KR920000361A - 기체상 혼합물을 분리하기 위한 압력 스윙(swing)식 흡착방법 - Google Patents

기체상 혼합물을 분리하기 위한 압력 스윙(swing)식 흡착방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

기체상 혼합물을 분리하기 위한 압력 스윙(swing)식 흡착방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 신규 흡착방법에 따라서 기체 혼합물을 분리하는데 적합한 2개의 층의 압력 스윙식 흡착장치의 공정도이다.
제2도는 각종 압력 스윙식 흡착방법을 사용하여 공기를 분리할때 수득된 질소 비생성물(specific product) 대 산소 농도의 그래프를 나타낸다(실시예 1 내지 5).
제3도는 각종 압력 스윙식 흡착방법을 사용하여 공기를 분리할때 수득된 질소 생성물 수율 대 산소 농도의 그래프를 나타낸다(실시예 1 내지 5).

Claims (13)

  1. (a) 하나의 흡착층의 유출단부로부터 풍부한 기체를 회수하고, 풍부한 기체를 생성물로서 수집하면서, 약 15psig 내지 약 500psig의 범위의 흡착 압력에서 기체상 혼합물을 상기 하나의 흡착층의 유입 단부내로 통과시키는 단계; (b) 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 생성된 풍부한 기계의 순도가 예정된 순도보다 약 0.1% 내지 약 10% 떨어져서 희박한 기체로 될때, 상기 하나의 흡착층내로 흐르는 기체상 혼합물의 흐름을 정지시키고, 다른 흡착층의 압력이 흡착압력의 약 25% 내지 약 50% 범위로 될때까지, 희박한 기체를 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 하기 단계(c)를 막 완료한 다른 흡착층의 유입단부로 통과 시키는 단계; (c) 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 생성된 희박한 기체의 흐름을 정지시키고, 풍부한 기체 생성물을 상기 하나의 흡착층의 유출단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 경화하면서 유입단부로부터의 상기 하나의 흡착층을 약 25 토르 내지 약 350 토르의 탈착 압력으로 배기시키는 단계; (d) 상기 하나의 흡착층내의 압력이 흡착 압력의 약 25% 내지 약 50% 범위로 될때까지, 단계(a)를 막 완료한 다른 흡착층의 유출단부로부터 상기 하나의 흡착층의 유입단부로 희박한 기체를 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 부분적으로 가열시키는 단계; (e) 재충전된 흡착층이 흡착 압력의 약 50% 내지 100%의 범위로 될때까지, 상기 하나의 흡착층을 재충전시키기 위하여 상기 하나의 흡착층의 유출단부내로 풍부한 기체를 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 추가로 가압시키는 단계; (f) 약 15psig 내지 약 500psig 범위의 흡착 압력에서 기체상 혼합물을 상기 하나의 흡착층의 유압단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 추가로 가압시키는 단계, 및 (g) 상기 하나의 흡착층과 같이 상기 다수의 흡착층에서 다른 흡착층을 각각 처리하는 연속 사이클은 상기 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 예정된 순도를 갖는 풍부한 기체를 제조하기 위하여 상에 의해 서로 작동되는 다수의 흡착층에서 기체상 혼합물을 분리하기 위한 흡착방법.
  2. (a) 하나의 흡착층의 유출단부로부터 풍부한 기체를 회수하고, 풍부한 기체를 생성물로서 수집하면서, 약 15psig 내지 약 500psig의 범위의 흡착 압력에서 기체상 혼합물을 상기 하나의 흡착층의 유입 단부내로 통과시키는 단계; (b) 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 생성된 풍부한 기계의 순도가 예정된 순도보다 약 0.1% 내지 약 10% 떨어져서 희박한 기체로 될때, 상기 하나의 흡착층내로 흐르는 기체상 혼합물의 흐름을 정지시키고, 다른 흡착층의 압력이 흡착압력의 약 25% 내지 약 50% 범위로 될때까지, 희박한 기체를 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 하기 단계(c)를 막 완료한 다른 흡착층의 유출단부내로 통과 시키는 단계; (c) 상기 하나의 흡착층의 유출단부로부터 생성된 희박한 기체의 흐름을 정지시키고, 풍부한 기체 생성물을 상기 하나의 흡착층의 유출단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 경화하면서 유입단부로부터의 상기 하나의 흡착층을 약 25 토르 내지 약 350 토르의 탈착 압력으로 배기시키는 단계; (d) 상기 하나의 흡착층내의 압력이 흡착 압력의 약 25% 내지 약 50% 범위로 될때까지, 단계(a)를 막 완료한 다른 흡착층의 유출단부로부터 상기 하나의 흡착층의 양유입단부 및 유출단부로 희박한 기체를 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 부분적으로 가열시키는 단계; (e) 재충전된 흡착층의 압력이 흡착 압력의 약 50% 내지 약 100%의 범위로 될때까지, 상기 하나의 흡착층을 재충진시키기 위하여 풍부한 기체를 상기 하나의 흡착층의 유출단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 추가로 가압시키는 단계; (f) 약 15psig 내지 약 500psig 범위의 흡착 압력에서 기체상 혼합물을 상기 하나의 흡착층의 유입단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 추가로 가압시키는 단계; 및 (g) 상기 하나의 흡착층과 같이 상기 다수의 흡착층에서 다른 흡착층을 각각 처리하는 연속 사이클은 상기 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 예정된 순도를 갖는 풍부한 기체를 생성시키기 위하여 상에 의해 서로 작동되는 다수의 흡착층에서 기체상 혼합물을 분리하기 위한 흡착방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기체상 혼합물이 공기이며, 풍부한 기체가 질소인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 예정된 순도가 약 90% 내지 약 99.9%인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡착층이 탄소 분자체를 포함하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(a)에서, 흡착 압력이 약 50psig 내지 약 200psig의 범위에 있는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(b)에서, 압력 평형단계후 상기 다른 흡착층의 압력이 흡착 압력의 약 35% 내지 약 45%의 범위에 있는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(c)에서, 상기 하나의 흡착층을 약 50토르 내지 약 250 토르의 탈착 압력으로 유입단부로부터 배기시키는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(c)에서, 약 0.01ℓ/ℓ/사이틀 내지 약 2ℓ/ℓ/사이클의 정화 속도로 풍부한 기체 생성물을 상기 하나의 흡착층의 유출단부내로 통과시키므로써 상기 하나의 흡착층을 정화시키는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(e)의 말기에서 상기 하나의 흡착층의 압력이 흡착 압력의 약 60% 내지 약 80%의 범위에 있는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(f)의 말기에서 상기 하나의 흡착층의 압력이 약 50psig 내지 약 200psig의 범위에 있는 방법.
  12. (a) 유입단부와 유출단부를 갖는 제1흡착층; (b) 제1흡착층과 병렬로 연결되어 있고 유입단부와 유출단부를 갖는 제2흡착층; (c) 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제1흡착층의 유입단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유입단부에 연결된 기체 혼합물의 공급원; (d) 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제1흡착층의 유입단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유출단부에 연결된 생성물 저장기; (e) 제1 및 제2흡착층을 배기시키기 위한, 스톱밸브을 함유한 의해 제1흡착층의 유입단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유입단부에 연결된 진공펌프; (f) 제2흡착층과 제1흡착층의 압력을 실질적으로 평형시키기 위하여 제1흡착층의 유출단부로부터 제2흡착층의 유입단부로 희박 기체를 통과시키기 위한 스톱밸브를 함유한 도관; 및 (g) 제2흡착층과 제1흡착층의 압력을 실질적으로 평형시키기 위하여 제2흡착층의 유출단부로부터 제1흡착층의 유입단부로 희박 기체를 통과시키기 위한 스톱밸브를 함유한 도관을 포함하는, 예정된 순도를 갖는 풍부한 기체를 생성시키기 위한 기체 혼합물 분리용 장치.
  13. (a) 유입단부와 유출단부를 갖는 제1흡착층; (b) 제1흡착층과 병렬로 연결되어 있고 유입단부와 유출단부를 갖는 제2흡착층; (c) 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제1흡착층의 유입단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유입단부에 연결된 기체 혼합물의 공급원; (d) 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제1흡착층의 유출단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유입단부에 연결된 생성물 저장기; (e) 제1 및 제2흡착층을 배기시키기 위한, 스톱밸브을 함유한 의해 제1흡착층의 유입단부에 연결되고 스톱밸브를 함유한 도관에 의해 제2흡착층의 유입단부에 연결된 진공펌프; (f) 제2흡착층과 제1흡착층의 압력을 실질적으로 평형시키기 위하여 제1흡착층의 유출단부로 부터 제2흡착층의 유입단부 로 희박한 기체를 통과시키기 위한 스톱밸브를 함유한 도관; 및 (g) 제2흡착층과 제1흡착층의 압력을 실질적으로 평형시키기 위하여 제2흡착층의 유출단부로부터 제1흡착층의 유입단부로 희박한 기체를 통과시키기 위한 스톱밸브를 함유한 도관을 포함하는, 예정된 순도를 갖는 풍부한 기체를 생성시키기 위한 기체 혼합물 분리용 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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