KR890006285A - 통합 압력 스윙 흡착/막 분리방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음

Description

통합 압력 스윙 흡착/막 분리방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 한 태양을 수행하기 위한 장치의 도식도이다.
제2도는 제1도의 흡착베드중 하나의 상태를 그래프로 나타낸 것이다.

Claims (23)

  1. 흡착이 보다 용이한 하나 이상의 가스 성분이 흡착이 덜 용이한 하나 이상의 가스 성분으로부터 분리되며, 흡착 베드(adsorpiton bed)가 퍼어징되는 동안에 퍼어징 유출물(purge effluent)이 수득되고, 추가로 대체 가스가 흡착 베드내로 도입되어 베드내에 함유된 흡착이 덜 용이한 하나 이상의 가스 성분을 대체 시키는 흡착 베드를 하나 이상 포함하는 압력 스윙 흡착(pressure swing adsorption)방법에 있어서, 퍼어징 유출물의 적어도 일부를 막분리 유니트를 통해 통과시켜 흡착이 보다 용이한 하나 이상의 가스성분을 농축시킴으로써 농축된 가스 스트림을 형성하며, 상기의 압력 스윙 흡착 방법에서 대체 가스로서 상기의 농축된 가스 스트림을 사용함을 특징으로 하는 개선된 압력 스윙 흡착 방법.
  2. (a)흡착 압력에서 유지되며, 공급 말단부 및 생성 말단부를 갖는 하나이상의 흡착제 베드(여기에서, 하나 이상의 가스 성분이 공급가스 혼합물내에 함유된 저흡착성 가스 성분보다 흡착성이 크다)로 공급가스 혼합물을 통과시키고 ; (b)하나 이상의 고흡착성 가스 성분의 농도가 공급가스 혼합물의 경우보다 높은 대체가스에 의해, 베드내에 함유된 저흡착성 가스성분을 대체시키고 ; (c) 사실상 하나 이상의 고흡착성 가스성분이 베드의 주입 말단부로부터 방감되는, 최소한 역류감압화에 의해 베드를 감압시키고 ; (d)퍼어징 가스에 의해 베드를 퍼어징시켜 베드의 공급 말단부로부터 하나 이상의 고흡착성 가스 성분 및 저흡착성 가스성분을 함유하는 퍼어징 유출물을 수득한 다음 ; (e)베드를 흡착 압력으로 재-가압시킨 후 ; (f)퍼어징 유출물중의 하나 이상의 고흡착성 가스성분을 반-투과성 막에 의해 농축시켜 대체가스의 적어도 일부분을 제공함을 특징으로 하여, 공급가스 혼합물로부터 하나 이상의 가스 성분을 제거시키는 가스 분리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 대체 단계 전, 동시 또는 후에 사실상 저흡착성 가스 성분을 베드의 생성 말단부로부터 방출시키기 위하여 베드를 병류(cocurrent)감안시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 병류 감압화 단계로부터 방출된 저흡착성 가스 성분이 흡착제 베드를 재-가압시키는데 적어도 부분적으로 사용되는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 단계(c)의 감압화가 베드의 하나 이상의 다른 위치로부터 사실상 저흡착성 가스 성분을 동시에 방출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 단계(c)의 감압화가 수행되는 동안, 사실상 저흡착성 가스 성분을 베드의 생성 말단부로 부터 방출시키고 사실상 하나이상의 고흡착성 가스 성분을 베드의 주입 말단부로부터 동시에 방출시키는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 하나 이상의 다른 위치로부터 방출된 저흡착성 가스성분이 압착제 베드를 퍼어징시키는데 사용되는 방법.
  8. 제2항에 있어서, 농축 단계가 퍼어징 유출물을 반-투과성 막에 의해 농축시키기 전에 압축시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 퍼어징 유출물이 반-투과성 막에 의해 농축되기 전에 흡착 압력으로 압축되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 농축단계가 압축된 유출물을 저흡착성 가스 성분에 대해 선택적으로 투과성인 반-투과성 막으로 유출시키고, 흡착 압력에서 비-투과물(이는 대체 가스로서 사용된다)을 회수하며 흡착 압력미만의 압력에서 사실상 저흡착성 가스 성분으로 이루어진 투과물을 회수하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 투과물이 흡착제 베드를 퍼어진 시키는데 사용되는 방법.
  12. 제2항에 있어서, 하나 이상의 고흡착성 가스성분이 메탄,일산화탄소, 산소 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 성분인 방법.
  13. 제2항에 있어서, 저흡착성 가스 성분이 수소, 질소 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된방법.
  14. 제2항에 있어서, 막이 다공성 지지층 및 지지층위에 위치한 분리층을 갖는 복합막으로 이루어진 방법.
  15. 제14항에 있어서, 복합막이 중공섬유 형태인 방법.
  16. 제2항에 있어서, 베드가 약 600 내지 약 1,000psig의 압력으로 재-가압되는 방법.
  17. (a)흡착 압력에서 유지되며, 공급 말단부 및 생성 말단부를 갖는 하나 이사의 흡착제 베드(여기에서, 하나 이상의 가스 성분이 공급가스 혼합물내에 함유된 저흡착성 성분보다 흡착성이 크다)로 공급가스 혼합물을 통과시키고 ; (b)베드를 병류 감압시켜 베드의 생성 말단부로부터 사실상 저흡착성 가스 성분을 방출시키고 ; (c)하나 이상의 고흡착성 가스 성분의 농도가 공급가스 혼합물의 경우보다 높은 대체가스에 의해, 베드내에 함유된 저흡착성 가스 성분을 대체시키고 ; (d)사실상 하나 이상의 고흡착성 가스 성분을 베드의 주입 말단부로부터 방출시키고, 동시에 사실상 저흡착성 가스 성분을 베드의 생성 말단부로부터 방출시킴으로써 베드를 감압시킨 다음 ; (e)베드를 퍼어징 가스로 퍼어징시켜 베드의 공급 말단부로부터 하나 이상의 고흡착성 가스 성분 및 저흡착성 가스 성분을 함유하는 퍼어징 유출물을 수득하고 ; (f)베드를 흡착 압력으로 제-가압시킨 후 ; (g)퍼어징 유출물의 적어도 일부분을 흡착압력으로 압축시켜 압축된 퍼어징 유출물을 형성시키고 ; (h) 압축된 퍼어징 유출물중의 하나 이상의 고흡착성 가스 성분을 반-투성과성막(여기서, 막은 저흡착성 가스 성분에 대해 선택적으로 투과성이다)에 의해 농축시키고, 흡착 압력에서 비-투과물(이는 대체가스로서 사용된다)을 회수하며, 흡착 압력 미만의 압력에서 사실상 저흡착성 가스성분으로 이루어진 투과물을 회수함을 특징으로 하여, 공급가스 혼합물로부터 하나 이상의 가스 성분을 제거시키는 가스 분리방법.
  18. (a) 하나 이상의 흡착제 베드(여기에서, 하나 이상의 가스성분이 공급가스 혼합물내에 함유된 저흡착성 가스성분 보다 흡착성이 크다)를 포함하며, 하나 이상의 공급 주입구, 저흡착성 가스 성분을 함유하는 생성물용 제1 배출구, 퍼어징 유출물용 제2 배출구, 대체가스 도입용 제2 주입구, 공급가스 혼합물을 하나 이상의 공급 주입구로 공급하기 위한 장치 및 제1 배출구로부터 생성가스를 회수하기 위한 장치를 포함하는 선택 흡착 유니트 ; (b) 저흡착성 가스 성분에 대해 선택적으로 투과성인 하나 이상의 반-투과성 막을 함유하며, 가스 주입구, 투과된 가스용 제1 배출구, 및 비-투과된 가스용 제2 배출구를 포함하는 반-투과성 막 분리 유니트 ; 및 (c)퍼어징 유출물을 흡착 유니트의 제2 배출구로부터 막 분리 유니트르이 가스 주입구로 보내기 위한 장치, 및 비-투과된 가스를 막 분리 유니트의 제2 배출구로부터 흡착 유니트의 제2 주입구로 보내 흡착 유니트에서 대체가스로서 사용되는 비-투과된 가스를 도입시키기 위한 장치 이루어짐을 특징으로 하는 공급 가스 혼합물로부터 하나 이상의 가스성분을 제거시키는 가스 분리 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 퍼어징 유출물을 보내기 위한 장치가 가스 압축기, 흡착 유니트로부터 가스 압축기로 향하는 이송장치, 흡착 유니트로부터 가스 압축기로 향하는 이송장치, 및 가스 압축기로부터 막 분리 유니트로 향하는 이송장치로 포함하는 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 막 분리 유니트가 분리 유니트내에 조립된 반-투과성 막 중공 섬유로 이루어진 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 막 분리 유니트의 가스 주입구 및 반-투과된 가스용 제2 배출구가 분리 유니트내에 중공 섬유의 외부에서 유동-연결되며 투과된 가스용 제1 배출구는 중공섬유 내부와 유동-연결되는 시스템.
  22. 제18항에 있어서, 반-투과성 막이 다공성 지지층 및 지지층 위에 위치한 분리층을 갖는 복합막인 시스템.
  23. 제18항에 있어서, 투과된 가스를 흡착 유니트에서 퍼어징 가스로서 도입시키기 위하여, 투과된 가스를 막분리 유니트의 제1 배출구로부터 흡착 유니트의 제1 배출구로 보내는 장치를 추가로 포함하는 시스템.
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