PT92287B

PT92287B - Separador de gas de pressao oscilante

Info

Publication number: PT92287B
Application number: PT92287A
Authority: PT
Inventors: Alan Arthur Wells
Original assignee: Haser Co Ltd
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1995-08-09
Also published as: GB8826378D0; FI89771B; ZA898507B; NO894454L; AU619920B2; AU4453389A; NZ231299A; EP0368649A1; NO176869B; CA2002668A1; MY104262A; CN1046856A; DK560589A; PT92287A; IN174881B; FI895338A0; NO894454D0; DK560589D0; FI89771C; JPH02237611A

Description

THE HASER COMPANY LIMITED, pretende obter privilégio de invenção em Por tugal.

R.....E.....S JJ M......0 presente invento refere-se a um separador de gás de pressão oscilante que é operado por uma diferença de pressão entre os seus estados pressurizados e despressurizados inferior a 10 000 Pa. De preferência opera a uma frequência de repetição maior do que um ciclo por segundo e pref er ivelmente entre 50 e 200 ciclos por segundo. De preferência, o separador de gás de pressão oscilante inclui um leito de material adsorvente (16, 108, 147) e faz parte de um sistema ressonante. São incluídos meios (1, 101, 140, 141) operando à frequência ressonante do sistema ressonante, para pressurizar e despressurizar o leito de material adsorvente (16, 108, 147) para que a energia de pressão da mistura gasosa adsorvida seja substancialmente recuperada. Os meios podem incluir um diafragma sintonizado (109, 133, 141) adjacente mas espaçado de uma das faces do leito de material adsorvente (16, 108, 147), meios de accionamento (1, 101, 150) dispostos para accionarem o diafragma (109, 133, 141 ) á sua frequência ressonante aproximando-o e afastando-o do leito de material adsorvente (16, 108, 147), meios de válvula (110, 115,

131) para introduzir uma mistura gasosa e descarregar uma mistura gasosa esgotada do espaço entre o diafragma (109, 133, 141) e o leito (16, 108, 147) e uma saída de gás (112, 113, 149) em comunicação com a outra face do leito adsorvente (16, 108, 147).

Em uso, o movimento de aproximação e afastamento do diafragma do leito adsorvente, pressuriza-o e despressuriza-o.

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-2IjEMÓRIA DESCRITIVA

Os separadores de gás de pressão oscilante incluem um leito de material adsorvente que de preferência adsorve, pelo menos, um gás de uma mistura de gases. Um separador de gás de pressão oscilante usa esta adsorção preferencial para remover de preferência o gás da mistura gasosa ou para proporcionar uma mistura gasosa tendo uma concentração rnais alta do gás de preferência adsorvido ou uma mistura gasosa esgotada que tem uma baixa concentração do gás de preferência adsorvido. Em tais separadores de gás de pressão oscilante o leito adsorvente é pressurizado com a mistura gasosa e o componente de preferência adsorvido é adsorvido no leito até que o leito esteja saturado com aquele componente da mistura gasosa. 0 leito é, então, purgado e a mistura gasosa esgotada pelo componente de preferência adsorvido é descarregada. 0 leito é então submetido a uma pressão reduzida e sob estas circunstâncias o gás adsorvido no leito é dessorvido para produzir um gás que é rico no gás que é de preferência adsorvido.

Recentemente muitos trabalhos têm sido realizados neste campo particularmente no denominado regime de adsorção de pressão oscilante rápida onde o tempo do ciclo da operação descrita acima é tipicamente inferior a 30 segundos e onde o leito adsorvente está disposto para que a mistura de gases seja introduzida num leito a partir de um lado e a mistura gasosa rica no componente de preferência adsorvido seja removida desse mesmo lado depois da dessorção, mas o gás ou gases que não são de preferência adsorvidos no leito adsorvente são removidos cio lado oposto do leito adsorvente que é continuamente purgado. Exemplos de tais sistemas são descritos na EP-A-0008619, EP-A-0013680 e EP-A-0055160.

De acordo com um primeiro aspecto deste invento, urn separador de gás de pressão oscilante é operado com uma diferença de pressão entre os seus estados pressurizados e despressurizados inferior a 10 kPa.

Com os separadores de gás de pressão oscilante, rápidos,

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-3existentes, ο leito é submetido a uma oscilação de, pelo menos, metade e mais usualmente, dois terços, de 100 kPa. Uma considerável quantidade de energia é requerida para proporcionar uma tão grande, oscilação de pressão. 0 separador de gás de pressão oscilante para operar, de acordo com o primeiro aspecto deste invento, com uma diferença de pressão muito pequena e com uma diferença de pressão inferior a 100 kPa ê r equer ida muito menos energia, embora tipicamente, em cada oscilação de pressão seja produzido um volume de gás baixo.

De acordo com um segundo aspecto deste invento o separador de gás de pressão oscilante é operado a uma frequência de repetição maior do que um ciclo por segundo.

De preferência o separador de gás de pressão oscilante opera a uma frequência de repetição maior que 10 ciclos por segundo e opera tipicamente a uma frequência de repetição entre 50 e 200 ciclos por segundo. Por conseguinte, um separador de gás de pressão oscilante, de acordo com um segundo aspecto deste invento, é muito mais rápido do que propostas primitivas de adsorção de pressão oscilante rápida por um factor na ordem de um milhar. De preferência o separador de gás de pressão inclui uma conbinação do primeiro e do segundo aspectos deste invento e, sob estas circunstâncias de alta frequência de repetição da sua operação, compensa o volume baixo do gás produzido em cada ciclo. Uma combinação do primeiro e do segundo aspectos deste invento proporciona uma boa passagem do gás com baixas necessidades de energia.

De acordo com um terceiro aspecto deste invento, um separador de gás de pressão oscilante inclui um leito de material adsorvente e faz parte de um sistema ressonante, o separador de gás de pressão oscilante inclui meios operando à frequência ressonante do sistema ressonante para pressurizarem e despressurizarem o leito de material adsorvente para que a energia de pressão da mistura gasosa dessorvida seja substancialmente recuperada.

Usando um sistema ressonante, de acordo com um terceiro

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-4aspecto deste invento, muita energia de compressão é conservada desde que seja possível conservar a energia cie pressão contida no componente de gás varrido de um dos lados do leito. Com a disposição de acordo com o terceiro aspecto deste invento as perdas por fricção são substancialmente as únicas perdas no leito adsorvente. Por conseguinte, de acordo com este aspecto, consegue-se uma nova redução na energia para um separador de gás de pressão oscilante operar.

De preferência os primeiros três aspectos deste invento são combinados. 0 invento nesta descrição criou a expressão separação acústica de gás de pressão oscilante para descrever este sistema.

A EP-A0267727 (pedido de patente portuguesa 85 987) descreve e reivindica um dispositivo de ressonância de gás compreendendo um tubo de ressonância no qual se expande transversalmente ao longo do seu comprimento de uma das extremidades para a outra, uma fonte de calor localizada numa das extremidades do tubo de ressonância e meios para desencadearem vibrações num gás no tubo de ressonância. 0 tubo de ressonância é de preferência de forma ogival e a fonte de calor e os meios que desencadeiam vibrações num gás no tubo de ressonância são de preferência formados por um combustor de pulsação tendo uma frequência de repetição de pulsação correspondente á frequência do tubo de ressonância do gás. As ondas de pressão geradas por tal dispositivo de ressonância de gás accionado termicamente são descritas e reivindicadas para operarem um separador de gás de pressão osc ilante.

□ segundo e terceiro aspectos deste invento não incluem as combinações descritas e reivindicadas na £8-8-0267727.

De acordo com um quarto aspecto deste invento um separador de gás de pressão oscilante inclui um leito de material adsorvente, um diafragma sintonizado, adjacente mas espaçado, de uma das faces do leito de material adsorvente, meios accionadores dispostos para accionarem o diafragma à sua frequência de ressonância aproximando-se e afastando-se do leito de material

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-5adsorvente, meios de válvula para introduzirem uma mistura gasosa e descarregar em uma mistura gasosa esgotada do espaço entre o diafragma e o leito e uma saida de gás em comunicação com a outra face do leito adsorvente, em uso, o movimento do diafragma aproximando-se e afastando-se do leito adsorvente, pressuriza-o e despressuriza-o.

Os meios de accionamento podem ser formados por um dispositivo de gás ressonante accionado termicamente como descrito na EP-A-0267727 ou serem formados por um dispositivo de gás ressonante compreendendo um combustor de pulsação localizado no meio de uma câmara ressonante substancialmente esférica. Tal dispositivo de gás ressonante termicamente accionado tem a vantagem das perdas por fricção na parede, explicadas na EP-A-0267727, serem eliminadas totalmente. 0 combustor de pulsação produz uma expansão na frente de onda, substancialmente esférica, que não encontra absolutamente nenhuma fricção na parede porque se move do centro de câmara de ressonância para o exterior da câmara de ressonância.

De preferência, o dispositivo de gás ressonante inclui meios para proporcionarem uma mistura gasosa explosiva para o combustor de pulsação. De preferência o combustor de pulsação tem uma frequência de repetição de pulsação correspondendo à frequência de ressonância da câmara de ressonância, substancialmente esférica, que está largamente dependente do seu raio. Os meios para fornecer a mistura explosiva ao combustor de pulsação podem incluir uma válvula sintonizada ou um tubo de ressonância para que o combustor de pulsação receba uma pulsação fornecida à mistura explosiva. Neste caso a preferência, fornecida à frequência de ressonância substancialmente esférica.

mistura explosiva é, de ressonância da câmara de

De preferência,o separador de gás de pressão oscilante tem um leito de material de peneiro molecular localizado na periferia de uma câmara de ressonância substancialmente esférica. De preferência,a câmara de ressonância é formada como um icosaedro. Neste caso, cada leito de material de peneiro molecular tem de preferência uma configuração circular generalizada estando os

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-6leitos localizados no lado da parede d3 os três leitos circulares completamente substancialmente triangular do icosaedr do icosaédro.

câmara de ressonância com contidos em cada segmento o e um leito em cada ponto uso de um diafragma separando o interior da câmara de ressonância do leito de material de peneiro molecular pode ser usado com câmaras de ressonância que são geralmente cónicas como descrito em EP-A-0267727 ou com câmaras de ressonância que são substancialmente esféricas. As vibrações mecânicas do gás causam correspondentes vibração ao diafragma, mas o diafragma proporciona uma barreira fisica que separa o leito de material adsorvente do interior da câmara de ressonância e então evita que os produtos da combustão do combustor pulsado contaminem o leito de material adsorvente. De preferência, o diâmetro, espessura e rigidez do diafragma são seleccionados para que o diafragma tenha uma frequência de ressonância natural correspondente à da câmara de ressonância.

Os meios accíonadores podem ser formados por um actuador eléctrico. Neste caso, é preferível que o actuador eléctrico compreenda um enrolamento de armadura e um estator, um dos quais está ligado ao diafragma e o outro está seguro numa armação fixa circundantre, provocando, em uso, uma corrente oscilante aplicada ã armadura, fazendo com que armadura e assim o diafragma oscilem em relação ao estator. 0 estator pode ser formado por um iman permanente, mas é, de preferência, formado por um electroiman. Quando o actuador eléctrico é alimentado a partir da rede ê preferível que o diafragma esteja sintonizado para as frequências da rede de 80 ou 60 Hz, e que o dispositivo seja accionado por um abastecimento monofásico.

Os meios accíonadores podem ser formados, alternativamente, por um motor, um motor eléctrico ou um aparelho de combustão interna. Neste caso o diafragma pode ser ligado a um eixo rotativo do motor por uma manivela ou outra ligação excêntrica ou então o motor pode ser montado no diafragma e estar disposto para rodar uma carga desiqui1ibrada.

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-7De preferência, os meios de válvula para introduzir a mistura gasosa no espaço entre o diafragma e o leito adsorvente e descarregar a mistura gasosa desse espaço, compreendem uma válvula de sede anelar que encaixa no diafragma para o diafragma dar origem ao fecho do componente da válvula que forma uma vedação hermética de gases contra o diafragma mas, quarido o diafragma se afasta do leito adsorvente sobe para permitir que o gás passe entre a sede e o diafragma.

Os meios de válvula podem incluir uma válvula de descarga localizada no centro do diafragma para que a mistura gasosa se mova radialmente para dentro da sede anelar da válvula em direcção ao centro do diafragma. Neste caso, a válvula de descarga está disposta para abrir depois da válvula de entrada mas fecha substancialmente ao mesmo tempo que a válvula de entrada. Uma maneira de se conseguir isto, é ter o componente de fecho da válvula de descarga livre para deslizar, dentro dos limites, num veio montado no diafragma para que, em uso, quando o componente de fecho da válvula de descarga se move com o diafragma afastando-o do leito adsorvente está na primeira posição no eixo mas quando se move com o diafragma aproximando-o do leito adsorvente está na segunda posição no veio.

Alternativamente, a válvula formada pela sede. anelar de válvula e o diafragma, actua tanto como uma válvula de entrada como uma válvula de descarga. Neste caso é preferível que. uma vibração harmónica seja aplicada ao diafragma para que, além da sua oscilação fundamental aproximando-o e afastando-o do leito adsorvente, haja também uma vibração secundária sobreposta que aparece como um movimento ondulatório de um lado para o outro do diafragma. Deste modo como o diafragma se move afastando-se do leito, um dos lados do diafragma levanta-se da sede anelar. Uma pressão reduzida é gerada no leito enquanto o diafragma se move afastando-se do mesmo, o diafragma arrasta a mistura gasosa para o espaço entre o diafragma e o leito, através da subida do diafragma na sede da válvula num dos lados do diafragma. A seguir o outro lado do diafragma também sobe da sede anelar. 0 gás introduzido num dos lados do diafragma tem um momento que é

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-8continuado e animado pelo dobramento do diafragma e causa no fluxo de gás de um lado para o outro lado do diafragma, que faz com que o gás esgotado do espaço entre o leito e o diafragma seja descarregado pelo outro lado do diafragma. Como o diafragma volta a aproximar-se do leito adsorvente, um dos lados assenta primeiro contra a sede anelar da válvula seguido pelo outro lado. Como o diafragma continua a mover-se aproximando-se do leito adsorvente pressuriza-o e depois move-se, afastando-se do leito para o despressurizar pelo que um dos lados do diafragma se levanta primeiro da sua sede da válvula e o ciclo é repetido. Neste caso, não é só levado a cabo uma operação de pressurização e despressur ização sobre o leito adsorvente pela oscilação fundamental do diafragma mas também, como resultado da vibração harmónica imposta sobre o diafragma, é criado um movimento ondulatório transversal através do topo do leito adsorvente. Este proporciona particularmente uma operação de varrimento efectivo que varre a mistura gasosa esgotada do topo do leito em cada vibração do diafragma.

por um Isto é por uma

Este movimento harmónico adicional pode ser apliçado a um diafragma aplicando, por exemplo, uma massa excêntrica num dos lados do diafragma, de preferência, acompanhado correspondente alivio no outro lado do diafragma, particularmente útil quando o diafragma é accionado máquina de calor. Alter nativamente, quando um diafragma é accionado por um actuador eléctrico este está localizado fora do centro. Quando o diafragma é accionado por uma manivela 'esta oscilação harmónica adicional pode também ser conseguida ligando directamente uma das extremidades da manivela ao diafragma para que a inclinação angular de um tirante ligado diafragma seja aplicada directamente e correspondente flexão do diafragma.

a manivela ao resulta numa

De preferência o separador de gás de pressão oscilante, de acordo com este invento, está disposto para que em funcionamento, a mistura gasosa entre no leito a uma velocidade de entrada no leito que seja suficientemente baixa para assegurar que o gás tenha fluxo laminar no interior do leito adsorvente. A

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80/3117/47 velocidade de entrada rio leito à qual o fluxo laminar ocorre é função do tamanho das partículas do leito, como será explicado subsequentemente com mais detalhe, e por conseguinte é preferível que o tamanho de partícula do leito seja substancialmente um quarto de milímetro ou menos. Estabelecendo primeiramente fluxo laminar no leito as perdas por fricção que ocorrem no dispositivo separador acústico de gás de pressão oscilante são reduzidas o que proporciona uma redução adicional na energia requerida para a separação. Contudo, além disto, com fluxo laminar ocorre uma separação mais eficiente entre a mistura gasosa esgotada e aquela que é rica no gás que não é adsorvida pelo leito adsorvente movendo-se de uma face para a outra face do leito adsorvente.

De preferência, o leito tem uma configuração larga e rasa, em contraste com as disposições do leito adsorvente usado nos dispositivos convencionais de adsorção de pressão oscilante rápidos, nos quais é requerido, para um máximo de eficiência, um leito relativamente estreito e profundo. Tipicamente, o volume do material no leito adsorvente é, geralmente similar, ao usado nos dispositivos de pressão oscilante rápida para uma produção equivalente de gás preferido.

Vários exemplos e a discussão de alguns exemplos da teoria anterior da separação de gás, por oscilação de pressão, de acordo com este invento serão descritos com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a	figura 1 é	um corte transversal através de um primeiro
exernp] o
a	figura 2 é	> um plano parcialmente cortado do primeiro
exemplo
a	figura 3 é	um corte através de um primeiro exemplo de um
módulo	de separador'	de gás;

a figura 4 é um gráfico mostrando o deslocamento em relação ao tempo das válvulas do primeiro exemplo do módulo separador de gás;

a figura 5 é um corte através de um segundo exemplo de um

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-10módulo separador’ de gás;

a figura 6 é um corte transversal através do diafragma , com unia escala alargada;

a figura 7 é uma série de cortes transversais através do diafragma do segundo exemplo do módulo separador de gás que mostra como ele flecte; e, a figura 8 é um cor te transversal através de um segundo exemplo.

Um dispositivo de gás de ressonância accionado termicamente compreende uma câmara, geralmente esférica, 1 e um combustor de pulsação 2 posicionado central mente, no interior da câmara. 0 combustor 2 inclui uma válvula de retenção sintonizada, como descrita no principio da nossa EP-A-0267727. Uma mistura combustível de ar e um gás combustível apropriado, é admitida na câmara 1 através da válvula de retenção sintonizada. A mistura combustível é periodicamente ignizada a uma frequência igual à frequência ressonante da câmara esférica 1. Uma vela de ignição está colocada no combustor para causar a ignição inicial mas subsequentemente a combustão de pulsação torna-se auto-suficiente

Como alternativa ao sintonizada no combustor uso de uma válvula de retenção a mistura combustível pode ser introduzida na câmara 1 por meio de um tubo abastecedor de gás ressonante que se prolonga para dentro da câmara 1 e é sintonizado para fornecer a mistura combustível em pulsações à frequência de repetição de pulsação requerida.

A operação do combustor, do modo descrito acima, proporciona uma fonte de calor de pulsação, no centro da câmara 1, que produz uma frente de onda expandida, substâncialmente, esférica. Desde que a frequência do combustor seja igual à frequência de ressonância da câmara de ressonância, o combustor acciona os modos ressonantes da câmara, maximizando a eficiência com a qual a energia calorífica de combustão é convertida em energia mecânica, associada ás oscilações de presão do gás no interior da câmara 1. No primeiro exemplo descrito, esta energia mecânica é usada para accionar um separador de gás usado para um

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-11enr iquecimento ern oxigénio.

No primeiro exemplo do presente invento, a câmara geraimente esférica, mostrada nas figuras 1 e 2, é definida por uma caixa icosaédrica oca 3 formada, geraimente, por elementos triangulares 4. Os tubos des descarga de extremidade aberta 5 prolongam-se da superfície exterior da caixa 3 para o interior da câmara 1. As extremidades radialmente mais internas dos tubos 5, situam-se em pontos espaçados, do centro da câmara esférica 1, cerca de três quartos do raio da esfera. Há um ponto de pressão nula, no modo ressonante da câmara, neste raio. Os produtos de combustão podem, por isso, ser descarregados da câmara 1, nestes pontos com uma perda mínima de potência e ruido externo. Se for necessário afastar a descarga da câmara 1, então os tubos 5 podem projectar-se para além da superfície da caixa 3.

Existem tubos ligados a um abastecimento de água externo (não mostrado), que estão posicionados, concentricamente, no interior dos tubos de descarga 5. Estes tubos proporcionam chuveiros de água dirigidos para dentro. Uma pequena proporção de água é convertida em vapor, pela fonte de calor, durante as pulsações térmicas e portanto, a produção de energia mecânica aumenta. A neblina de goticulas de água que sobra arrefece os gases na câmara, durante a subsequente expansão do ciclo, antes da recompressão, removendo assim o excesso de energia calorífica e aumentando mais a eficiência do dispositivo. A água aquecida que se forma a partir das goticulas de água, que voltam à superfície esférica interna da câmara 1, é drenada pela base e pode ser arrefecida e recirculada.

Os módulos na câmara 1 são formados como módulos de separador de gas tal como os mostrados com a sua superfície externa cortada no elemento 4’ da figura 2. Cada módulo de separador de gás compreende um número de elementos circulares 7, compreendendo cada elemento 7 um leito abaulado de zeólitos 8 e um diafragma 9 cobrindo a superfície virada para dentro do leito 8. Cada elemento 7 tem 0,8 metros de diâmetro e podem ser proporcionados até 72 destes elementos ao longo da superfície interior de uma câmara de 1 ou 2 metros de raio. Em utilização,

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-12as oscilações de pressão na periferia da camara 3. accionarn o diafragma 8 para trás e para a frente na direcção radial, que é a direcção transversal à sua superfície do leito 8. 0 ar é introduzido através de uma abertura anelar 10 circundando a periferia do leito 8 e accionado através do leito 8 da maneira descrita detalhadamente mais abaixo. 0 gás enriquecido em oxigénio, que sai do leito 8 pela sua superfície inferior é recolhido sob uma saia 11 e transferido por meio de condutas 12 para a estrutura tubular 13 da caixa icosaédrica 3. A estrutura tubular 13 é ligada, em comum, a todos os módulos do separador de gás 6 e proporciona um percurso a partir dos módulos 6 para uma saída (não mostrada) da qual o gás enriquecido em oxigénio é evacuado.

diafragma 9, além de servir para isolar o leito de zeólito 8 dos gases de combustão, dentro da câmara 1, serve também para proporcionar um arranjo de válvulas que garante que o ar é admitido e o ar esgotado é descarregado nos pontos apropriados do ciclo oscilatório. 0 diafragma 9 é dimensionado para ter a mesma frequência de ressonância da câmara 1. No presente exemplo o diafragma 9 é feito de aço e tem um diâmetro de 0,8 metros e uma espessura de 6 mm. 0 diafragma 9 é suspenso, nas suas arestas exteriores, do leito 8 para que na sua posição de equilíbrio deixe livre a periferia do leito 8 mas toque no leito 8 numa sede de válvula 14 posicionada a 10 cm da aresta exterior do leito 8. A parte do leito 8,que se prolonga radialmente para fora a partir da. sede de válvula 14, é vedada de maneira a ser impermeável ao ar e a região de contacto entre o diafragma 9 e o leito 8 serve para proporcionar uma válvula,que controla a entrada de ar no orifício 10, para a parte principal do leito 8. No centro do leito 8 ha uma saida de descarga cilíndrica 15, que quando o diafragma está na sua posição de equilíbrio, é vedada por um componente cónico de válvula 16. 0 componente de válvula 16 roda num veio 17 fixado no centro do diafragma 9.

ciclo operacional do separador de gás de pressão oscilante é agora descrito com referência à figura 4, que mostra o deslocamento da válvula de entrada e da válvula de saida em

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80/3117/47 relação ao tempo. No tempo t.g o diafragma 9 esta na sua posição de equilíbrio. Subsequentemente, como a pressão rio gás na câmara imediatamente adjacente ao diafragma cai, o diafragma é arrastado para trás, na direcção dirigida pra dentro do leito 8. 0 diafragma 9 deixa imediatamente a sede 14 abrindo, portanto, a válvula de entrada. Contudo, a válvula de descarga permanece fechada desde que haja um movimento livre entre o veio 17 e o componente de válvula 16 para que, embora o veio 17 seja puxado para rima, o componente de válvula 16 permaneça fixo. Como resultado durante o período tg a tj é criado um vácuo parcial sob o diafragma 9 que puxa o ar para dentro e o acelera desde a entrada 10 até ã sede 14. No tempo tj como o diafragma 9 se move mais para cima a extremidade do veio 17 encaixa no componente da válvula 15, elevando-o e, portanto, abrindo a válvula de descarga. 0 ar arrastado sob o diafragma 9, desde a entrada 10, é, portanto, arrastado através do leito 8 e o seu momento ajuda-o a continuar a mover-se radialmente para o centro do leito 8. A medida que este ar é varrido, o ar esgotado, inicialmente presente entre o leito 8 e o diafragma 9, é acc-ionado para fora através da saida de descarga 15.

Uma vez chegado ao seu ponto de máximo de deslocamento, o diafragma 9 é então movido, outra vez para baixo, aproximando-se do leito 8. No tempo t2 o diafragma 9 atinge outra vez a sua posição de equilíbrio e fecha a entrada e a descarga das válvulas. Deve-se notar que embora haja um atraso entre a abertura da válvula de entrada e de saída, resultantes da folga do eixo 17, quando elas fecham no tempo t2 elas fecham simultaneamente. Durante as subsequentes fases do ciclo a pressão sob o diafragma 9 aumenta, accionando o ar fresco arrastado através da abertura anelar 10 para o leito de zeólito 8. À medida que o ar se move através do leito 8, o zeólito actua como um peneiro molecular adsorvendo, de preferência, o azoto do ar para que o gás que passa para fora através do fundo do leito 8, seja enriquecido em oxigénio/esgotado em azoto. Assim, a partir do tempo t^ que é o ponto de máximo deslocamento na direcção oposta, para o leito 8, o diafragma 9 move-se para trás para a sua posição de equilíbrio reduzindo a pressão acima do

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-14leit.o 8. Sob esta pressão reduzida o azoto é dsssorvido do leito 8 e arrasta-se eni direcção à superfície. À medida que o diafragma 9 atinge o seu ponto de equilíbrio, o ciclo é repetido com a próxima entrada de ar conduzindo o oxigénio esgotado, o gás rico em azoto da superfície do leito 8 para a saida de descarga 15. 0 ciclo acelera o gás, através da sua passagem pela face do leito para que quando este atinja a saida 15, o seu momento o transporte da câmara 1, como um sopro de gás que não se mistura com a entrada para o leito. Durante sucessivos ciclos o oxigénio é conduzido para baixo através do leito para sua superfície exterior onde é conduzido da rnaneira já descrita.

circunda um leito diafragma espesso

Uma modificação do módulo separador de gás é mostrado nas figuras 5, 6 e 7. Neste exemplo uma sede anelar de válvula 31 abaulado de material adsorvente 32. Um sintonizado 33 vibra à frequência de ressonância da câmara substancialmente esférica 1 (não mostrada na figura 5). 0 leito 32 e a sede anelar de válvula 31 são geralmente idênticos ao leito 8 e á sede 14 do primeiro exemplo. 0 diafragma 33 é desiqui1ibrado e inclui uma massa adicional 34 num lado e uma porção cortada 35, mostrada na figura 6, no outro lado. Esta assimetria no diafragma 33 gera uma oscilação harmónica no diafragma 33 à medida que este oscila para trás e para a frente na direcção radial à frequência fundamental das frentes esféricas de ondas que se propagam na câmara 1. Esta oscilação harmónica tem a forma de uma onda transversa], movendo-se da esquerda para a direita como é mostrado na figura 5.

A figura 7 ilustra este efeito diagramaticamente. Na figura 7 o diafragma é representado por uma linha com amplitude da oscilação transversal demasiado exagerada para ilustrar como, á medida que o diafragma 33 se move afastando-se do leito 32, primeiro o lado esquerdo, como mostrado nas figuras 5, 6 e 7 ergue-se da sede anelar 31, permitindo assim, a entrada de ar fresco na abertura formada entre o diafragma 33 e a sede de válvula 31 no lado esquerdo do módulo separador de gás. Um movimento adicional do diafragma 33, afastando-se do leito adsorvente 32, reduz mais a pressão acima do leito adsorvente 32,

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-15aspira mais o ar fresco do lado esquerdo do leito 32 e envia para fora do leito 32 mais gás esgotado rico em azoto. À medida que o ar fresco se move para o interior, para o espaço entre o leito 32 e o diafragma 33 tem uma velocidade significativa na direcção da esquerda para a direita, como se mostra nas figuras 5 e 6. Depois de ter atingido a sua deflecção máxima o diafragma 33 começa a voltar a aproximar-se do leito abaulado 32. 0 lado esquerdo do diafragma move-se outra vez, primeiro como se mostra claramente na figura 7 e isto leva a que o lado esquerdo do diafragma 33 forme um vedador com a sede anelar 31, do lado esquerdo do diafragma, enquanto o lado direito do diafragma está ainda fora do contacto com o lado direito da sede anelar 31, como se mostra outra vez na figura 7. 0 movimento transversal do ar através da face do leito abaulado 32 leva a um varrimento efectivo do ar esgotado rico em azoto da superfície do leito 32 e para fora do lado direito do módulo separador de gás,entre o lado direito da sede anelar 31 e o diafragma 33. À medida que o diafragma 33 continua a mover-se,em direcção ao leito adsorvente, assenta eventualmente contra toda a circunferência da sede anelar 31, fechando assim a válvula e pressurizando o ar fresco introduzido para o módulo e forçando-o para dentro do leito adsorvente 32. Depois de atingir um ponto máximo da deflecção em direcção ao leito 32, o diafragma inicia novamente o seu retorno e move-se, afastando-se do leito 32. É_;novamente,o lado esquerdo do diafragma que se ergue primeiro da sede anelar 31 para permitir que o ar fresco entre no módulo, a partir do lado esquerdo e o processo seja repetido. A acção da onda transversal que é introduzida no diafragma 33 também ajuda o movimento do ar na direcção transversal do lado esquerdo para o lado direito do módulo separador de gás.

Um separador de gás de pressão oscilante tal como aquele descrito acima, oferece tanto uma grande eficiência como baixos custos de capital comparando com uma convencional unidade de produção de oxigénio, tal como uma unidade criogénica de recuperação de oxigénio. Uma esfera com 2 metros de raio possuindo a sua superfície inteiramente coberta por módulos de separação de gás.é capaz de produzir 100 toneladas por dia a 98¾

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-16de oxigénio com uma razão de recuperação, que é a razão entre o volume cio oxigénio de entrada e o volume do oxigénio dt saída, de 100:15 e um consumo de energia especifico que é a energia mecânica requerida para produzir 1 kilograma de oxigénio de 0,125 kw hr/kg. A mistura de 98¾ de oxigénio produzida é apropriada para uso em processos industriais. como os de produção de ferro e aço mas pode também ser usada para outros fins como o tratamento de esgotos ou a produção de oxigénio para usos médicos. Para estas utilizações alternativas a escala do dispositivo e a concentração do oxigénio produzido pode variar de acordo com as necessidades da aplicação particular. Uma unidade separadora de gás, onde for necessário pequenos volumes de oxigénio formada por um único leito circular e um diafragma como o descrito acima pode ser usada num dispositivo de ressonância de gás ogival tal como o descrito na aplicação europeia citada acima.

segundo exemplo de separador de gás de pressão oscilante utiliza um leito e um diafragma com disposições similares àquelas descritas na modificação do primeiro exemplo mas, o diafragma é accionado por um actuador eléctrico 40. 0 separador de gás compreende um diafragma 41 que tem a sua periferia segura entre um anel tórico (0-ring) 42 e um número de bolas 43 equiangularmente espaçadas. 0 anel tórico (0-ring) 42 é introduzido numa ranhura anelar na parte superior de uma caixa 44 enquanto as bolas 43 são introduzidas na parte do fundo da caixa 45. As duas metades da caixa estão seguras por parafusos 46 segurando o diafragma 41 entre o anel tórico (0-ring) 42 e as bolas 43. Um leito abaulado 47, preenchido por material adorvente, está localizado na metade do fundo 45 da caixa e circundado por um vedante anelar 48 o qual se prolonga junto à periferia do diafragma 41. Uma saída de gás 49 em comunicação com a face posterior do leito 47 evacua-o da metade inferior 45 da caixa. A parte superior 44 da caixa suporta o actuador eléctrico 40 que consiste num estator 50 que pode ser um iman permanente ou, de preferência, um electroíman energizado por uma bobire de campo DC . Uma armadura 51, formada por uma bobina móvel que está ligada ao diafragma 41 excentricamente. A figura 8 ilustra o desfasamento de desligado (OFF) entre o centro do diafragma e o

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-17eentro da armadura. A disposição do actuador eléctrico 40 é geralmente similar à usada para o accionamento dos altifalantes.

Tipicamente uma rede de corrente monofásica AC é ligada a bobina móvel da armadura e, em resposta á corrente alterna a armadura move-se para cima e para baixo como mostrado na figura 8 para que o diafragma oscile. 0 diafragma está disposto para vibrar à frequência da rede. Devido ao deslocamento lateral entre os. eixos do diafragma e o do induzido, o diafragma os;cila como descrito acima, com referência à figura 7.

L ι n h as g er a ι s_ d ateor; a desupor te cio p r esente invento

A adsorçao/dessorção com o aumento e diminuição da pressão do fluido é capaz de separar espécies como o azoto e oxigénio do ar usando um peneiro molecular de zeólito na forma de um leito poroso calibrado ou de partículas uniformemente dimensionadas. Tipicamente, os gases misturados são introduzidos no topo do leito e um dos componentes é removido a um caudal baixo na base do leito. As passagens são determinadas pela pureza requerida da fracção separada. A eficiência da energia de separação é potencialmente elevada para provisão do gás separado libertado à pressão atmosférica e é mais elevada em aplicações práticas do que com qualquer das passagens de separação criogénica.

A se 1ectividade molecular é a base para separações conduzidas por adsorção e é sabido, por exemplo, que o azoto é de preferência adsorvido numa superfície de zeólito devido a sua configuração molecular ser diferente da configuração molecular do oxigénio. 0 processo de adsorção é também completamente reversível com a variação de pressão. A selectividade molecular do zeólito pelo azoto das misturas N2/O2 é mantida a 2,8 através de uma larga gama de pressões a temperaturas ambientais. Desde que os processos moleculares sejam intrinsecamente rápidos, é evidente que as velocidades de adsorção são rnais limitadas pela difusão do que pela adsorção molecular, desde que componentes inertes como o árgon no ar estejam invariavelmente presentes e que formem, efectivamente, uma barreira entre o azoto e o leito adsorvente. Além disso, desde que a compressão adiabática seja

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-18também reversível , a maior parte da energia de compressão pode ser conservada se ressonante acústica for usado para que o vista á eficiência de energia no proceso aperfeiçoado sejam provavelmente a resistência de fricção do fluxo do leito combinada com a resistência de varrimento do fluxo à pressão topo do leito. Estes factores um sistema de pressurização dois factores dominantes com atmosférica no examinados.

sao agora

Adsorção selectiva

Considera-se que a adsorção de duas espécie densidades similares numa superfície lirnpa é comandada pelo produto de selectividade molecular s e a velocidade relativa de chegada das·: espécies à superfície em termos de uma camada limite inerte de espécies A e espessura ΰ impedindo o fluxo para a superfície e a difusidade mútua D das outras duas espécies através desta camada limite. A lei de Stefan indica que a velocidade de difusão de mássica global q por unidade de área de espécies adsorvidas na interface é, de

DP [1) onde Pq é a densidade global e è a pequena concentração fraccionária das espécies inertes A. (0 sinal negativo refere-se ao logaritmo negativo). Uma evolução qualitativa da equação [1) mostra que comparativamente velocidades elevadas de adsorção podem ser previstas num leito de adsorção de pequenas partículas.

Ignorando as diferenças de. densidade, se as espécies B e C estão presentes como concentrações de volume parcial c_B e Cq (tal que c_B + c_c + c^ = 1) pode ser postulado que o efeito da selectividade molecular s, referindo-se às espécies B e C respectivamente, é

AB sc_b q sc_B + c_c

AC ^c'C q sc_B + c_c e q_{B +} q_c = q [2]

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-19A equação [2] demostra que a selectividade efectiva instantânea <T na presença da camada limite é simplesmente,

AB ^scB [3] σ— = —

AC ^CB que excede s no principio do processo e é progressivamente reduz ida.

A fim de seguir as variações de concentração, postular um volume inicial V dos g^ses misturados interface, sendo reduzidos progressivamente no adsorção (diferenças de densidade entre espécies ignoradas juntamente com cp neste estágio). Então, é necessário próximos da tempo pela B e C são 'B

V_B - /q_B dt V -qt ^VC JóC ^dtV - qt ’ ^CB ^{+ c}C ^{= 1} qt

Dividindo por V, sendo - _x [4] onde x é a proporção de gás misturado que é adsorvido e substituindo o q_B e qg da equação [2], 'B.O scg dx (s - l)c_B + 1 ^cC ^Cc.0 (l - s)c_r + s [5] onde c_b.q e Cq . q são valores iniciais. A partir do primeiro, por* diferenciação e separação de variáveis, dx (s - l)c₀ + 1 (s - l)c₀(l - Cg) dc.

o que da pela integração de ambos os membros e inserção do< 1 iííi i tes (l - Cn p)

- x = [’B. 0 (1 - c_B)^; s-1 [7]

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-20A formulação em termos de c_c nas equações [5], [6] e (7] leva, como é esperado a um resultado idêntico. A equação [7] pode ser escrita como

Então, oscilações de pressão sucessivas em relação à fracção

1iber tada	não adsorvida,	correspondendo com os	termos da
concentração kg, kj, k2,- -	-.k_n, o valor cumulatico 1	- x é dado
por ,
1 - x = (	- ^k0 ^ki ^k2	1 ^kn-l j 1-s .	[8]
	k^ k£ kj	k n

para que o resultado incremental seja o mesmo para uma oscilação de pressão.

F1uxo_laminar no i nterior do leito

Os números de Reynold para pequenas partículas e pequenas velocidades são pequenos (<100), o que torna adequado assumir o fluxo laminar. Se z é a distância abaixo da superfície de entrada do leito, o fluxo mássico por unidade de área do leito pode ser definida como q_o onde p é o excesso de pressão e o caudal mássico de adsorção é Op por unidade do volume do leito. Assim, a queda de pressão através do leito é comandada por, ώ

dz²

Qp, tal que p = Ae z

[9]

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-21e a profundidade, do leito activo e o caudal proporcional são invariáveis quer A seja constante ou proporcional a sen wt (onde w é a frequência angular e t é o tempo), proporcionando que 0 é constante (isto ê não limitado pela saturação de adsorção) e as condições do fluxo laminar são mantidas. Isto simplesmente expressa e o importante resultado demonstra que a frequência de operação pode variar dentro de largos limites. É conveniente, em seguida, pôr A = p pg, onde p é adimensional e pg é a pressão a tmosféríca.

No leito de volume V, de empacotamento fechado, o nd³ uniforme das esferas é d e cada uma ocupa o volume -g- . n no volume V com a razão de espaço de empacotamento e diâmetro número

6nv ~ .3’ ii d área da superfície agregada na unidade de volume é nd^ 6ti ₌ 6J) d·’ d daqui a espessura equivalente do canal paralelo é - d, as atribuições do meio de comprimento de percurso e largura da secção ó L

Reconhecendo que as dimensões da área —-1 são d L

d.

transversal do canal por unidade de volume são (3n) e (37») ¹/2 respectivamente, o que explica a razão de volume poroso 1 - Ή quando multiplicado conjuntamente e com a espessura do canal

-^-2 q. o gradiente de pressão efectíva é: então Pç par a (311)7 explicar o caminho prolongado, onde p’ é um gradiente de pressão adimensional.

□ fluxo laminar q - qgp’ é dado por, (3-n) ^Z2

P ’ P l° ___o_o (37,)^2

- TI

Ti ³ d³

Ρ'Ρρ^

12_Λ [10] onde u é a viscosidade, de dimensões

M

Γϊ

O caudal mássico de adsorção correspondente é dado por: 67, / 6-n \ ^{p ln C}A P P_o ^{0 ln} [11]

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80/3117/47 [12]

e a velocidade de entrada no leito v por, _ r> ./ *P₀ ⁰ in c_ft v = p - V 3 ^Λ A [13]

Pode ser notado da equação [12] que a profundidade do leito 2 activo é um múltiplo de a, é proporcional a d , visto que da equação [13], v é independentemente de d. Ambas as expressões mostram uma significante influência da razão de empacotarnente , desde que tanto a profundidade do leito activo e v sejam reduzidos, assim como seja aumentado.

Além disso, pode ser notado que a velocidade de trabalho v

P P médio por unidade de área durante operações cíclicas é -S_ , e que o componente de energia especifica de separação atribuída á

X rrrs onde

72(1 - Xl ' é a

LU (. r\ **I 1 f ) / III UJ U> ) ts 2 , razão recuperada relacionada a uma concentração

Estas expressões continuam de operação, e a energia A expressão apropriada caracterizar leitos de bem correlacionada com 0 encarecimento económico particular, derivada da equação [7]. a ser independentes da frequência especifica é também onóependente de v. pode ser aplicada similarmente para separação não-ressonantes, e está resultados obtidos para esses leitos, da operação ressonante com mais baixas amplitudes de pressão, de aoordo com este invento, é desse modo acentuado.

Comparaçãodo modelodefluxo do leifo

Volume do grânulo =

Numero de grânulos _ncj3 por unidade de volume.

A comparação dos resultados mostrados abaixo surgem em alternativa ao modelo de tubos alojados no interior do leito

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-23(orificio de diâmetro P) pa-a o modelo original considerando uma pilha de pratos separados. Os resultados são similares mas, levam a simplificar as expresões indicativas de menores adsorções mas de maiores caudais mássicos, velocidade de entrada e comprimentos de leito activos. Como tal, eles são provavelmente optimistas e o modelo de prato é preferido. A diferença é. pequena, cerca de 20%, para o importante critério da velocidade de entrada no leito V.

Área agregada por unidade de volume

Analo gia de placa

Área da face do canal 2 x d

A na1og ii do t ubo t\

Area da face da parede mnD= ——

Espessura do canal ——^d

3*

1/

Largura do canal —

Volume do tubo nD^z m A

- 1-n

Comprimento de percurso (3η)

Diâmetro do tubo D = ⁿ ^d

Número de tubos m = nd^T^P^rO

Razão de volume poroso (1-Tv)

Espessura da camada limite

Espessura da camada limite íiczPd

Caudal mássico

Caudal mássico p ¹ pop od'

1- ό

371,

Adsorção de massa 2 ppoDlnc_Q (ótQ

Q = d^z (l —Tl) l-τ'

6T po p ¹ pofod (1-*) ( 377) ²

Adsorção de massa pfoDl nC_ft (6-n) ² .

_

2d²(l-n) (xh) = P =

Q l 6 77 (x 3 J-Ã) £°.

>».D1 nC

T>D1 nC.

203 80/3117/47 ^oDlnC_A37» ν /ν

-241-7» poDlnC_ft

Λ'

Por meio cio conservantísmo ambos os modelos incorporam o máximo de espessura possível da camada limite e ignoram as superfícies de adsorção no interior dos grânulos. Contudo, eles não consideram as ir regular idades da secção transversal dos percursos do gás que terá um efeito menor com fluxo laminar do que com fluxo turbulento.

As distinções entre a separação de gás de pressão acústica oscilante e adsorção depressãooscilante rápida

A diferença mais óbvia, mas superficial é da frequência, onde o sistema de adsorção de pressão oscilante rápida (RPSA) emprega válvulas em série para alternadamente pressurizarem e despressurizarem e o sistema acústico usa vibrações ressonantes para conservar a energia de pressão contida no componente rejeitado depois da separação de um outro componente. Nesta base as bandas de frequência usuais dos dois processos são provavelmente continuas e sem sobreposição.

Das análises à carga do leito nas quais este registo se ;uporta, verifica-se que são preferidas menores ampl i tudes de oscilação de pressão e menores velocidade;

entradé sao preferidas para a variante acústica do que para a RPSA a fim de reduzir as perdas de. fricção do leito, área do leito é por isso maior com a compensada por uma profundidade muito menor, obtido um aumento substancial da eficiência separação pela separação acústica.

Para uma dada passagem a variante acústica, mas é Deste modo, é de enerqia de.

uso de pequenos grânulos (<250 um) é preferido para ambas as variantes, se da separação for requerido um gás puro. Isto pode ser atribuído para a preponderáncia do fluxo laminar no fluxo turbulento através do leito, em tais casos, para que a difusão de retorno com o fluxo turbulento e portanto, as pe.rdas do componente separado sejam suprimidas. 0 critério para haver fluxo laminar é um valor de número de Reynold baixo que está

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-25essencialmente dependente do produto do tamanho do grânulo e da velocidade de fluido. 0 fluxo laminar é, portanto, melhor estabelecido para a variante acústica para um dado tamanho de grânulo com mais baixas velocidades de entrada.

A diferença mais importante entre RPSA e a separação por oscilação de pressão acústica por adsorção, é que o primeiro faz uso da saturação de adsorção nas condições de entrada no leito, enquanto a variante acústica não. Assim, com a RPSA quando a pressão é aplicada, esta aumenta rapidamente e nesse tempo, permanece constante à entrada para muitos dos ciclos enquanto o leito é carregado. Uma onda de pressão e adsorção passa pelo leito embora com queda de amplitude do tipo exponencial. Isto explica a necessidade para longos leitos comparativamente, mas prolonga a passagem. Como é mostrado nas análises é obtido um grau suficiente no aumento da frequência para evitar as necessidades de fazer uso da saturação, isto é, porque o leito acústico pode atingir as mesmas cargas vol umétr i. cas, as mais baixas pressões de entrada, as mais baixas velocidades e as mais altas eficiências de energia.

Ambas as variantes usam um fluxo de gás constante sopreposto através do leito para extrair o componente separado e a proporção extraída, neste caso, determina a sua pureza. Necessariamente, por isso ambas as variantes fazem uso da saturação a baixa pressão constante na base do leito, desde que a adsorção eventualmente cessa quando a pressão é constante a qualquer valor

Em resumo, o critério da carga do leito para a separação por oscilação de pressão acústica é a velocidade de entrada e não a frequência. A altas frequências os pref et ência pequenos para limitar aí velocidades de varrimento.

diamêtros dos leitos são de perdas de energia das altas

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Claims

R.......Ε........I......V........I......N.....D........I.......C A......Q d E S

1 - Separador de gás de pressão oscilante, caracterizado por operar com uma diferença de pressão entre os seus estados pressurizado e despressurizado inferior a 10 000 Pa.
2 - Separador de gás de pressão oscilante, caracterizado por operar numa frequência de repetição maior do que um ciclo por segundo.
3 - Separador de gás de pressão oscilante, caracterizado por incluir um leito de material adsorvente (16, 108, 147) e fazer parte de um sistema ressonante, incluindo o separador de gás de pressão oscilante meios (1, 101, 140, 141) operando à frequência ressonante do sistema ressonante para pressurizar e despressurizar o leito de material adsorvente para que a energia de pressão da mistura gasosa adsorvida seja substancialmente recuperada.
4 - Separador de gás de pressão oscilante, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por operar numa frequência de repetição entre 50 e 200 ciclos por segundo.
5 - Separador de gás de pressão oscilante, caracterizado por incluir um leito de material adsorvente (16, 108, 147), e um diafragma sintonizado (109, 133, 141 ) adjacente rnas espaçado de uma das faces do leito de material adsorvente (16, 108, 147), meios de accionamento (1, 101, 150), dispostos para accionarem o diafragma (109, 133, 141) á sua frequência ressonante, aproximando-o e afastando-o do leito de material adsorvente (16, 108, 147), meios de válvula (110, 115, 131) para introduzirem uma mistura gasosa e descarregarem uma mistura gasosa esgotada, de um espaço entre o diafragma (109, 133, 141) e o leito (16, 108, 147) e uma saida de gás (112, 113, 149) em comunicação com a outra face do leito adsorvente (16, 108, 147), pressurizando e despressurizando, em uso o leito adsorvente, o movimento de aproximação e afastamento do diafragma em relação ao mesmo.
6 - Separador de gas de pressão oscilante, de acordo com a reivindicação 3, 4 ou 5, caracterizado por meios de accionamento operando á frequência ressonante do sistema, serem formados por

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-27um combustor de pulsação (2, 102) localizado no meio dc uma câmara ressonante substancialmente esférica (101) ou na extremidade de uma câmara ressonante ogival (1).
7 - Separador de gás de pressão oscilante, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os meios de accionamento serem formados por um actuador eléctrico (150) compreendendo um enrolamento induzido e um estator, um dos quais está ligado ao diafragma (141) e o outro está seguro numa armação fixa circundante (146) provocando, em uso, uma corrente oscilante (- ·. aplicada ao induzido, que o induzido, e assim o diafragma (141) oscilem em relação ao estator.
8 - Separador de gás de pressão oscilante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5, 6 ou 7, car ac ter i zado por os meios de válvula para introduzirem a mistura gasosa e descarregarem a mistura gasosa do espaço entre o diafragma (103, 133, 141) e o leito adsorvente (108, 147) compreenderem uma válvula de sede anelar (131, 148) que engata no diafragma (103, 133, 141) e por o diafragma (103, 133, 141) dar origem ao fecho do componente da válvula que forma uma vedação hermética a gases contra a sede anelar da válvula (131, 148), mas que quando o diafragma se afasta do leito adsorvente sobe para permitir que o gás passe entre a sede e o diafragma (103, 133, 141).
9 - Separador de gás de pressão oscilante de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a válvula, formada pela sede anelar de válvula e o diafragma, actuar tanto como uma válvula de entrada como uma válvula de descarga e por ser aplicada uma vibração harmónica ao diafragma para que além da sua oscilação fundamental aproximando-a e afastando-a do leiTo adsorvente haja também uma vibração secundaria sobreposta que aparece como um movimento ondulatório de um lado para outro do diafragma.
10 - Separador de gás de pressão oscilante, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o tamanho de partícula do leito adsorvente (16, 108, 147) ser substancialmente de um quarto de um milímetro ou menos.

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