KR920010791B1 - 진공 스윙 흡착에 의한 공기 분류 제어 시스템 - Google Patents

진공 스윙 흡착에 의한 공기 분류 제어 시스템 Download PDF

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에어 프로덕트스 앤드 케미칼스 인코오포레이티드
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Abstract

내용 없음.

Description

진공 스윙 흡착에 의한 공기 분류 제어 시스템
제1a-1e도는 프로그램 제어기와 제2도의 공기 분리 시스템을 접속시키는 밸브와 스위치의 흐름도.
제2도는 본 발명에 따르는 가수분리 시스템에 대한 제어 시스템의 흐름도.
제3a-3e도는 컴퓨터 제어된 가스 분리 시스템의 각 공정 단계를 제어하는 부동시간 포맷시스템의 흐름도.
본 발명은 선별흡착에 의한 공기분류 및 특히, 고순도의 질소 생성물과 산소농축 가스유분을 함유하는 생성유분을 공기로부터 분리 회수하는 진공스윙(swing) 제어시스템에 관한 것이다. 양호한 흡착기술에 의한 가스분리에 있어서, 많은 시스템들은 다양한 자동제어형태의 종래 기술에서 설명되었다. 이들중의 대표적인 것은 예정된 공정단계의 순환조작을 제어하는 선별가스 분리공정 파라미터들의 사용법을 기술한 다음 특허들이다. 즉, 미합중국 특허 제3,703,068호에서는 재압조정시 흡착상의 압력을 모니터로 조정하여 예정압력 산출시에 상기상(bed)의 재압을 종결시킴을 기술했다. 또한, 상기 제어시스템은 다른 흡착상에서 적합한 순환 변화를 시작한다. 가스흡착 제어는 흡착단계시 흡착상이 조절할 수 있는 공급 가스량을 적합하게 제공하기 위해 가스유속을 변경시키므로써 이루어진다. 미합중국 특허 4 047 904호에는 제어시스템으로 흡착상의 유출구 배기 가스의 조성물이 예정 수준을 초과함을 검출할때 흡착단계가 탈착단계로 전환됨을 기술하고 있다.
상기 가스의 유속은 일정하다. 미합중국 특히 제4,247,311호에서 마이크로처리기는 정화단계시에 사용된 가스량을 제어할 목적으로 재생산할때 흡착 탑의 압력을 조정하는데 사용된다. 미합중국 특허 제4,194,890호에는 흡착상에서 흡착이 종결되었을 때 제1흡착상중의 하나로부터 유출되는 가스조성물의 결정을 조정해주는 압력식 스윙 흡착공정을 기술했다. 상기 제어 시스템은 흡착탑으로부터 유출되는 가스조성물에 기준을 둔 흡착단계를 종결시켜 공정의 다음 단계를 시작한다.
미합중국 특허 제4 168 149호에는 재생되는 흡착상의 진공수준을 감지하고 진공의 예정 수준도달시 상기 공정을 다음단계로 전환시키는 제어시스템을 기술하고 있다.
본 발명은 미합중국 특허 제4 013 429호에 기술된 공기분류 시스템의 자동제어에 관계되는 것으로 상기 특허는 다음 단계들을 구성하는 진공 스윙 흡착 공정을 기술하고 있다.
1) 고순도질소와 산소농축 생성가스를 분리 회수하기 위해 선별흡착을 제공해주는 예비처리상 및 공기문류상을 연속적으로 구성하는 적어도 한렬의 상들에 대기공기가 도입되는 흡착단계, 2) 상기렬의 상이 고순도질소로 포화되는 헹굼단계, 3) 질소 농축가스가 상기렬의 상에서 회수되는 진공화단계, 4) 상기렬의 상압력을 환경압력수준에 가깝게 상승시키는 압력 조절 단계, 5) 상기 순서는 단계1에서 출발 반복된다.
상기 언급된 종래 기술은 유속을 일정하게 유지하고 순환시간을 변화시키면서 농축생성가스의 조성물과 탑압력을 이용하여 상기 진공 스윙 흡착 시스템의 조작을 어떻게 제어할 것인가는 제시하지 못했다.
따라서, 본 발명의 목적은 공정의 각 단계를 제어할 목적으로 공정의 예정 단계에서 생성가스의 농도의 탑압력의 백분율을 검출하는 진공스윙 흡착제어시스템을 제공하는데 있다.
또 다른 목적은 흡착 및 헹굼단계의 지속을 제어하면서 가스 유속을 일정하게 유지하는 장치를 제공하는데 있다. 진공스윙 흡착제어 시스템은 흡착단계에서 한렬의 상들을 통과함에 따라 감지되는 대기의 조성물에 관한 것이다. 예정된 고수준의 산소조성물이 검출되었을때 흡착단계는 종료된다. 헹굼단계시, 고순도질소의 조성물이 감지되며 예정된 저수준의 산소 조성물이 검출되었을때 헹굼단계는 종료된다.
진공화단계시, 상기렬의 압력수준이 감지되며 예정된 준대기압 수준이 검출되었을때 진공화는 먼저, 분류상에서 종료되고 둘째로, 예비처리상에서 종료된다. 예비처리상에서의 압력조정단계시, 압력수준이 직접적으로 또는 적시에 감지되며 예정압력수준이 예비처리상에서 검출되었을때 상기렬에서의 압력조정단계는 종결되고 상기 단계들이 계속 반복된다.
제2도를 참고하면, 미합중국 특허 제4,013,429호에 기술된 진공스윙 흡착에 의한 공기분리 시스템(10)의 제어시스템이 나타나 있다.
시스템(10)은 2개의 병렬흡착탑 또는 상(18a, 및 18b)들을 포함하고 있는데 이들에 관한 엎스트림으로써 2개의 예비처리상(16a 및 16b)이 각각, 상기탑과 결합하여 탑의 제1렬 및 제2렬을 형성한다.
또한, 시스템(10)은 가스같은 공기의 저장탱크(17), 질소생성 저장탱크(76), 산소생성저장탱크(34), 공기송풍기(20), 진공펌프(80), 프로그램제어기(40), 제어기 보조장치(41)그리고 여러형태의 밸브와 스위치들을 포함하고 있다.
제1a-1c도는 시스템(10)과 프로그램제어기(40)간에 접속되어 있는 밸브의 제어형태를 나타낸 것이다.
일반적으로, 밸브 제어 접속장치는 프로그램 제어기(PC;40)에 의해 인식된 공정조건의 결과에 따라, 그리고 이 프로그램 제어기로부터의 지시(콤맨드)하에 개폐된다. 프로그램 제어기(40)의전체적인 특성과 프로그램 업무의 수행은 IEEE스펙트럼, 34-38 페이지, 1982년 2월“Industry’s Work Horse Gets Smarter”라 명칭된 로날드 케이.주르겐의 논문에 기술되어 있다. 상기 프로그램 제어기(40)는 모터콘 484형으로 고울드 인코오포레이티드(모디콘 디비숀, 앤도버, 메사츄세츠, 01810에서 제작한 것이다.
밸브 접속에 관하여 제1a도를 참조하면, A형 밸브 제어접속부는 나비밸브와 프로그램제어기(40)간에 연결된 공기 작동기(302)와 솔레노이드제어밸브(304)를 포함하고 있다. 밸브(304)의 솔레노이드 작동기는 라인(306)상에서 프로그램 제어기(40)로부터 지시 신호를 받는다. 또한, 밸브(304)는 공기공급라인(310)에 의한 공기공급부에 연결된다. 밸브(304)가 열리면 공기는 나비밸브가 페일(fail)오픈밸브냐, 아니면 페일클로즈밸브냐에 따라 나비밸브를 열거나 닫으므로써 공기 라인(321)을 지나 공기작동기(302)에 도입된다.
제1b도를 참고하면, 2개의 A형 접속부는 B형 밸브 제업접속부로 개량 결합되었다 B형 접속부는 나비밸브와 프로그램제어기(40)간에 연결된 2개의 공기작동기(303 및 316), 2개의 솔레노이드 제어밸브(305 및 318)를 포함한다. A형 접속부에 기술된 방법으로, 밸브(305 및 318)의 솔레노이드 작동기는 각각, 라인(307 및 302)상에서 프로그램 제어기(40)로부터 예정시간에 지시신호를 받는다.
각 작동기는 개폐신호의 전송에 의한 개형 또는 폐형 밸브(305 및 318)에 연결된다. 각 밸브(305,318)는 공기공급라인(311)에 의해 공기공급부에 연결된다. 밸브(305 및 318)가 열리면 공기는 라인(315 및 328)을 통하는 나비밸브를 개폐시키기 이해 각각, 공기라인(313 및 326)을 지나 공기작동기(303 및 316)에 도입된다. 제1C도를 참고하면, C형 밸브접속부(28;제2도)는 나비밸브(2)와 프로그램 제어기(40)간에 연결된 이중작동기(330)와 스위치밸브(332)를 포함하고 있다. 밸브(332)의 솔레노이드 작동기는 라인(336)상에서 제어기(40)로부터 지시신호를 받는다. 밸브(332)가 열리면, 공기는 나비밸브(2)의 개폐를 제어하는 공기라인(333 및 334)을 지나 이중작동기(330)에 도입된다.
스위치접속에 관하여 제1d도와 제1e도를 참고하면, 공정흐름스트림의 예정된 점에서 조건을 표시하는 프로그램 제어기(40)에 대한 신호를 제공해주는 스위치접속부를 나타내고 있다. 이 신호들은 연속공정을 허용하는 시퀀스 패션(Sequential Fashion)으로 제어기로 하여금 후속프로그램업무를 실행케 해준다. 제1d도를 참고하면, D형 스위치접속부는 동결밸브(344) 및 공정 흐름라인의 예정점과 프로그램제어기(40)간에 연결된 압력 또는 가스 농도 스위치(346)를 포함하고 있다. 스위치(346)는 가스흐름라인의 예정점에서 가스의 압력이나 농도에 따라 공정의 단계완결을 표시하기 위해 개폐된다. 상기 스위치는 라인(350 및 352)을 지나고 동결밸브(344)를 통하는 상기 조건들을 감지한다. 프로그램 제어기(40)는 스위치의 기능 즉, 개폐에 따라 공정라인의 예정점에서 공정상태를 표시하는 스위치(346)로부터 라인(348)을 통해 신호를 받는다. 스위치의 역할은 표 1에 따라 사용된 스위치에 의해 라인상에서 가스의 압력이나 순도를 조절하는 것이다.
제1e도를 참고하면, E형 스위치접속부(84;제2도)는 적어도 2개의 공정흐름 라인(84a,b)과 제어기(40)간에 연결된 적어도 3개의 스위치(표 1의 스위치1,2 및 3)를 통합하는 산소분석기(354)와 솔레노이드 제어밸브(356 및 358)를 포함하고 있다.
솔레노이드 제어밸브(356 및 358)는 솔레노이드 작동기와 게이트밸브를 포함한다. 제어기(40)는 산소분석기(354)로부터 라인(372)을 지나 제어기까지 제공된 신호의 기능으로써, 제어신호를 라인(368 및 370)을 통해 각 솔레노이드 작동기에 제공해준다. 프로그램 제어기에 대한 신호는 공정 흐름 라인(84a,b)의 예정점에서 가스의 순도를 표시해준다.
상기가스의 순도는 공정 흐름라인(84a)으로부터 라인(373), 밸브(356), 라인(374)을 지난후에, 그리고 다른 공정 흐름라인(84b)으로부터 라인(376), 밸브(358), 라인(378)을 지난후에 산소분석기(354)에 의해 검출된다. 특히, 표 1은 한렬의 탑에서 수행되거나 완결되는 특별가스분리단계에 의한 D형 및 E형 스위치 접속부를 나타낸 것이다.
제2도를 참고하면, 전반적인 가스흐름에 의한 시스템(10)이 나타나 있다. 분류될 순환공기는 주공기 공급밸브(1)를 통하여 라인(400)을 지나 탑의 양렬을 공유하는 다지관(22)으로 유출시키는 송풍기(20)를 통해 공정에 공급된다. 순환공기의 흐름은 프로그램 제어기(40)에 의한 밸브(1)의 개폐로 제어된다.
제어기(40)는 밸브(1)를 개폐시키는 솔레노이드 작동밸브를 제어하기위해 라인(457)을 통해 제어시그날을 A형 밸브접속부(27)에 제공한다. 가스와 같은 공급공기는 저장탱크(17)에 예치되며 라인(402)을 따라 송풍기에 공급되기도하여 다지관(22)에 유출된다, 탱크(17)의 공기흐름은 제어기(40)에 의한 순환밸브(2)의 개폐로 제어된다. 제어기(40)는 순환밸브(2)를 개폐시키는 이중작동 스위치를 제어하기 위해 라인(458)을 통해 제어신호를 C형 스위치 밸브 접속부에 제공한다. 분류될 다지관(22)의 공기는 라인(404)을 통해 예처리상(16a)에, 또는 라인(406)을 통해 예처리상(16b)에 공급된다. 표 2는 적합한 공정단계의 기능에 따라 개폐될때의 밸브를 설명한 것이다. 분리될 공기는 제어기(40)의 제어하에 예정시간에 각각, 예처리상(16a,16b)을 통해 라인(408,410)을 지나 주흡착탑(18a,18b)에 도입된다. 산소농축가스는 흡착단계시 주흡착탑(18a와 18b)에서 유출하는 가스로서 각각 라인(412와 414)을 통해 산소 생성 저장 탱크(34)에 공급된다. 상기 탱크(34)의 출량은 라인(416)을 통해 흐른다.
헹굼단계시, 질소는 질소생성 저장탱크(76)로부터 질소헹굼라인(418)을 지나 송풍기(20)에 의해 배출되어 라인(404 또는 406)을 통해 예처리상을 경유하여 제1렬 또는 제2렬에 공급된다.
주 흡착탑(18a 또는 18b)으로부터 라인(412 또는 414)을 통해 유출되는 공기는 질소배출 다지관(78)을 지나 저장탱크(17)에 공급된다. 한편 질소 생성가스는 밸브(415)에 의해 탱크(76)로 부터 제거된다. 진공화 단계시, 라인(404)을 통하는 제1렬이나 라인(406)을 통하는 제2렬로부터 유출하는 질소는 질소공급 다지관(82)을 통하고, 펌프(80)를 통하고, 라인(420)을 통해 저장탱크(76)에 저장되므로써 진공펌프(80)는 제1렬이나 제2렬의 탑을 진공화시킨다. 송풍기(20)를 통하는 공기는 예를들어, 공기 분리단계나 헹굼단계가 수행되지 않을때 라인(422)을 통해 예정시간에 순환된다. 공기 송풍기 순환밸브(3)는 제어기(40)에의하여 A형 접속부(50)를 통해 제어된다.
시스템(10)을 상세히 설명하면, 가스분리단계는 시스템(10)에 의해 수행되고 제어기(40)에 의해 제어되는 바, 보통 공정밸브의 개폐를 강조하는 설명할 것이다. 얼마다 많은 렬들이 병렬로 결합되었는지에 상관없이 각렬은 예정시간에 가스를 흡착한다.
흡착은 환경온도와 압력에 가까운 순환공기가 적어도 한렬의 압력조정된 주 흡착탑을 통해 흐를때 일어난다. 주 흡착탑은 공기의 특별성분을 보지하기 위해 제올라이트 A형, X형 또는 합성모르덴나이트 같은 흡착물질을 함유하고 있어 공기로부터 질소를 선별 흡수한다. 공기는 물 및 이산화탄소 같은 불순물을 제거하기 위해 상기 흡착상을 통과하기전에 예처리된다. 상기 예처리는 미합중국 특허 제4,264,340호에 참조되어 있다. 산소 농축 생성 기스의 유출 스트림은 주 흡착탑의 출구단으로부터 배출되어 다른 공정 또는 또 다른 공정단계 즉, 재압조정단계시의 주흡착상과 예처리 흡착상의 포화를 이해 제거된다. 상기 흡착 단계는 예정 압력이 탑에서 산출될때 또는 농축생성가스의 예정 순도수준이 탑의 유출단에서 형성될때까지 계속된다.
제1렬에서 흡착을 일으키기 위해서는 공정밸브 1,4,8 및 11이 열려야만 한다. 밸브(8)은 제어기(40)에 의해 라인(460)을 통해 제어된 A형 접속부(60)에 의해 열려진다. 공정밸브(11과 4)는 각각, 2개의 B형 접속부(62과 56)에 이해 열린다. 제어기(40)는 접속부(56,62)의배르를 작동시키기 위해 제어라인(462과 464)을 통해 시그날을 전송한다.
제2렬에서 흡착을 일으키기 위한 공정밸브의 열림제어는 상기와 같은 방법으로 행해진다. 특히, 이를 위해서는 밸브 1,5,9 및 13이 열려야 한다. 제어기(40)는 각각 공정밸브(5와 13)를 열리도록 하기 위해 신호를 라인(466과 468)을 통해 B형 접속부(66과 72)에 전송한다. 또한, 동시에 연속적으로 공정밸브(9)를 열리도록 하기위해 신호를 라인(470)을 통해 A형 접속부(70)에 전송한다. 흡착은 E형 접속부(84)로 표시된 산소분석기의 고순도 산소스위치 1(표 1)의 폐쇄하에 양렬에서 종료된다. 특히, 흡착은 산소분석기 접속부(84)가 공정라인(412)으로부터의 분석기 입량부(84a)를 통해 예정된 높은 산소순도를 검출하게 될때 제2렬에서 종료된다.
유사하게, 흡착은 분석기가 공정라인(414)으로부터의 분석기입량부(84b)를 통해 예정된 높은 산소순도를 검출하게 될때 제2렬에서 종료된다. 제어기(40)는 공정라인(450)을 통해 신호를 받으므로써 분석기조작을 제어하게 되는데, 산소순도는 스위치(1)가 닫히고 흡착이 종료되었을때 나타난다. 교대로, 제어기는 상기렬의 흡착완결에 좌우되는 분석기 접속부(84)의 게이트밸브를 개폐시키기 위해 라인(452와 454)을 통해 신호를 전송한다.
제2도의 양렬에서의 흡착에 이어 일어나는 공정단계는 질소 가스헹굼이다. 공기는 헹굼단계시 상기렬을 통하여 흐르지 못한다. 대신에, 흡착상은 헹굼목적으로 저장되었던 질소를 예처리 및 주흡착탑을 통해 흘러 헹궈지게 한다. 흡착탑의 행굼시에 생산되는 생산되는 유출액을 회수하여 나중 흡착단계의 공급가스 일부로 사용하기위해 저장한다. 헹굼단계는 흡착탑이 고순도질소로 포함될때까지 계속된다. 제1렬에서 헹굼이 일어나려면 공정밸브(14,4,8) 및 (15)가 열리고(1) 및 (11)이 닫혀야한다. 제어기(40)는 공정밸브(14)를 열리도록하기 위해 A형 접속부(50)의 솔레노이드 작동밸브에 제어라인(572)을 통하여 신호를 전송한다. 공정밸브(4와 8)는 제1렬이 흡착단계로부터 열린채로 유지된다. 제어기는 공정밸브(15)를 열리도록하기 위해 제어라인(474)을 통하여 신호를 접속부(62)의 작동밸브에 전송한다. 또한, 제어기는 공정밸브(11)를 닫히도록 하기 위해 제어라인(464)을 통하여 접속부(62)에 신호를 전송하기도 한다. 제2렬에서의 헹굼단계를 이행하기 위한 공정밸브의 개폐제어는 동일방법으로 실행된다.
제2렬에서 헹굼이 일어나려면 공정밸브 14,5,9 및 12가 열리고 1 및 13이 닫혀야한다. 밸브(14)는 전술된 방법으로 열린다. 밸브(5와 9)는 제2렬의 흡착단계로부터 열린채로 유지된다. 제어기(40)는 공정밸브(12)를 열리도록 하기 위해 제어라인(476)을 통하여 신호를 접속부(72)의 예정된 솔레노이드 작동밸브에 전송한다.
또한, 제어기는 공정밸브(13)를 닫히도록 하기 위해 제어라인(468)을 통하여 신호를 접속부(72)의 또 다른 솔레노이드 작동밸브에 전송한다. 헹굼단계는 저산소순도가 산소분석기 접속부(84)에서 검출될때 양렬에서 종료된다. 특히, 저산소스위치(2)의 닫힘은 헹굼단계의 종료를 나타내는 것으로 신호가 제어기(40)에 전송된다.
산소분석기의 프로그램제어기 제어는 전술한 바와같다. 양렬에서 헹굼단계가 종료됨에 따라 D형 접속부(61)의 저순도질소 스위치는 질소저장탱크(76)의 질소순도가 낮을때 닫힌다. 제어기는 저순도 질소 스위치의 폐쇄를 표시하는 신호를 제어라인(478)을 통해 받으며 계속해서 탑의 제1 또는 제2렬에서의 헹굼단계를 종료시킨다.
상기 탑의 양렬에서 일어나는 헹굼단계 다음으로 탈착 또는 진공화 단계가 일어난다. 질소흐름은 불연속이었지만 헹굼렬의 주 흡착탑은 탑압력을 예정수준으로 감소시키므로써 진공화될 것이다. 질소농축가스 스트림은 렬의 입구단으로부터 배출되어 일부는 양탑의 후속헹굼단계를 위해 저장되고 일부는 생성가스로 제거된다.
1개 이상의 탑이 연속적으로 즉, 공급가스 예처리탑과 주 흡착-분리탑같이 연속적으로 사용된다면 진공화단계는 2개의 조작위상(phase)을 요한다. 첫째로 진공화는 상기탑이 압력이 예정 수준으로 감소되었을때 주 흡착탑에서 완결된다. 특히, 압력의 조작범위는 40-200 Torr, 바람직하게는 60-110 Torr이다.
둘째로, 진공화는 예처리탑의 압력이 주 흡착탑의 압력보다 적어도 10 Torr낮게 감소되었을때 예처리탑에서 완결되고 계속해서 주 흡착탑에서 완결된다. 특히, 바람직한 압력범위는 10-100 Torr, 더욱 바람직하게는 20-70 Torr이다.
제1렬에서 진공화를 일으키려면, 공정밸브 6과 8이 열리고 4와 15가 닫혀야 한다. 접속부(56)에 의해 공정밸브(6)는 열리고, 공정밸브(4)는 닫힌다. 제어기는 공정밸브(4)를 닫히도록 하기 위해 제어라인(462)을 통하여 시그날을 예정된 솔레노이드 작동제어밸브에 전송하고, 공정밸브(6)를 열리도록 하기위해 제어라인(480)을 통하여 신호를 또 다른 솔레노이드 제어밸브에 전송시킨다. 헹굼단계후, 적어도 진공화단계의 제1이상을 위해 공정밸브(8)는 열린채로, 공정밸브(11)는 닫힌채로 유지된다. 제어기는 공정밸브(15)를 닫히도록 하기위해 라인(474)을 통하여 접속부(62)의 예정된 솔레노이드 작동밸브에 제어신호를 전송해준다. 탑의 제2렬에서의 진공화는 동일방법으로 제어된다. 제2렬에서 진공화를 일으키려면 공정밸브(7과 9)가 열려야 한다. 공정밸브(5와 12)가 닫히고 밸브(13)가 열려진다.
제어기(40)는 공정밸브(7)를 열리도록 하기위해 라인(482)를 통하여 접속부(66)의 밸브에 제어신호를 전송한다. 헹굼단계후, 적어도 진공화단계의 제1위상에 공정밸브(9)는 열리고 공정밸브(13)는 닫혀진다. 제어기(40)는 밸브(5)를 닫히도록 하기위해 라인(466)을 통하여 접속부(66)의 밸브에 제어신호를 전송한다. 유사하게, 공정밸브(12)를 닫히도록 하기위해 라인(476)을 통하여 제어신호를 전송한다. 진공화는 상기탑에서 시작하며 각렬이 진공화(탈착)됨에따라 연속적으로 결합된 예처리탑에서 게속된다. 진공화는 예처리탑에서 계속되는 것외에 주 흡착탑에서 종료된다. 주 흡착탑은 예처리탑에서 계속 압력을 감소시키므로써 재압 조정된다.
제1렬에 관련해서, D형 스위치 접속부(36; 제1렬 진공스위치)는 상(18a)에서의 진공이 예정수준에 도달할때 닫힌다. 접속부(36)에서, 진공스위치의 폐쇄는 라인(484)을 통하여 진공화압력이 제1렬의 주 흡착탑에서 예정수준을 산출했음을 표시하는 제어기(40)에 신호를 생성시킨 것이다 그후, 제어기(40)는 공정밸브(8)를 닫히도록 하기위해 라인(460)을 통하여 제어신호를 접속부(60)에 전송하고, 공정밸브(11)를 열리도록 하기위해 라인(464)을 통하여 제어신호를 접속부(62)에 전송시킨다. 결과에 따라, 진공화는 예처리상(16a)에서 예정시간동안 계속되며 압력조정은 주 흡착상(18a)에서 일어난다. 이러한 예처리상에서의 진공화 시간은 상(16a)에서의 압력이 시간에 관련되기 때문에 압력을 감지하는데 효과적이다. 탑(18a)는 환경압력 수준이나 이에 가까운 산소 저장탱크(34)와 직접 연결되므로 압력이 조정된다.
제2렬에서, D형 스위치 접속부(37; 제2렬 진공스위치)는 탑(18b)에서의 진공이 예정수준에 도달할때 닫힌다. 접속부(37)의 진공스위치 폐쇄는 라인(486)을 통하여, 진공화 압력이 제2렬의 주 흡착탑에서 예정 수준에 도달했음을 표시하는 제어기(40)에 신호를 생성시킨 것이다. 그후, 제어기(40)는 공정밸브(9)를 닫히도록 하기 위해 라인(470)을 통하여 제어신호를 접속부(70)에 전송하고 공정밸브(13)를 열리도록 하기 위해 라인(468)을 통하여 제어신호를 접속부(72)에 전송한다. 결과에 따라, 진공화는 예처리상(16b)에서 예정시간동안 계속되며 압력조정은 주 흡착상(18b)에서 일어난다. 이러한 시간은 전술된 바와 같이 감지하는데 효과적이다.
탑(18b)은 환경압력 수준이나 이에 가까운 산소 저장 탱크(34)와 직접 연결되므로 압력이 조정된다. 가스 흡착이 다시 시작되기전에 가스 분리공정의 제1단계는 상기렬의 진공화단계가 완결되기 전에 각렬의 주 흡착탑에 시작되는 압력조정단계이다. 산소농축가스는 흡착단계시 주흡착탑에 제공된다. 1개이상의 탑이 상기 시스템에서 사용됨에 따라 각 탑에서의 재압력조정은 예정된 상태로 연속적으로 일어난다. 주흡착탑은 예처리탑이 재압조정을 시작하기전에 환경 압력에 가깝게 재압조정된다. 재압조정은 압력이 예정수준 즉, 환경압력에 가까운 수준에 도달할때 각 탑에서 종료된다. 일단 압력조정이 주흡착상(18a)에서 일어나면, 제어기(40)는 예정시간에 걸쳐 예처리상(16a)에서 압력조정이 일어나도록하는 공정밸브(8)를 열리게 하기위해 라인(460)을 통하여 제어신호를 전송한다. 이 시간에 밸브(4)가 닫힌다.
제1렬의 압력 조정 말기에서, D형 스위치 접속부(86)는 압력수준이 환경 압력에 또는 이에 가깝게 바람직하게는 적어도 650Torr에 도달할 때 닫힌다. 접속부(86)에서의 압력 조정 스위치 폐쇄는 공정밸브(4)를 열리도록 하기 위하여 라인(462)을 통하여 제어신호를 교대로 전송하는 제어기(40)에 라인(488)을 통하여 제어신호를 생성시킨 것이다. 유사하게, 제2렬이 압력 조정될때, 제2렬 압력 조정 스위치인 D형 스위치접속부(87)는 제어기가 라인(490)을 통하여 제어신호를 전송하므로써 닫힌다.
상기 스위치는 압력 수준이 환경 압력이나 이에 가깝게 바람직하게는 적어도 650Torr일때 닫힌다.
제어기는 공정밸브(5)를 열리도록 하기 위해 라인(466)을 통하여 제어신호를 전송한다.
각 경우에서, 상기렬들은 제어기가 전술된 바와같이 적합하게 공정밸브를 개폐시키기 때문에 흡착단계를 시작하게 된다.
상기 공정의 단계들은 각렬, 흡착단계, 헹굼단계, 진공화(탈착 또는 정화)단계 및 재압조정단계에 관해서 위상으로부터 연속적으로 반복 수행된다.
전술된 바와 같이, 가스분류는 진공스윙 흡착에 의해 수행된다. 주요한 제어 파라미터는 탈착-흡착현상이 온도에 매우 민감하기 때문에 환경온도 변동효과에 따른다. 공정을 조작하는 바람직한 형식은 흡착, 질소헹굼 및 압력 조정단계시 가스 유속을 일정하게 유지하고, 진공화단계시 진공펌프속도를 일정하게 유지하는 것이다. 그러나 가스유속이 일정하게 유지될때, 공정순환시간은 실제환경온도가 변화(설계온도로부터 감소하거나 증가)함에 따라 변한다(증가 또는 감소). 특히, 상기 공정은 최적설계 온도에서 정격생산능력을 개선하기 위해 설계된 것이므로 공정조작시 온도가 떨어짐에 따라 흡착능력이 증가한다. 흡착능력이 증가함에 따라 흡착, 질소헹굼, 진공화, 압력조정단계시 더 많은 양의 가스를 상기 공정에 공급하거나 이 공정으로부터 제거되도록 해야한다.
그러나 본 발명에 관한 양호한 실례를 보면, 가스유속은 흡착, 질소헹굼, 압력조정단계시 일정하게 유지되고, 펌프속도는 진공화시 일정하게 유지된다. 흡착능력을 변화시키는 동안 최적가스분리를 유지시키기 위해서 각 공정단계의 시간을 지속시키는 것은 공정의 온도를 변화시키기 위한 것이다. 예를들어, 각 공정단계의 시간지속은 공정온도가 감소하거나 증가함에 따라 증가하거나 감소한다.
제3a-e도에서 설명될 부동시간 포맷제어시스켐은 전술한 가스 분류공정 단계를 제어하기 위해 사용된다.
일반적으로, 상기 제어시스템은 공정 스트림상의 여러점에서 가스압력 및 조성같은 예정된 공정 파라미터들의 변화를 감지하므로써 다른 공정 단계를 조정한다. 그후, 시스템은 상기 공정을 통하여 가스의 흐름방향을 제어하기 위해 적합한 밸브를 개폐시키므로써 공정상의 다음단계가 자동적으로 연속 시작된다. 공정 조작상에 설치된 구속 장치는 진공펌프(80)를 연속 조작하는 제어시스템과 적어도 흡착, 질소헹굼, 압력조정단계와 같은 지속시간을 갖는 진공화 단계를 포함하고 있다. 부언하면, 시간지연은 제1렬의 탑에서 일어나는 연속흡착 질소헹굼 단계와 제2렬의 탑에서 일어나는 흡착 질소헹굼 단계간의 수행에서 발생한다.
송풍기(20)는 상당한 동력을 필요로함이 없이 이러한 시간이 지연되는 동안 공전을 한다. 부동시간 제어 시스템의 포맷에 통합한 가스분리공정의 부가성질은 흡착단계의 말기와 질소헹굼 단계의 말기에서 주흡착탑 유출단의 가스 순도와 가스 유속 변화를 감지하는 것이다. 더우기, 진공펌프는 별도의 상당량 에너지를 소모함이 없이 탑을 정화할 목적으로 예정 압력 수준이 가장 낮게 산출된 후에라도 예처리탑의 진공화를 계속하게 한다. 연속적으로 조정된 가스 조정물 또는 순도 또는 탑압력은 공정의 각 단계의 시간지속을 제어하고 결정하는 제어기(40)에 신호를 제공시키기 위한 것들이다.
다음은 제2도에 나타난 분류 시스템의 각렬에서의 서로 다른상으로부터 의에, 동시에 일어나는 자동제어공정의 단계를 설명한 것이다.
상기 공정 단계는 표 2와 3에 설명된 바와 같이 밸브의 개페에 의하여 설명될 것이다. 표 2와 3은 공정흐름 스트림의 예정점에서의 압력과 가스 순도에 관한 것이다.
가스분류 시스템(10)의 제어기(40)에서 프로그램된 부동시간 포맷 제어는 제3a-3e도를 참고로 설명할 것이다.
제3a도를 참고하면, 상기 공정은 블록(110)에서 고정제어 포맷이나 자동제어 포맷을 선택하므로써 시작한다. 이에따라, 양렬에서의 질소헹굼을 위한 헹굼 타이머가 고정되며 시스테은 블록(112)에서 예정된 시간 대기한다. 제어기(40)는 블록(114)에서 각렬이 720Torr보다 크게 압력조정을 완결시켰는지를 결정하는 제1렬 및 제2렬 압력조정 스위치(36,37)로 부터 시그날을 받는다. 양스위치가 열려있다면 압력조정이 완결되지 못한것이고 제1렬 및 제2렬에 대한 공급밸브(4,5)가 열린것이므로 상기 공정은 각렬의 탑(118)이 720Torr보다 크게 압력 조정될 때까지 대기한다. 각 진공스위치는 각렬의 압력조정말기를 나타내는 것으로 이에따라 닫히며 모든 공정펌프, 압축기 및 송풍기는 블록(122)에서 시작된다. 공급공기는 흡착이 시작될때까지 밸브(3)를 통하여 순환된다.
산소분석기(84)는 블록(124)에서 고순도 산소 스위치(1), 저순도 산소 스위치(2)를 닫히고 저순도 산소 스위치(3)를 열리게한다. 스위치(3)는 질소순도가 70%보다 클때 작동하는 동안 공기정화말기를 신호해주기 위해 닫힐 것이다. 밸브(1,4,15 및 8)는 밸브(3)가 닫히면 열린다. 상기 공정은 적합한 밸브를 개폐시키기 위해 블록(126)에서 신호를 기다리고 저순도 산소스위치(3)를 닫히도록 하기위해 블록(128)에서 신호를 기다린다. 이는 제1렬탑의 주흡착탑 유출구에서의 질소가스 순도가 70%보다 클때 공기정화의 말기임을 신호한다. 밸브(1,4 및 15)는 블록(129)에서 닫힌다.
제3a도의 버블(1)에서, 상기 공정의 작동은 완결되며 제3b-c에 나타난 것처럼 2사건이 동시에 일어난다. 특히, 질소헹굼에 이어 일어나는 제2렬 흡착은 재압조정에 이어 일어나는 제1렬 진공화와 함께 동시에 일어난다. 제2렬 흡착/헹굼은 제3b도에, 제1렬 진공화/재압조정은 제3c도에 나타나 있다. 먼저 제3b도를 참고하면, 버블(1)의 공정작동 말기로부터 제2렬 흡착단계는 밸브(1,5,9 및 13)가 열릴때 시작하며 밸브(3)는 블록(130)에서 닫힌채로 유지된다. 밸브(13)는 산소저장탱크(34)에 대한 산소생성가스를 탈기시킨다. 제어기(40)는 상기 생성기가 자동식인지를 블럭(131)에서 결정한다.
상기 공정이 자동식이라면, 포맷제어는 산소순도가 70-90%(바람직함) 또는 질소순도가 30-10%일때 산소분석기의 고순도 산소 스위치91)가 닫힐때까지 블럭(133)에서 대기한다. 제어기는 상기 생성기가 자동 산소 형식인지를 블럭(135)에서 결정한다. 그렇지않으면, 헹굼단계가 시작한다. 그러나, 자동식이라면 상기 제어기는 블럭(136)에서 밸브(1,5 및 13)를 닫히게 하는 반면 송풍기 기공밸브(3)를 열리게 한다.
상기 시스템이 블럭(131)에서 자동형식이 아니라면 제어기(40; 여기서는 “제어시스템”이라고 칭함)는 블럭(132)에서 일어날 흡착을 대기한다. 흡착발생후, 상기 제어시스템은 헹굼단계가 블럭(134)에서 허용되는지를 결정한다. 헹굼단계가 허용되지 않는다면 밸브는 전술된 바와같이 블럭(136)에서 열리고 닫힌다. 그렇지 않으면 헹굼단계는 시작된다. 제2렬의 질소헹굼은 밸브(13)가 닫히고 밸브(12)가 열릴때 시작한다. 상기 제어시스템은 예정된 시간을 기다린 후 제어기(40)는 밸브(2)를 닫히게, 밸브(14)를 열리게, 밸브(1)를 닫히게 한다. 다시 제어시스템은 블럭(138)에서 적합한 밸브를 개폐시키기 위해 예정시간 대기한다. 시스템이 140에서 자동이 아니라면, 제어기(40)는 블럭(146)에서 헹굼이 일어날 때까지 대기한다. 시스템이 자동식이라면 제어기(40)는 제2렬의 주흡착탑 유출구에서의 가스순도가 15% 산소이하 또는 85% 질소이상일때 저순도 산소 스위치(2; 표 1)가 닫힐때까지 또는 접속부(61)의 저순도 질소스위치가 블럭(142)에서 제2렬이 질소헹굼 단계말기를 신호해줄때까지 대기한다. 일단 헹굼단계가 탑의 제2렬에서 완결되면 블럭(144)에서 밸브(5,12 및 14)는 닫히고 밸브(3)는 열릴 것이다. 전술된 바와 같이, 제3b도의 사건과 함께 동시에 일어나는 다른 사건은 제3c도와 같은 제1렬 진공화와 재압조정을 포함한다. 제3a도의 작동과정말기를 표시하는 제3b도의 버블(1)로 부터, 포맷제어는 제1렬의 진공화에 이은 재압단계의 출발인 버블(2)로 계속되기도 한다.
제3c도의 버블(2)로 부터, 제1렬 진공화는 밸브(6)가 블럭(148)에서 열릴때 시작한다. 상기 제어시스템은 이 밸브를 열릴때까지 대기한후 주흡착탑(18a)의 압력이 예정치보다낮을 때, 예를들어 65Torr일때 제1렬 진공스위치(접속부 36)가 닫힐때까지 블럭(150)에서 대기한다. 이는 제1렬 진공화단계말기를 신호해준 것이다. 제1렬의 주흡착탑에서 압력이 65Torr보다 낮을때 밸브(8)는 블럭(152)에서 닫힌다. 제어기는 탑(18a)이 탱크(34)와 결합되어 있기 때문에 재압조정을 하게끔 하는 블럭(154)에서 생성밸브(11)가 열리기전에 블럭(155)에서 밸브(8)가 닫힐때까지 대기한다. 제어기는 탑(18a)이 재압조정함과 동시에 예처리탑(16a)에서 진공화가 계속될때까지 블럭(155)에서 대기한다. 제어기는 탑918a)이 재압조정함과동시에 예처리탑(16a)에서 끝난다. 이점에서, 탑(18a)은 재압조정되고 예처리탑(16a)은 진공화된다. 밸브(8)는 예처리상(16a)의 재압조정을 위해 블럭(157)에서 열린다. 접속부(86)의 제1렬 압력조정스위치는 압력이 블럭(160)에서 650Torr를 초과할때 제1렬 재압조정말기를 신호해주기 위해 닫힌다. 블럭(157)에서 예처리탑(16a)의 재압조정 시작에 앞서, 제2렬 진공화에 이은 재압조정의 동시 사건은 제3도와 버블(5)에서 시작을 일으킨다.
다시말해서, 제2렬 진공화에 이은 재압조정은 제1렬 예처리탑의 재압조정에 이은 제1렬 흡착 및 버블(4)에서 시작하는 질소헹굼단계와 함께 동시에 일어난다. 제1렬 흡착 및 헹굼은 제1렬 재압조정 스위치가 블럭(160)에서 닫힌후 일어난다. 흡착에 이은 제1렬의 헹굼은 제3e도의 버블(4)에서 시작되므로 먼저 언급할 것이다. 제3e도에 나타난 바와같이, 제1렬의 흡착은 블럭(166)에서 밸브(1,2,4,8)이 열리고 밸브(3)가 닫힐때 시작한다. 제어시스템은 이 시스템이 블럭(168)에서 자동식 여부를 결정하기전에 상기 밸브들이 개폐될때까지 예정시간 대기한다. 상기 시스템이 자동형식이 아니라면, 제어시스템은 블럭(178)에서 헹굼단계가 시작할 수 있는지 결정되기전에 블럭(170)에서 제1렬 흡착이 일어날때까지 예정시간 대기한다. 블럭(168)에서 자동형식이라면, 제어기는 산소순도가 70%이상(바람직) 또는 질소순도가 30%이하일때 블럭(172)에서 스위치(1)가 열릴때까지 대기한다. 상기 제어시스템은 자동산소형식이 블럭(176)에서 시작하는지를 결정한다.
상기 시스템이 자동산소형식이라면, 또는 블럭(170)에서 흡착을 기다린후 헹굼이 블럭(178)에서 허용되지 않는다면 블럭(177)에서 밸브(1,4 및 11)는 닫히고 밸브(3)는 열린다. 블럭(176)에서 시스템이 자동산소형식이 아니고, 블럭(178)에서 헹굼단계가 허용된다면, 질소헹굼은 제1렬에서 시작될 것이다. 제1렬의 탑은 블럭(184)에서 닫힐때까지 대기한다. 다른 경우에서, 행굼이 제1렬탑에서 완결될때 블럭(192)에서 밸브(1과 11)가 닫히고 밸브(4와 15)가 열릴때 헹굼을 시작한다. 제어시스템(10)은 공기송풍기(20)가 저장탱크(76)로부터 제1렬까지 질소가스를 제공해줄때까지 대기한다. 이로부터, 밸브(2)는 닫히고 밸브(14)는 열린다.
상기 제어시스템은 블럭(186)에서 본 시스템이 자동형식으로 시작하는지를 결정하기전에 예정시간 대기한다. 블럭(186)에서 상기 시스템이 자동형식이 아니라면 제어시스템은 헹굼단계를 완결시키기 위하여 질소 가스가 제1렬 탑을 통해 내뿜어질때까지 블럭(190)에서 대기한다. 자동형식이라면, 제어기는 산소 순도가 15%이하(바람직) 또는 질소순도가 85%이상일때 산소분석기(84)의 스위치(2)가 닫힐때까지, 또는 저순도 질소 스위치가 블럭(191)에서 닫힐때까지 대기한다. 다른 경우에서, 헹굼이 제 1 렬탑에서 완결될때 블럭(192)에서 밸브(4,14 및 15)는 닫히고 밸브(3)는 열린다. 이것은 제2렬 진공화 및 재압조정단계와 함께 일어나는 제1렬 흡착 및 헹굼단계를 완결시킨 것이다. 제2렬탑의 진공화 및 재압조정단계는 제3d도를 참고로 설명될 것이다.
특히, 제2렬탑의진공화가 시작되는 반면 제1렬의 예처리탑(16a)은 재압조정된다. 제2렬의 진공화는 제1렬탑의 헹굼위상시 계속된다. 한렬에서의 진공화와 다른렬에서의 헹굼은 동시에 일어난다.
제3d도는 제2렬에 대한 제3c도로 부터 버블(5)에서 진공화단계가 시작함을 나타낸 것이다. 진공화는 밸브(7)가 블럭(198)에서 열릴때 제2렬에서 시작한다. 상기 제어시스템은 밸브(7)가 열릴때까지 예정시간 대기한후 주흡착탑(18b)의 압력이 예정치이하로 강하 예를들어, 65Torr일때 접속부(37)의 제2렬 진공스위치가 닫힐때까지 블럭(199)에서 대기한다. 진공화는 제2렬 주흡착탑 및 예처리탑에서 일어난다. 제어기(40)는 주흡착탑(18b)이 재압조정되고 예처리탑(16b)에서 진공화가계속되도록 블럭(200)에서 밸브(9)가 닫힐때까지 대기한다. 블럭(13)는 블럭(201)에서 열려 탑(18b)을 재압조정시킨다. 제어시스템은 블럭(202)에서 대기하는 반면에 탑(18b)은 재압조정된다. 재압조정되는 동안, 예처리탑(16b)은 블럭(204)에서 밸브(7)가 닫히기전에 완전진공화된다.
이에따라, 블럭(210)에서 밸브(9)가 열려 예처리 탑(16b)은 재압조정된다. 그러나, 밸브(9)가 열리기전에 버블(6)에서의 제어시스템은 제3c도에 나타난 바와같이 제1렬의 진공화단계를 시작하게 한다. 다시말해, 제2렬의 예처리탑이 재압조정되고 있는 반면에 제1렬은 진공화단계를 시작한다. 예처리탑(16b)은 블럭(212)에서, 예처리탑의 압력이 650Torr에 이르거나 초과한 후 접속부(87)의 제2렬 압력조정스위치가 닫힐때 완전히 재압조정된다. 이는 제2렬이 완전히 재압조정되고, 제1렬이 제1렬의 재압조정준비를 위해 진공화 단계를 시작했기 때문에 상기 제어시스템은 버블(3)에서 계속 진행되어 블럭(130)에서 제2렬 흡착을 시작하며 이에이어 연속적으로 각 공정단계가 일어난다. 공정단계의 시퀀스는 전술된 바와같이 실질적으로 연속원리상에서 반복되어 각각의 다른렬에 관하여 위상으로부터 제어될 각렬의 가스분리단계를 수행하게 된다. 상기 총 부동포맷제어 시퀀스는 보조장치 조작기(41)와 접속하고, 상기 공정을 통하여 예정된 점에 위치한 변환기로부터의 신호에 응답하여 개폐된 스위치로 부터 신호를 받는 프로그램제어기(40)에 의해 수행된다. 상기 변환기는 상기 공정을 통하여 예정된점에서 가스순도 및 압력수준에 응답한다. 제어기(40)는 가스순도 및 압력의 기능으로써 신호를 전송하여 예정된 자동스퀀스로 각 공정단계를 계속하게하는 적합한 공정밸브의 개폐를 제어한다.
[표 1]
Figure kpo00002
[표 2]
Figure kpo00003
[표 3]
Figure kpo00004

Claims (9)

  1. 고순도의 질소와 산소가 농축된 생성 가스를 분리 회수하기 위해 선별흡착하는 예처리상(16a,b) 및 공기분류상(18a,b)으로 구성된 적어도 한렬의 상에 공기가 도입되는 흡차단계와 상기렬의상들이 고순도 질소로 포화되는 헹굼단게와, 질소농축 가스가 상기렬의 상들로부터 회수되는 진공화 단계와, 상기렬의주위 압력수준에 가깝게 상승 근접시키는 압력 조정단계로 이루어진 진공스윙흡착공정에 있어서, 이 공정을 제어하는 제어기(40)와 다음(가),(나),(다),(라),(마)로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공스윙 흡착공기분류 제어 장치. (가) 상기 흡착단계시 공기가 상기렬의 상을 통과할때 가스조성물을 분석하는 산소분석기(354)오, 이 가스 조성물 신호를 상기 제어기(40)에 전달하는 라인(372)과, 상기 제어기(40)의 흡착종료 신호에 응답하여 예정된 고수준의 산소조성물이 검출될때 상기 흡착단계를 종료시키는 주공기유입밸브(1)로 구성된 E형 스위치 접속부 (나) 상기 헹굼단계시 예정된 저수준의 산소조성물이 검출될때 상기 제어기(40)으로부터 헹굼단계를 종료시키는 신호를 받는 C형 스위치 접속부와 이 신호를 받아 헹굼단계를 종료시키는 밸브(2) (다) 진공화단계시 예정된 준대기압 수준이 검출될때 첫번째로 상기 공기분류상(18a,b)와, 두 번째로 상기 예처리상(16a,b)에서 상기 제어기(40)에 진공화 종료신호를 발생하는 압력 또는 가스농도 스위치(346)와, 이 신호를 전달하는 라인(348)과, 이진공화를 종료시키는 밸브(8,9)로 구성되어 상기 렬에서 압력수준을 결정하는 D형 스위치 접속부(36,37) (라) 상기 (다)에서 상기 제어기(40)로부터 진공화종료신호를 받아 상기 밸브(8,9)로 신호를 전달하는 A형 밸브 접속부(60,70) (마) 상기 예처리상(16a,b)에서 가압단계시 예정된 압력 수준이 감지되었을 때 이 감지된 압력신호를 발생시키는 압력 또는 가스농도 스위치(346)와 이를 전달하는 라인(348)로 구성되어 압력수준을 감지하는 D형 스위치 접속부(86,87).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기(40)에 흡착 및 헹굼단계시 가스유속을 일정하게 유지시키는 흐름조절기(27)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기렬의 압력수준 감지 D형 스위치 접속부(36,37)에 진공화 지속 시간이 적어도 흡착, 헹굼, 압력조정단계의 결합지속시간과 동일하도록 제어기(40)으로부터의 신호에 응답하여 상기 공기분류상(18a,b)에서 진공화종료를 제어하는 A형 밸브접속부(60,70)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기(40)에 상기 공기분류상(18a,b)에서 진공화가 종료된 후 예정시간의 경과하에 상기 예처리상(16a,b)에서 진공화를 종료시키는 신호를 발생시키는 압력 또는 가스농도스위치(346)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어기(40)에 상기 예처리상에서의 압력수준이 적어도 650Torr 또는 주위 압력에 가깝거나 같을 때 상기 렬에서 상기 압력 조정단계를 종료시키는 밸브가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 진공화종료 밸브(8,9)에 상기 공기 분류상에서의 예정된 준대기압 수준이 40-200Torr일때 상기 공기 분류상(18a,b)에서 진공화를 종료시키기 위해 제어기(40)의 신호를 받아들이는 A형 스위치 접속부(60,70)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어기(40)에 상기 예처리상에서의 예정된 준대기압 수준이 10-100Torr 일때 상기 예처리상(16a,b)에서 진공화를 종료시키는 제어밸브(8,9)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 흡착 종료 밸브(1)에 제어기(40)의 신호에 따라 예정된 고수준의 산소 조성물이 70% 이상일때 흡착을 종료시키는 A형 밸브 접속부(27)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 헹굼 종료 밸브(2)에 제어기(40)의 신호에 따라 예정된 저수준의 산소 조성물이 15%이하일때 헹굼을 종료시키는 C형 스위치 밸브 접속부(28)가 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
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