NL2008564C2

NL2008564C2 - DEVICE FOR REMOVING AT LEAST ONE FABRIC FROM A FLOW FLUID.

Info

Publication number: NL2008564C2
Application number: NL2008564A
Authority: NL
Inventors: Lieuwe Bakker
Original assignee: Storex B V
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-01

Description

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

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor 5 het verwijderen van ten minste één stof uit een stroom fluïdum, met ten minste eigenschappen, welke zijn gedefinieerd in de aanhef van de betreffende onafhankelijke van de bijgevoegde conclusies.The present invention relates to a device for removing at least one substance from a flow of fluid, with at least properties, which are defined in the preamble of the relevant independent of the appended claims.

Bijvoorbeeld wordt een dergelijke inrichting toegepast 10 in het toepassingsgebied van het 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. Een dergelijke werkzame 15 stof is algemeen bekend, en hier zal daarnaar worden gerefereerd als actief kool.For example, such a device is used in the field of extracting oxygen from a stream of ambient air to create a residual stream essentially containing only nitrogen. The oxygen is captured in a container, with and by an active substance in the container. 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 20 de container uit de stroom omgevingslucht afgevangen door het actief kool, en de residuele stroom verlaat de container via de uitgang. Wanneer de inrichting enige tijd aldus in werking is geweest, treedt verzadiging van de actief kool op, en wordt verder geen zuurstof meer aan de stroom 25 onttrokken. De uit de stroom onttrokken zuurstof dient dan kan worden onttrokken aan de actief kool om opnieuw zuurstof aan de stroom te kunnen onttrekken. Daartoe wordt de toevoerpomp buiten werking gesteld of ontkoppeld van de toevoer van de container, of iets dergelijks. Daarna wordt 30 de afvoerpomp aan de afvoer van de container in werking gesteid om althans bij benadering een vacuüm in de container te creëren, of althans een aanzienlijk verlaagde druk daarin. Onder deze lage druk komt de zuurstof vrij uit de 2 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 thus been in operation for some time, saturation of the active carbon occurs and no further oxygen is withdrawn from the stream. The oxygen withdrawn from the stream must then be able to be withdrawn from the activated carbon in order to be able to extract oxygen again from the stream. To this end, the supply pump is disabled or disconnected from the supply of the container, or the like. Thereafter, the discharge pump at the discharge of the container is initiated 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 active carbon, and can be discharged back into the environment via the outlet or can be collected for useful use.

De bekende inrichtingen en werkwijzen vertonen een 5 nadeel, dat brosse materialen, zoals korrels actieve kool 8, (gemakkelijk) kunnen verkruimelen of verbrokkelen in uitgaande of binnenkomende luchtstromen. Dit betreft een cascade-effect; als dit verschijnsel eenmaal begint op te treden, komt er steeds meer ruimte voor de korrels om te 10 oscilleren, vibreren of bewegen in de luchtstromen (binnenkomend of uitgaand), waardoor steeds meer korrels kool hierdoor aangetast raken en er weer meer bewegingruimte komt.The known devices and methods have a drawback that brittle materials, such as granules of activated carbon 8, can (easily) crumble or crumble into outgoing or incoming air streams. This is a cascade effect; once this phenomenon begins to occur, more and more space is created for the pellets to oscillate, vibrate or move in the air streams (incoming or outgoing), whereby more and more pellets of coal are affected by this and there is more room for movement.

Verder geldt, dat bij het vacumeren van de container of 15 het vat aanzienlijke krachten inwerken op de container of het vat, en meer in het bijzonder op de wanden daarvan. De gevoeligheid van de container voor vacumeren schuilt niet alleen in het vacumeren, maar juist in het cyclisch vacumeren, waarbij verhoogde druk enerzijds en verlaagde en 20 vacuüm benaderende druk anderzijds elkaar afwisselen. De veiligheidsvoorschriften zijn vooral in dit opzicht veelal (en afhankelijk van nationale regelgeving) zeer streng; te allen tijde dient te worden gewaakt voor het gevaar van indrukking of zelfs implosie van de container of het vat, 25 die verzwakt kan raken door de afwisselende verhoogde en verlaagde drukken daarin. Daarbij worden immer strengere regels gesteld aan de sterkte van de container of het vat zelf om goed bestand te zijn tegen de afwisselen verhoogde en verlaagde drukken. Echter, daardoor lopen de 30 productiekosten en -tijden fors op, en producenten zoeken immer en al lang naar levensvatbare oplossingen om aan de terecht gewenste veiligheid tegemoet te komen, doch zonder noemenswaardige resultaten.Furthermore, when vacuuming the container or the vessel, considerable forces act on the container or the vessel, and more particularly on the walls thereof. The sensitivity of the container to evacuation lies not only in the evacuation, but precisely in the cyclic evacuation, wherein increased pressure on the one hand and reduced and vacuum approximating pressure on the other alternate. The safety regulations are mostly (and depending on national regulations) very strict in this respect; care must be taken at all times for the danger of compression or even implosion of the container or the vessel, which can be weakened by the alternating raised and lowered pressures therein. In addition, stricter rules are imposed on the strength of the container or the vessel itself to withstand the alternately increased and reduced pressures. However, as a result, the production costs and times are rising sharply, and producers have always been looking for viable solutions to meet the rightly desired safety, but without significant results.

33

Met de onderhavige uitvinding is beoogd de nadelen van de bekende techniek te verhelpen of althans te verminderen en de veiligheid van de inrichtingen te verbeteren, waartoe verrassenderwijs een inrichting volgens de onderhavige 5 uitvinding zich van de bekende configuraties onderscheidt door ten minste één mechanische krachtgenerator, welke althans in gebruik van de inrichting inwerkt op ten minste de werkzame stof en aldus op de container ter versterking daarvan, in het bijzonder wanneer de afvoerpomp een vacuüm 10 in de container bewerkstelligt.The present invention has for its object to remedy or at least to reduce the disadvantages of the known technique and to improve the safety of the devices, to which end surprisingly a device according to the present invention differs from the known configurations by at least one mechanical power generator, which at least in use of the device acts on at least the active substance and thus on the container for strengthening thereof, in particular when the drain pump creates a vacuum in the container.

Aldus is het mogelijk tegemoet te komen aan de behoeften, veiligheidsvoorschriften en te bieden veiligheid, zonder of met zo gering mogelijke ingrijpende wijzigingen in het ontwerp van de container. In feite is het door of met de 15 onderhavige uitvinding mogelijk te maken om zeer lichte vaten als container te gebruiken, welke op zichzelf niet in staat geacht zouden mogen worden om de bij het vacumeren vrijkomende krachten te weerstaan. Echter in de combinatie met de krachtgenerator, welke de container of het vat ten 20 minste gedeeltelijk via de werkzame stof versterkt, kan zelfs een ongekend licht - zelfs op zichzelf "zwakker" dan voorheen - container of vat worden toegepast voor het aan stromen fluïdum als omgevingslucht onttrekken van zuurstof of stikstof, waarbij vacumeren een benodigde of althans 25 toegepaste stap is.It is thus possible to meet the needs, safety regulations and safety to be offered, without or with the least possible major changes in the design of the container. In fact, it is possible by or with the present invention to use very light vessels as a container, which in themselves should not be considered capable of withstanding the forces released during the evacuation. However, in combination with the power generator, which at least partially reinforces the container or vessel via the active substance, even an unprecedented light - even in itself "weaker" than before - container or vessel can be used for flowing fluid as extracting ambient air from oxygen or nitrogen, wherein evacuation is a necessary or at least applied step.

Verder geldt dat wanneer de vulling met de korrels minder dan een beoogde vulgraad van 100% is, wanneer er dus vrije ruimte is voor de korrels om te vibreren, oscilleren of bewegen in de luchtstroom, het comprimeerbare lichaam of 30 de ballon 21 kan expanderen om de korrels te beschermen tegen verkruimeling of verbrokkeling, hetgeen de vulgraad verder zou verlagen waarbij een progressieve verslechtering van de effectiviteit van het systeem zou kunnen ontstaan.Furthermore, when the filling with the pellets is less than an intended degree of filling of 100%, so when there is free space for the pellets to vibrate, oscillate or move in the air stream, the compressible body or the balloon 21 can expand to protect the granules against crumbling or crumbling, which would further reduce the filling degree, whereby a progressive deterioration of the effectiveness of the system could occur.

44

Dit wordt effectief tegengegaan met de uitvinding voor wat betreft het expandeerbare lichaam of enig welk andere vorm van een krachtgenerator.This is effectively prevented with the invention as regards the expandable body or any other form of a power generator.

In de afhankelijke conclusie zijn 5 voorkeursuitvoeringsvormen gedefinieerd, waartoe de onderhavige uitvinding niet is beperkt. Zo kan de mechanische krachtgenerator worden vormgegeven het als een hydraulische, pneumatische balg of ballon, of als hydraulische, pneumatische of motorische zuiger. Deze en 10 vele andere mogelijke uitvoeringsvormen zullen hieronder nader worden beschreven of vermeld, al dan niet in samenhang met de bijgevoegde tekening.Preferred embodiments are defined in the dependent claim, to which the present invention is not limited. The mechanical power generator can thus be designed as a hydraulic, pneumatic bellows or balloon, or as a hydraulic, pneumatic or motor piston. These and many other possible embodiments will be further described or mentioned below, whether or not in conjunction with the accompanying drawing.

Hieronder volgt namelijk een beschrijving van in de bijgevoegde tekening weergegeven uitvoeringsvormen, waartoe 15 de 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: 20 Fig. 1-3 een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding tonen in diverse werkingstoestanden daarvan;Namely, hereinafter follows a description of embodiments represented 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;

Fig. 4 een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding toont, welke geschikt en 25 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;

Fig. 5 en 6 mogelijke uitvoeringsvormen tonen van het verloop van druk in ballonnen of balgen om deze te expanderen en zo samendrukken van de werkzame stof en versterking van de container te bewerkstelligen; 30 Fig. 7 een aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm toont van een zuiger in een cilindervormige container ais zijnde de krachtgenerator in een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; en 5FIG. 5 and 6 show possible embodiments of the course of pressure in balloons or bellows to expand them and thus effect compression of the active substance and strengthening of the container; FIG. 7 shows an additional or alternative embodiment of a piston in a cylindrical container as the power generator in a device according to the present invention; and 5

Fig. 8 een aanvullende uitvoeringsvorm toont van een container met een houder als aanvulling op de mechanische krachtgenerator.FIG. 8 shows an additional embodiment of a container with a holder in addition to the mechanical power generator.

In fig. 1, 2 en 3 betreffen een op een enkel vat 1 als 5 uitvoeringsvorm van een container I gebaseerde inrichting volgens de onderhavige uitvinding. Fig. 4 toont een op twee vaten 1, 2 gebaseerde uitvoeringsvorm.In Figs. 1, 2 and 3, a single vessel 1 embodiment of a container I based device according to the present invention relates. FIG. 4 shows an embodiment based on two vessels 1, 2.

In de fig. 1, 2 en 3 dient de inrichting voor het verwijderen van ten minste één stof uit een stroom fluïdum. 10 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 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.

15 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 de van de pomp 6 afkomstige stroom omgevingslucht isoleren en vasthouden van de zuurstof. Het vat 1 omvat verder een 20 uitgang 16 voor de residuele stroom fluïdum. Die residuele stroom fluïdum kan worden afgevangen, als het winnen van 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 25 losmaken van de zuurstof.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 activated 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 captured if the recovery of 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.

De kool 8 omvat deeltjes of korrels actieve kool, die niet samendrukbaar zijn. De deeltjes of korrels kunnen bij wijze van voorbeeld een diameter hebben van ca. 2 mm, maar kunnen binnen het kader van de uitvinding ook andere 30 maatvoeringen hebben. Het vat 1 bevat - in aanvulling op de actieve kool 8 - een expandeerbaar lichaam, welke in de in Fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm is vormgegeven als een ballon 21. De ballon 21 is verbonden met een pomp 22, om de 6 ballon 21 selectief te laten expanderen. Als comprimeerbare werkzame stoffen worden toegepast in de plaats van de actieve kool 8, zal expansie van de ballon 21 de werkzame stof laten comprimeren. De uitvinding is echter effectiever 5 - ook al is comprimeerbare werkzame stof niet uitgesloten - bij toepassing van niet-comprimeerbare werkzame stoffen, zoals de genoemde uitvoeringsvorm van bijvoorbeeld korrelvormige actieve kool. Wanneer de pomp 22 in bedrijf wordt gesteld en de ballon 21 expandeert, worden de korrels 10 actieve kool 8 samengedrukt en tegen de binnenwanden van het vat 1 gedrukt, zodat een buitenwaarts georiënteerde kracht op de binnenwanden van het vat 1 ontstaat. Wanneer vacuüm in het binnenste van het vat 1 wordt aangelegd, moeten de wanden sterk genoeg zijn om vervorming of zelfs implosie 15 tegen te gaan. Door de maatregel van het expandeerbare lichaam in de uitvoeringsvorm (hier) van een ballon 21, kan het vat 1 op zichzelf minder sterk zijn om toch een volgens veiligheidsvoorschriften adequate configuratie te verschaffen.The carbon 8 comprises particles or granules of activated carbon that are not compressible. The particles or grains may, for example, have a diameter of approximately 2 mm, but may also have other dimensions within the scope of the invention. The vessel 1 contains - in addition to the activated carbon 8 - an expandable body, which is shown in FIG. The embodiment shown in Figure 1 is designed as a balloon 21. The balloon 21 is connected to a pump 22 to allow the 6 balloon 21 to expand selectively. If compressible active substances are used instead of the active carbon 8, expansion of the balloon 21 will cause the active substance to be compressed. However, the invention is more effective - even though compressible active ingredient is not excluded - when non-compressible active ingredients are used, such as the aforementioned embodiment of granular activated carbon. When the pump 22 is put into operation and the balloon 21 expands, the granules 10 of active carbon 8 are compressed and pressed against the inner walls of the vessel 1, so that an outwardly oriented force is created on the inner walls of the vessel 1. When vacuum is applied to the interior of the vessel 1, the walls must be strong enough to prevent deformation or even implosion. Due to the measure of the expandable body in the embodiment (here) of a balloon 21, the vessel 1 per se can be less strong in order to nevertheless provide an adequate configuration according to safety regulations.

20 De ballon 21 (of welke andere uitvoeringsvorm van een expandeerbaar lichaam dan ook) behoeft niet groot te zijn in relatie tot het binnenvolume van het vat 1, wanneer het vat 1 al met zo veel mogelijk korrels actieve kool 8 wordt gevuld. Wanneer comprimeerbare werkzame stoffen worden 25 gebruikt, kan een aanzienlijker volume (in geëxpandeerde toestand van de ballon 21 en in relatie tot het binnenvolume van het vat) nodig of gewenst zijn. Ook dit is een reden om niet-comprimeerbare werkzame stoffen te prefereren, maar comprimeerbare stoffen niet uit te sluiten van bescherming 30 voor de onderhavige uitvinding volgens de geappendeerde conclusies.The balloon 21 (or any other embodiment of an expandable body) need not be large in relation to the inner volume of the vessel 1 when the vessel 1 is already filled with as many granules of activated carbon 8 as possible. When compressible active substances are used, a more substantial volume (in the expanded state of the balloon 21 and in relation to the inner volume of the vessel) may be needed or desired. This too is a reason to prefer non-compressible active substances, but not to exclude compressible substances from protection for the present invention according to the appended claims.

De ballon 21 (of enig ander expandeerbaar lichaam) is bij voorkeur centraal in het vat 1 aangebracht, en de pomp 7 22 kan buiten het vat 1 zijn opgesteld. Derhalve is een verbindingsleiding door een wand van het vat 1 nodig. De leiding is hier weergegeven door een zijwand, maar kan ook bij of door een andere leiding 16, 20 of 17 zijn 5 aangebracht.The balloon 21 (or any other expandable body) is preferably arranged centrally in the vessel 1, and the pump 7 22 can be arranged outside the vessel 1. Therefore, a connecting line through a wall of the vessel 1 is needed. The conduit is shown here by a side wall, but can also be arranged at or through another conduit 16, 20 or 17.

De door de pomp 22 opgewekte druk in de ballon 21 kan geleidelijk worden verhoogd - zoals in Fig. 5 is getoond -om de korrels of deeltjes actieve kool 8 samen te drukken. Daarbij kunnen echter ook druksprongen worden gemaakt, zoals 10 in Fig. 6 is weergegeven, waarbij de druk in de ballon bij het bereiken van een gewenste toename een geringe hoeveelheid en kortstondig wordt verlaagd. Aldus resulteert een optimale samendrukking van de korrels actieve kool 8 om deze optimaal in te doen klinken.The pressure in the balloon 21 generated by the pump 22 can be gradually increased - as shown in FIG. 5 is shown to compress the granules or particles of activated carbon 8. However, pressure jumps can also be made, such as in FIG. 6 is shown, the pressure in the balloon being reduced by a small amount and for a short time when a desired increase is achieved. Thus an optimum compression of the granules of activated carbon 8 results in order to make them sound optimally.

15 Het samendrukken van de werkzame stof (korrels actieve kool 8) heeft nog een effect. Brosse materialen, zoals korrels actieve kool 8, kunnen gemakkelijk verkruimelen of verbrokkelen in het geval van uitgaande of binnenkomende luchtstromen, wanneer de vulling met de korrels minder dan 20 de beoogde 100% is, wanneer er dus vrije ruimte is voor de korrels om te vibreren, oscilleren of bewegen in de luchtstroom. Door het comprimeerbare lichaam of de ballon 21 te expanderen, worden de korrels beschermd tegen verkruimeling of verbrokkeling, hetgeen de vulgraad verder 25 zou verlagen waarbij een progressieve verslechtering van de effectiviteit van het systeem zou kunnen ontstaan. Dit wordt effectief tegengegaan met de uitvinding voor wat betreft het expandeerbare lichaam of enig welk andere vorm van een krachtgenerator.The compression of the active substance (activated carbon granules 8) has another effect. Brittle materials, such as granules of activated carbon 8, can easily crumble or crumble in the case of outgoing or incoming air streams, when the filling with the granules is less than the intended 100%, so when there is free space for the granules to vibrate , oscillate or move in the air stream. By expanding the compressible body or the balloon 21, the granules are protected against crumbling or crumbling, which would further reduce the filling degree whereby a progressive deterioration of the effectiveness of the system could occur. This is effectively prevented with the invention as regards the expandable body or any other form of a power generator.

30 Als aanvulling of als alternatief op het hierboven beschreven expanderen van de ballon 21, kan het vat 1 tijdens het vullen daarvan met de actieve kool 8 worden getrild om inklinken van de korrels actieve kool 8 te 8 bevorderen en zo tegen te gaan dat om in gebruik, na het vullen, verzakking van de korrels actieve kool 8 tegen te gaan.In addition to or as an alternative to the expansion of the balloon 21 described above, the vessel 1 can be vibrated during the filling thereof with the activated carbon 8 in order to promote settling of the granules of activated carbon 8 and to prevent it from entering into use, after filling, to prevent sagging of the granules of activated carbon 8.

In een mogelijk assemblageproces, na het bij voorkeur 5 geheel vullen van de tank 1 met de korrels actieve kool 8, wordt de ballon 21 geëxpandeerd. De ballon 21 kan klein zijn, zoals hierboven reeds is opgemerkt, en bijvoorbeeld en volume hebben van slechts max. 3 ltr, afhankelijk van de afmeting van de tank en de geschatte volume dat de kool op 10 termijn kan inzakken. De ballon 21 kan worden opgeblazen tot ca 2 bar (abs) waarbij de tank door de kool geheel mechanisch op omgevings- of maximaal op 2,2 bar abs. wordt gehouden.In a possible assembly process, after preferably completely filling the tank 1 with the granules of activated carbon 8, the balloon 21 is expanded. The balloon 21 can be small, as has already been noted above, and for example have a volume of only max. 3 liters, depending on the size of the tank and the estimated volume that the carbon can collapse in the long term. The balloon 21 can be inflated to approximately 2 bar (abs), whereby the tank is kept completely mechanically at ambient or by a maximum of 2.2 bar abs by the coal.

Verder is met de afvoer 20 een oliegesmeerde afvoerpomp 15 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 de container verbindbare en 20 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 olievrije pomp 4 kan 25 een mink - klauw compressiepomp zijn.Furthermore, 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. Based on the vacuum created in the vessel 1, oxygen is withdrawn from the drain 20 the activated carbon 8. The device further comprises an oil-free pump 4 which can be connected at least to the container and selectively operated 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 30 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 9 de oliegesmeerde vacuümpomp 3 en eventueel ook op de 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 9 the oil-lubricated vacuum pump 3 and optionally also on 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 5 6 actief is. Dat wil zeggen dat klep 9 open is. Een stroom omgevingslucht kot via toevoer 17 in het vat 1 gepompt. Klep 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 5 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.

10 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 binnenste van het vat 1 is. Hetzelfde geldt voor klep 12 en 15 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, 4, 6 met het binnenste van het vat 1 gewenst of nodig is.Valves 11 and 12 are closed, meaning that oil-free pump 4 can be in operation, but with 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 valves 12 and 15 oil-lubricated vacuum pump 3. In addition or alternatively, the control may be suitable and adapted to put the pumps 3, 4, 6 out of operation if, at any moment, no connection of any of those pumps 3, 4, 6 with the interior of the vessel 1 is desired or needed.

20 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 verzadiging van de actief kool 8, wordt de inrichting 25 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 25 is switched down to the state shown in FIG.

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 11 geeft daarentegen een verbinding vrij tussen de een 30 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 10 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 5 blijft daarentegen in de toestand van fig. 2 dicht (althans: 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, 10 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 drukverlager vormende pomp 4 kan aan de perszijde zijn 15 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 de in fig. 1 getoonde toestand weer worden ingesteld, 20 waarmee de in fig. 1-3 getoonde cyclus geheel is doorlopen 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 in hoofdzaak gelijk aan het vat 1, en de besturing is 25 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.In 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. Fig. 1, on the other hand, that valve 12 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 must be created in the vessel 10 by means of the oil-lubricated vacuum pump 3, to which the pressure 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 a same pipe 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 is completely completed. In the embodiment of fig. a device according to the present invention an additional vessel 2 as an embodiment of a container. The supplementary vessel 2 is substantially the same as the vessel 1, and the control is adapted to cyclically operate the vessel 1 and the vessel 2 for extracting oxygen from the ambient air stream and extracting oxygen from the active cabbage 8.

Beide vaten 1, 2 bevatten elk een balg 23, 24 als 30 uitvoeringsvorm van een expandeerbaar lichaam. Voor de werking en de effecten daarvan wordt hier naar het voorgaande in verband met Fig. 1 verwezen. Aanvullend wordt opgemerkt, dat pompen 22, 25 zijn verschaft voor elke van de 11 balgen 23, 24. Het is evenzeer mogelijk om de balgen 23, 24 gezamenlijk aan te sluiten op een enkele pomp 22 of 25.Both vessels 1, 2 each contain a bellows 23, 24 as an embodiment of an expandable body. For the operation and the effects thereof, the foregoing is described here in connection with FIG. 1 referred. Additionally, it is noted that pumps 22, 25 are provided for each of the 11 bellows 23, 24. It is equally possible to connect the bellows 23, 24 together to a single pump 22 or 25.

Het vat 1 en het vat 2 zijn elk onder wederzijds uitsluiting ten minste verbindbaar met de toevoerpomp 6, de 5 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 verbinding met de omgeving 15, waarnaar in het voorgaande al is gerefereerd.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.

10 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 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.

15 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 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 20 klep 11 dicht, en zijn kleppen 12 en 14 open. Wanneer de 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 25 dan de toestanden van fig. 2 en fig. 3 door gepaste opening / 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 30 boven.With vessel 1 in the condition 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 passes through the states of Fig. 2 and Fig. 3 through appropriate opening / closing 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 still further above.

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 / 12 verwijderen van stikstof en / of zuurstof uit een stroom omgevingslucht door 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 5 dan twee vaten is ook mogelijk, bijvoorbeeld als de toestand van regenereren van actief kool 8 (fig. 2, 3) of verwijderen 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 10 een proces voor de productie van N2 met een zogenaamde "VSA"-techniek, met de uitbreiding van een drukverlaging in een op enig moment te vacumeren vat voor regeneratie van de actief kool 8.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 an ambient air stream by 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 (Figs. 2, 3) or removal of 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.

Hierbij wordt nog het volgende opgemerkt over de 15 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 20 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. 100-79% N2 en 0-21% restzuurstof en overige gassen. Deze mogelijke samenstellingen van gassen worden hier 25 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, for example, about 100-79% N 2 and 0-21% 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 30 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 13 voor het winnen / verwijderen / onttrekken van zuurstof met 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, vessels 1, 2 are utilized 13 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.

5 De vaten 1, 2 staan via het stelsel van kleppen 10-14, 18, 19 in verbinding met een pomp 3, die specifiek vacuüm 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, 10 die geschikt is voor het adsorberen en regenereren van 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 15 gemakshalve wordt verondersteld 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 20 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 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 type of active carbon 8, 10 that is suitable for adsorbing and regenerating 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 for the sake of convenience is 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 N 2 leaves the device via the outlet 16 for use in a 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 25 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 30 gevacumeerd 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 14 ook worden opgevangen, als het winnen van zuurstof was 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 5 kleppensysteem een drukvereffening plaats tussen de twee vaten 1, 2 van de inrichting, doch is gebleken dat een 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 30 is evacuated 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 14 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 immediately before the adsorption has taken place under excess pressure.

10 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. Ballonen 21 of balgen 23, 24 dienen om vaten 1, 2 extra mechanische sterkte 15 te geven in het bijzonder om bestand te zijn tegen krachten die bij het vacumeren vrijkomen.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. Balloons 21 or bellows 23, 24 serve to give vessels 1, 2 extra mechanical strength 15, in particular to withstand forces released during the evacuation.

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 20 bar (abs). De druk vereffening duurt ca 1 seconde. Daarna worden het kleppensysteem dusdanig ingesteld dat met het ene 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 25 kan met dit proces in deze zogenaamde VSA installaties continu N2 (of 02) worden geproduceerd, afhankelijk van het 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.

30 Opvallende voordelen van de VSA techniek voor N2 productie zijn dat de techniek gebruik maakt van vacuüm en een relatief lage overdruk van ca. 1,8-2,2 bar overdruk (abs). Dit heeft als voordeel dat er een relatief laag 15 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 amount (e.g. m3) of N2.

De pomptypen van de pompen 6 voor het maken van de specifieke overdruk (lage druk blowers) zijn eenvoudig van 5 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 komt niet in aanraking met olie. In deze context dient opgemerkt, dat 10 naast blowers ook eenvoudige ventilatoren kunnen worden toegepast als mogelijke uitvoeringsvorm van de schematisch aangeduide pomp 6 in de figuren.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 for producing does not come into contact with oil. In this context it should be noted that in addition to blowers, simple fans can also be used as a possible embodiment of the schematically indicated pump 6 in the figures.

Alternatieve productie systemen maken gebruik van zogenaamde PSA (Pressure Swing Adsorbtion) of membraam 15 techniek waarbij N2 wordt geproduceerd met buitenlucht die 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 20 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 25 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 in which N2 is produced with outside air that 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 withdrawn 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.

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

1616

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

5 In de uitvoeringsvorm volgens Fig. 4 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 1 of vat 2 na druk vereffening wordt door toepassing van een eerste vacuümmeer techniek op basis van olievrije pomp 4, 10 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 15 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 the embodiment according to FIG. 4, 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 1 or vessel 2 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.

20 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 drukvereffening met afzonderlijk volume in een onderdrukvat 25 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 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 pressure equalization with a separate volume in a vacuum vessel 25, 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 to be connected to a container 1, 2 for vacuuming.

30 In fig. 7 is een aanvullende of alternatieve uitvoeringsvorm getoond, waarin de krachtgenerator is gevormd door een plunjer 26. De plunjer 26 kan met een motor 28 worden aangedreven, of op basis van het principe van een 17 hydraulische cilinder door middel van via een vloeistofleiding 27 aan- en/of af te voeren hydraulische vloeistof, zoals een olie.Fig. 7 shows an additional or alternative embodiment, in which the power generator is formed by a plunger 26. The plunger 26 can be driven with a motor 28, or on the basis of the principle of a 17 hydraulic cylinder by means of a liquid line 27 for supplying and / or discharging hydraulic fluid, such as an oil.

In Fig. 8 is nog een aanvullende uitvoeringsvorm 5 getoond, waarbij in de container of het vat 1 een zakvormige houder 31 is aangebracht. De houder 31 bevat al het korrelvormige kool 8 en in het midden daarvan een expandeerbare balg 30, welke is aangesloten op pomp 22. De houder 31 kan zak-, ballon- of balgvormig zijn of een andere 10 functioneel equivalente vormgeving hebben. De balg 30 zou in deze uitvoeringsvorm zelfs achterwege kunnen blijven, in het bijzonder doch niet uitsluitend wanneer de houder 31 elastisch comprimeert om het actieve kool 8 heen, om dat te samen te drukken (of zelfs comprimeren). Tijdens het 15 bovenbeschreven cyclisch vacumeren van container 1, werken geen krachten op de wanden van de container 1; de vervormbare houder wordt - als in het binnenste daarvan een vacuüm wordt aangelegd - alleen strakker rondom het kool 8 getrokken. Daartoe zijn alle aansluitingen, die in samenhang 20 met een eerder beschreven figuur zijn opgesomd, aangesloten op het binnenste van de houder 31, hetgeen een evident verschil is met bijv. Fig. 1. Het betreft dan in het bijzonder de toevoer 17, de uitgang 16, de afvoer 20 en de leiding met de klep 11 daarin.In FIG. 8, an additional embodiment 5 is shown, wherein a bag-shaped holder 31 is arranged in the container or the vessel 1. The holder 31 contains all the granular carbon 8 and in the center thereof an expandable bellows 30, which is connected to pump 22. The holder 31 can be pocket, balloon or bellows shaped or have another functionally equivalent shape. The bellows 30 could even be omitted in this embodiment, in particular though not exclusively, when the container 31 elastically compresses around the activated carbon 8, to compress (or even compress) it. During the cyclical vacuuming of container 1 described above, no forces act on the walls of container 1; the deformable holder - if a vacuum is applied in its interior - is only pulled tighter around the coal 8. To this end, all connections enumerated in connection with a previously described figure are connected to the interior of the holder 31, which is an obvious difference with, for example, FIG. 1. This then relates in particular to the inlet 17, the outlet 16, the outlet 20 and the pipe with the valve 11 therein.

25 Een andere aanvullende eigenschap in de uitvoeringsvorm van Fig. 8 ten opzichte van die van Fig. 1 betreft de open doorgang 32, waarlangs lucht buiten de houder 31 en in de container 1 kan worden toegelaten. Aldus kan worden voorkomen, dat een vacuüm buiten de houder 31 en binnen de 30 container 1 het vacumeren van het binnenste van de houder 31 tegenwerkt.Another additional feature in the embodiment of FIG. 8 relative to that of FIG. 1 relates to the open passage 32, through which air can be admitted outside the holder 31 and into the container 1. It can thus be prevented that a vacuum outside the container 31 and within the container 1 counteracts the evacuation of the interior of the container 31.

Reeds is opgemerkt, dat slechts de onafhankelijke van de hierna bijgevoegde conclusies bepalend is voor de 18 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 5 het aldus vast te stellen kader van de bescherming voor de onderhavige uitvinding ten opzichte van specifieke varianten en van in de afhankelijke conclusies gedefinieerde eigenschappen meer of andere varianten aan de vakman zullen opdringen, na kennisneming van de onderhavige openbaarmaking 10 van de uitvinding. Zo kunnen de andere expandeerbare lichamen dan ballonen 21 of balgen 23, 24 worden toegepast. De houder kan worden benut als vervanging van de mechanische krachtgenerator (balg of ballon of expandeerbaar lichaam), zodat de uitvinding tevens een uitvoeringsvorm met alleen 15 een houder 31 betreft, zonder de mechanische krachtgenerator, omdat daarmee al de krachten op de wanden van de container kunnen worden beteugeld, in het bijzonder tijdens het cyclisch vacumeren. Zelfs kan de uitvinding worden verwezenlijkt door een vat of container 1, 2 vorm te 20 geven als een cilinder met een daarin beweegbare zuiger, waarmee de voor de (korrels) werkzame stof beschikbare ruimte kan worden ingesteld en zo het vat 1, 2 van binnenuit kan worden versterkt. Ballon, balgen en/of andere expandeerbare elementen kunnen, zoals hiervoor is 25 beschreven, in hoofdzaak in het midden van de ruimte in de vaten 1,2 worden geplaatst, of als aanvulling of alternatief tegen een binnenwand van de vaten 1, 2. Vanuit een oogpunt van krachtverdeling verdient een centrale plaatsing van dergelijke ballonnen of balgen een voorkeur, hoewel 30 plaatsing langs of tegen een wand in vaten is inbegrepen in de beschermingsomvang voor de onderhavige uitvinding volgens de conclusies. In het geval van toepassing van ballonnen en/of balgen kan lucht of vloeistof, zoals olie, worden 19 toegepast om deze selectief en ook in gebruik te laten expanderen. Het is volgens de uitvinding evenzeer mogelijk om vaten 1, 2 en ballonnen en/of balgen van de omgeving af te sluiten na assemblage. Als aanvulling of als alternatief 5 kunnen al dan niet massieve lichamen van elastisch materiaal in de vaten 1, 2 worden geplaatst, om de mechanische uitwendige kracht te verschaffen en zo de vaten 1, 2 in staat te stellen om (bij benadering) vacuüm te weerstaan, waar de vaten daar wellicht op zichzelf (zonder de 10 uitvinding) niet toe in staat zouden zijn. Dergelijke al dan niet massieve lichamen van elastisch materiaal worden dan bij voorkeur gedurende assemblage van de inrichting gecomprimeerd, om daarna continu een mechanische en buitenwaarts georiënteerde kracht op het vat of de container 15 uit te oefenen, bij voorkeur doch niet uitsluitend via de werkzame stof, waarmee dan ook nog kan worden tegengegaan dat de werkzame stof verbrokkelt of versplintert. De uitgang 16 en de afvoer 20 kunnen zijn geïntegreerd in een enkel orgaan, mits daartoe vereiste schakelkleppen of soortgelijke 20 middelen op een voor de vakman voor de hand liggende worden toegepast om de juiste stromen op gang te brengen/houden.It has already been noted that only the independent of the claims appended hereafter determines 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 thus to be determined of the protection for the present invention relative to specific variants and of properties defined in the dependent claims, more or other variants will be imposed on the skilled person, after knowledge of the present invention. disclosure of the invention. Thus, the expandable bodies other than balloons 21 or bellows 23, 24 can be used. The holder can be used as a replacement for the mechanical force generator (bellows or balloon or expandable body), so that the invention also relates to an embodiment with only a holder 31, without the mechanical force generator, because it forces all the forces on the walls of the container. can be restrained, in particular during the cyclical vacuum. The invention can even be realized by designing a vessel or container 1, 2 as a cylinder with a piston movable therein, with which the space available for the (granules) active substance can be adjusted and thus the vessel 1, 2 from the inside can be strengthened. Balloon, bellows and / or other expandable elements can, as described above, be placed substantially in the middle of the space in the vessels 1,2, or as a supplement or alternatively against an inner wall of the vessels 1, 2. From from a point of view of power distribution, a central placement of such balloons or bellows is preferred, although placement along or against a wall in vessels is included in the scope of the present invention according to the claims. In the case of the use of balloons and / or bellows, air or liquid, such as oil, can be used to cause them to expand selectively and also in use. According to the invention, it is equally possible to close vessels 1, 2 and balloons and / or bellows from the environment after assembly. In addition or alternatively 5 solid or non-elastic bodies of elastic material can be placed in the vessels 1, 2 to provide the mechanical external force and thus enable the vessels 1, 2 to withstand (approximately) vacuum that the vessels might not be able to do on their own (without the invention). Such solid or non-solid bodies of elastic material are then preferably compressed during assembly of the device, in order to thereafter continuously exert a mechanical and outwardly oriented force on the vessel or container, preferably but not exclusively via the active substance, which can then also be used to prevent the active substance from crumbling or shattering. The outlet 16 and the outlet 20 can be integrated in a single member, provided that switching valves or similar means required for this purpose are applied to an obvious to the person skilled in the art to initiate / maintain the correct flows.

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), along which the flow of fluid in the container (1, 2) feeding is; - an active substance (8) in the container (1, 2) for isolating and retaining the substance from the stream; 10. an outlet (16) on the container (1, 2) for the residual flow of fluid, substantially without the substance; - a drain (20) on the container; and - 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 via the drain (20) ( 8); CHARACTERIZED by - at least one mechanical power generator (21; 23; 20 24; 26, 27; 26, 28) which at least in use of the device acts on at least the active substance (8), in particular when the drain pump ( 3) creates a vacuum in the container (1, 2).

The device according to claim 1, wherein the power generator comprises an expandable body (21; 23; 24).

The device of claim 2, wherein the expandable body is hydraulically or pneumatically expandable.

The device of claim 1, 2 or 3, wherein the force generator comprises at least one element from the group, which comprises: a balloon (21); a bellows (23; 24); a solid or non-solid body of elastic material, et cetera.

The device according to at least one of the preceding claims, wherein the power generator is arranged centrally in the vessel (1, 2) and is substantially surrounded by the active substance (8).

The device according to at least claim 4, wherein the expandable body is made of solid or non-solid elastic material, and is compressed during assembly of the vessel (1, 2).

The device according to at least one of the preceding claims, wherein a pump (22; 22, 25) is connected to the power generator.

The device of at least claim 7, wherein the pump (22; 22, 25) connected to the power generator is operated at least for at least one of assembly of the container (1, 2) of the device and operation of the drain pump (3).

9. The device according to at least one of the preceding claims, wherein the active substance (8) comprises an assembly of non-compressible particulate material, such as activated carbon (8).

The device according to at least one of the preceding claims, wherein the active substance (8) comprises an assembly of compressible particulate material.

11. The device according to at least one of the preceding claims, wherein the power generator comprises a plunger in the vessel (1, 2).

The device of claim 11, wherein the plunger can be driven at least one of motor, hydraulic and pneumatic.

The device according to at least one preceding claim, further comprising: a deformable container (31) in the container, which contains the active substance (8) and the mechanical power generator (21; 23; 24; 26, 27; 26, 28) contains.

The device of claim 13, wherein the container has a shape from the group comprising: a bag; a balloon; a bellows; or a similar form.

The device according to at least one of the preceding claims, further comprising: - a control which is adapted to alternately connect and operate the supply pump (6) and the discharge pump (3) in connection with the container (1, 2), - the device further comprises: a pressure reducer (4, 5, 15) connectable at least to the container and selectively operated by the control; 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 actuation of the oil-lubricated pump (3).