RU2014148783A - Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода - Google Patents

Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода Download PDF

Info

Publication number
RU2014148783A
RU2014148783A RU2014148783A RU2014148783A RU2014148783A RU 2014148783 A RU2014148783 A RU 2014148783A RU 2014148783 A RU2014148783 A RU 2014148783A RU 2014148783 A RU2014148783 A RU 2014148783A RU 2014148783 A RU2014148783 A RU 2014148783A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
sorbate
oxygen separation
separation device
cooling
Prior art date
Application number
RU2014148783A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2630099C2 (ru
Inventor
Райнер ХИЛЬБИГ
Ахим Герхард Рольф КОЭРБЕР
ДЕР СЛЕЙС Пауль ВАН
Марейке КЛЕЕ
Вильхельмус Корнелис КЕУР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014148783A publication Critical patent/RU2014148783A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2630099C2 publication Critical patent/RU2630099C2/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B19/00—Cartridges with absorbing substances for respiratory apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • C01B13/0248—Physical processing only
    • C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B21/00—Devices for producing oxygen from chemical substances for respiratory apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

1. Способ отделения кислорода из кислородсодержащего газа, содержащий этапы, на которых:выполняют, по меньшей мере, первый и второй период отделения кислорода, причем каждый из первого и второго периода отделения кислорода содержит этапы, на которых направляют кислородсодержащий газ на первичную сторону устройства (12, 14) отделения кислорода, причем устройство (12, 14) отделения кислорода содержит сорбент (16, 18) для отделения кислорода, и генерируют поток обогащенного кислородом газа из устройства (12, 14) отделения кислорода путем создания разности давлений между первичной стороной и вторичной стороной устройства (12, 14) отделения кислорода, ивыполняют период охлаждения между первым и вторым периодами отделения кислорода, причем период охлаждения содержит этапы, на которыхнаправляют добавляемый сорбат через устройство (12, 14) отделения кислорода, причем добавляемый сорбат имеет энергию адсорбции ев отношении сорбента (16, 18) для отделения кислорода, инаправляют охлаждающий сорбат через устройство (12, 14) отделения кислорода, причем охлаждающий сорбат имеет энергию адсорбции ев отношении сорбента (16, 18) для отделения кислорода,причем энергия адсорбции еменьше чем энергия адсорбции еипричем этап направления добавляемого сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода и/или этап направления охлаждающего сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода выполняют в зависимости от температуры сорбента для отделения кислорода.2. Способ по п. 1, в котором добавляемый сорбат содержит азот и/или охлаждающий сорбат содержит кислород или инертные газы.3. Способ по п. 1, в котором добавляемый сорбат и/или охлаждающий сорбат генерируют во время периода отделения кислорода и/

Claims (9)

1. Способ отделения кислорода из кислородсодержащего газа, содержащий этапы, на которых:
выполняют, по меньшей мере, первый и второй период отделения кислорода, причем каждый из первого и второго периода отделения кислорода содержит этапы, на которых направляют кислородсодержащий газ на первичную сторону устройства (12, 14) отделения кислорода, причем устройство (12, 14) отделения кислорода содержит сорбент (16, 18) для отделения кислорода, и генерируют поток обогащенного кислородом газа из устройства (12, 14) отделения кислорода путем создания разности давлений между первичной стороной и вторичной стороной устройства (12, 14) отделения кислорода, и
выполняют период охлаждения между первым и вторым периодами отделения кислорода, причем период охлаждения содержит этапы, на которых
направляют добавляемый сорбат через устройство (12, 14) отделения кислорода, причем добавляемый сорбат имеет энергию адсорбции е1 в отношении сорбента (16, 18) для отделения кислорода, и
направляют охлаждающий сорбат через устройство (12, 14) отделения кислорода, причем охлаждающий сорбат имеет энергию адсорбции е2 в отношении сорбента (16, 18) для отделения кислорода,
причем энергия адсорбции е2 меньше чем энергия адсорбции е1 и
причем этап направления добавляемого сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода и/или этап направления охлаждающего сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода выполняют в зависимости от температуры сорбента для отделения кислорода.
2. Способ по п. 1, в котором добавляемый сорбат содержит азот и/или охлаждающий сорбат содержит кислород или инертные газы.
3. Способ по п. 1, в котором добавляемый сорбат и/или охлаждающий сорбат генерируют во время периода отделения кислорода и/или во время периода охлаждения.
4. Способ по п. 1, в котором этап направления добавляемого сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода и этап направления охлаждающего сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода разделены периодом выключения.
5. Способ по п. 1, в котором сорбент (16, 18) для отделения кислорода наполняют добавляемым сорбатом в количестве больше чем 3‰ масс.
6. Сепаратор кислорода, содержащий
по меньшей мере, одно устройство (12, 14) отделения кислорода с сорбентом (16, 18) для отделения кислорода, имеющее вход (22, 26) для газа на первичной стороне для направления потока кислородсодержащего газа в устройство (12, 14) отделения кислорода и имеющее выход (32, 34) для газа на вторичной стороне для направления потока обогащенного кислородом газа из устройства (12, 14) отделения кислорода, и
устройство регулировки давления для создания разницы давлений между первичной стороной и вторичной стороной устройства (12, 14) отделения кислорода, где
сепаратор (10) кислорода содержит контрольный блок (80), выполненный с возможностью направления добавляемого сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода между двумя периодами генерации кислорода и в зависимости от температуры сорбента для отделения кислорода, причем добавляемый сорбат имеет энергию адсорбции е1 относительно сорбента (16, 18) для отделения кислорода, и выполненный с возможностью направления охлаждающего сорбата через устройство (12, 14) отделения кислорода между двумя циклами генерации кислорода и в зависимости от температуры сорбента для отделения кислорода, причем охлаждающий сорбат имеет энергию адсорбции е2 относительно сорбента (16, 18) для отделения кислорода,
причем энергия адсорбции е2 меньше чем энергия адсорбции е1.
7. Сепаратор кислорода по п. 6, в котором сепаратор (10) кислорода содержит датчик (82, 84) для определения температуры сорбента (16, 18) для отделения кислорода.
8. Сепаратор кислорода по п. 6, в котором сепаратор (10) кислорода содержит контейнер (80) для накопления добавляемого сорбата и/или контейнер для накопления охлаждающего сорбата.
9. Сепаратор кислорода по п. 6, в котором сорбент (16) для отделения кислорода содержит цеолит Li-LSX.
RU2014148783A 2012-05-04 2013-04-22 Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода RU2630099C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261642502P 2012-05-04 2012-05-04
US61/642,502 2012-05-04
PCT/IB2013/053172 WO2013164728A1 (en) 2012-05-04 2013-04-22 Oxygen separator and method of generating oxygen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014148783A true RU2014148783A (ru) 2016-06-27
RU2630099C2 RU2630099C2 (ru) 2017-09-05

Family

ID=48607326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014148783A RU2630099C2 (ru) 2012-05-04 2013-04-22 Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9504953B2 (ru)
EP (1) EP2844367B1 (ru)
JP (1) JP6180513B2 (ru)
CN (1) CN104271217B (ru)
BR (1) BR112014027115B1 (ru)
RU (1) RU2630099C2 (ru)
WO (1) WO2013164728A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013022254A2 (pt) * 2011-03-03 2018-06-12 Koninklijke Philips Nv método e disposição para gerar oxigênio
US9873078B2 (en) 2013-02-15 2018-01-23 Koninklijke Philips N.V Oxygen separator and method of generating oxygen
US20150238721A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Vetland Medical Sales and Services, LLC Electronic E-Cylinder
CN107921357B (zh) * 2015-08-19 2021-04-20 皇家飞利浦有限公司 具有改进的效率的氧气分离器
CN109387540B (zh) * 2018-09-25 2021-03-02 杭州超钜科技有限公司 氦气连续在线监测系统及其监测方法
CN110282603B (zh) * 2019-05-21 2022-11-04 南京航空航天大学 一种低引气量机载双床变温吸附制氧系统及工作方法
CN110921635B (zh) * 2019-12-13 2023-09-26 南京航空航天大学 一种结合空气冲洗与膜分离的机载制氮装置及其应用方法
WO2023007368A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 Oda Ossigeno Dall'ambiente S.R.L. Monitoring device of an oxygen concentrator
IT202100020273A1 (it) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Dispositivo di monitoraggio di un concentratore di ossigeno.”
IT202100020294A1 (it) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Apparato comprendente un dispositivo di monitoraggio di un concentratore di ossigeno ed il concentratore di ossigeno.”

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU525459A1 (ru) * 1974-05-20 1976-08-25 Предприятие П/Я А-1665 Способ разделени воздуха
US4197095A (en) * 1978-08-31 1980-04-08 Pall Corporation Heatless adsorbent fractionators with microprocessor cycle control and process
SU1028349A1 (ru) * 1980-07-03 1983-07-15 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Способ селективной адсорбции кислорода
EP0088905B1 (en) * 1982-02-25 1987-10-07 Pall Corporation Adsorbent fractionator with automatic temperature-sensing cycle control and process
US4832711A (en) * 1982-02-25 1989-05-23 Pall Corporation Adsorbent fractionator with automatic temperature-sensing cycle control and process
JPS61197018A (ja) * 1985-01-25 1986-09-01 Marutani Kakoki Kk 圧力差吸脱着気体分離法における不要成分の破過を予知する方法
JPH0199627A (ja) * 1987-10-09 1989-04-18 Marutani Kakoki Kk 圧力スイング法ガス吸着精製装置
US4810265A (en) * 1987-12-29 1989-03-07 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption process for gas separation
US4915711A (en) * 1989-05-18 1990-04-10 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive process for producing two gas streams from a gas mixture
US5032150A (en) * 1989-11-03 1991-07-16 The Ohio State University Pressure swing adsorption
US4971609A (en) 1990-02-05 1990-11-20 Pawlos Robert A Portable oxygen concentrator
US5258060A (en) 1992-09-23 1993-11-02 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation using diluted adsorptive phase
US5407465A (en) * 1993-12-16 1995-04-18 Praxair Technology, Inc. Tuning of vacuum pressure swing adsorption systems
JP4180721B2 (ja) * 1999-02-19 2008-11-12 帝人株式会社 圧力変動吸着型酸素濃縮装置
US6551384B1 (en) 2001-07-05 2003-04-22 Praxair Technology, Inc. Medical oxygen concentrator
WO2004004860A2 (en) 2002-07-09 2004-01-15 Thomas Industries Inc. Oxygen concentrator control system
CN2643985Y (zh) * 2003-09-28 2004-09-29 北京科技大学 一种分离空气制取高浓度氧气的变压吸附装置
JP2005270953A (ja) * 2004-02-27 2005-10-06 Kuraray Chem Corp 混合ガスの分離方法、並びに窒素ガス分離装置及び窒素ガス消費システム
US7429289B2 (en) 2004-09-07 2008-09-30 Ric Investments, Llc High output concentrator
US7393382B2 (en) * 2004-12-20 2008-07-01 Idatech Llc Temperature-based breakthrough detection and pressure swing adsorption systems and fuel processing systems including the same
US7329304B2 (en) 2005-04-05 2008-02-12 Respironics Oxytec, Inc. Portable oxygen concentrator
CN1748838A (zh) 2005-09-07 2006-03-22 北京科技大学 一种吸附器进气端均压的小型变压吸附制氧装置
CN100363087C (zh) 2006-01-19 2008-01-23 北京科技大学 一种吸附器两端均压的微型变压吸附制氧装置
JP4723389B2 (ja) * 2006-01-23 2011-07-13 帝人ファーマ株式会社 医療用酸素濃縮装置
US8753435B2 (en) 2006-04-03 2014-06-17 Ric Investments, Llc Portable oxygen concentrator
JP5000931B2 (ja) * 2006-05-30 2012-08-15 高砂熱学工業株式会社 空気精製装置の監視方法及び空気精製装置の監視システム
CN2917756Y (zh) * 2006-07-11 2007-07-04 赵国大 便携式制氧机
JP2008194594A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Environment Technology Ventures Kk 吸着体及びそれを用いた吸着回収装置
JP5098762B2 (ja) * 2007-04-06 2012-12-12 新日鐵住金株式会社 ガス中の二酸化炭素の回収方法
JP4982893B2 (ja) * 2007-06-28 2012-07-25 独立行政法人産業技術総合研究所 高周波加熱式吸着塔
US20090065007A1 (en) 2007-09-06 2009-03-12 Wilkinson William R Oxygen concentrator apparatus and method
TW201043327A (en) * 2009-03-30 2010-12-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Pressure swing adsorbing type gas separating method and separation device
EP2456541A4 (en) 2009-07-22 2013-03-06 Vbox Inc PROCESS FOR OXYGEN SEPARATION AND DISTRIBUTION
MY165472A (en) * 2009-11-02 2018-03-23 Teijin Pharma Ltd Oxygen enrichment device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2844367A1 (en) 2015-03-11
EP2844367B1 (en) 2020-01-22
CN104271217A (zh) 2015-01-07
BR112014027115A2 (pt) 2017-06-27
RU2630099C2 (ru) 2017-09-05
JP2015517398A (ja) 2015-06-22
JP6180513B2 (ja) 2017-08-16
US9504953B2 (en) 2016-11-29
US20150128801A1 (en) 2015-05-14
BR112014027115B1 (pt) 2020-12-15
WO2013164728A1 (en) 2013-11-07
CN104271217B (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014148783A (ru) Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода
JP2015517398A5 (ru)
AR083871A1 (es) Fraccionadores cineticos y procesos de ciclado para la fraccionacion de mezclas de gases
US10239012B2 (en) Methods of separating molecules
MY165047A (en) Method for separating gases
WO2013177290A3 (en) Efficient use of adsorbents for indoor air scrubbing
WO2014015138A3 (en) Regenerating absorbents for indoor air scrubbing
PH12015501485A1 (en) Gas purification apparatus
RU2009120455A (ru) Система концентрирования воспламеняющегося газа
EA201391192A1 (ru) Способ селективного удаления серы
WO2006076402A3 (en) Methods and apparatus for improved control of psa flow variations
WO2016003484A3 (en) A rapid temperature swing adsorption (rtsa) method using structured adsorbent for co2 capture from low pressure and low co2 concentration sources
WO2009069772A1 (ja) オゾン濃縮装置
RU2016129509A (ru) Система датчиков и сепаратор кислорода, содержащий систему датчиков
RU2014150868A (ru) Сепаратор кислорода и способ генерации кислорода
US10143960B2 (en) Staged complementary PSA system for low energy fractionation of mixed fluid
PH12019500651A1 (en) Method for purifying hydrogen or helium, and device for purifying hydrogen or helium
RU2013139050A (ru) Система и способ переработки парниковых газов
EP3482813A1 (en) Device for effective capturing and concentration of co2 from gaseous streams in a radial bed adsorber
WO2010010610A1 (ja) オゾンガス濃縮方法及びその装置
JP7498106B2 (ja) Ｃｏ２の吸着及び捕捉のためのｖ型吸着剤及びガス濃縮の使用
WO2013093268A3 (fr) Procédé et dispositif pour améliorer la captation du so2 dans des gaz de cuves d'électrolyse
PH12016501880A1 (en) Purification method and purification device for target gas
US20170120184A1 (en) Method for cleaning a waste gas from a metal reduction process
MX367433B (es) Sistemas y metodos para controlar ciclos de refrigeracion.