, 유닛(10)이 U자 유동을 위해서 구성된다.
베드(18)의 재생 중에, 가스 유동의 방향이 반전된다. 그에 따라, 베드를 재생하기 위해서, 재생 가스가 가스 배출구(42)를 통해서 유닛(10)으로 공급되고, 중앙 채널(44) 내로 그리고 환형 베드(18)를 통해서 전달된다. 소비된 재생 가스가 제1 환형 공간(20) 내로 이어서 가스 유입구(40)를 통해서 유닛(10) 외부로 전달된다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 보다 상세한 버전이다. 양 도면에 공통되는 특징에 대해서 동일한 참조 번호를 부여하였다. 이하는 상이한 특징에 관한 설명이다.
유닛(10)은 가스 배출구(42) 상에 일체로 장착되는 필터(46)를 가진다. 필터(46)의 목적은, 가스 유동 내의 비말동반되는 입자를 포집하는 것이다. 입자가 흡착제 베드(18)로부터의 고체(solid) 입자일 수 있을 것이다.
필터가 자가-세정된다. 그러나, 필터(46)를 주기적으로 세정 또는 교체할 필요가 있을 수 있을 것이다. 그에 따라, 필터(46)에 대한 접근을 제공하기 위해서, 커버된 포트(48)가 유닛(10)의 상단 벽(14) 내에 존재한다.
길이방향 배플(50)이 환형 스커트(36) 상에 위치되어 유닛(10)을 통한 공기 유동의 불균일한 분포를 감소시키는데 도움을 준다. 길이방향 배플이 가스 유입구(40)와 정렬되는 것(in line with)으로서 도시되어 있다. 그러나, 배플이 도 4에서와 같이 환형 스커트(36)의 둘레 주위로 더 위치될 수 있을 것이다.
또한, 유닛(10)으로부터 수성 유체, 예를 들어 용해된 이산화탄소를 포함하는 물를 제거하기 위한 배수(drainage) 시스템(52)이 존재한다.
또한, 유닛(10)을 지면 상에서 지지하는 외부 지지 스커트(54)가 존재한다.
마지막으로, 가스 배출구(42)에 연결된 도관(56)이 존재한다.
도 3은, 도 2에 도시된 것과 유사하나 다른 가스 유입구(40)를 가지는, 유닛(10)의 하단부의 보다 구체적인 도면이다. 양 도면에 공통되는 특징에 대해서 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 4는 도 3에 도시된 것과 유사한 유닛(10)의 하단부의 단면도이다. 양 도면에 공통되는 특징에 대해서 동일한 참조 번호를 부여하였다.
6개의 길이방향 배플(50)이 도 4의 환형 스커트(36) 상에 장착된다. 비록 어떠한 배플도 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 공기 유입구(40)와 정렬되지 않지만, 배플(50)은 환형 스커트(36)의 둘레 주위로 균등하게 이격된다.
유닛(10)이 운송될 때, 가스 유입구(40) 및 도관(56) 중 하나가 도시된 바와 같이 대각선방향으로 하향 배향되도록 유닛이 수평으로 놓인다. 그에 따라, 하향 대면하는 유닛(10)의 측부가 "선적 면"으로서 지칭될 수 있을 것이다.
도 5는 도 3의 길이방향 배플의 보다 상세한 도면이다. 도 2의 유닛(10)의 일부 특징이 명료함을 위해서 생략되었다. 양 도면에 공통되는 특징에 대해서 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 6 및 도 7은 도 2에 도시된 유닛(10)의 변경된 버전을 도시한다. 양 도면에 공통되는 특징에 대해서 동일한 참조 번호를 부여하였다. 이하는 상이한 특징에 관한 설명이다.
수평 환형 배플(58, 60)의 쌍이 제공된다. 제1 환형 배플(58)이 가스 유입구(40)와 환형 베드(18) 사이에서 환형 스커트(36)의 외부 표면 상에 둘레방향으로 장착된다. 제2 환형 배플(60)이 제1 환형 배플(58)과 환형 베드(18) 사이에서 측벽(12)의 내부 표면 상에 둘레방향으로 장착된다. 양 환형 배플(58, 60)이 천공되지 않고 제2 환형 공간(38) 내로 연장된다.
도 8a 및 도 8b는 도 6 및 도 7에 도시된 것과 상이한 디자인의 환형 배플(58)을 도시한다. 배플(58)은 복수의 개별적인 사다리꼴의 천공형 플레이트로 구성되고, 각각의 플레이트가 클립(62)에 의해서 환형 스커트에 장착된다. 수성 액체, 예를 들어 용해 이산화탄소를 포함하는 물이 배플의 표면 상에 수집되어 넘칠 수 있게(run off) 하기 위해서, 배플이 경사진다.
도 9는 천공되지 않은 환형 플랜지(65)를 통해서 측벽(12) 상의 제2 환형 공간(38) 내에 동축으로 장착되는 반전된 절두원추형 배플(64)을 도시한다. 유입 공기가 초기에 배플에 의해서 아래쪽으로 그리고 둘레방향으로 강제되고, 이어서 공기는 속도를 감소시키는 발산 챔버 내로 상향 선회되고, 그에 의해서 제1 환형 공간(20) 이전에 공기의 유동을 균질화(evening)한다.
도 10a 및 도 10b는 측벽(12)으로부터 가스 유입구(40) 위에서 연장하고 U자 형상의 단면을 가지는 천공형 가스 유입구 배플(66)을 도시한다. 유입 공기의 많은 부분이 초기에 환형 베드로부터 멀리 강제되고, 이는 제1 환형 공간(30)으로의 공기의 유동을 균질화하는데 도움이 된다.
도 11은 천공형 환형 플랜지(65)를 통해서 환형 스커트(36) 상에서 제2 환형 공간(38) 내에 동축으로 장착되는 원통형 배플(68)을 도시한다. 배플(68)은, 천공형 도관(72)에 의해서 가스 유입구(40)에 연결된 개구부(70)를 가진다. 유입 공기의 많은 부분이 배플에 의해서 환형 베드(18)로부터 멀리 초기에 강제되고, 배플의 하단부 주위로 상향 선회되기 전에, 그 대신에(instead) 환형 스커트(36) 주위로 이동하고, 그에 의해서 제1 환형 공간(20) 이전에 공기의 유동을 균질화한다.
도 12a 및 도 12b는 제1 환형 공간(20)의 대부분을 가로질러 외측 튜브형 측벽(12)으로부터 연장되는 길이방향 배플(76)의 예를 도시한다. 이러한 배플은 제1 환형 공간(20) 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위한 것이다.
예
US5855650A의 표 1에 식별된 조건하에서 US5855650A의 공기 정화 프로세스의 컴퓨터 시뮬레이션이 독점권을 가진(proprietary) 소프트웨어 및 데이터를 이용하여 실행되었고 도 2에 도시된 유닛의 작동의 이하의 바람직한 조건을 식별하였다.
개시된 장치 및 프로세스
프로세스 조건 유닛 바람직 가장 바람직
스트림-계속 시간 분 100 내지 250 120 내지 200
퍼지 대 공기 비율 - 0.1 내지 0.5 0.1 내지 0.3
공기 유동 Kg/s 50 내지 300 100 내지 250
공급 CO2 농도 ppm 100 내지 2000 300 내지 600
공급 온도 C 5 내지 50 10 내지 30
공급 압력 바아 1 내지 40 4 내지 7
고온 재생 온도 C 100 내지 300 140 내지 200
고온 퍼지 지속시간 분 20 내지 70 25 내지 50
도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 발명을 설명하였지만, 발명의 사상 또는 범위 내에서 여러 가지 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서, 달리 명확하게 기재하고 있지 않은 경우에, '또는'이라는 단어는, 조건들 중 하나 만이 충족될 것을 요구하는 연산자(operator)인 '배타적인 또는'과 달리, 기술된 조건 중 어느 하나 또는 양자 모두가 충족될 때 진정한 값(true value)을 답변으로 제공하는(return) 연산자의 의미로 사용된 것이다. "포함한다(comprising)"라는 단어는 '~으로 이루어진'을 의미하기보다는 '비배타적 포함(including)'의 의미로서 이용된 것이다. 전술한 모든 교시 내용은 여기에서 참조로서 포함된다. 본원에서 임의의 종래의 간행된 문헌에 관한 인지가, 그 날짜에, 해당 교시 내용이 호주 또는 다른 곳에서 흔한 일반적인 지식이었다는 것을 인정하거나 표시하는 것으로 받아들이지 않아야 할 것이다.

Claims (60)

  1. 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서,
    상단부, 및 상기 상단부에 대향하는 하단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽으로서, 상기 상단부 및 하단부는 상단부 및 하단부 벽에 의해 각각 폐쇄되는 것인, 외측 튜브형 측벽과,
    적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드로서, 상기 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 상기 외측 튜브형 측벽과 상기 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하고, 상기 환형 베드를 통해 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성하는, 세장형 환형 베드와,
    상기 환형 베드를 상기 하단부 벽 상에 지지하는 불투과성 환형 스커트로서, 상기 외측 튜브형 측벽 내에 동축으로 위치되어 상기 외측 튜브형 측벽과 상기 환형 스커트 사이에 제2 환형 공간을 형성하고, 상기 제2 환형 공간은 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되는, 환형 스커트와,
    상기 하단부에서 상기 외측 튜브형 측벽 내에 위치되고 상기 제2 환형 공간을 통하여 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되는 적어도 하나의 가스 유입구와,
    상기 흡착 유닛의 상기 하단부 벽 내에 위치되고 상기 중앙 채널과 유체 연통되는 가스 배출구를 포함하고,
    상기 환형 베드는 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트에 동축으로 위치되는 가스 투과성의 외측 튜브형 스크린, 중간 튜브형 스크린 및 내측 튜브형 스크린을 포함하고,
    상기 외측 튜브형 스크린과 상기 중간 튜브형 스크린에 의해 외측 환형 공간이 획정되고, 상기 중간 튜브형 스크린과 상기 내측 튜브형 스크린에 의해 내측 환형 공간이 획정되며,
    상기 외측 환형 공간과 상기 내측 환형 공간에 상이한 선택적 흡착재들이 제공되는 흡착 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 단일 가스 유입구를 포함하는 흡착 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 복수의 가스 유입구를 포함하는 흡착 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가스 유입구는 상기 외측 튜브형 측벽 주위에 둘레방향으로 이격되는 것인 흡착 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가스 유입구는 균등하게 이격되는 것인 흡착 유닛.
  9. 제7항에 있어서, 각각의 가스 유입구는 상기 환형 베드로부터 거리를 두고 위치되며, 상기 거리는 각각의 가스 유입구에 대해 동일한 것인 흡착 유닛.
  10. 제6항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 제1 가스 유입구 및 제2 가스 유입구를 포함하는 흡착 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 가스 유입구는 상기 제1 가스 유입구에 대향하게 위치되는 것인 흡착 유닛.
  12. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 상기 적어도 하나의 가스 유입구는 상기 길이방향 축에 대해 방사상으로 배향되는 것인 흡착 유닛.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 배플을 포함하지 않는 것인 흡착 유닛.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 환형 공간 내의 가스 유동의 불균일한 분포를 감소시키기 위한 적어도 하나의 배플을 더 포함하는 흡착 유닛.
  19. 제18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 배플은 환형 배플, 길이방향 배플, 절두원추형 배플, 원통형 배플 및 가스 유입구 배플로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 흡착 유닛.
  20. 제18항에 있어서, 상기 배플은 천공되거나, 또는 2개 이상의 배플이 존재하는 경우에는 상기 배플들 중 적어도 하나가 천공되는 것인 흡착 유닛.
  21. 제20항에 있어서, 상기 천공된 배플은 10% 내지 60%의 개방 영역을 갖는 것인 흡착 유닛.
  22. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가스 유입구와 상기 환형 베드 사이에 상기 흡착 유닛 내에 동축으로 위치되는 적어도 하나의 환형 배플을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 환형 배플은 상기 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 것인 흡착 유닛.
  23. 제22항에 있어서, 상기 환형 배플은 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 상기 환형 배플들 중 적어도 하나가 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되는 것인 흡착 유닛.
  24. 제22항에 있어서, 상기 환형 배플은 상기 환형 스커트로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 상기 환형 배플들 중 적어도 하나가 상기 환형 스커트로부터 연장되는 것인 흡착 유닛.
  25. 제22항에 있어서, 상기 환형 배플은 천공되고 상기 제2 환형 공간을 가로질러 연장되거나, 또는 2개 이상의 환형 배플이 존재하는 경우에는 상기 환형 배플들 중 적어도 하나가 천공되고 상기 제2 환형 공간을 가로질러 연장되는 것인 흡착 유닛.
  26. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가스 유입구와 상기 환형 베드 사이에서 상기 환형 스커트로부터 방사상으로 연장되는 제1 환형 배플과, 상기 제1 환형 배플과 상기 환형 베드 사이에서 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 방사상으로 연장되는 제2 환형 배플을 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 배플은 상기 흡착 유닛 내에서 동축으로 위치되고 상기 제2 환형 공간을 부분적으로 가로질러 연장되는 것인 흡착 유닛.
  27. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 상기 길이방향 축에 평행하게 상기 흡착 유닛 내에 장착되고 상기 제1 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 더 포함하는 흡착 유닛.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 길이방향 배플은 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되는 것인 흡착 유닛.
  32. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 길이방향 축을 가지며, 상기 길이방향 축에 평행하게 상기 흡착 유닛 내에 장착되고 상기 제2 환형 공간을 적어도 부분적으로 가로질러 연장되는 적어도 하나의 길이방향 배플을 더 포함하는 흡착 유닛.
  33. 제27항 또는 제32항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 복수의 길이방향 배플을 포함하는 흡착 유닛.
  34. 제33항에 있어서, 상기 길이방향 배플은 상기 흡착 유닛 내에서 둘레방향으로 이격되는 것인 흡착 유닛.
  35. 제34항에 있어서, 상기 길이방향 배플은 균등하게 이격되는 것인 흡착 유닛.
  36. 제32항에 있어서, 상기 길이방향 배플은 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 길이방향 배플이 존재하는 경우에는 상기 길이방향 배플들 중 적어도 하나가 상기 외측 튜브형 측벽으로부터 연장되는 것인 흡착 유닛.
  37. 제32항에 있어서, 상기 길이방향 배플은 상기 환형 스커트로부터 연장되거나, 또는 2개 이상의 길이방향 배플이 존재하는 경우에는 상기 길이방향 배플들 중 적어도 하나가 상기 환형 스커트로부터 연장되는 것인 흡착 유닛.
  38. 제1항에 있어서, 상기 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치되는 절두원추형 배플을 더 포함하며, 상기 절두원추형 배플은 상기 적어도 하나의 가스 유입구의 전방에 상기 적어도 하나의 가스 유입구로부터 이격되어 배치되는 것인 흡착 유닛.
  39. 제38항에 있어서, 상기 절두원추형 배플은 상기 환형 베드에 대해 근위 단부(proximal end) 및 원위 단부(distal end)를 포함하며, 상기 절두원추형 배플은 상기 근위 단부에서 상기 외측 튜브형 측벽 상에 둘레방향으로 장착되는 것인 흡착 유닛.
  40. 제39항에 있어서, 상기 절두원추형 배플의 근위 단부는 환형 플랜지를 포함하는 것인 흡착 유닛.
  41. 제40항에 있어서, 상기 환형 플랜지는 천공되는 것인 흡착 유닛.
  42. 제38항에 있어서, 상기 절두원추형 배플은 반전되는 것인 흡착 유닛.
  43. 제1항에 있어서, 상기 가스 유입구는 상기 환형 베드에 대해 근위 측부(proximal side) 및 원위 측부(distal side)를 포함하며, 상기 흡착 유닛은 상기 가스 유입구의 근위 측부에 위치되고 상기 제2 환형 공간의 적어도 일부를 가로질러 연장되는 가스 유입구 배플을 더 포함하는 흡착 유닛.
  44. 제43항에 있어서, 상기 가스 유입구 배플은 U자 형상의 단면을 갖는 것인 흡착 유닛.
  45. 제1항에 있어서, 상기 제2 환형 공간 내에 동축으로 위치되는 원통형 배플을 더 포함하며, 상기 원통형 배플은 상기 적어도 하나의 가스 유입구의 전방에 상기 적어도 하나의 가스 유입구로부터 이격되어 배치되는 것인 흡착 유닛.
  46. 제45항에 있어서, 상기 원통형 배플은 상기 환형 베드에 대해 근위 단부 및 원위 단부를 포함하며, 상기 근위 단부는 상기 환형 스커트 상에 둘레방향으로 장착되는 환형 플랜지를 포함하는 것인 흡착 유닛.
  47. 제46항에 있어서, 상기 환형 플랜지는 천공되는 것인 흡착 유닛.
  48. 제46항에 있어서, 상기 원통형 배플은 적어도 하나의 개구부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 개구부는 상기 적어도 하나의 가스 유입구에 대향하게 위치되는 것인 흡착 유닛.
  49. 제48항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가스 유입구는 상기 각각의 개구부와 유체 연통되는 도관을 포함하는 것인 흡착 유닛.
  50. 제49항에 있어서, 상기 도관은 벽을 포함하며, 상기 벽의 적어도 일부는 천공되는 것인 흡착 유닛.
  51. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 상기 가스 혼합물인 공기를 정화하고 상기 적어도 하나의 가스 성분인 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 오염 물질을 제거하는 흡착 유닛.
  52. 삭제
  53. 제1항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 적어도 3 바아의 압력에서의 작동을 위한 등급을 갖는 것인 흡착 유닛.
  54. 제53항에 있어서, 상기 흡착 유닛은 40 바아까지의 압력에서의 작동을 위한 등급을 갖는 것인 흡착 유닛.
  55. 제54항에 있어서, 상기 외측 튜브형 측벽 및 상기 단부 벽은 탄소강을 포함하고 38 mm 이하의 두께를 갖는 것인 흡착 유닛.
  56. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서,
    상단부, 및 상기 상단부에 대향하는 하단부를 포함하는 외측 튜브형 측벽으로서, 상기 상단부 및 하단부는 상단부 및 하단부 벽에 의해 각각 폐쇄되고, 상기 외측 튜브형 측벽의 내경은 A인, 외측 튜브형 측벽과,
    적어도 하나의 선택적인 흡착재를 포함하는 세장형 환형 베드로서, 상기 외측 튜브형 측벽 내에서 동축으로 위치되어 상기 측벽과 상기 환형 베드 사이에 제1 환형 공간을 형성하고, 상기 환형 베드를 통해 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되는 중앙 채널을 형성하는, 세장형 환형 베드와,
    상기 환형 베드를 상기 하단부 벽 상에 지지하는 불투과성 환형 스커트로서, 상기 외측 튜브형 측벽 내에 동축으로 위치되어 상기 외측 튜브형 측벽과 상기 환형 스커트 사이에 제2 환형 공간을 형성하고, 상기 제2 환형 공간은 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되며, 상기 환형 스커트의 내경은 C이고, 상기 A와 상기 C의 비율(A:C)은 3:1 내지 11:10인, 환형 스커트와,
    상기 하단부에서 상기 외측 튜브형 측벽 내에 위치되고 상기 제2 환형 공간을 통해 상기 제1 환형 공간과 유체 연통되는 적어도 하나의 가스 유입구와,
    상기 흡착 유닛의 하단부 벽 내에 위치되고 상기 중앙 채널과 유체 연통되는 가스 배출구를 포함하고,
    상기 환형 베드는 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트에 동축으로 위치되는 가스 투과성의 외측 튜브형 스크린, 중간 튜브형 스크린 및 내측 튜브형 스크린을 포함하고,
    상기 외측 튜브형 스크린과 상기 중간 튜브형 스크린에 의해 외측 환형 공간이 획정되고, 상기 중간 튜브형 스크린과 상기 내측 튜브형 스크린에 의해 내측 환형 공간이 획정되며,
    상기 외측 환형 공간과 상기 내측 환형 공간에 상이한 선택적 흡착재들이 제공되는 흡착 유닛.
  57. 가스 혼합물로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하기 위한 방법으로서,
    제1항에 따른 방사상 U자 유동 흡착 유닛을 제공하는 단계와,
    가스 혼합물을 상기 적어도 하나의 가스 유입구로 공급하는 단계와,
    생성 가스를 상기 가스 배출구로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  58. 물, 이산화탄소, 탄화수소 및 NOx로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 오염 물질을 제거함으로써 공기를 정화하기 위한 방법으로서,
    제1항에 따른 방사상 U자 유동 흡착 유닛을 제공하는 단계와,
    공기를 상기 적어도 하나의 가스 유입구로 공급하는 단계와,
    오염 물질을 상기 가스 배출구로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  59. 제1항에 따른 방사상 U자 유동 흡착 유닛으로서,
    상기 방사상 U자 유동 흡착 유닛은 상기 방사상 U자 유동 흡착 유닛을 통해 오직 U자 유동만을 제공하는 것을 특징으로 하는 흡착 유닛.
  60. 제1항에 따른 흡착 유닛으로서,
    상기 외측 튜브형 측벽은 내경이 A이고, 상기 불투과성 환형 스커트는 내경이 C이며,
    상기 A와 상기 C의 비율(A:C)은 3:1 내지 11:10인 흡착 유닛.

KR1020150081904A 2014-06-12 2015-06-10 U자 구성의 방사상 유동 흡착기 KR101833591B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/302,581 2014-06-12
US14/302,581 US9731241B2 (en) 2014-06-12 2014-06-12 Radial flow adsorber ‘U’ configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142624A KR20150142624A (ko) 2015-12-22
KR101833591B1 true KR101833591B1 (ko) 2018-02-28

Family

ID=53776286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150081904A KR101833591B1 (ko) 2014-06-12 2015-06-10 U자 구성의 방사상 유동 흡착기

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9731241B2 (ko)
EP (1) EP2954941B1 (ko)
JP (1) JP6224651B2 (ko)
KR (1) KR101833591B1 (ko)
CN (2) CN105268279B (ko)
ES (1) ES2777480T3 (ko)
MY (1) MY176622A (ko)
PL (1) PL2954941T3 (ko)
RU (1) RU2693774C2 (ko)
SG (1) SG10201504385PA (ko)
TW (1) TWI574725B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7954490B2 (en) 2005-02-09 2011-06-07 Vbox, Incorporated Method of providing ambulatory oxygen
JP5926097B2 (ja) * 2012-03-30 2016-05-25 日本信号株式会社 列車制御装置
US9731241B2 (en) * 2014-06-12 2017-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Radial flow adsorber ‘U’ configuration
WO2019002075A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Koninklijke Philips N.V. PORTABLE OXYGEN CONCENTRATING SINK BED
RU2677203C1 (ru) * 2018-03-07 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" Вертикальный адсорбер с переменным внутренним объемом
US11071941B2 (en) * 2018-12-18 2021-07-27 Dürr Systems Ag Regenerative separating device for separating impurities from an airflow
US11446601B2 (en) * 2019-01-02 2022-09-20 ExxonMobil Technology and Engineering Company CO2 capture from dilute sources
CN110184096A (zh) * 2019-06-11 2019-08-30 北京京诚泽宇能源环保工程技术有限公司 煤气净化装置、煤气净化方法及再生方法
CN112023610A (zh) * 2020-07-13 2020-12-04 中国人民解放军63653部队 一种出入口同侧的提桶状吸附柱
US11596895B2 (en) 2020-07-17 2023-03-07 Air Products And Chemicals, Inc. Radial adsorber, adsorption system, and adsorption methods
US20230027070A1 (en) 2021-07-21 2023-01-26 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation apparatus, adsorber, and method
US20230087673A1 (en) 2021-09-23 2023-03-23 Air Products And Chemicals, Inc. Pre-purification arrangement for air separation and method of hybrid air purification
CN114870567B (zh) * 2022-05-24 2023-01-06 广州金鹏环保工程有限公司 两相流吸附反应器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060236867A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Neary David L Gas separation vessel apparatus

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB397128A (en) 1931-12-08 1933-08-08 Edgar Rouse Sutcliffe Improvements relating to apparatus for the recovery by adsorption of gases, vapours or liquids
US2997374A (en) 1958-03-13 1961-08-22 California Research Corp Radial flow reactor
US3616617A (en) * 1969-01-13 1971-11-02 United Aircraft Prod Liquid separator
JPS5841395A (ja) * 1981-09-07 1983-03-10 株式会社東芝 放射性気体処理装置
JPS6034634Y2 (ja) 1981-09-12 1985-10-15 高村建材工業株式会社 鉄筋コンクリ−トの貯水槽構造
JPS5941395A (ja) 1982-09-01 1984-03-07 マルハ株式会社 魚油類の安定化方法
FR2541588B1 (fr) * 1983-02-28 1985-07-05 Air Liquide Recipient et installation d'epuration par adsorption
JPS59162923U (ja) 1984-03-26 1984-10-31 三菱重工業株式会社 高速回転体の胴体と端板の結合構造
JPH0249087B2 (ja) 1985-01-16 1990-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Denkichoriki
US4673423A (en) * 1985-07-23 1987-06-16 Mack Trucks, Inc. Split flow particulate filter
JPS62191016A (ja) * 1986-02-17 1987-08-21 Teisan Kk ガス吸着塔
JPH01164417A (ja) 1987-12-18 1989-06-28 Hitachi Ltd 圧力スイング吸着装置
DE3919750A1 (de) 1989-06-16 1990-12-20 Linde Ag Reaktor
US5026407A (en) * 1990-09-06 1991-06-25 The Boeing Company External separator for vacuum waste system
FR2679787B1 (fr) 1991-07-31 1994-04-15 Air Liquide Adsorbeur a lits d'adsorbants annulaires superposes.
US5422081A (en) * 1992-11-25 1995-06-06 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Trap device for vapor phase reaction apparatus
US5837021A (en) 1994-12-09 1998-11-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation for the treatment of at least one fluid, by passage through two adjacent masses of material
FR2737975B1 (fr) * 1995-08-21 1997-10-03 Air Liquide Appareil de separation de gaz par adsorption
JPH09106898A (ja) 1995-10-09 1997-04-22 Anelva Corp プラズマｃｖｄ装置、プラズマ処理装置及びプラズマｃｖｄ方法
US5759242A (en) 1996-07-23 1998-06-02 Praxair Technology, Inc. Radial bed vaccum/pressure swing adsorber vessel
US5814129A (en) * 1997-04-11 1998-09-29 Air Products And Chemical, Inc. Radial flow adsorption vessel
US5836362A (en) 1997-07-15 1998-11-17 Praxair Technology, Inc. Multiple adsorbent loading method and apparatus for a radial flow vessel
FR2767716B1 (fr) 1997-08-26 1999-10-01 Air Liquide Appareil de separation de gaz par adsorption et utilisation pour le traitement de flux d'air
US5855650A (en) 1997-09-09 1999-01-05 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of gases using solid adsorbents
DE19746698C2 (de) * 1997-10-22 1999-12-30 Linde Ag Reaktor
KR100596903B1 (ko) * 1998-02-27 2006-07-04 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 비율 증가된 기체 분리
WO2000002655A1 (en) 1998-07-09 2000-01-20 Washington Group International, Inc. Radial flow reactor
US6086659A (en) * 1999-01-29 2000-07-11 Air Products And Chemicals, Inc. Radial flow adsorption vessel
US6762335B1 (en) 2000-02-29 2004-07-13 Fina Technology, Inc. Apparatus for dehydrogenation of ethylbenzene to styrene
RU2172641C1 (ru) * 2000-11-21 2001-08-27 ООО "Экоспецстройснаб" Способ очистки воздуха от токсичных компонентов и фильтрующий модуль для очистки воздуха от газообразных токсичных компонентов
US20020183571A1 (en) 2000-11-30 2002-12-05 Sud-Chemie Inc. Radial reactor loading of a dehydrogenation catalyst
US6770120B2 (en) * 2002-05-01 2004-08-03 Praxair Technology, Inc. Radial adsorption gas separation apparatus and method of use
FR2911077B1 (fr) 2007-01-05 2009-11-27 Air Liquide Procede de purification ou de separatiion utilisant plusieurs adsorbeurs decales en phase
US8114194B2 (en) * 2008-06-24 2012-02-14 On Site Gas Systems, Inc. Gas separation vessel with internal partition
US9017436B2 (en) * 2008-08-26 2015-04-28 Dcns Fuel processing systems with thermally integrated componentry
TW201102344A (en) * 2009-07-15 2011-01-16 Enermaster Technology Co Ltd Hydrogen gas purification apparatus, power generating apparatus and fuel processing apparatus having the same
JP5643491B2 (ja) * 2009-07-24 2014-12-17 大陽日酸株式会社 空気液化分離方法及び装置
US8101133B2 (en) 2010-02-25 2012-01-24 Praxair Technology, Inc. Radial flow reactor
US8313561B2 (en) 2010-10-05 2012-11-20 Praxair Technology, Inc. Radial bed vessels having uniform flow distribution
GB201107070D0 (en) 2011-04-27 2011-06-08 Davy Process Techn Ltd FT process using can reactor
US9433909B2 (en) 2012-06-20 2016-09-06 Uop Llc Apparatus for retaining solid material in a radial flow reactor and method of making
US9731241B2 (en) * 2014-06-12 2017-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Radial flow adsorber ‘U’ configuration

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060236867A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Neary David L Gas separation vessel apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20150360167A1 (en) 2015-12-17
TW201545803A (zh) 2015-12-16
US9731241B2 (en) 2017-08-15
RU2693774C2 (ru) 2019-07-04
RU2015121918A3 (ko) 2018-12-14
CN204723983U (zh) 2015-10-28
EP2954941B1 (en) 2019-12-11
CN105268279A (zh) 2016-01-27
ES2777480T3 (es) 2020-08-05
SG10201504385PA (en) 2016-01-28
CN105268279B (zh) 2017-09-12
RU2015121918A (ru) 2017-01-10
PL2954941T3 (pl) 2020-06-01
EP2954941A1 (en) 2015-12-16
KR20150142624A (ko) 2015-12-22
MY176622A (en) 2020-08-18
TWI574725B (zh) 2017-03-21
JP2016002548A (ja) 2016-01-12
JP6224651B2 (ja) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101833591B1 (ko) U자 구성의 방사상 유동 흡착기
US7128775B2 (en) Radial bed flow distributor for radial pressure adsorber vessel
EP0870538B1 (en) Radial flow adsorption vessel
US10010840B2 (en) Apparatuses for distributing fluids in fluidized bed reactors
CN102166499A (zh) 径向流反应器
JPH1066820A (ja) 圧力スイング式又は真空／圧力スイング式ガス分離法に用いるためのラジアル床型吸着容器
US9358496B2 (en) Adsorption bed structure and process
JP2014058440A (ja) 分流の接触器
US7166151B2 (en) Flow distributor for PSA vessel
WO2021121452A1 (de) Verfahren und hohlprofiladsorber zum behandeln eines mit schad- und/oder nutzkomponenten belasteten gases
JPH11192425A (ja) 反応器
CN109772097B (zh) 活性炭法烟气净化装置及烟气净化方法
US8951336B2 (en) Vessel for removing solid particles from gases
RU2019111499A (ru) Каталитический химический реактор аксиально-радиального потока с двумя слоями катализатора
TWI587908B (zh) 徑流型吸附容器
US20140183281A1 (en) Collar distributor for use in distributing a fluid
CN103028350A (zh) 用于正丁烷氧化制顺酐的固定床反应器及其方法
US11896927B2 (en) Radial adsorber with radial circulation of gas
CN210206356U (zh) 一种尾气净化设备
CN109529728B (zh) 用于固体粒子床层的流体混合分布器、设备和容器
RU2354442C1 (ru) Горизонтальный адсорбер
JPH08301604A (ja) 低濃度酸素用ｐｓａ
RU2022102220A (ru) Радиальный адсорбер с радиальной циркуляцией газа
CN104927893B (zh) 一种组合式催化剂汽提器
CN105771536A (zh) 气体吸附装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant