PL232835B1 - Sposób wzbogacania gazu palnego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Dziedzina techniki

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wzbogacania gazu palnego, w którym gaz źródłowy zawierający gaz palny i powietrze jest doprowadzany do zespołu adsorpcyjnego zawierającego adsorbent dla selektywnego adsorbowania gazu palnego celem selektywnej adsorpcji i wzbogacania gazu palnego.

Stan techniki

Aby skutecznie wykorzystywać gaz palny jako paliwo lub w podobnym celu, konieczne jest wzbogacenie gazu palnego do odpowiedniego poziomu przez oddzielenie takiego gazu jak powietrze od gazu źródłowego zawierającego ten gaz palny. Do wzbogacania takiego gazu palnego zaproponowano różne urządzenia i metody. Na przykład Dokument patentowy 1 ujawnia wynalazek, w którym gaz, tak zwany gaz kopalniany, pochodzący z kopalni węgla i zawierający metan jako gaz palny, jest wykorzystany jako gaz źródłowy. Powietrze, zawierające głównie azot, tlen i dwutlenek węgla, jest oddzielane od tego gazu źródłowego za pomocą adsorbentu, wzbogacając w ten sposób metan, by można go było wykorzystać.

Bardziej szczegółowo, system wzbogacania gazu palnego ujawniony w Dokumencie patentowym 1 zawiera zespół adsorpcyjny wypełniony adsorbentem dla selektywnej adsorpcji gazu palnego, środki zasilania w gaz źródłowy, zdolne doprowadzać z zewnątrz gaz źródłowy do zespołu adsorpcyjnego oraz środki ssące zdolne odsysać gaz z wnętrza zespołu adsorpcyjnego. Dalej, system dokonuje procesu adsorpcji, zasilając zespół adsorpcyjny gazem źródłowym za pomocą środków doprowadzania gazu źródłowego do adsorbentu celem adsorpcji gazu palnego, i procesu desorpcji, by desorbować gaz palny z adsorbentu pod wpływem siły ssania środków ssących po procesie adsorpcji i odprowadzać desorbo-wany gaz palny na zewnątrz. Jako środki ssące opisane powyżej zastosowano zespół pompy próżniowej składający się z pompy i silnika napędu tej pompy.

Dokument ze stanu techniki

Dokument patentowy

Dokument patentowy 1: Japońskie nieprzebadane zgłoszenie patentowe, publikacja Nr 2009-220004

Istota wynalazku

Cel wynalazku

Do działania systemu wzbogacania gazu palnego środki ssące są potrzebne jedynie do procesu desorpcji. Dlatego, gdy proces desorpcji nie jest realizowany, można zatrzymać działanie środka ssą-cego, by poprawić energooszczędność.

Jeżeli jednak rozpoczęcie pracy i zakończenie pracy środków ssących jest realizowane powtarzalnie dla każdej realizacji procesu desorpcji, może to spowodować zredukowanie okresu użytkowania środka ssącego.

Niniejszy wynalazek opracowano mając na względzie opisany wyżej problem. Celem wynalazku jest zapewnienie systemu wzbogacania gazu palnego zdolnego poprawić energooszczędność, ze szczególnym uwzględnieniem okresu użytkowania środka ssącego. Środki dla osiągnięcia celu

Dla osiągnięcia przedstawionego wyżej zadania, zgodnie z cechą charakteryzującą system wzbogacania gazu palnego odnoszący się do obecnego wynalazku, system ten zawiera: zespół adsorpcyjny wypełniony adsorbentem dla selektywnej adsorpcji gazu palnego; środki zasilania w gaz źródłowy dla doprowadzenia gazu źródłowego zawierającego gaz palny z zewnątrz do zespołu adsorpcyjnego; środki ssące dla zasysania gazu z wnętrza zespołu adsorpcyjnego, oraz środki sterujące dla realizacji procesu adsorpcji przez zasilanie zespołu adsorpcyjnego gazem źródłowym za pomocą środków doprowadzania gazu źródłowego do adsorbentu celem adsorpcji gazu palnego, i procesu desorpcji, by desorbować gaz palny z adsorbentu pod wpływem siły ssania środków ssących po procesie adsorpcji i odprowadzać desorbowany gaz palny na zewnątrz; charakteryzujący się tym, że środki sterujące sterują pracą środków ssących tak, że siła ssania środków ssących, gdy nie jest prowadzony proces desorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środków ssących, gdy proces desorpcji jest prowadzony.

Przy tej opisanej wyżej właściwości charakterystycznej środki ssące pracują również wtedy, gdy proces desorpcji nie jest prowadzony. Stąd, w systemie unika się takiego trybu pracy, w którym początek pracy i koniec pracy środków ssących jest realizowany w powtarzalny sposób dla każdego kolejnego procesu desorpcji. Dlatego okres użytkowania środków ssących może zostać wydłużony w porównaniu z okresem w trybie pracy, gdzie początek i koniec pracy i pracy środka ssącego jest realizowany w powtarzalny sposób dla każdej kolejnej realizacji procesu desorpcji.

Ponadto, ponieważ środki sterujące sterują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy nie jest prowadzony proces desorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środków ssących, gdy proces desorpcji jest prowadzony, energia wymagana do działania środka ssącego, gdy proces desorpcji nie jest prowadzony, zostaje zmniejszona w porównaniu do siły ssania środków ssących, gdy proces desorpcji jest prowadzony. To znaczy, że energooszczędność systemu wzbogacania gazu palnego można poprawić. Dlatego możliwe jest zapewnienie systemu wzbogacania gazu palnego zdolnego poprawić energooszczędność z uwzględnieniem okresu użytkowania środka ssącego.

Zgodnie z dalszą charakterystyczną cechą systemu wzbogacania gazu palnego odnoszącego się do obecnego wynalazku system ten zawiera jeden wspomniany zespół adsorpcyjny; i środki sterujące operują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy jest prowadzony proces adsorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środka ssącego, gdy prowadzony jest proces desorpcji.

Ponieważ jeden zespół adsorpcyjny nie może równocześnie uczestniczyć w procesie adsorpcji i procesie desorpcji, nie ma potrzeby utrzymywania dużej siły ssania środków ssących, gdy realizowany jest proces adsorpcji. W opisanym powyżej charakterystycznym układzie, środki sterujące operują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy jest prowadzony proces adsorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środków ssących, gdy prowadzony jest proces desorpcji. Stąd energia zużywana przez środki ssące może być mała podczas realizacji procesu adsorpcji mała.

Zgodnie z kolejną charakterystyczną cechą systemu wzbogacania gazu palnego odnoszącego się do obecnego wynalazku system ten zawiera większą ilość wspomnianych zespołów adsorpcyjnych; wymienione środki ssące są używane wspólnie do wysysania wnętrz tej ilości zespołów adsorp-cyjnych; i środki sterujące sterują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy w żadnym zespole adsorpcyjnym nie jest prowadzony proces adsorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środków ssących, gdy prowadzony jest proces desorpcji. W opisanym wyżej charakterystycznym układzie, ponieważ jeden środek ssący jest przewidziany do wspólnego wysysania wnętrz większej ilości zespołów adsorpcyjnych, liczba środków ssących może być mała. Ponadto, gdy proces adsorpcji i proces desorpcji są realizowane w większej ilości zespołów adsorpcyjnych z użyciem jednego środka ssącego, ten środek ssący jest sterowany tak, że siła ssania środka ssącego, gdy w żadnym zespole adsorpcyjnym nie jest prowadzony proces adsorpcji, jest mniejsza niż siła ssania środka ssącego, gdy prowadzony jest proces desorpcji. W tej sytuacji energia wymagana do pracy środka ssącego, gdy żaden z mnogości zespołów adsorpcyjnych nie uczestniczy w procesie desorpcji, jest mała.

Zgodnie z jeszcze inną charakterystyczną cechą systemu wzbogacania gazu palnego odnoszącego się do obecnego wynalazku, środki sterujące są przewidziane do dokonywania, poza procesem adsorpcji i procesem desorpcji, także procesu wyrównywania ciśnień dla wyrównania wewnątrz jednego z większej ilości zespołów adsorpcyjnych po przeprowadzeniu w nim procesu adsorpcji z ciśnieniem wewnątrz innego zespołu z mnogości zespołów adsorpcyjnych po przeprowadzeniu w nim procesu desorpcji przez otwarcie połączenia pomiędzy wnętrzem tego jednego zespołu adsorpcyjnego i wnętrzem wymienionego innego zespołu adsorpcyjnego poprzez przejście łączące, oraz środki sterujące operują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy dokonywany jest proces ssania jest mniejsza od siły ssania środków ssących, gdy dokonywany jest proces desorpcji. W opisanym wyżej charakterystycznym układzie, ponieważ środki sterujące operują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących, gdy dokonywany jest proces wyrównywania ciśnienia jest mniejsza od siły ssania środka ssącego, gdy dokonywany jest proces desorpcji, energia wymagana do pracy środka ssącego, gdy dokonywany jest proces wyrównywania ciśnień może być mała.

Zgodnie z kolejną charakterystyczną cechą systemu wzbogacania gazu palnego odnoszącego się do obecnego wynalazku środki sterujące operują środkami ssącymi tak, że siła ssania środków ssących na wczesnym etapie procesu desorpcji jest większa niż siła ssania środków ssących na następnym etapie procesu desorpcji.

Na wczesnym etapie procesu desorpcji ilość gazu palnego zaadsorbowanego przez adsorbent zespołu adsorpcyjnego jest wciąż duża. Stąd, przy większej sile ssania środków ssących może być desorbowana duża ilość gazu palnego. Z drugiej strony, na dalszym etapie procesu desorpcji ilość gazu palnego zaadsorbowanego przez adsorbent zespołu adsorpcyjnego zmniejsza się. Stąd, nawet gdyby siła ssania środków ssących została zwiększona, jedynie stosunkowo mała ilość gazu palnego mogłaby być desorbowana. W opisanym wyżej charakterystycznym układzie, ponieważ środki sterujące sterują środkami ssą-cymi tak, że siła ssania środków ssących na wczesnym etapie procesu desorpcji jest większa niż siła ssania środków ssących na dalszym etapie procesu desorpcji, możliwa jest na wczesnym etapie procesu desorpcji skuteczna desorpcja stosunkowo dużej ilości gazu palnego. Również na dalszym etapie gaz palny może być skutecznie desorbowany przy utrzymaniu małego zużycia energii.

Zgodnie z jeszcze inną charakterystyczną cechą systemu wzbogacania gazu palnego odnoszącego się do rozwiązania według wynalazku, środki ssące zawierają pompę i silnik napędowy do napędzania pompy, oraz środki sterujące regulują siłę ssania środków ssących poprzez regulację prędkości obrotowej silnika napędowego falownikiem. W opisanym wyżej charakterystycznym układzie, ponieważ środki sterujące regulują prędkość obrotową silnika napędowego poprzez sterowanie falownikiem, środki sterujące mogą łatwo regulować siłę ssania środków ssących.

Krótki opis rysunków

Przedmiot wynalazku przestawiono w przykładach wykonania na załączonych rysunkach.

Fig. 1 Schemat blokowy objaśniający konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z pierwszym przykładem wykonania.

Fig. 2 Wykres pokazujący zmiany ciśnienia wewnątrz każdego zespołu adsorpcyjnego.

Fig. 3 Wykres przedstawiający zmiany prędkości obrotowej silnika napędowego zespołu pompy próżniowej.

Fig. 4 Wykres pokazujący zmiany mocy wyjściowej na wale silnika napędowego zespołu pompy próżniowej.

Fig. 5 Schemat blokowy objaśniający konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z drugim przykładem wykonania.

Fig. 6 Schemat blokowy objaśniający konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z trzecim przykładem wykonania.

Przykłady wykonania wynalazku

Pierwszy przykład wykonania

Poniżej przedstawiono, nawiązując do wymienionych rysunków, system wzbogacania gazu palnego zgodnie z pierwszym przykładem wykonania.

Fig. 1 jest schematem blokowym objaśniającym konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z pierwszym przykładem wykonania. System wzbogacania S1 (S) obejmuje zespoły adsorp-cyjne U (U1, U2, U3), dmuchawę B jako środki zasilania w gaz źródłowy, zespół pompy próżniowej P jako środki ssące oraz środki sterujące C.

Poszczególne zespoły adsorpcyjne U1, U2, U3 mają identyczne konfiguracje wyposażone w wieżę adsorpcyjną wypełnioną pewną ilością adsorbentu (a) dla selektywnego adsorbowania gazu palnego.

Na adsorbent (a) nie nakłada się żadnego szczególnego ograniczenia o ile tylko jest on zdolny selektywnie adsorbować gaz palny taki jak metan. Korzystnie jest zastosować jako adsorbent (a) adsorbent metanu, którym jest co najmniej jeden rodzaj wybrany z grupy składającej się z węgla aktywnego, zeolitu, silikażelu, kompleksów metaloorganicznych (fumaranu miedzi, tereftalanu miedzi, cyklo-heksanodikarboksylanu miedzi etc.) o przeciętnej średnicy porów, wyznaczonej metodą MP, w zakresie od 4.5 do 15 A i charakteryzujący się ilością adsorbowanego metanu równą 20 Ncm3/g lub więcej, pod ciśnieniem atmosferycznym i w temperaturze 298 K.

Poza powyższym system wzbogacania S1 zawiera przewody (d1) dla doprowadzania gazu źródłowego do zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3 i przewody (d2) dla odprowadzania gazu, do odprowadzania „gazu odlotowego” pozostałego po adsorpcji gazu palnego przez adsorbent (a) z wyprowadzaniem gazu na zewnątrz z przewodów (d1) dla doprowadzania gazu. Przewód (d1) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 1 dla regulacji doprowadzania gazu źródłowego. Przewód (d1) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 4 dla regulacji doprowadzania gazu. Przewód (d1) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U3 zawiera zawór 8 dla regulacji doprowadzania gazu. Przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 3 dla regulacji odprowadzania gazu. Przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 6 dla regulacji odprowadzania gazu. Przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U3 zawiera zawór 10 dla regulacji odprowadzania gazu. Dalej, system wzbogacania S1 zawiera przewody (d3) dla zbierania gazu, przeznaczone do wyprowadzania gazu produktowego z poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3 do zbiornika produktu T. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 2 dla regulacji zbierania gazu. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 5 dla regulacji zbierania gazu. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U3 zawiera zawór 9 dla regulacji zbierania gazu. W przedstawianym wynalazku część zespołu adsorpcyjnego U w warunkach doprowadzania gazu źródłowego do pracującego zespołu adsorpcyjnego U (U1, U2, U3) będzie dalej nazywana „częścią wlotową gazu (In)”, natomiast część zespołu adsorpcyjnego U w warunkach odprowadzania gazu odlotowego z zespołu adsorpcyjnego U będzie nazywana „częścią wylotową gazu (Out)”.

Przewody (d2) dla odprowadzania gazu zawierają odpowiednio czujniki gazu 13, 14, 15. Każdy z czujników gazu 13, 14, 15 jest urządzeniem skonfigurowanym tak, by wykrywać moment, w którym adsorbent (a) wewnątrz każdego z zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3 osiąga graniczną zdolność adsorpcji gazu palnego, to jest moment zakończenia adsorpcji czyli punkt nasycenia. Środki sterujące C mogą rozpoznać moment, w którym stężenie gazu palnego (np. stężenie metanu) wykrywane przez czujnik gazu 13, 14, 15 osiągnie wcześniej określoną wartość, to jest moment, w którym zdolność adsorpcji adsorbentu (a) osiągnie wartość graniczną. W rezultacie środki sterujące C mogą rozpoznać moment zatrzymania doprowadzania gazu do zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3.

Na zbiornik produktu T nie nakłada się szczególnych ograniczeń o ile tylko jest on w stanie bezpiecznie przechowywać wzbogacony gaz palny o dużym stężeniu. Korzystnym rozwiązaniem może być użycie zbiornika gazu typu adsorpcyjnego.

Dmuchawa B jako środek zasilania w gaz źródłowy jest skonfigurowana tak, by mogła doprowadzać z zewnątrz do zespołu adsorpcyjnego gaz źródłowy zawierający gaz palny. Gaz źródłowy G jest gazem zawierającym gaz palny i powietrze. Zamiast tego, tym gazem źródłowym G może być na przykład gaz kopalniany zawierający metan i powietrze. Dalej, nie istnieją szczególne ograniczenia na gaz palny, o ile tylko jest to gaz wykazujący możliwość palenia się. Na przykład, może to być metan zawarty w gazie kopalnianym. Nawiasem mówiąc, gaz kopalniany jest to gaz pochodzący z kopalni węgla kamiennego. Chociaż może być różny, w zależności od warunków, gaz kopalniany zawiera typowo metan w ilości około 20-40% w stosunku objętościowym i powietrze które zawiera głównie azot i tlen, w ilości około 60-80% w stosunku objętościowym. Dmuchawa B zasysa taki gaz i podaje ten gaz źródłowy do zespołu adsorpcyjnego zasadniczo pod ciśnieniem atmosferycznym bez sprężania go.

Zespół pompy próżniowej P jako środki ssące zawiera pompę Pa i silnik napędowy Pb do napędzania tej pompy Pa i jest skonfigurowany jako urządzenie do dekompresji wnętrza zespołu adsorpcyjnego U celem zasysania gazu z tego wnętrza. W bieżącym przykładzie wykonania, dla zasysania zawartości poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3 użyty jest jeden zespół pompy próżniowej do wspólnego użytku. Jako pompy próżniowej Pa można użyć na przykład pompę próżniową Rootsa. Siła ssania pompy próżniowej P, to jest prędkość odprowadzania gazu, wzrasta wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika napędowego Pb. W bieżącym przykładzie wykonania środki sterujące C są skonfigurowane tak, by regulować siłę ssania środków ssących poprzez regulację prędkości obrotowej silnika napędowego Pb z zastosowaniem falownika. Pod działaniem pompy próżniowej P włączonej w przewód (d3) dla zbierania gazu, gaz palny zaadsorbowany przez adsorbent (a) może być wyprowadzany w stanie sprężonym gdy w zbiorniku produktu T panuje nadciśnienie z zespołu adsorpcyjnego U do zbiornika produktu T.

System wzbogacania S1 zawiera przewód łączący (d4) pomiędzy wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U1 a wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U2, przewód łączący (d5) pomiędzy wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U1 a wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U3 i przewód łączący (d6) pomiędzy wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U2 a wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U3. Przy tym przewód łączący (d4) zawiera zawór 7 dla regulacji tego przewodu łączącego, przewód łączący (d5) zawiera zawór 11 dla regulacji tego przewodu łączącego i przewód łączący (d6) zawiera zawór 12 dla regulacji tego przewodu łączącego. W bieżącym przykładzie wykonania środki sterujące C składają się z medium do przechowywania danych w postaci pamięci lub podobnego rozwiązania, procesora CPU, mikrokomputera z układami wejścia/wyjścia itd. Ponieważ komputerten wykonuje wcześniej ustalony program, sterowana jest praca dmuchawy B, zespołu pompy próżniowej P, zaworów 1,4,8 regulujących przewody dla doprowadzania gazu, zaworów 3, 6, 10 regulujących przewody dla odprowadzania gazu, zaworów 2, 5, 9 regulujących przewody dla zbierania gazu, zaworów, 7,11,12 regulujących przewody łączące etc. W szczególności, bieżący przykład wykonania jest znamienny tym, że środki sterujące C regulują odpowiednio siłę ssania zespołu pompy próżniowej P poprzez sterowanie falownikiem, utrzymując zespół pompy próżniowej P w ruchu.

Poniżej zostanie objaśnione działanie systemu wzbogacania S1 zgodnego z pierwszym przykładem wykonania.

Jak pokazano w Tabeli 1 w etapach od pierwszego do dziewiątego, dla poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3, środki sterujące C przeprowadzają proces adsorpcji, proces desorpcji, proces wyrównywania ciśnień, proces zwiększania ciśnienia i proces pozostawania w stanie oczekiwania. Proces adsorpcji jest to proces, w którym gaz źródłowy jest podawany przez dmuchawę B do zespołu adsorpcyjnego U, by spowodować adsorpcję gazu palnego przez adsorbent (a), a pozostały gaz jest odprowadzany do przewodu dla odprowadzania gazu. Proces desorpcji jest to proces, w którym po procesie adsorpcji gaz palny jest desorbowany z adsorbentu (a) pod wpływem siły ssania pompy próżniowej, i desorbowany gaz jest zbierany do przewodu dla zbierania gazu. Proces wyrównywania ciśnień jest to proces, w którym wnętrze zespołu adsorpcyjnego po przeprowadzeniu procesu desorpcji jest łączone z wnętrzem kolejnego zespołu adsorpcyjnego po przeprowadzeniu w nim procesu adsorpcji, by wyrównać ciśnienia wewnątrz tych zespołów adsorpcyjnych. Proces zwiększania ciśnienia jest to proces, w którym powietrze (gaz zwiększający ciśnienie) jest wprowadzane do zespołu adsorpcyjnego U celem zwiększenia w nim ciśnienia do poziomu bliskiego ciśnieniu atmosferycznemu.

Fig. 2 pokazuje wykres zmiany ciśnienia wewnątrz poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3, gdy w tych poszczególnych zespołach adsorpcyjnych U1, U2, U3 zostaje przeprowadzony kolejno proces adsorpcji, proces desorpcji, proces wyrównywania ciśnień, proces zwiększania ciśnienia i proces oczekiwania na etapach od pierwszego do dziewiątego.

[Tabela 1]

[T a b e I a 2]

W zespole adsorpcyjnym U1 proces adsorpcji jest przeprowadzany na etapach od pierwszego do trzeciego, proces wyrównywania ciśnień jest przeprowadzany na czwartym etapie, proces desorpcji jest przeprowadzany na etapie piątym i szóstym, proces wyrównywania ciśnień jest przeprowadzany na siódmym etapie, proces zwiększania ciśnienia jest przeprowadzany na ósmym etapie i proces oczekiwania jest przeprowadzany na dziewiątym etapie. Ponieważ konfiguracje poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, U3 są jednakowe, procedury procesu adsorpcji, procesu wyrównywania ciśnień, procesu desorpcji, procesu zwiększania ciśnienia i procesu oczekiwania są zasadniczo takie same. To znaczy, zespół adsorpcyjny U2 i zespół adsorpcyjny U3 różnią się od zespołu adsorpcyjnego U1 ustawieniem czasów przeprowadzania poszczególnych procesów. Dlatego podane niżej objaśnienie skupi się głównie na procedurze procesu adsorpcji, procesu wyrównywania ciśnień, procesu desorpcji, procesu zwiększania ciśnienia i procesu oczekiwania przeprowadzanych przez zespół adsorpcyjny U1 na etapach od pierwszego do dziewiątego, a szczegółowe objaśnienia poszczególnych procesów przeprowadzanych w zespole adsorpcyjnym U2 i zespole adsorpcyjnym U3 zostaną pominięte.

[Etapy od pierwszego do trzeciego]

Na etapach od pierwszego do trzeciego środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu adsorpcji. Konkretnie, środek sterujący C otwiera zawór 1 regulujący przewód doprowadzania gazu i zawór 3 regulujący przewód dla odprowadzania gazu, oraz zamyka zawór 2 regulujący przewód dla zbierania gazu, zawór 7 przełączający przejście łączące i zawór 11 regulujący przewód łączący. Ponadto środki sterujące C uruchamiają dmuchawę B dla podawania gazu źródłowego, przez przewód (d 1) dla podawania gazu, do zespołu adsorpcyjnego U1, by spowodować adsorpcję przez adsorbent (a) gazu palnego zawartego w gazie źródłowym, jak również spowodować (odprowadzenie) gazu wylotowego, będącego częścią gazu źródłowego podanego do zespołu adsorpcyjnego U1 i niezaadsorbowanego przez adsorbent (a), przez przewód wylotowy (d2) do przestrzeni na zewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1. W taki sposób można spowodować, że metan jako gaz palny zawarty w gazie kopalnianym będzie selektywnie adsorbowany przez adsorbent (a), i także zapobiec uwalnianiu do gazu odlotowego cennego metanu bez przetwarzania.

Jak pokazano w Tabeli 1, na pierwszym etapie środki sterujące C nie powodują prowadzenia procesu desorpcji przez żaden zespół adsorpcyjny U (U1, U2, U3), natomiast nieprzerwanie sterują pracą zespołu pompy próżniowej P. Przy tym środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3) nie bierze udziału w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest prowadzony. Konkretniej, by zwiększyć siłę ssania nastawiana jest większa prędkość obrotowa, i by zmniejszyć siłę ssania nastawiana jest mniejsza prędkość obrotowa. Środki sterujące C regulują siłę ssania pompy próżniowej P poprzez regulację prędkości obrotowej silnika napędowego Pb zespołu pompy próżniowej P, stosując technikę falownika. W bieżącym przykładzie wykonania, jak pokazano w Tabeli 2, prędkość obrotowa silnika napędowego Pb jest ustawiona na 600 obr/min. Nawiasem mówiąc, środki sterujące C regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na 1100 obr/min, gdy w którymkolwiek z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3) ma być przeprowadzany proces desorpcji.

Następnie środki sterujące C powodują sprawdzanie przez czujnik gazu 13, czy stężenie gazu palnego w gazie odlotowym odprowadzanym do przewodu wylotowego (d2) jest większe od

wcześniej ustalonego stężenia, czy też nie. Jeżeli wykryte stężenie gazu palnego jest większe od stężenia ustalonego wcześniej, środki sterujące C przestają podawać gaz źródłowy do zespołu ad-sorpcyjnego U1, k ończąc tym samym proces adsorpcji. To znaczy, środki sterujące C interpretują fakt, że stężenie gazu palnego wykryte w przewodzie (d2) dla odprowadzania gazu staje się większe od ustalonego wcześniej stężenia jako wskazanie osiągnięcia przez adsorbent (a) jego granicznej zdolności adsorpcyjnej i wtedy kończą proces adsorpcji.

[Etap czwarty] W czwartym etapie środki sterujące C przeprowadzają proces wyrównywania ciśnień, by wyrównać ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 i ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorp-cyjnego U3. Bardziej szczegółowo, środki sterujące C otwierają zawór przełączający 11 przewodu łączącego, który jest wbudowany w przewód (d5), łączący zespół adsorpcyjny U1 zespół adsorp-cyjny U3, i zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu, zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu i zawór przełączający 7 przewodu łączącego.

Jak pokazano na rysunku fig. 2, w momencie poprzedzającym początek etapu czwartego ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 wykazuje stosunkowo dużą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie adsorpcji realizowanym na trzecim etapie, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U3 wykazuje stosunkowo małą wartość, jako ciśnieni e bezpośrednio po procesie desorpcji realizowanym na trzecim etapie. Na czwartym etapie zawór przełączający 11 przewodu łączącego zostaje otwarty celem przeprowadzenia procesu wyrównywania ciśnień, w którym ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zredukowane, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U3 zostaje zwiększone, tak że ciśnienia te stają się jednakowe. W rezultacie w zespole adsorpcyjnym U1 gaz zawierający gaz palny o małym stężeniu, niezaadsorbowany przez adsorbent (a) i pozostający głównie w postaci fazy gazowej, będzie dyfundował do zespołu adsorpcyjnego U3. Dlatego możliwe jest zapobieżenie niezamierzonemu skierowaniu tego gazu palnego o małym stężeniu do zbiornika produktu T na piątym, kolejnym etapie. Ponadto, w zespole adsorpcyjnym U3 ciśnienie wewnątrz tego zespołu może zostać nieco zwiększone z wyprzedzeniem, przed realizowanym później procesem zwiększania ciśnienia.

Jak pokazano w Tabeli 1, na czwartym etapie środki sterujące C nie powodują prowadzenia procesu desorpcji przez żaden zespół adsorpcyjny U (U1, U2, U3), natomiast nieprzerwanie sterują pracą zespołu pompy próżniowej P. Jednak w tym przypadku, podobnie jak na pierwszym etapie, środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3) nie bierze udziału w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest prowadzony. Również na czwartym etapie środki sterujące C regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb do wartości 600 obr/min, jak pokazano w Tabeli 2.

[Etapy piąty i szósty] W etapach piątym i szóstym środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu desorpcji. Konkretniej, środki sterujące zamykają równocześnie zawór 1 przełączający przewodu dla doprowadzania gazu, zawór 3 przełączający przewodu dla odprowadzania gazu, zawór 7 przełączający przewodu łączącego i zawór 11 przełączający przewód łączący, oraz otwierają zawór 2 przełączający przewodu dla zbierania gazu. Na czwartym etapie środki sterujące C zwiększają siłę ssania zespołu pompy próżniowej P ( reguluje prędkość obrotową silnika napędowego Pb na 1100 obr/min), by tym samym obniżyć ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyj-nego U1 do wartości poniżej ciśnienia atmosferycznego, dla desorpcji zaadsorbowanego gazu palnego z adsorbentu (a). W rezultacie gaz palny jest zasysany do przewodu (d3) dla zbierania gazu oraz zbierany i magazynowany w zbiorniku produktu T. Po obniżeniu ciśnienia wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 do wcześniej ustalonej wartości środki sterujące C zamykają zawór 2 przełączający przewodu dla zbierania gazu, by wstrzymać zbieranie gazu palnego z zespołu adsorpcyjnego U1. Jak pokazano na rysunku fig. 2, w miarę jak postępuje desorpcja gazu palnego z adsorbentu (a), ciśnienie wewnętrzne w zespole adsorpcyjnym U1 stopniowo spada, tak że monitorując wewnętrzne ciśnienie w zespole adsorpcyjnym U1 środki sterujące C mogą uznać, czy nadszedł moment zakończenia procesu desorpcji.

[Etap siódmy]

Na siódmym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu wyrównywania ciśnień. W szczególności środki sterujące przeprowadzają proces wyrównywania ciśnień, by wyrównać ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 i ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2. Bardziej szczegółowo, środki sterujące C zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbiera nia gazu, zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu i zawór przełączający 11 przewodu łączącego oraz otwierają zawór przełączający 7 przewodu łączącego, który jest wbudowany w przewód łączący (d4), łączący zespół adsorpcyjny U1 i zespół adsorpc yjny U2.

Jak pokazano na rysunku fig. 2, w momencie poprzedzającym początek etapu siódmego ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 wykazuje stosunkowo małą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie desorpcji realizowanym na szóstym etapie, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U3 wykazuje stosunkowo dużą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie adsorpcji realizowanym na szóstym etapie. Na siódmym etapie zawór przełączający 7 przewodu łączącego zostaje otwarty celem przeprowadzenia procesu wyrównywania ciśnień, w którym ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zwiększone, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U3 zostaje zredukowane, tak że ciśnienia te stają się jednakowe. W rezultacie w zespole adsorpcyjnym U1 ciśnienie wewnątrz tego zespołu może zostać nieco zwiększone z wyprzedzeniem, przed realizowanym później procesem zwiększania ciśnienia. Ponadto, w zespole adsorpcyjnym U2 gaz zawierający gaz palny o małym stężeniu, niezaadsorbo-wany przez adsorbent (a) i pozostający głównie w postaci fazy gazowej, będzie dyfundował w kierunku zespołu adsorpcyjnego U1.

Podobnie jak w opisanym wyżej procesie wyrównywania ciśnień na czwartym etapie, na etapie siódmym środki sterujące C nie powoduje prowadzenia procesu desorpcji przez żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3), natomiast nieprzerwanie steruje pracą zespołu pompy próżniowej P. Jednak w tym przypadku, podobnie jak na czwartym etapie, środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej P w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3) nie bierze udziału w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest prowadzony. Również na siódmym etapie środki sterujące C regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na wartość 600 obr/min, jak to pokazano w Tabeli 2.

[Etap ósmy]

Na ósmym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu zwiększania ciśnienia. W szczególności środki sterujące C otwierają zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu i zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu, zawór przełączający 7 przewodu łączącego i zawór przełączający 11 przewodu łączącego. W tym układzie pewna ilość powietrza (gaz zwiększający ciśnienie) jest wprowadzana, przez zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu, z zewnątrz do zespołu adsorpcyjnego U1, wskutek czego ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zwiększone do wartości bliskiej ciśnieniu atmosferycznemu, co ułatwi adsorpcję gazu palnego w procesie adsorpcji, który będzie realizowany jako następny.

[Etap dziewiąty]

Na dziewiątym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorp-cyjny U1 procesu oczekiwania. W szczególności, środki sterujące C utrzymują otwarty zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu, zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu, zawór przełączający 7 przewodu łączącego i zawór przełączający 11 przewodu łączącego i czekają na rozpoczęcie kolejnego procesu adsorpcji.

Jak opisano wyżej, w systemie wzbogacania według tego przykładu wykonania, n a etapach od pierwszego do dziewiątego środki sterujące C regulują siłę ssania zespołu pompy próżniowej P tak, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z liczby zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2, U3) nie uczestniczy w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest przeprowadzany. Rysunek fig. 3 jest wykresem przedstawiającym zmiany prędkości obrotowej silnika napędowego Pb zespołu pompy próżniowej P na etapach od pierwszego do dziewiątego. Rysunek fig. 4 jest wykresem pokazującym zmiany mocy wyjściowej na wale silnika napędowego Pb zespołu pompy próżniowej P na etapach od pierwszego do dziewiątego. Na rysunkach fig. 3 i fig. 4 pokazano również, dla porównania, przypadek normalnej pracy, gdzie prędkość obrotowa silnika napędowego Pb zespołu pompy próżniowej P jest utrzymywana na tym samym poziomie na etapach od pierwszego do dziewiątego.

Jak pokazano na rysunkach fig. 3 i fig. 4, ponieważ środki sterujące C sterują pracą zespołu pompy próżniowej P w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U 1, U2, U3) nie uczestniczy w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest przeprowadzany, możliwe jest uniknięcie niepotrzebnego zużycia energii elektrycznej. Na przykład, jak pokazano na rysunku fig. 4, przeciętny pobór mocy na etapach od pierwszego do dziewiątego wynosi około 86 kW, gdy do sterowania silnika napędowego Pb pojedynczego zespołu pompy próżniowej P zastosowany jest falownik zgodnie z obecnym wynalazkiem, podczas gdy pobór mocy jest równy około 91 kW w przykładzie porównawczym, gdzie silnik napędowy Pb pracuje w normalny sposób ze stałą prędkością obrotową. W rezultacie, stosując system wzbogacania S1 zgodnie z obecnym wynalazkiem można zaoszczędzić około 5 kWh energii elektrycznej. Dalej, w przypadku zastosowania większej ilości zespołów pompy próżniowej P ilość energii elektrycznej, którą można oszczędzić, zwiększy się odpowiednio do liczby zespołów pompowych P.

Drugi przykład wykonania

System wzbogacania gazu palnego według drugiego przykładu wykonania różni się od systemu wzbogacania według pierwszego przykładu wykonania tym, że system ten zawiera dwa zespoły adsorpcyjne. W przedstawionym niżej objaśnieniu systemu wzbogacania według drugiego przykładu wykonania opis elementów składowych identycznych jak w pierwszym przykładzie wykonania zostanie pominięty.

Rysunek fig. 5 stanowi schemat blokowy objaśniający konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z drugim przykładem wykonania. System wzbogacania S2 (S) obejmuje zespoły adsorpcyjne U (U1, U2), dmuchawę B jako środki zasilania w gaz źródłowy, zespół pompy próżniowej P jako środki ssące oraz środki sterujące C. W tym systemie wzbogacania S2 elementy składowe odnoszące się do zespołu adsorpcyjnego U3 są pominięte w porównaniu z opisanym wyżej systemem wzbogacania według pierwszego przykładu wykonania.

System wzbogacania S2 zawiera przewody (d1) dla doprowadzania gazu źródłowego do poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2, i przewody (d2) dla odprowadzania gazu, do odprowadzania pozostałego gazu odlotowego z przewodów (d 1) dla doprowadzania gazu po adsorpcji gazu palnego przez adsorbent (a). Przewód (d 1) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 1 dla przełączania przewodu dla doprowadzania gazu, a przewód (d1 ) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 4 dla przełączania przewodu dla doprowadzania gazu. Przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączone z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 3 dla przełączania przewodu dla odprowadzania gazu, a przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączone z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 6 dla przełączania przewodu dla odprowadzania gazu. Dalej, system wzbogacania S2 zawiera przewody (d3) dla zbierania gazu, przeznaczone do wyprowadzania gazu produktowego z poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2 do zbiornika produktu T. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 2 dla przełączania przewodu dla zbierania gazu. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U2 zawiera zawór 5 dla przełączania przewodu dla zbierania gazu.

System wzbogacania S2 według drugiego przykładu wykonania zawiera przewód łączący (d4) zdolny łączyć wnętrze zespołu adsorpcyjnego U1 z wnętrzem zespołu adsorpcyjnego U2. Przewód łączący (d4) zawiera zawór 7 dla przełączania przewodu łączącego. Gdy zawór 7 dla przełączania przewodu łączącego zostaje otwarty, ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 i ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U2 wyrównują się.

Objaśnione teraz zostanie działanie systemu wzbogacania S2 według drugiego przykładu wykonania.

Jak pokazano w Tabeli 3 poniżej, środki sterujące C przeprowadzają proces adsorpcji, proces desorpcji, proces wyrównywania ciśnień i proces zwiększania ciśnienia w etapach od pierwszego do szóstego.

[Tabela 3]

W zespole adsorpcyjnym U1 proces adsorpcji jest przeprowadzany na pierwszym etapie, proces wyrównywania ciśnień jest przeprowadzany na drugim etapie, proces desorpcji jest przeprowadzany na etapie trzecim i czwartym, proces wyrównywania ciśnień na piątym etapie, i proces zwiększania ciśnienia na szóstym etapie. Ponieważ konfiguracje poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U1, U2 są jednakowe, procedury procesu adsorpcji, procesu wyrównywania ciśnień, procesu desorpcji i procesu zwiększania ciśnienia są zasadniczo takie same. To znaczy, zespół adsorpcyjny U2 różni się od zespołu adsorpcyjnego U1 ustawieniem czasów przeprowadzania poszczególnych procesów. Dlatego podane niżej objaśnienie skupi się głównie na procedurze procesu adsorpcji, procesu wyrównywania ciśnień, procesu desorpcji i procesu zwiększania ciśnienia przeprowadzanych przez zespół adsorpcyjny U1 na etapach od pierwszego do szóstego, a szczegółowe objaśnienia poszczególnych procesów przeprowadzanych w zespole adsorpcyjnym U2 zostaną pominięte.

Pierwszy etap

Na pierwszym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu adsorpcji. Konkretnie, środki sterujące C otwierają zawór 1 przełączający przewód dla doprowadzania gazu i zawór 3 przełączający przewód dla odprowadzania gazu, oraz zamykają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu i zawór 7 przełączający przewód łączący. Ponadto środki sterujące C uruchamiają dmuchawę B dla podawania gazu źródłowego, przez przewód (d 1) dla podawania gazu, do zespołu adsorpcyjnego U1, by spowodować adsorpcję przez adsorbent (a) gazu palnego zawartego w gazie źródłowym, jak również spowodować odprowadzenie gazu odlotowego, będącego częścią gazu źródłowego podanego do zespołu adsorpcyjnego U1 i niezaadsorbowanego przez adsorbent (a), przez przewód wylotowy (d2) do przestrzeni na zewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1.

Następnie środki sterujące C powodują sprawdzanie przez czujnik gazu 13, czy stężenie gazu palnego zawartego w gazie odlotowym odprowadzanym do przewodu wylotowego (d2) jest większe od wcześniej ustalonego stężenia, czy też nie. Jeżeli wykryte stężenie gazu palnego jest większe od stężenia ustalonego wcześniej, zasilanie zespołu adsorpcyjnego U1 gazem źródłowym zostaje zatrzymane, kończąc tym samym proces adsorpcji. To znaczy, środki sterujące interpretują fakt, że stężenie gazu palnego wykryte w przewodzie (d2) dla odprowadzania gazu staje się większe od ustalonego

wcześniej stężenia jako wskazanie osiągnięcia przez adsorbent (a) jego granicznej zdolności adsorp-cyjnej i wtedy kończy proces adsorpcji.

Drugi etap

Na drugim etapie środki sterujące C przeprowadzają proces wyrównywania ciśnień, by wyrównać ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 i ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2. Bardziej szczegółowo, środki sterujące C otwierają zawór przełączający 7 przewodu łączącego, który jest wbudowany w przewód łączący (d4), łączący zespół adsorpcyjny U1 i zespół adsorpcyjny U2, i zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu i zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu. W momencie poprzedzającym początek drugiego etapu ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 wykazuje stosunkowo dużą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie adsorpcji realizowanym na pierwszym etapie, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2 wykazuje stosunkowo małą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie desorpcji realizowanym na pierwszym etapie. Prócz tego, na drugim etapie zawór przełączający 7 przewodu łączącego zostaje otwarty celem przeprowadzenia procesu wyrównywania ciśnień, w którym ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zredukowane, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2 zostaje zwiększone, tak że ciśnienia te stają się jednakowe. W rezultacie w zespole adsorpcyjnym U1 gaz zawierający gaz palny o małym stężeniu, niezaadsorbowany przez adsorbent (a) i pozostający głównie w postaci fazy gazowej, będzie dyfundował do zespołu adsorpcyjnego U2. Dlatego możliwe jest zapobieżenie niezamierzonemu skierowaniu tego gazu palnego o małym stężeniu do zbiornika produktu T na kolejnym, trzecim etapie. Ponadto, w zespole adsorpcyjnym U2 ciśnienie wewnątrz tego zespołu może zostać nieco zwiększone z wyprzedzeniem, przed realizowanym później procesem zwiększania ciśnienia.

Na drugim etapie środki sterujące C nie powodują prowadzenia procesu desorpcji przez żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2), natomiast nieprzerwanie sterują pracą zespołu pompy próżniowej P. Przy tym środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2) nie bierze udziału w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest prowadzony. Jak pokazano w Tabeli 4, na drugim etapie środki sterujące C regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na wartość 600 obr/min.

Trzeci i czwarty etap

Na etapach trzecim i czwartym środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny Ul procesu desorpcji. Konkretniej, środki sterujące zamykają równocześnie zawór 1 przełączający przewód dla doprowadzania gazu, zawór 3 przełączający przewód dla odprowadzania gazu i zawór 7 przełączający przewód łączące, oraz otwierają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu. Na trzecim i czwartym etapie środki sterujące C zwiększają siłę ssania zespołu pompy próżniowej P to znaczy regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na 1100 obr/min, by tym samym obniżyć ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego Ul do wartości poniżej ciśnienia atmosferycznego, dla prowadzenia desorpcji zaadsorbowanego gazu palnego z adsorbentu (a). Po obniżeniu ciśnienia wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 do wcześniej ustalonej wartości środki sterujące C zamykają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu, by zatrzymać zbieranie gazu palnego z zespołu adsorpcyjnego U1.

Piąty etap

Na piątym etapie środki sterujące C przeprowadzają proces wyrównywania ciśnień, by wyrównać ciśnienia wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 zespołu adsorpcyjnego U2. Procedura przeprowadzania procesu wyrównywania ciśnień na piątym etapie jest identyczna jak procedura przeprowadzania procesu wyrównywania ciśnień na drugim etapie. W momencie poprzedzającym początek piątego etapu ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 wykazuje stosunkowo małą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie desorpcji realizowanym na czwartym etapie, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2 wykazuje stosunkowo dużą wartość, jako ciśnienie bezpośrednio po procesie adsorpcji realizowan ym na czwartym etapie. Na piątym etapie zawór przełączający 7 przewodu łączącego zostaje otwarty celem przeprowadzenia procesu wyrównywania ciśnień, w którym ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zwiększone, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne zespołu adsorpcyjnego U2 zostaje zredukowane, tak że ciśnienia te stają się jednakowe. W rezultacie w zespole adsorpcyjnym U1 ciśnienie wewnątrz tego zespołu może zostać nieco zwiększone z wyprzedzeniem, przed realizowanym później procesem zwiększania ciśnienia. Ponadto, w zespole adsorpcyjnym U2 gaz zawierający gaz palny o małym stężeniu, niezaadsorbowany przez adsorbent (a) i pozostający głównie w postaci fazy gazowej, będzie dyfundował w kierunku zespołu adsorpcyjnego U1.

Podobnie jak w opisanym wyżej procesie wyrównywania ciśnień na drugim etapie, na etapie piątym środki sterujące C nie powodują prowadzenia procesu desorpcji przez żaden z zespołów adsorp-cyjnych U (U1, U2), natomiast nieprzerwanie sterują pracą zespołu pompy próżniowej P. Jednak w tym przypadku, podobnie jak na drugim etapie, środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej P w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjnych U (U1, U2) nie bierze udziału w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest prowadzony. Również na piątym etapie środki sterujące C regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na wartość 600 obr/min, jak pokazano w Tabeli 4.

Szósty etap

Na szóstym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu zwiększania ciśnienia. W szczególności środki sterujące C otwierają zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu i zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu, zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu, oraz zawór przełączający 7 przewodu łączącego. Przy tym pewna ilość powietrza (gaz zwiększający ciśnienie) jest wprowadzana, przez zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu, z zewnątrz do zespołu adsorpcyjnego U1, wskutek czego ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zwiększone do wartości bliskiej ciśnieniu atmosferycznemu, co ułatwi adsorpcję gazu palnego w procesie adsorpcji, który będzie realizowany jako następny.

Jak opisano wyżej, również w systemie wzbogacania S2 według bieżącego przykładu wykonania, na etapie drugim i etapie piątym środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej P tak, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy żaden z zespołów adsorpcyjn ych U (U1, U2) nie uczestniczy w procesie desorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy proces desorpcji jest przeprowadzany. W rezultacie na etapie drugim i etapie piątym można uniknąć niepotrzebnego zużycia energii elektrycznej.

Trzeci przykład wykonania

System wzbogacania gazu palnego według trzeciego przykładu wykonania różni się od opisanego wyżej systemu wzbogacania według pierwszego przykładu wykonania tym, że system ten zawiera jeden zespół adsorpcyjny. W przedstawionym niżej objaśnieniu systemu wzbogacania według trzeciego przykładu wykonania opis elementów składowych identycznych jak w pierwszym przykładzie wykonania zostanie pominięty.

Rysunek fig. 6 jest schematem blokowym objaśniającym konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego zgodnie z trzecim przykładem wykonania. System wzbogacania S3 (S) obejmuje zespół adsorpcyjny U, dmuchawę B jako środki zasilania w gaz źródłowy, zespół pompy próżniowej P jako środki ssące oraz środki sterujące C. W tym przykładzie systemu wzbogacania S3 elementy składowe odnoszące się do zespołu adsorpcyjnego U2 i zespołu adsorpcyjnego U3 są pominięte w porównaniu z opisanym wyżej systemem wzbogacania według pierwszego przykładu wykonania.

System wzbogacania S2 zawiera przewód (d1) dla doprowadzania gazu źródłowego do zespołu adsorpcyjnego U1 i przewód (d2) dla odprowadzania gazu, do odprowadzania pozostałego gazu (gazu odlotowego) z przewodu (d1) dla doprowadzania gazu po adsorpcji gazu palnego przez adsorbent (a). Przewód (d1) dla doprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 1 dla przełączania przewodu dla doprowadzania gazu. Przewód (d2) dla odprowadzania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 3 dla przełączania przewodu dla odprowadzania gazu. Dalej, system wzbogacania S3 zawiera przewód (d3) dla odbierania gazu, przeznaczone do wyprowadzania gazu produktowego z zespołu adsorpcyjnego U1 do zbiornika produktu T. Przewód (d3) dla zbierania gazu połączony z zespołem adsorpcyjnym U1 zawiera zawór 2 dla przełączania przewodu dla zbierania gazu.

Objaśnimy teraz działanie systemu wzbogacania S3 według pierwszego przykładu wykonania.

Jak pokazano w Tabeli 5 poniżej, środki sterujące C przeprowadzają proces adsorpcji, proces desorpcji, proces wyrównywania ciśnień i proces zwiększania ciśnienia w etapach od pierwszego do trzeciego.

Tabela 5

Pierwszy etap W pierwszym etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu adsorpcji. W szczególności środki sterujące C otwierają zawór 1 przełączający przewód dla doprowadzania gazu i zawór 3 przełączający przewód dla odprowadzania gazu, oraz zamykają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu. Ponadto środki sterujące C uruchamiają dmuchawę B dla podawania gazu źródłowego, przez przewód (d 1) dla podawania gazu, do zespołu adsorpcyjnego U1, by spowodować adsorpcję przez adsorbent (a) gazu palnego zawartego w gazie źródłowym, jak również spowodować (odprowadzenie) gazu odlotowego, będącego częścią gazu źródłowego podanego do zespołu adsorpcyjnego U1 niezaadsorbowanego przez adsorbent (a), przez przewód wylotowy (d2) do przestrzeni na zewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1.

Następnie środki sterujące C powodują sprawdzanie przez czujnik gazu 13, czy stężenie gazu palnego zawartego w gazie odlotowym odprowadzanym do przewodu wylotowego d2 jest większe od wcześniej ustalonego stężenia, czy też nie. Jeżeli wykryte stężenie gazu palnego jest większe od stężenia ustalonego wcześniej, zasilanie zespołu adsorpcyjnego U1 gazem źródłowym zostaje zatrzymane, kończąc tym samym proces adsorpcji. Środki sterujące interpretują mianowicie fakt, że stężenie gazu palnego wykryte w przewodzie d2 dla odprowadzania gazu jest większe od ustalonego wcześniej stężenia jako wskazanie osiągnięcia przez adsorbent (a) jego granicznej zdolności adsorpcyjnej i wtedy kończą proces adsorpcji. W trakcie realizacji procesu adsorpcji środki sterujące C kontynuują sterowanie pracą zespołu pompy próżniowej P. Przy tym środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej P w taki sposób, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy na pierwszym etapie jest realizowany proces adsorpcji, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy prowadzony jest proces desorpcji. W bieżącym przykładzie wykonania, jak pokazano w Tabeli 6, prędkość obrotowa silnika napędowego Pb jest utrzymywana na wartości ok. 600 obr/min.

Drugi etap W drugim etapie środki sterujące C powodują przeprowadzenie przez zespół adsorpcyjny U1 procesu desorpcji. Bardziej szczegółowo, środki sterujące zamykają równocześnie zawór 1 przełączający przewód dla doprowadzania gazu oraz zawór 3 przełączający przewód dla odprowadzania gazu i otwierają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu. Na drugim etapie środki sterujące C zwiększają siłę ssania zespołu pompy próżniowej P (regulują prędkość obrotową silnika napędowego Pb na ok. 1100 obr/min), by tym samym obniżyć ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 do wartości poniżej ciśnienia atmosferycznego, dla desorpcji zaadsorbowanego gazu palnego z adsorbentu (a). Po obniżeniu ciśnienia wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 do wcześniej ustalonej wartości środki sterujące C zamykają zawór 2 przełączający przewód dla zbierania gazu, by zatrzymać zbieranie gazu palnego z zespołu adsorpcyjnego U1.

Trzeci etap W trzecim etapie środki sterujące C zwiększają ciśnienie w zespole adsorpcyjnym U1. W szczególności środki sterujące C otwierają zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu i zamykają zawór przełączający 1 przewodu dla doprowadzania gazu oraz zawór przełączający 2 przewodu dla zbierania gazu. Przy tym pewna ilość powietrza (gaz zwiększający ciśnienie) jest wprowadzana, przez zawór przełączający 3 przewodu dla odprowadzania gazu, z zewnątrz do zespołu adsorpcyjnego U1, wskutek czego ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U1 zostaje zwiększone do wartości bliskiej ciśnieniu atmosferycznemu, co ułatwi adsorpcję gazu palnego w procesie adsorpcji, który będzie realizowany jako następny. W trakcie realizacji procesu zwiększania ciśnienia środki sterujące C kontynuują sterowanie zespołu pompy próżniowej P. Bardziej szczegółowo, środki sterujące C sterują zespołem pompy próżniowej P tak, że siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy realizowany jest proces zwiększania ciśnienia, może być mniejsza niż siła ssania zespołu pompy próżniowej P, gdy przeprowadzany jest proces desorpcji. W bieżącym przykładzie wykonania, jak pokazano w Tabeli 6, prędkość obrotowa silnika napędowego Pb jest utrzymywana na wartości ok. 600 obr/min.

Inne przykłady wykonania 1. W powyższych przykładach wykonania omówiono przykłady wykonania, w których silnik napędowy Pb zespołu pompy próżniowej P pracuje w trakcie realizacji procesu desorpcji ze stałą prędkością obrotową (1100 obr/min). Zamiast tego można prędkość obrotową silnika napędowego Pb podczas realizacji procesu desorpcji zmieniać. Na przykład, środki sterujące C mogą sterować pracą zespołu pompy próżniowej tak, by siła ssania zespołu pompy próżniowej P (środka ssącego) na wczesnym etapie procesu desorpcji była większa od siły ssania zespołu pompy próżniowej P na kolejnym etapie procesu desorpcji. Przy takim sposobie sterowania możliwa jest równocześnie desorpcja dużej ilości gazu palnego z adsorbentu (a) na wczesnym etapie procesu desorpcji i zmniejszenie poboru energii na kolejnym etapie procesu desorpcji, zapewniając skuteczną desorpcję gazu palnego z adsorbentu (a). 2. W powyższych przykładach wykonania omówiono układy, w których proces adsorpcji, proces desorpcji etc. są przeprowadzane w zespołach adsorpcyjnych U w porządku przedstawionym w Tabeli 3 i Tabeli 5. Kolejność przeprowadzania procesu adsorpcji, procesu desorpcji etc. w zespołach adsorpcyjnych U można jednak dowolnie zmieniać. 3. W powyższych przykładach wykonania konfigurację systemu wzbogacania gazu palnego S można dowolnie zmieniać. Można na przykład dodać mechanizm persorpcji, by zwiększyć ilość gazu palnego zaadsorbowanego w zespole adsorpcyjnym U przez doprowadzanie gazu źródłowego do zespołu adsorpcyjnego U pod wysokim ciśnieniem za pomocą pompy lub podobnie.

Dalej, w powyższych przykładach wykonania omówiono układy wyposażone w pojedynczą pompę próżniową P do wspólnego użytku dla zasysania zawartości wnętrz mnogości zespołów adsorpcyjnych. Zamiast tego można użyć zespołów pomp próżniowych P dla poszczególnych zespołów adsorpcyjnych U tej mnogości. 4. W powyższych przykładach wykonania omówiono przykłady systemów wzbogacania posiadających od jednego do trzech zespołów adsorpcyjnych U. Zamiast tego system wzbogacania może zawierać więcej niż cztery zespoły adsorpcyjne U. 5. W powyższych przykładach wykonania przedstawiono przykładowe wartości ciśnienia wewnątrz zespołu adsorpcyjnego U, prędkości obrotowej silnika napędowego Pb zespołu pompy próżniowej P etc. Te wartości można jednak dowolnie zmieniać.

Zastosowanie przemysłowe

Przedstawiony wynalazek ma zastosowanie do systemu wzbogacania gazu palnego dla podawania gazu źródłowego zawierającego gaz palny i powietrze do zespołu adsorpcyjnego załadowanego adsorbentem dla selektywnego adsorbowania gazu palnego celem selektywnej adsorpcji i wzbogacania tego gazu palnego.

Wykaz oznaczeń na rysunku. a: adsorbent B: dmuchawa (środki zasilania gazem źródłowym) C: środki sterujące P: zespół pompy próżniowej (środki ssące)

Pa: pompa

Pb: silnik napędowy S (S1, S2, S3): system wzbogacania gazu palnego T: zbiornik produktu U (U1, U2, U3): zespoły adsorpcyjne

Claims (7)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wzbogacania gazu palnego w układzie obejmującym zespół adsorpcyjny wypełniony adsorbentem do selektywnego adsorbowania gazu palnego z mieszaniny w postaci gazu źródłowego, źródło zasilania tego zespołu adsorpcyjnego gazem źródłowym z układem doprowadzania tego gazu do zespołu adsorpcyjnego, środki odsysania zawierające pompę do odsysania gazu z wnętrza zespołu adsorpcyjnego wraz z silnikiem napędowym pompy, przy czym przebieg poszczególnych etapów procesu realizuje się środkami sterującymi, gdzie dostarcza się gaz źródłowy do zespołu adsorpcyjnego, po czym adsorbuje się gaz palny na adsorbencie a następnie desorbuje się gaz palny z adsorbentu pod działaniem środków ssących po procesie adsorpcji i odbiera się zdesorbowany gaz palny na zewnątrz, znamienny tym, że - w układzie wzbogacania gazu palnego stosuje się szereg zespołów adsorpcyjnych, przy czym stosuje się jeden środek odsysania do zasysania zaadsorbowanego gazu palnego z wielu zespołów adsorpcyjnych, - w procesie adsorpcji, środkami sterującymi mierzy się stężenie gazu palnego w przewodzie odbiorczym gazu i zatrzymuje się proces adsorpcji po osiągnięciu granicznego stężenia gazu palnego w tym przewodzie odbiorczym gazu, - w procesie desorpcji, środkami sterującymi mierzy się ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego i zatrzymuje się proces desorpcji po osiągnięciu w zespole adsorpcyjnym granicznego ciśnienia, przy czym - w każdym z zespołów adsorpcyjnych, po przeprowadzeniu co najmniej procesu adsorpcji i procesu desorpcji w podanej kolejności, środkami sterującymi reguluje się siłę ssania środka ssącego, gdzie za pomocą falownika zmienia się prędkość obrotową silnika napędowego pompy ssącej tak, że zmniejsza się siłę ssącą środka ssącego gdy procesu desorpcji nie prowadzi się w żadnym z zespołów adsorpcyjnych, w porównaniu do siły ssania środka ssącego, gdy proces desorpcji odbywa się w jednym lub więcej z zespołów adsorpcyjnych.

2. Sposób wzbogacania gazu palnego według zastrz. 1, znamienny tym, że środkami sterującymi prowadzi się, oprócz procesu adsorpcji i procesu desorpcji, także proces wyrównywania ciśnienia, gdzie wyrównuje się ciśnienie wewnątrz co najmniej jednego z zespołów adsorpcyjnych, po wykonaniu w nim procesu adsorpcji, z ciśnieniem wewnątrz kolejnego zespołu adsorpcyjnego, po przeprowadzeniu w nim procesu desorpcji, gdzie otwiera się połączenie między wnętrzem jednego zespołu adsorpcyjnego i wnętrzem wspomnianego kolejnego zespołu adsorpcyjnego przez przewód łączący, a następnie gdy proces adsorpcji, proces wyrównywania ciśnienia, proces desorpcji i kolejny proces wyrównywania ciśnienia przeprowadzi się w tej kolejności środkami sterującymi i gdy w dowolnym z zespołów adsorpcyjnych jest realizowany proces wyrównywania ciśnienia, zmniejsza się siłę ssącą środka ssącego w porównaniu do jej wartości gdy w dowolnym z wielu modułów adsorpcyjnych odbywa się proces desorpcji.

3. Sposób wzbogacania gazu palnego według zastrz. 2, znamienny tym, że układ wzbogacania gazu palnego zawiera dwa zespoły adsorpcyjne, zaś proces prowadzi się w sześciu etapach, gdzie: - w pierwszym etapie proces adsorpcji prowadzi się w pierwszym zespole adsorpcyjnym, podczas gdy proces desorpcji przeprowadza się w drugim zespole adsorpcyjnym; - w drugim etapie wyrównuje się ciśnienie pomiędzy pierwszym zespołem adsorpcyjnym a drugim zespołem adsorpcyjnym; - w trzecim etapie prowadzi się desorpcję gazu palnego w pierwszym zespole adsorpcyjnym, podczas gdy w drugim zespole adsorpcyjnym zwiększa się ciśnienie; - w czwartym etapie desorpcję gazu palnego nadal prowadzi się w pierwszym zespole adsorpcyjnym, podczas gdy adsorpcję gazu palnego prowadzi się w drugim zespole adsorpcyjnym; - w piątym etapie wyrównuje się ciśnienie pomiędzy pierwszym zespołem adsorpcyjnym i drugim zespołem adsorpcyjnym; i - w szóstym etapie zwiększa się ciśnienie w pierwszym zespole adsorpcyjnym, natomiast desorpcję prowadzi się w drugim zespole adsorpcyjnym.

4. Sposób wzbogacania gazu palnego według zastrz. 2, znamienny tym, że układ wzbogacania gazu palnego obejmuje trzy zespoły adsorpcyjne, zaś proces prowadzi się w dziewięciu etapach, gdzie; - w pierwszym etapie adsorpcję prowadzi się w pierwszym zespole adsorpcyjnym, podczas gdy wyrównywanie ciśnienia prowadzi się pomiędzy drugim zespołem adsorpcyjnym i trzecim zespołem adsorpcyjnym; - w drugim etapie adsorpcję prowadzi się nadal w pierwszym zespole adsorpcyjnym, zaś w drugim zespole adsorpcyjnym prowadzi się zwiększanie ciśnienia, a desorpcję prowadzi się w trzecim zespole adsorpcyjnym; - w trzecim etapie adsorpcję prowadzi się nadal w pierwszym zespole adsorpcyjnym, drugi zespół adsorpcyjny jest w stanie gotowości pod zwiększonym ciśnieniem, podczas gdy desorpcję prowadzi się nadal w trzecim zespole adsorpcyjnym; - w czwartym etapie prowadzi się wyrównywanie ciśnienia pomiędzy pierwszym zespołem adsorpcyjnym i trzecim zespołem adsorpcyjnym, podczas gdy adsorpcję prowadzi się w drugim zespole adsorpcyjnym; - w piątym etapie desorpcję prowadzi się w pierwszym zespole adsorpcyjnym, adsorpcję prowadzi się nadal w drugim zespole adsorpcyjnym, podczas gdy w trzecim zespole adsorpcyjnym prowadzi się proces zwiększania ciśnienia; - w szóstym etapie desorpcję prowadzi się nadal w pierwszym zespole adsorpcyjnym, adsorpcję prowadzi się nadal w drugim zespole adsorpcyjnym, podczas gdy trzeci zespół adsorpcyjny utrzymuje się w stanie gotowości; - w siódmym etapie wyrównuje się ciśnienie pomiędzy pierwszym zespołem adsorpcyjnym i drugim zespołem adsorpcyjnym, oraz prowadzi się adsorpcję w trzecim zespole adsorpcyjnym; - w ósmym etapie zwiększa się ciśnienie w pierwszym zespole adsorpcyjnym, prowadzi się desorpcję w drugim zespole adsorpcyjnym, oraz prowadzi się nadal adsorpcję w trzecim zespole adsorpcyjnym, oraz - w dziewiątym etapie, pierwszy zespół adsorpcyjny utrzymuje się w stanie gotowości, desorpcję prowadzi się nadal w drugim zespole adsorpcyjnym, zaś adsorpcję prowadzi się nadal w trzecim zespole adsorpcyjnym.

5. Sposób wzbogacania gazu palnego w układzie obejmującym zespół adsorpcyjny wypełniony adsorbentem do selektywnego adsorbowania gazu palnego z mieszaniny w postaci gazu źródłowego, źródło zasilania tego zespołu adsorpcyjnego gazem źródłowym z układem doprowadzania tego gazu do zespołu adsorpcyjnego, środki odsysania zawierające pompę do odsysania gazu z wnętrza zespołu adsorpcyjnego wraz z silnikiem napędowym pompy, przy czym przebieg poszczególnych etapów procesu realizuje się środkami sterującymi, gdzie dostarcza się gaz źródłowy do zespołu adsorpcyjnego, po czym adsorbuje się gaz palny na adsorbencie a następnie desorbuje się gaz palny z adsorbentu pod działaniem środków ssących po procesie adsorpcji i odbiera się zdesorbowany gaz palny na zewnątrz, znamienny tym, że - w procesie adsorpcji, środkami sterującymi mierzy się stężenie gazu palnego w przewodzie odbiorczym gazu i zatrzymuje się proces adsorpcji po osiągnięciu granicznego stężenia gazu palnego, - w procesie desorpcji, środkami sterującymi mierzy się ciśnienie wewnątrz zespołu adsorpcyjnego i zatrzymuje się proces desorpcji po osiągnięciu granicznego ciśnienia, przy czym - w zespole adsorpcyjnym, po przeprowadzeniu co najmniej procesu adsorpcji i procesu desorpcji w podanej kolejności, środkami sterującymi reguluje się siłę ssania środka ssącego, gdzie za pomocą falownika zmienia się prędkość obrotową silnika napędowego pompy ssą-cej tak, że zmniejsza się siłę ssącą środka ssącego gdy procesu desorpcji nie prowadzi się, w porównaniu do siły ssania środka ssącego, gdy proces desorpcji trwa.

6. Sposób wzbogacania gazu palnego według zastrz. 5, znamienny tym, że podczas gdy prowadzi się w zespole adsorpcyjnym co najmniej proces adsorpcji i proces desorpcji w podanej kolejności, za pośrednictwem środków sterujących uruchamia się środek ssący tak, że siłę ssącą środka ssącego, gdy prowadzi się proces adsorpcji obniża się w porównaniu do siły ssania tego środka ssącego, gdy prowadzi się proces desorpcji.

7. Sposób wzbogacania gazu palnego według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że w zespole adsorpcyjnym, w pierwszym etapie prowadzi się adsorpcję gazu palnego z gazu źródłowego, w drugim etapie prowadzi się desorpcję gazu palnego z gazu źródłowego, w trzecim etapie zwiększa się ciśnienie, przy czym środkami sterującymi steruje się środkiem ssącym tak, że w czasie gdy prowadzi się adsorpcję gazu palnego oraz w czasie zwiększania ciśnienia utrzymuje się siłę ssącą środka ssącego mniejszą niż siła ssąca tego środka ssącego gdy prowadzi się desorpcję gazu palnego.