NL2006317C2

NL2006317C2 - DEVICE AND METHOD FOR REMOVING AT LEAST ONE SUBSTANCE FROM A FLOW FLUID.

Info

Publication number: NL2006317C2
Application number: NL2006317A
Authority: NL
Inventors: Wilfried Marcel Coralie Maria Gijsel; Lieuwe Bakker
Original assignee: Storex B V
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-08-29

Description

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET VERWIJDEREN VAN TEN MINSTE ÉÉN STOF UIT EEN STROOM FLUÏDUMDEVICE AND METHOD FOR REMOVING AT LEAST ONE SUBSTANCE FROM A FLOW FLUID

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting en een 5 werkwijze voor het verwijderen van ten minste één stof uit een stroom fluïdum.The present invention relates to a device and a method for removing at least one substance from a flow of fluid.

Een bekende inrichting omvat alle eigenschappen, welke zijn gedefinieerd in de aanhef van de betreffende onafhankelijke van de bijgevoegde inrichtingsconclusies, 10 terwijl een bekende werkwijze alle eigenschappen omvat, welke zijn gedefinieerd in de aanhef van de betreffende onafhankelijke van de bijgevoegde werkwijzeconclusies.A known device comprises all the features defined in the preamble of the respective independent of the appended device claims, while a known method comprises all the features defined in the preamble of the relevant independent of the appended method claims.

Bijvoorbeeld wordt een dergelijke inrichting / werkwijze toegepast in het toepassingsgebied van het 15 onttrekken van zuurstof aan een stroom omgevingslucht om een in hoofdzaak alleen stikstof bevattende residuele stroom te creëren. Daarbij wordt de zuurstof afgevangen in een container, met en door een werkzame stof in de container.For example, such a device / method is used in the field of application of extracting oxygen from a stream of ambient air to create a residual stream containing substantially only nitrogen. The oxygen is captured in a container, with and by an active substance in the container.

Een dergelijke werkzame stof is algemeen bekend, en hier zal 20 daarnaar worden gerefereerd als actief kool.Such an active substance is generally known, and this will be referred to as active carbon.

In de bekende inrichting en bij de bekende werkwijze wordt een stroom omgevingslucht met de toevoerpomp onder verhoogde druk in de container gestuwd. De zuurstof wordt in de container uit de stroom omgevingslucht afgevangen door 25 het actief kool, en de residuele stroom verlaat de container via de uitgang. Wanneer de inrichting enige tijd in werking is geweest, treedt verzadiging van de actief kool op. De zuurstof kan worden onttrokken aan de actief kool, waartoe de toevoerpomp buiten werking wordt gesteld of ontkoppeld 30 van de toevoer van de container, of iets dergelijks. Daarna wordt de afvoerpomp aan de afvoer van de container in werking gesteld om althans bij benadering een vacuüm in de container te creëren, of althans een aanzienlijk verlaagde 2 druk daarin. Onder deze lage druk komt de zuurstof vrij uit de actief kool, en is via de afvoer terug in de omgeving te lozen of kan worden verzameld om zelf nuttig te worden gebruikt.In the known device and in the known method, a stream of ambient air is pushed into the container with the supply pump under increased pressure. The oxygen in the container is captured from the ambient air stream by the activated carbon, and the residual stream leaves the container via the outlet. When the device has been in operation for some time, saturation of the activated carbon occurs. The oxygen can be withdrawn from the activated carbon, for which purpose the feed pump is disabled or disconnected from the supply of the container, or the like. Thereafter, the discharge pump is operated at the discharge of the container to create at least approximately a vacuum in the container, or at least a considerably reduced pressure therein. Under this low pressure, the oxygen is released from the activated carbon, and can be discharged back into the environment via the outlet or can be collected for useful use.

5 Voor de afvoerpomp voor het aanleggen van de aanzienlijk verlaagde druk of zelfs vacuüm (bij benadering) komen in hoofdzaak twee soorten pompen in aanmerking om te worden ingezet in een inrichting of werkwijze, te weten olievrije contactvrije compressiepompen, zoals meer in het 10 bijzonder van het type mink-klauw, en oliegesmeerde vacuümpompen. Beide soorten pompen vertonen echter nadelen.For the discharge pump for applying the considerably reduced pressure or even vacuum (approximately), essentially two types of pumps are suitable for use in a device or method, namely oil-free contact-free compression pumps, such as more particularly of the mink claw type, and oil-lubricated vacuum pumps. Both types of pumps, however, have disadvantages.

De mink-klauw compressiepompen vertonen de eigenschap, dat die inzetbaar zijn om een verlaagde druk tot ca. 250 mbar (millibar) te creëren, hetgeen veelal een onvoldoende 15 lage of verlaagde druk is om zuurstof efficiënt en met afdoende rendement uit de actief kool te onttrekken en zo de actief kool te regenereren voor hernieuwd gebruik om zuurstof af te vangen uit een nieuwe stroom omgevingslucht als voorbeeld van een stroom fluïdum, waartoe de afvoerpomp 20 wordt losgekoppeld / uitgeschakeld, oid, en de toevoerpomp weer in bedrijf wordt gesteld.The mink-claw compression pumps have the property that they can be used to create a reduced pressure of up to approximately 250 mbar (millibar), which is often an insufficiently low or reduced pressure to extract oxygen efficiently and with adequate efficiency from the activated carbon. and thus regenerate the activated carbon for reuse to capture oxygen from a new flow of ambient air as an example of a flow of fluid, for which the drain pump 20 is disconnected / turned off, or the like, and the feed pump is put into operation again.

Daarentegen zijn oliegesmeerde vacuümpompen de eigenschap dat daarmee een afdoend lage druk kan worden opgebouwd, maar tevens het nadeel, dat deze functioneren op 25 basis zeer hoogwaardige olie hetgeen uitermate kostbaar is, en in veel, zo niet alle varianten ook schade aan het milieu kan toebrengen, als dergelijke olie daarin terecht zou komen. Nu is gebleken, dat in cyclische toepassingen, waarop de onderhavige uitvinding ziet, dergelijke kostbare en 30 potentieel milieuschadelijke hoogwaardige olie in niet— verwaarloosbare hoeveelheden vrijkomt uit dergelijke oliegesmeerde vacuümpompen. Afgezien van eventuele gevolgen voor het milieu, zijn de hiermee samenhangende kosten voor 3 het aanvullen van de zeer kostbare hoogwaardige olie te hoog.Oil-lubricated vacuum pumps, on the other hand, have the property that they can build up a sufficiently low pressure, but also have the disadvantage that they function on the basis of very high-quality oil, which is extremely expensive, and in many, if not all, variants can also cause damage to the environment. if such oil would end up there. It has now been found that in cyclic applications to which the present invention relates, such expensive and potentially environmentally harmful high-quality oil is released in such a way that oil-free vacuum pumps use non-negligible amounts. Apart from possible consequences for the environment, the associated costs for replenishing the very expensive high-quality oil are too high.

Aldus is al tijden de vakman voor het probleem gesteld dat eigenlijk geen van beide soorten pompen geschikt is om 5 te worden gebruikt omdat geen van de soorten pompen voldoet aan de daaraan te stellen eisen en prestaties. De bekende systemen lekken olie en vervuilen de afgevangen zuurstof en daarmee het milieu of het regenereren van de actief kool geschiedt onvoldoende, waarmee de cyclustijd korter wordt 10 dan de actief kool (qua hoeveelheid/kwaliteit, en dergelijke) in principe zou toelaten.Thus, for a long time the person skilled in the art has been confronted with the problem that neither of the two types of pumps is actually suitable for use because neither of the types of pumps satisfies the requirements and performance to be set. The known systems leak oil and contaminate the captured oxygen and thus the environment or regeneration of the activated carbon takes place insufficiently, whereby the cycle time becomes shorter than the activated carbon (in terms of quantity / quality and the like) would in principle allow.

Met de onderhavige uitvinding is beoogd de problemen volgens bekende technieken aanzienlijk te verminderen en mogelijk zelfs geheel te elimineren, waartoe de inrichting 15 en de werkwijze respectievelijk alle eigenschappen vertonen in de betreffende onafhankelijke conclusies, met inbegrip van de zich van de bekende techniek onderscheidende eigenschappen, welke zijn gedefinieerd in de kenmerkende delen daarvan.The present invention has for its object to considerably reduce the problems according to known techniques and possibly even completely eliminate them, for which purpose the device and the method respectively have all the properties in the relevant independent claims, including the properties that differ from the known art, which are defined in the characteristic parts thereof.

20 Met een inrichting en een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk de verlaagde druk afdoende laag te maken, verrassenderwijs zonder enig risico op verlies van olie daarbij, ondanks het gegeven dat een oliegesmeerde pomp als afvoerpomp wordt ingezet.With a device and method according to the present invention it is possible to make the reduced pressure sufficiently low, surprisingly without any risk of loss of oil thereby, despite the fact that an oil-lubricated pump is used as a drain pump.

25 De afhankelijke conclusies betreffen geprefereerde uitvoeringsvormen, waartoe de onderhavige uitvinding geenszins is beperkt, aangezien slechts onafhankelijke conclusies de ruimste beschermingsomvang definiëren.The dependent claims relate to preferred embodiments, to which the present invention is by no means limited, since only independent claims define the broadest scope of protection.

De drukverlager kan in specifieke geprefereerde 30 uitvoeringsvormen op diverse manieren zijn vormgegven. Zo kan de drukverlager een selectief afsluitbare opening (15) naar de omgeving omvat. De drukverlager kan als aanvulling of als alternatief een selectief in werking te stellen 4 onderdrukvat (5) omvatten. Verder kan de drukverlager een selectief in werking te stellen olievrije pomp (4) omvatten. Andere uitvoeringsvormen vallen eveneens binnen de beschermingsomvang voor de onderhavige uitvinding. De 5 uitvoeringsvormen van een onderdrukvat en een olievrije pomp, zoals een compressiepomp, wellicht zelfs van het mink-klauw type, maken hogere snelheden mogelijk, waarbij de oliegesmeerde afvoerpomp snel na het uitschakelen / ontkoppelen van de toevoerpomp in werking gesteld kan worden 10 om de gewenste verlaagde druk, althans bij benadering vacuüm, in de container tot stand te brengen. De open te stellen verbinding naar de omgeving kan de voorkeur verdienen als het gewenst is om de inrichting zo eenvoudig en goedkoop te houden en snelheid minder een overweging is. 15 Daarbij kan in een toepassingsgebied waar hoge omschakelsnelheden gewenst zijn, een olievrije pomp de voorkeur hebben boven een onderdrukvat, wanneer de inrichting grootschaliger is, terwijl een onderdrukvat juist voor meer kleinschalige inrichtingen goed kan voldoen. Bij 20 inrichtingen waar snelheid een doorslaggevende overweging is, maar de toepassingsschaal middengroot is kan een variant denkbaar zijn met zowel een onderdrukvat als een olievrije pomp, zoals een mink-klauw compressiepomp.The pressure reducer can be shaped in various ways in specific preferred embodiments. The pressure reducer can thus comprise a selectively closable opening (15) to the environment. The pressure reducer can additionally or alternatively comprise a selectively operable 4 vacuum vessel (5). Furthermore, the pressure reducer can comprise a selectively operated oil-free pump (4). Other embodiments are also within the scope of the present invention. The embodiments of an underpressure vessel and an oil-free pump, such as a compression pump, perhaps even of the mink-claw type, allow higher speeds, wherein the oil-lubricated drain pump can be operated quickly after switching off / disconnecting the feed pump to desired reduced pressure, at least approximately vacuum, in the container. The connection to be opened to the environment may be preferred if it is desired to keep the device as simple and inexpensive and speed is less a consideration. In an area of application where high switching speeds are desired, an oil-free pump may be preferable to an underpressure vessel, when the device is more large-scale, while an underpressure vessel can suffice for more small-scale devices. With devices where speed is a decisive consideration, but the application scale is medium in size, a variant can be conceivable with both a vacuum vessel and an oil-free pump, such as a mink-claw compression pump.

In een geprefereerde uitvoeringsvorm omvat de 25 inrichting als aanvulling of als alternatief de eigenschap van een aanvullende container, welke in hoofdzaak gelijk is aan de container, waarbij de besturing is ingericht om de container en de aanvullende container tegengesteld cyclisch in werking te stellen voor het ontrekken van de stof uit de 30 stroom en het onttrekken van de stof uit de werkzame stof. Aldus kan een continu bedrijf worden verwezenlijkt, hetgeen op zich bekend is, doch niet met daarin een drukverlager in 5 combinatie met een oliegesmeerde pomp, meer in het bijzonder een oliegesmeerde vacuümpomp.In a preferred embodiment, the device comprises, in addition or alternatively, the feature of an additional container, which is substantially the same as the container, wherein the control is adapted to cyclically actuate the container and the additional container for withdrawal of the substance from the stream and withdrawal of the substance from the active substance. Continuous operation can thus be achieved, which is known per se, but not including a pressure reducer in combination with an oil-lubricated pump, more in particular an oil-lubricated vacuum pump.

Hieronder volgt een beschrijving van in de bijgevoegde tekening weergegeven uitvoeringsvormen, waartoe de 5 onderhavige uitvinding eveneens niet is beperkt, hetgeen tevens geldt voor de eigenschappen in de afhankelijke conclusies, waarbij voor dezelfde of soortgelijke elementen, componenten en aspecten dezelfde referentienummers kunnen zijn gebruikt, en waarin: 10 Fig. 1-3 een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding tonen in diverse werkingstoestanden daarvan; enThe following is a description of embodiments shown in the attached drawing, to which the present invention is also not limited, which also applies to the features in the dependent claims, wherein the same reference numbers may be used for the same or similar elements, components and aspects, and wherein: 1-3 show an embodiment of a device according to the present invention in various operating states thereof; and

Fig. 4 een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding toont, welke geschikt en 15 ingericht is voor continu bedrijf.FIG. 4 shows another embodiment of a device according to the present invention, which is suitable and adapted for continuous operation.

In fig. 1, 2 en 3 is een op een enkel vat 1 als uitvoeringsvorm van een container I gebaseerde inrichting volgens de onderhavige uitvinding getoond. Fig. 4 toont een op twee vaten 1, 2 gebaseerde uitvoeringsvorm.In Figs. 1, 2 and 3 a device according to the present invention based on a single vessel 1 as an embodiment of a container I is shown. FIG. 4 shows an embodiment based on two vessels 1, 2.

20 In de fig. 1, 2 en 3 dient de inrichting voor het verwijderen van ten minste één stof uit een stroom fluïdum. De stroom fluïdum is in het hier gegeven voorbeeld omgevingslucht. De te verwijderen stof kan bijvoorbeeld zuurstof zijn, om die te winnen, of juist de residuele 25 stroom na het verwijderen van de zuurstof te winnen, met daarin in hoofdzaak een hoge concentratie aan stikstof.In Figs. 1, 2 and 3, the device serves for removing at least one substance from a flow of fluid. In the example given here, the flow of fluid is ambient air. The substance to be removed may, for example, be oxygen to recover it, or, conversely, to recover the residual stream after the removal of the oxygen, with substantially a high concentration of nitrogen therein.

De omgevingslucht wordt ingebracht in het vat 1 via een toevoer 17 aan het vat 1 middels een toevoerpomp 6. Het vat 1 bevat een werkzame stof, zoals actief kool 8, voor het uit 30 de van de pomp 6 afkomstige stroom omgevingslucht isoleren en vasthouden van de zuurstof. Het vat 1 omvat verder een uitgang 16 voor de residuele stroom fluïdum. Die residuele stroom fluïdum kan worden afgevangen, als het winnen van 6 stikstof beoogd is. De inrichting bevat verder een afvoer 20 aan het vat 1, waarlangs zuurstof kan worden afgevoerd na het regenereren van de actief kool 8, d.w.z. het daaruit losmaken van de zuurstof. Daartoe met de afvoer 20 een 5 oliegesmeerde afvoerpomp 3 verbonden, bij voorkeur een vacuümpomp 3, voor het creëren van althans bij benadering een vacuüm in het vat 1. Op basis van in het vat 1 gecreëerd vacuüm wordt via de afvoer 20 zuurstof onttrokken aan de actief kool 8. De inrichting omvat verder een ten minste met 10 de container verbindbare en selectief door de besturing in werking te stellen olievrije pomp 4 als uitvoeringsvorm van een drukverlager. Als aanvulling of als alternatief kan de drukverlager een onderdrukvat 5 in fig. 4 of een afsluitbare verbinding 15 met de omgeving in fig. 4 omvatten. De 15 olievrije pomp 4 kan een mink - klauw compressiepomp zijn.The ambient air is introduced into the vessel 1 via a supply 17 to the vessel 1 by means of a supply pump 6. The vessel 1 contains an active substance, such as active carbon 8, for isolating and retaining ambient air coming from the flow of the pump 6 from the oxygen. The vessel 1 further comprises an outlet 16 for the residual fluid flow. This residual flow of fluid can be collected if the recovery of 6 nitrogen is intended. The device further comprises a drain 20 on the vessel 1, along which oxygen can be discharged after regeneration of the active carbon 8, i.e. the release of the oxygen therefrom. To this end, an oil-lubricated drain pump 3, preferably a vacuum pump 3, is connected to the drain 20 for creating at least approximately a vacuum in the vessel 1. On the basis of the vacuum created in the vessel 1, oxygen is withdrawn from the active carbon 8. The device further comprises an oil-free pump 4 which can be connected to the container at least and which can be operated selectively by the control as an embodiment of a pressure reducer. In addition or alternatively, the pressure reducer may comprise a vacuum vessel 5 in Fig. 4 or a sealable connection 15 with the environment in Fig. 4. The oil-free pump 4 can be a mink-claw compression pump.

Een (niet getoonde) besturing is geschikt en ingericht om de toevoerpomp 6 en de oliegesmeerde afvoerpomp 3 - een vacuümpomp 3, afwisselend in verbinding met het vat 1 en in werking te stellen. Daartoe werkt de besturing in op: klep 9 20 bij de toevoerpomp 6 en eventueel ook op de toevoerpomp 6 zelf; klep 10 bij de uitgang 16; klep 11 bij de een drukverlager vormende olievrije pomp 4 of de een drukverlager vormende olievrije pomp 4 zelf; en klep 12 bij de oliegesmeerde vacuümpomp 3 en eventueel ook op de 25 oliegesmeerde vacuümpomp 3 zelf. Daarbij komt een cyclische werking tot stand met een aantal werkingstoestanden.A control (not shown) is suitable and adapted to operate the supply pump 6 and the oil-lubricated discharge pump 3 - a vacuum pump 3, alternately in connection with the vessel 1 and. To this end, the control acts on: valve 9 at the supply pump 6 and possibly also on the supply pump 6 itself; valve 10 at the outlet 16; valve 11 at the oil-free pump 4 forming a pressure reducer or the oil-free pump 4 forming a pressure reducer itself; and valve 12 at the oil-lubricated vacuum pump 3 and possibly also at the oil-lubricated vacuum pump 3 itself. A cyclical effect is thereby achieved with a number of operational states.

In fig. 1 is de toestand getoond, waarin de toevoerpomp 6 actief is. Dat wil zeggen dat klep 9 open is. Een stroom omgevingslucht kot via toevoer 17 in het vat 1 gepompt. Klep 30 10 is ook open om een in hoofdzaak alleen stikstof bevattende residuele stroom fluïdum te verschaffen; zuurstof wordt afgevangen in het vat 1 door de actief kool 8 daarin.Fig. 1 shows the state in which the supply pump 6 is active. That is, valve 9 is open. A stream of ambient air is pumped into the vessel 1 via feed 17. Valve 10 is also open to provide a substantially only nitrogen-containing residual flow of fluid; oxygen is captured in the vessel 1 by the active carbon 8 therein.

77

Kleppen 11 en 12 zijn dicht, hetgeen wil zeggen, dat olievrije pomp 4 in werking kan zijn, maar met de in fig. 1-3 getoonde klep 11 in de getoonde stand omgevingslucht kan aanzuigen, maar er geen verbinding tussen pomp 4 en het 5 binnenste van het vat 1 is. Hetzelfde geldt voor klep 12 en oliegesmeerde vacuümpomp 3. Als aanvulling of als alternatief kan de besturing geschikt en ingericht zijn om de pompen 3, 4, 6 buiten werking te stellen, als op enig moment geen verbinding van een betreffende van die pompen 3, 10 4, 6 met het binnenste van het vat 1 gewenst of nodig is.Valves 11 and 12 are closed, which means that oil-free pump 4 can be in operation, but with the valve 11 shown in Figs. 1-3 can suck in ambient air in the position shown, but there is no connection between pump 4 and the pump. interior of the vessel is 1. The same applies to valve 12 and oil-lubricated vacuum pump 3. In addition or as an alternative, the control may be suitable and adapted to put the pumps 3, 4, 6 out of operation if, at any time, no connection of any of those pumps 3, 10 4, 6 with the interior of the vessel 1 is desired or needed.

De toestand van fig. 1 blijft gehandhaafd, totdat verzadiging van de actief kool 8 optreedt. Wanneer dat gebeurt, of na een op voorhand bepaalde tijdsduur, die overeen komt met uiterlijk naar verwachting volledige 15 verzadiging van de actief kool 8, wordt de inrichting geschakeld neer de in fig. 2 getoonde toestand.The condition of FIG. 1 is maintained until saturation of the active carbon 8 occurs. When that happens, or after a predetermined period of time, which corresponds to, at the latest, expected full saturation of the active carbon 8, the device is switched down to the state shown in Fig. 2.

Daarin is de toevoerpomp 6 buiten werking gesteld en mogelijk zelfs uitgeschakeld, maar sluit de klep 9 in ieder geval de toevoer 17 af. De klep 10 is ook afgesloten. Klep 20 11 geeft daarentegen een verbinding vrij tussen de een drukverlager vormende olievrije pomp 4, die dan ook in werking is gesteld door de besturing om de druk in het vat 1 te verlagen tot 1 bar of zelfs iets lager. Daarmee is te voorkomen, dat een plotseling drukverschil over de 25 oliegesmeerde vacuümpomp 3 ontstaat, als de klep 12 een het vat 1 en de oliegesmeerde vacuümpomp 3 verbindende stand in zou nemen, terwijl restdruk in het vat 1 zou heersen, afkomstig uit de voorgaande toestand van fig. 1. Die klep 12 blijft daarentegen in de toestand van fig. 2 dicht (althans: 30 klep 12 sluit afvoer 20 af). Waanneer de druk in het vat 1 is verlaagd, dient voor het regenereren van de actief kool 8 (het verwijderen van zuurstof daaruit) een vacuüm althans benaderende verlaagde druk te worden gecreëerd in het vat, 8 middels de oliegesmeerde vacuümpomp 3, waartoe de in fig. 3 getoonde toestand door de besturing wordt ingesteld. Klep 11 is weer gesloten en klep 12 is met de oliegesmeerde vacuümpomp in werking geopend. De olievrije, een 5 drukverlager vormende pomp 4 kan aan de perszijde zijn aangesloten op een zelfde leiding als de perszijde van de oliegesmeerde vacuümpomp 3, wanneer het winnen van zuurstof is beoogd. Wanneer de actief kool 8 afdoende is geregenereerd (daaruit afdoende zuurstof is verwijderd), kan 10 de in fig. 1 getoonde toestand weer worden ingesteld, waarmee de in fig. 1-3 getoonde cyclus geheel is doorlopenIn it, the supply pump 6 is put out of operation and possibly even switched off, but the valve 9 in any case closes off the supply 17. The valve 10 is also closed. Valve 11, on the other hand, releases a connection between the oil-free pump 4 forming a pressure reducer, which is therefore operated by the control to reduce the pressure in the vessel 1 to 1 bar or even slightly lower. This prevents a sudden pressure difference occurring over the oil-lubricated vacuum pump 3 if the valve 12 were to assume a position connecting the vessel 1 and the oil-lubricated vacuum pump 3, while residual pressure would prevail in the vessel 1 from the previous condition. 1. FIG. 1, on the other hand, remains closed in the state of FIG. 2 (at least: valve 12 closes outlet 20). When the pressure in the vessel 1 is lowered, for regenerating the active carbon 8 (removal of oxygen therefrom) a vacuum at least approximately reduced pressure should be created in the vessel 8 by means of the oil-lubricated vacuum pump 3, to which the in FIG. 3 is set by the controller. The valve 11 is closed again and the valve 12 is opened with the oil-lubricated vacuum pump. The oil-free pump 4 forming a pressure reducer can be connected on the discharge side to the same line as the discharge side of the oil-lubricated vacuum pump 3 when the recovery of oxygen is intended. When the activated carbon 8 has been sufficiently regenerated (oxygen has been removed therefrom), the state shown in fig. 1 can be set again, whereby the cycle shown in fig. 1-3 has been completely completed.

In de uitvoeringsvorm van fig. 4 omvat een inrichting volgens de onderhavige uitvinding een aanvullende vat 2 als uitvoeringsvorm van een container. Het aanvullende vat 2 is 15 in hoofdzaak gelijk aan het vat 1, en de besturing is ingericht om het vat 1 en het vat 2 tegengesteld cyclisch in werking te stellen voor het ontrekken van zuurstof uit de stroom omgevingslucht en het onttrekken van zuurstof uit de actief kool 8. Het vat 1 en het vat 2 zijn elk onder 20 wederzijds uitsluiting ten minste verbindbaar met de toevoerpomp 6, de oliegesmeerde vacuümpomp (3) en de een drukverlager vormende pomp 4. Als aanvulling of als alternatief kunnen andere of aanvullende drukverlagers zijn verschaft, zoals het onderdrukvat 5 en/of de afsluitbare 25 verbinding met de omgeving 15, waarnaar in het voorgaande al is gerefereerd.In the embodiment of Fig. 4, a device according to the present invention comprises an additional vessel 2 as an embodiment of a container. The additional vessel 2 is substantially the same as the vessel 1, and the control is adapted to cyclically actuate the vessel 1 and the vessel 2 for extracting oxygen from the ambient air stream and extracting oxygen from the active coal 8. The vessel 1 and the vessel 2 can each be mutually mutually at least connectable to the feed pump 6, the oil-lubricated vacuum pump (3) and the pump forming a pressure reducer 4. In addition or alternatively, other or additional pressure reducers may be provided , such as the negative pressure vessel 5 and / or the closable connection with the environment 15, to which reference has already been made in the foregoing.

Een stelsel van door de besturing aan te sturen kleppen 10-14, 18, 19 zorgt voor de juiste werking van de inrichting waarin continu bedrijf is verwezenlijkt. Opgemerkt wordt dat 30 de toevoer 17 en afvoer 20 door een enkele leiding zijn gevormd.A system of valves 10-14, 18, 19 to be controlled by the control ensures correct operation of the device in which continuous operation is achieved. It is noted that the inlet 17 and outlet 20 are formed by a single conduit.

Met vat 1 in de toestand van fig. 1 zijn kleppen 9 en 10 open, en zijn kleppen 13, 18 en 19 dicht. Het vat 2 kan 9 zo in de toestand van fig. 2 of die van fig. 3 verkeren. Met het vat 2 in de toestand van fig. 2 zijn kleppen 11, 14 open en is klep 12 dicht. Met vat 2 in de toestand van fig. 3 is klep 11 dicht, en zijn kleppen 12 en 14 open. Wanneer de 5 actief kool in vat 1 aan regeneratie toe is, wordt de inrichting omgeschakeld, zodat klep 9 sluit en klep 19 opent. Het vat 2 komt dan in de zuurstof afvangende toestand van fig. 1, waarbij klep 14 gesloten blijft. Vat 1 doorloopt dan de toestanden van fig. 2 en fig. 3 door gepaste opening 10 / sluiting van de betreffende kleppen, zoals duidelijk zal zijn naar aanleiding van de beschrijving daarvan met betrekking tot vat 2 hier direct boven in het kader van deze fig. 4 en de beschrijving van fig. 2 en fig. 3 nog verder boven.With vessel 1 in the state of Fig. 1, valves 9 and 10 are open, and valves 13, 18 and 19 are closed. The vessel 2 can thus be in the state of Fig. 2 or that of Fig. 3. With the vessel 2 in the state of Fig. 2, valves 11, 14 are open and valve 12 is closed. With vessel 2 in the state of Fig. 3, valve 11 is closed, and valves 12 and 14 are open. When the activated carbon in vessel 1 is ready for regeneration, the device is switched, so that valve 9 closes and valve 19 opens. The vessel 2 then enters the oxygen scavenging state of Fig. 1, with valve 14 remaining closed. Vessel 1 then traverses the states of Fig. 2 and Fig. 3 through appropriate opening 10 / closure of the relevant valves, as will be apparent from the description thereof with respect to vessel 2 above directly in the context of this Fig. 4 and the description of fig. 2 and fig. 3 even further above.

15 Aldus betreft de onderhavige uitvinding in de in fig. 4 getoonde uitvoeringsvorm een inrichting en een werkwijze voor het in het bijzonder (doch niet uitsluitend) winnen / verwijderen van stikstof en / of zuurstof uit een stroom omgevingslucht onder toepassing van een oliegesmeerde 20 vacuümpomp 3 voor het aanbrengen van een afdoende laag vacuüm t.b.v. het regeneratie proces in afwisselend ten minste één van de twee vaten 1, 2. Een inrichting met meer dan twee vaten is ook mogelijk, bijvoorbeeld als de toestand van regenereren van actief kool 8 (fig. 2, 3) of verwijderen 25 van zuurstof uit de stroom omgevingslucht (fig. 1) aanzienlijk langer zou duren dan de andere toestand. In de uitvoeringsvorm van fig. 4 is de inrichting in bedrijf in een proces voor de productie van N2 met een zogenaamde "VSA"-techniek, met de uitbreiding van een drukverlaging in een op 30 enig moment te vacumeren vat voor regeneratie van de actief kool 8, waarbij de aanvangsdruk voor het in werking stellen van de oliegesmeerde vacuümpomp 3 wordt met de drukverlager 4, 5, 15 verlaagd naar een waarde, die gelijk of lager is 10 aan die van de atmosfeer van de installatie. Juist daardoor wordt verrassenderwijs ontoelaatbaar geacht olieverbruik van de oliegesmeerde vacuümpomp 3 vermeden.Thus, in the embodiment shown in Fig. 4, the present invention relates to a device and a method for specifically (but not exclusively) recovering / removing nitrogen and / or oxygen from a stream of ambient air using an oil-lubricated vacuum pump 3 for applying a sufficient layer of vacuum for the regeneration process in alternating at least one of the two vessels 1, 2. A device with more than two vessels is also possible, for example if the state of regeneration of active carbon 8 (Fig. 2) 3) or removing oxygen from the ambient air stream (Fig. 1) would last considerably longer than the other state. In the embodiment of Fig. 4, the device is in operation in a process for the production of N2 with a so-called "VSA" technique, with the extension of a pressure reduction in a vessel to be vacuumed at any time for regeneration of the activated carbon 8, wherein the initial pressure for operating the oil-lubricated vacuum pump 3 is lowered with the pressure reducer 4, 5, 15 to a value equal to or lower than that of the atmosphere of the installation. It is precisely because of this that surprisingly deemed oil consumption of the oil-lubricated vacuum pump 3 is avoided.

Hierbij wordt nog het volgende opgemerkt over de 5 specifieke uitvoeringsvoorbeelden van de figuren zoals die hiervoor zijn beschreven. Stikstofgas N2 wordt geproduceerd uit buitenlucht met een bekende samenstelling van ca. 78% N2, ca. 21% Zuurstof 02, 0,03% C02 en andere gassen, waaruit met deze VSA techniek een gas wordt geproduceerd met een 10 samenstelling, waarbij de zuurstof geheel of gedeeltelijk is verwijderd. De resulterende residuele stroom gas met in hoofdzaak alleen N2 gas kan een samenstelling hebben van bijv. ca. 100-96% N2 en 0-4% restzuurstof en overige gassen. Deze mogelijke samenstellingen van gassen worden hier 15 aangeduid als de resulterende residuele stroom met in hoofdzaak N2, ongeacht of het winnen van stikstof of zuurstof was/is beoogd.The following is also noted here about the specific exemplary embodiments of the figures as described above. Nitrogen gas N2 is produced from outside air with a known composition of approx. 78% N2, approx. 21% Oxygen O2, 0.03% CO2 and other gases, from which with this VSA technique a gas is produced with a composition in which the oxygen has been wholly or partially removed. The resulting residual gas stream with substantially only N 2 gas can have a composition of, e.g., about 100-96% N 2 and 0-4% residual oxygen and other gases. These possible compositions of gases are referred to herein as the resulting residual stream with substantially N 2, regardless of whether the recovery of nitrogen or oxygen was / is intended.

De afkorting VSA staat voor "Vacuüm Swing Adsorption" en dit is een techniek die werkt volgens het in fig. 4 20 getoonde en hierboven beschreven principe. Er wordt gebruik gemaakt van een twee ten minste vaten 1, 2 omvattende systeem, dat verbonden is met een stelsel van kleppen en regelende middelen. Om beurten worden de vaten 1, 2 benut voor het winnen / verwijderen / onttrekken van zuurstof met 25 actief kool 8 of een andere werkzame stof uit een stroom omgevingslucht en het onttrekken / verwijderen / winnen van de zuurstof van of uit die werkzame stof 8.The abbreviation VSA stands for "Vacuum Swing Adsorption" and this is a technique that works according to the principle shown in Fig. 4 and described above. Use is made of a system comprising at least two vessels 1, 2 which is connected to a system of valves and control means. In turn, the vessels 1, 2 are used for recovering / removing / extracting oxygen with active carbon 8 or another active substance from a stream of ambient air and extracting / removing / extracting the oxygen from or from that active substance 8.

De vaten 1, 2 staan via het stelsel van kleppen 10-14, 18, 19 in verbinding met een pomp 3, die specifiek vacuüm 30 kan creëren in één van de vaten 1, 2 en een pomp 6, die in de andere van de beide vaten 1, 2 specifiek overdruk kan creëren. De vaten zijn gevuld met een soort actief kool 8, die geschikt is voor het adsorberen en regenereren van 11 gassen onder specifieke omstandigheden. In het VSA proces wordt gedurende een proces tijd van ca. 1 minuut in één van de vaten 1, 2 druk opgebouwd tot ca. 0,8-1,2 bar overdruk (d.w.z. 1,8-2,2 bar absoluut, waarbij ca. 1000 mbar 5 gemakshalve wordt veronderstelt de atmosferische druk te zijn). Door de pomp 6 wordt een hoeveelheid buitenlucht door de ene van de vaten 1, 2 geblazen naar de uitgang 16 van de inrichting. Zuurstof wordt geadsorbeerd aan de aanwezige actief kool 8 en een gas met een geconcentreerde hoeveelheid 10 N2 verlaat de inrichting via de uitgang 16 voor gebruik in een te bepalen toepassing.The vessels 1, 2 are connected via the system of valves 10-14, 18, 19 to a pump 3, which can specifically create vacuum 30 in one of the vessels 1, 2 and a pump 6, which in the other of the both vessels 1, 2 can create specific overpressure. The vessels are filled with a kind of activated carbon 8, which is suitable for adsorbing and regenerating 11 gases under specific conditions. In the VSA process, during a process time of approx. 1 minute in one of the vessels 1, 2 pressure is built up to approx. 0.8-1.2 bar excess pressure (ie 1.8-2.2 bar absolute, where approx. 1000 mbar 5 is presumably assumed to be atmospheric pressure. A quantity of outside air is blown through the pump 6 through one of the vessels 1, 2 to the outlet 16 of the device. Oxygen is adsorbed to the active carbon 8 present and a gas with a concentrated amount of 10 N 2 leaves the device via the outlet 16 for use in an application to be determined.

Afhankelijk van het ontwerp van de inrichting en de procesinstellingen van het kleppen systeem 10 - 14, 18, 19 en de besturing zal de concentratie van de aanwezige N2 in de 15 gasmengsel aan het begin van de cyclus tijd de hoogste concentratie N2 bevatten en zal deze afhankelijk van de verzadiging van de actief kool 8 in concentratie afnemen. Gelijktijdig wordt het andere van de vaten 1, 2 verbonden met de oliegesmeerde vacuümpomp 3 en wordt dat vat 20 gevacuümeerd naar ca. 50 mbar absoluut. De zuurstof die geadsorbeerd is aan de actief kool 8 wordt daarmee van de aktieve kool verwijderd en in een verhoogde concentratie naar de buitenlucht getransporteerd (20, 14, 12, 3), of kan ook worden opgevangen, als het winnen van zuurstof was 25 beoogd. Na verloop van een instelbare procestijd, van bijvoorbeeld ca. 1 minuut, wordt het proces op de twee vaten omvattende inrichting gewisseld. Er vindt via het kleppensysteem een drukvereffening plaats tussen de twee vaten 1, 2 van de inrichting, doch is gebleken dat een 30 restdruk heerst in een vat 1, 2, waar direct daaraan voorafgaand de adsorptie heeft plaatsgevonden onder overdruk.Depending on the design of the device and the process settings of the valve system 10-14, 18, 19 and the control, the concentration of the N2 present in the gas mixture at the start of the cycle time will contain the highest concentration of N2 and this decrease in concentration depending on the saturation of the active carbon 8. At the same time, the other of the vessels 1, 2 is connected to the oil-lubricated vacuum pump 3 and that vessel 20 is vacuumed to approximately 50 mbar absolute. The oxygen adsorbed on the active carbon 8 is thus removed from the active carbon and transported to the outside air in an increased concentration (20, 14, 12, 3), or can also be collected if the recovery of oxygen was intended . After a settable process time of, for example, approximately 1 minute has elapsed, the process is changed on the device comprising two vessels. A pressure equalization takes place via the valve system between the two vessels 1, 2 of the device, but it has been found that a residual pressure prevails in a vessel 1, 2, where the adsorption has taken place under excess pressure immediately prior to this.

1212

Het vatensysteem waar de overdruk aanwezig was loopt in enige seconde terug van b.v. 1,8 Bar (abs) overdruk naar 1,2 Bar overdruk (abs) om vervolgens met behulp van de afvoerpomp (verder) gevacumeerd te worden.The vessel system where the overpressure was present recedes in a few seconds from e.g. 1.8 Bar (abs) overpressure to 1.2 Bar overpressure (abs) to be subsequently evacuated using the drain pump.

5 In het andere vat van de inrichting, waar voor de wissel onderdruk aanwezig was van ca 50 mbar (abs), wordt de druk snel, bijv. in enige seconden, verhoogd tot b.v. 0,8 bar (abs). De druk vereffening duurt ca 1 seconde. Daarna worden het kleppensysteem dusdanig ingesteld dat met het ene 10 vat 1, 2 N2 wordt geproduceerd en in het ander vat 2, 1 de actief kool 8 wordt gevacumeerd voor het regenereren daarvan. Dit proces van wisselen gaat continue door en er kan met dit proces in deze zogenaamde VSA installaties continu N2 (of 02) worden geproduceerd, afhankelijk van het 15 ontwerp van de installatie, met een capaciteit variërend van bijvoorbeeld 1 tot 500 m3 per uur. Een hogere capaciteit dan 500m3 is ook mogelijk.In the other vessel of the device, where there was underpressure of about 50 mbar (abs) before the switch, the pressure is rapidly increased, e.g. in a few seconds, to e.g. 0.8 bar (abs). The pressure equalization takes about 1 second. Thereafter, the valve system is adjusted such that with one vessel 1, 2 N2 is produced and in the other vessel 2, 1 the active carbon 8 is evacuated for regeneration thereof. This exchange process continues continuously and with this process N2 (or O2) can be produced continuously in these so-called VSA installations, depending on the design of the installation, with a capacity ranging from, for example, 1 to 500 m3 per hour. A higher capacity than 500 m3 is also possible.

Opvallende voordelen van de VSA techniek voor N2 productie zijn dat de techniek gebruik maakt van vacuüm en 20 een relatief lage overdruk van ca. 1,8-2,2 bar overdruk (abs). Dit heeft als voordeel dat er een relatief laag energie verbruik is per geproduceerde hoeveelheid (bijv. m3) aan N2.Striking advantages of the VSA technology for N2 production are that the technology uses vacuum and a relatively low overpressure of approximately 1.8-2.2 bar overpressure (abs). This has the advantage that there is a relatively low energy consumption per produced quantity (eg m3) of N2.

De pomptypen van de pompen 6 voor het maken van de 25 specifieke overdruk (lage druk blowers) zijn eenvoudig van opbouw en geven per 10.000 draaiuren relatief weinig onderhoud. Het gebruik van deze pompen 6 kenmerkt zich door een hoge mate van bedrijfszekerheid. De buitenlucht die gebruikt wordt voor het produceren van N2 komt niet in 30 aanraking met olie.The pump types of the pumps 6 for creating the specific excess pressure (low pressure blowers) are simple in construction and provide relatively little maintenance per 10,000 operating hours. The use of these pumps 6 is characterized by a high degree of operational reliability. The outside air that is used to produce N2 does not come into contact with oil.

Alternatieve productie systemen maken gebruik van zogenaamde PSA ( Pressure Swing Adsorbtion) of membraam techniek waarbij N2 wordt geproduceerd met buitenlucht die 13 eerst in een compressor in druk verhoogd wordt naar bijvoorbeeld 8 bar. In de hiervoor benodigde compressors komt de buitenlucht in aanraking met de smeerolie van het compressie systeem en wordt olie in de samen geperste lucht 5 mee afgevoerd. Dit vereist een goed werkend filter systeem met het bijbehorende onderhoud. Indien het ontwerp geen zeer goede filtering bewerkstelligt of indien het onderhoud niet goed wordt uitgevoerd kan dit leiden tot vervuiling van het systeem waarbij de zuiverheid van het geproduceerd N2 afneemt 10 wat ongewenst is. Regeneratie van de zuurstof van de PSA gebeurt door het verlagen van de hoge druk naar de omgevingsdruk van de installatie. De buitenlucht die gebruikt wordt voor het produceren van N2 komt niet in aanraking met olie.Alternative production systems use so-called PSA (Pressure Swing Adsorbtion) or membrane technology whereby N2 is produced with outside air which is first increased in pressure in a compressor to, for example, 8 bar. In the compressors required for this purpose, the outside air comes into contact with the lubricating oil of the compression system and oil is removed in the compressed air. This requires a properly functioning filter system with the associated maintenance. If the design does not achieve very good filtering or if the maintenance is not carried out properly, this can lead to contamination of the system whereby the purity of the N2 produced decreases, which is undesirable. Regeneration of the oxygen from the PSA is done by lowering the high pressure to the ambient pressure of the installation. The outside air that is used to produce N2 does not come into contact with oil.

15 Daardoor is de kans op vervuiling van de aktief kool 8 niet aanwezig. Dit maakt het proces mede bedrijfszeker en goedkoop in gebruik.As a result, the risk of contamination of the activated carbon 8 is not present. This also makes the process reliable and inexpensive to use.

Voor het toepassen van vacuümtechniek kan gebruik gemaakt worden van diverse typen vacuümpompen. Bij het 20 vacumeren komt lucht met zuurstof in verhoogde concentraties vri j .Various types of vacuum pumps can be used to apply vacuum technology. During vacuuming, air with oxygen is released in increased concentrations.

De vacuümpompen, die hiervoor gebruikt worden dienen geschikt te zijn voor deze toepassing. Vacuümpompen met volgende werk principes worden gebruikt bij het VSA n2-25 produktie systeem: 1. Olie gesmeerde vacuümpompen 3 ( olie gesmeerd, zeer effectief tot een vacuüm van b.v. 10 Mbar) 2. Mink klauw compressie pompen 4 ( contact vrij, olie vrij, zeer weinig onderhoud, vacuüm tot ca. 250 Mbar) 30 3. Rootblowers 4. Etc.The vacuum pumps used for this purpose must be suitable for this application. Vacuum pumps with the following working principles are used with the VSA n2-25 production system: 1. Oil-lubricated vacuum pumps 3 (oil-lubricated, very effective to a vacuum of, for example, 10 Mbar) 2. Mink claw compression pumps 4 (contact-free, oil-free, very low maintenance, vacuum up to approx. 250 Mbar) 30 3. Root blowers 4. Etc.

Bij de toepassing van het VSA N2-systeem hebben oliegesmeerde vacuümpompen 3 een grote voorkeur boven de 14 klauwencompressiepompen 4, omdat de laatste een minimum en onvoldoende laag vacuümniveau van ca 250 mbar kunnen realiseren. Voor het regeneratie proces is een lagere druk nodig van ca 10-100 mbar, in het bijzonder als de overdruk 5 voor het in de actief kool 8 vangen van de zuurstof relatief gering was geweest. Oliegesmeerde vacuümpompen 3 kunnen deze lage druk eenvoudig realiseren. Het is echter gebleken dat oliegesmeerde vacuümpompen 3 bij toepassing van de VSA techniek een bovenmatig verlies van olie geven in de uitlaat 10 van de vacuümpomp. Dit heeft overigens geen invloed op de actief kool. De regeneratielucht, die de oliegesmeerde vacuümpomp 3 verlaat, bevat oliedamp en elke hoeveelheid daarvan is teveel. Dit geeft ongewenste verontreiniging en aanleiding voor extra inspectie en onderhoud op het 15 oliegebruik van de pomp. Naar verwachting geschikte oliedrain-systemen om dit probleem van olieverlies bleken niet te voldoen. Als alternatief kan worden overgestapt naar toepassing van Mink klauw compressie pompen 4 in de plaats van de oliegesmeerde vacuümpompen 3. Nadeel daarvan is, dat 20 er vanwege de zuurstofgeschikte toepassing geen diep vacuüm mee gemaakt kan worden.When applying the VSA N2 system, oil-lubricated vacuum pumps 3 are more preferable to the 14 claw compression pumps 4, because the latter can realize a minimum and insufficiently low vacuum level of approximately 250 mbar. The regeneration process requires a lower pressure of about 10-100 mbar, in particular if the overpressure 5 for capturing the oxygen in the activated carbon 8 would have been relatively low. Oil-lubricated vacuum pumps 3 can easily realize this low pressure. However, it has been found that oil-lubricated vacuum pumps 3, when applying the VSA technique, give an excessive loss of oil in the outlet 10 of the vacuum pump. This does not affect the activated carbon. The regeneration air leaving the oil-lubricated vacuum pump 3 contains oil vapor and any amount thereof is too much. This gives undesired contamination and gives rise to extra inspection and maintenance on the oil use of the pump. It was expected that suitable oil drain systems to meet this problem of oil loss were not satisfactory. Alternatively, it is possible to switch to using Mink claw compression pumps 4 instead of the oil-lubricated vacuum pumps 3. The disadvantage of this is that, due to the oxygen-suitable application, a deep vacuum cannot be made with it.

Olieverlies door oliegesmeerde vacuümpompen 3 in het VSA proces is door de onderhavige uitvinding weggenomen of althans zeer aanzienlijk verminderd. Het vat dat moet worden 25 gevacuümeerd heeft na de drukvereffening een druk van b.v. ca. 1,2 bar (abs) overdruk. Dit zou de aanvangsdruk zijn voor de oliegesmeerde vacuümpomp 3, als geen drukverlager zou worden toegepast. De druk zou dan door de oliegesmeerde vacuümpomp 3 worden verlaagd naar ca. 50 millibar absoluut. 30 Bij de start van het regeneratieproces schakelt de vacuümpomp over in zeer korte tijd, bijv. ca 0,1 seconde, naar de aanvangs- of startdruk (gelijk aan de resterende druk in het te vacumeren vat). Bij langdurige procestijden 15 of continue bedrijf zou olieverlies van een inrichting met alleen de oliegesmeerde vacuümpomp zonder drukverlager dusdanig ernstig zijn, dat deze efficiënte vacuümtechniek niet kan worden ingezet.Oil loss due to oil-lubricated vacuum pumps 3 in the VSA process is eliminated by the present invention or at least greatly reduced. The vessel to be vacuumed has a pressure of e.g. 1.2 bar (abs) overpressure. This would be the initial pressure for the oil-lubricated vacuum pump 3 if no pressure reducer were used. The pressure would then be lowered by the oil-lubricated vacuum pump 3 to approximately 50 millibars absolute. At the start of the regeneration process, the vacuum pump switches over to the starting or starting pressure in a very short period of time, eg about 0.1 second (equal to the remaining pressure in the vessel to be evacuated). With prolonged process times or continuous operation, oil loss from a device with only the oil-lubricated vacuum pump without a pressure reducer would be so severe that this efficient vacuum technique cannot be used.

5 De uitvinding vermijdt / voorkomt / verhelpt het probleem van het olieverlies bij gebruik van oliegesmeerde vacuümpompen 3. Daarenboven vermijdt / voorkomt / verhelpt de uitvinding het probleem van onvoldoend diep vacuüm voor het regenereren van de actief kool 8 als olievrije pompen 4 10 zouden worden toegepast in het VSA proces, wanneer dat is gebaseerd op relatief lage overdruk voor het verwijderen met actief kool 8 van zuurstof uit de stroom buiten- of omgevingslucht. Deze uitvinding kan als volgt worden omschreven.The invention avoids / prevents / remedies the problem of oil loss when using oil-lubricated vacuum pumps 3. In addition, the invention avoids / prevents / remedies the problem of insufficiently deep vacuum for regenerating the active carbon 8 if oil-free pumps 4 were used in the VSA process, when that is based on relatively low excess pressure for the removal of oxygen from the outside or ambient air stream with active carbon 8. This invention can be described as follows.

15 In deze uitvinding wordt het proces van vacuümmeren uitgevoerd door twee proces stappen toe te passen. De overdruk van b.v. 0,2 bar die aanwezig is vat I of vat II na druk vereffening wordt door toepassing van een eerste vacuümmeer techniek op basis van olievrije pomp 4, 20 bijvoorbeeld een Mink-klauw compressiepomp 4, kleppenstelsel 10 - 14, 8, 19 en een besturing vanaf ca 1,2 bar (abs) teruggebracht naar een atmosferische druk (bijv. 1000 millibar) of lager bijvoorbeeld 800 millibar (abs). Bij het bereiken van de atmosferische druk of een zelfs nog iets 25 lagere druk wordt door het kleppenstelsel 10 - 14, 18, 19 en de besturing de in de derde toestand van fig. 3 getoonde oliegesmeerde vacuümpomp 3 ingeschakeld om een nog lagere druk aan te brengen op de daarvan verwachte efficiënte wijze, naar bijvoorbeeld 50 mbar absoluut.In this invention, the process of vacuuming is carried out by applying two process steps. The overpressure of e.g. 0.2 bar which is present in vessel I or vessel II after pressure equalization is applied by applying a first vacuum-lubricating technique based on oil-free pump 4, for example a Mink-claw compression pump 4, valve system 10-14, 8, 19 and a control from about 1.2 bar (abs) reduced to an atmospheric pressure (e.g. 1000 millibar) or lower for example 800 millibar (abs). When the atmospheric pressure or even slightly lower pressure is reached, the valve system 10-14, 18, 19 and the control switch on the oil-lubricated vacuum pump 3 shown in the third state of FIG. 3 to apply an even lower pressure. to the expected efficient manner, for example to 50 mbar absolute.

30 De vacuümmeertechniek met de een drukverlager vormende pomp 4 kan het (tijdelijk) inschakelen van een olievrij werkende vacuümpomp 4 omvatten, bijvoorbeeld een type mink klauw compressie pomp, of door gebruikmaking van 16 drukvereffening met afzonderlijk volume in een onderdrukvat 5, dat eerder op een lage druk is gebracht. Dit is met een eventueel ten opzichte van fig. 4 iets aangepaste besturing en kleppenstelsel 10 - 14, 18, 19 periodiek te vacumeren en 5 in te schakelen om te worden verbonden met een te vacumeren van de vaten 1, 2.The vacuum lubrication technique with the pump 4 forming a pressure reducer can comprise (temporarily) switching on an oil-free vacuum pump 4, for example a type of mink claw compression pump, or by using 16 pressure equalization with a separate volume in a vacuum vessel 5, which was previously on a low pressure. This can be periodically evacuated with a control and valve system 10-14, 18, 19, possibly slightly adjusted with respect to Fig. 4, and switched on 5 in order to be connected to a container 1, 2 to be evacuated.

Het is nieuw en verrassend dat bij het VSA proces voor de productie van N2 ook een oliegesmeerde vacuümpomp 3 kan worden gebruikt, waarbij met een andere vacuümtechniek 4, 5, 10 15 eerst een lagere startdruk van het vacuümproces wordt gerealiseerd alvorens de oliegesmeerde pomp 3 wordt gebruikt.It is new and surprising that with the VSA process for the production of N2 an oil-lubricated vacuum pump 3 can also be used, whereby with a different vacuum technique 4, 5, 10 a lower starting pressure of the vacuum process is first realized before the oil-lubricated pump 3 is used.

Met het alleen toepassen voor de regeneratie van een oliegesmeerde vacuümpomp 3 treedt olieverlies van de 15 vacuümpomp op. Door opeenvolging van de afzonderlijke vacuümtechnieken 4-3, 5-3, 15-3 wordt de startdruk voor de oliegesmeerde vacuümpomp 3 direct bij aanvang van het regeneratieproces verlaagd tot een atmosferische of lagere druk, waardoor tevens een lagere, vacuüm verder 20 benaderende eindruk in het te vacumeren vat 1, 2 bereikt kan worden dan met alleen de toepassing van de vacuümpomp die werkzaam is met het mink klauwen compressie principe.With application only for the regeneration of an oil-lubricated vacuum pump 3, oil loss of the vacuum pump occurs. By succession of the individual vacuum techniques 4-3, 5-3, 15-3, the starting pressure for the oil-lubricated vacuum pump 3 is lowered immediately to the start of the regeneration process to an atmospheric or lower pressure, whereby also a lower, further vacuum approximating end pressure in the vessel 1, 2 to be evacuated can then be reached with only the application of the vacuum pump that works with the mink claw compression principle.

Reeds is opgemerkt, dat slechts de onafhankelijke van de hierna bijgevoegde conclusies bepalend zijn voor de 25 beschermingsomvang voor de onderhavige uitvinding, en niet de specifiek in de tekening getoonde of hierboven beschreven uitvoeringsvorm(en) of de definities in de afhankelijke conclusies. Het zal namelijk duidelijk zijn dat zich binnen het aldus vast te stellen kader van de bescherming voor de 30 onderhavige uitvinding ten opzichte van specifieke varianten en van in de afhankelijke conclusies gedefinieerde eigenschappen meer of andere varianten aan de vakman zullen 17 opdringen, na kennisneming van de onderhavige openbaarmaking van de uitvinding.It has already been noted that only the independent of the claims appended hereafter determine the scope of protection for the present invention, and not the embodiment (s) specifically shown in the drawing or described above or the definitions in the dependent claims. Namely, it will be clear that within the framework of protection to be established for the present invention relative to specific variants and properties defined in the dependent claims, more or other variants will force themselves upon the skilled person, after taking cognizance of the present disclosure of the invention.

Claims

A device for removing at least one substance from a flow of fluid, comprising: 5. a container (1, 2) with at least one supply (17); - a supply pump (6) connectable at least to the supply (17) for supplying the flow of fluid into the container (1, 2); - an active substance (8) in the container (1, 2) for isolating and retaining the substance from the stream; - an outlet (16) on the container (1, 2) for the residual flow of fluid; - a drain (20) on the container; - a drain pump (3) connectable at least to the drain (20) for creating at least approximately a vacuum in the container and on the basis thereof withdrawing the substance from the active substance (8) via the drain (20) ; and - a control for alternately connecting and operating the feed pump (6) and the drain pump 20 (3) in connection with the container (1, 2), WITH THE FEATURE that - the device further comprises: at least with the container connectable and selectively pressure reducer to be actuated by the control (4, 5, 15); and - the drain pump is an oil-lubricated pump (3), the control being adapted to actuate the pressure reducer (4, 5, 15) immediately prior to the activation of the oil-lubricated pump (3).

The device of claim 1, wherein the pressure reducer comprises a selectively sealable opening (15).

The device of claim 1, wherein the pressure reducer comprises a selectively operable underpressure vessel (5).

The device according to claim 1, wherein the pressure reducer comprises a selectively operable oil-free pump (4).

5. The device according to at least one of the preceding claims, further comprising an additional container (2, 1), which is substantially the same as the container (1, 2), wherein the control is arranged around the container (1, 2) and to activate the additional container (2, 1) in reverse cyclic to extract the substance from the stream and extract the substance from the active substance (8).

The device according to claim 5, wherein the container (1, 2) and the additional container (2, 1) are each mutually at least connectable to the feed pump (6), the oil-lubricated drain pump (3) and the pressure reducer ( 4, 5, 15).

A method for removing at least one substance from a flow of fluid, comprising: - feeding a container (1, 2) under increased pressure into the flow of fluid, with an active substance in the container for withdrawing from the flow isolating and retaining the substance; - guiding the residual flow of fluid through an exit from the container; discharging the substance from the container by creating at least approximately a vacuum in the container and on the basis thereof extracting the substance from the active substance; and - controlling pressure in the container by means of at least one pump to alternately feed the fluid flow under increased pressure into the container and to withdraw the substance under reduced pressure from the active substance, characterized by - using at least with the container 5 connectable and selectively operable oil-free pressure reducer and control of an oil-lubricated pump for withdrawing the substance from the active substance under reduced pressure, wherein the control comprises: activating the pressure reducer immediately prior to starting the oil-lubricated pump.