TW201701B - - Google Patents

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201701 Λ 6 Β 6 五、發明説明（'） 經濟部屮央#準局貝工消炸合作杜印製 更種 〃可體 附較低吸 每加 } 般高合，吸 料住 的兩 的氣 吸在較因 ，的 h(b一較適作變 進附 説高 高的 可就至就 用序 ，，至別操· 的吸 〇 提 較流 之份降份 使順 份去壓特的。。床} 離來 性氣 高成漸成 中列 Η 成除加法模算用附份 分法 擇料 性附逐附 統下 附份床附規划適吸成 體附 選進 擇吸力吸 条行 ί 吸成附吸小太常入附 氣吸 有之 選可壓可 之進 4 可附吸變當不非通吸 之變 含份 種的床的 床括4'的吸將壓相上也係可 法壓 於成 該高附高 附包||-:低可丨，是濟，體的 進 e 方用 用附 附較吸較 吸中 f 較的 ί 中別經燥氣高 附使 常吸 吸性在性 的期 性低，途特在乾濕較 吸於 統可 性擇。擇 上固 擇較的用，能的潮性 變關 条的 擇選 了選 以作 選性去業面可體，擇 係 和低 選，附， 痼操«m出擇除工方廠氣中選 用明。丨較 可時吸下 一個 排選口 的作離它用為 使發率SA性 過方被況。有一〜而將料多操分其應做 P 較 於本收(P擇 通上下情來含昀EI二且進眾的氣或燥ί 關，回法選 „體床力的出在的}附並的在氣空氣乾分 偽是的附和化氣附壓力附常床(a吸，床。空溫空的水 明就物吸份純料吸附壓脫法附，份附附歷離低於類將 發些産變成和進的吸附中 A 吸序成脱吸附分用對此而 本楚化壓附離當份的吸劑PS個程附壓由吸於使法在 ， 清純 吸分 成高的收 一工吸低是的用其附 口 (請先閲讀背而之注意事項#塥寫本頁) 本《•張尺度逡用中β國家猱準(CNS) T4規格(210x297公龙> 201701 Λ 6 Β 6 五、發明説明（））

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經濟部+央榣準局貝工消1Ϊ·合作社印M 潮。如對本損 氣化PS了 之適待 8,取氣 了吸 為率得法根的 氣氣的除高須性88的易物 為可 因收顯方於量 造二序，常中表9,合容産 和的 ，回再的至著 製和程似非程代利58適很以 燥高 燥氣不樣甚顯 中水離類度過的專4,很，所 乾較 乾空氣這或有 氣如分質濃壓氣國利是氣， 氣性 的的空，，會 空，種雜丨脱氣美專也空性 空擇 氣高的解法望 由質此除質和造的國法即行。即選 空要失 了方希 為雜於去雜壓製提美方亦可率亦 ， 於需損可好不 法量用的水加中所的的體濟收 ί丨 用不而即種時 Α 撤。提於在氣ta提樣氣經回中離 合以流者一收PS些的所當及空at所這料的的途分 適所氣藉是回 的一成面相以由SB人，進作高用氣 ，常，菝技不在 離及而上ί ，以?等的為操有種空 流非得著此並體 分氣附與份短些ck樣因氣具各的 物法取隨習化氣 體氮吸，成縮 一 $co同，空，需的行 産 A 易後熟純類 氣的的法附期 。合離不述進 的PS極洗而的此 量中性方吸周體 e3H明適分 ·.所而 操和 终的氣清然體為 大氣擇的的了氣 説很為氣上物 最統空，。氣因 於空選統高致些 14 所分因氧以産 為傳料說了值， 用將以傳較導這 A97有部且即於氣 做類進是要價合 般係予為性這理PS7,皆有並亦關氧 而此的就重具適。一其，是擇。處的71中少，，在收 ,II也麼於不失 ，'碩法選外當定3,號至得體 回 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 裝· 訂 線· 本紙張尺度遑用中國家《毕(CNS>f4規格(2〗0Χ297公釐〉 201701 A 6 Ιϊβ 五、發明説明（众） 附成份，或者是強吸附的成份，是由選擇性較低的可吸 附成份所構之産物氣體中所分離出，亦即是：水由乾燥 的産物空氣中分離出來，或是氮氣由氣氣産物氣體中分 離出來。這是一般典型的PSA法。這種方法一般並不適 合用來純化選擇性較高的可吸附成份（或是所諝的重質 成份）。因此，一般的PS Α周期操作法只適合由空氣中 來製造氣氣，而不適合由空氣中來製造氮氣。雖然在吸 附床之進料側所排出的氣體與空氣相比含有較多量的氮 氣，但對於實際應用上而言，它還是不夠純。 在其它的應用方面，則是希望能回收選擇性較高的可 吸附成份或是重質成份以做為産物氣體；選擇性選低的 可吸附成份或是輕質成份則被當做雜質而被除去，而非 做為想要得到的産物氣體。W i 1 s ο η所提出的美國專利第 4,359,328號就是為了這©目的所提出的倒轉式壓變吸 附-法。這値方法，較好是在兩個或兩個以上的吸附床中 進行，其加工固期包括⑴低壓吸附⑵施加壓力而使其達 到高壓，（3)在該高壓的情況下冲洗，W降壓以將做為産 物氣體的選擇性較高之吸附成份釋出。在這個方法中， (請先閲讀背而之注意事項再構寫本頁) 裝· 訂_ 線. 經濟部屮央櫺準局ΕΧ工消ft·'合作杜印製 内吸逆床如 床可為附例 附的做吸ί 吸高將由體 入較體份氣 通性氣成物 下擇種附産 況選此吸為 狀為的可做 的上分的將 應本部低醱 低基一較氣 在其而性出 是，.，擇流 i 體壓選種 氣氣高將該 空的至以的 如出縮，來 例流壓體下 ί 床被氣剩 體附 ，洗 。 氣吸份沖去 料由成的除 進。附流中 本紙張尺度遑用中國Η家供毕(CNS) ΤΜ規格(210X297公*) 201*701 Λ 6 _ _;_Β 6 _ 五、發明説明（Γ) # 在分離空氣程序中的氮氣）而被排出。

Wilson專利中的方法在表面上即可被視為所謂一般的 壓變吸附法的倒轉法。然而，這種倒轉式的壓變吸附法 在許多重要的觀點方面與一般壓變吸附法頗有不同。這 種倒轉式的方法經數個周期的操作之後，重質成份將會 在低壓流出氣體中及吸附床的産物端濃縮。在吸附床中 將會建立起吸附一脱附峰，而在産物端富含重質成份。 這個濃度波可在每一個操作周期的低饜情況下突破，因 此可使一些輕質的成份，亦即選擇性較低的可吸附成份 ,進入産物流中。為了這個以及其它的緣故，這種倒轉 式的方法在重質成份變的完全濃縮之前，需要數値周期 的操作（可能以高的回流比或沖洗比來操作）。W ί 1 s ο η (請先閲讀背而之注意事項再塥寫本頁) 裝. 經濟部屮央榣準而β工消*：合作杜印製 氣流的的的而法的 較壓 氮氣式氣氣然無性 性的 的洗轉氮氮。能值 擇型 %沖倒而造低可價 選換 80壓於，製當法具 即置 有低關¾來相附種 亦 I 含高 。96用率吸這 你流 丨提%達要收變而。成並 氣可88高需回壓，率質種 空作到可些的式化收重 一 用操達度某氣轉純回中用 使的度嬝合氮倒和物物使 法化濃的適是的縮産合是 附適氣氣能使on濃的混法 ♦吸最氮氮可即1S以高體方 ♦變，使出這，㈧加有氣的 壓時可指。上，體具縮> 的體 ，on%途面氣能濃份 般氣量1S5 用方的要來成 一 料含W131之途性需用附 當進氣 ，為氣用值是種吸 ••為氮中率空它價正一可 出做的法收離其具體別的 指丨中方回分在將氣 高 訂_ 線. 本紙》尺度遑用中國Η家《準(CNS) 1» 4規格(210x297公龙) 201701 Λ 6 Π 6 五、發明説明（Ο 經濟部屮央標準局63:工消设合作社印製 變氣側、重輕廢}被 C 氮脫出排的氣回體法和這份的氮 料料、的或氣中止的會排的生氮和整換ee。 成際度 般進進附中物空床停強將倒床産的壓的置gr述種實純 一 ，的吸流産即.附前較氣料附而分等程流La描兩在高 了 此床可氣共亦/吸之附氮進吸此部於過並中所且。生 備因附的。做 < 於口吸 ，的由因一用工的號有並物産 具 。吸高附當體當出性時床， 。有種加定94皆，産在 時色入較吸被氣相排擇壓附體氣中各個特,0中氣要而 同持通性所並料即的選減吸氣氮其整之99號氣主 ， 法些下擇床床進亦床滿流由洗的，流高用,565和為床 附某況選附附中 < 附充逆而沖外中氣提使J4.2氣做附 吸的狀時吸吸床波吸是以物為另槽洗來所pfllo氮是吸 變法的此被過附度達或予産做得存冲用氣a,造常的 附壓，也通吸濃到有倒级氣獲儲的是氮I-IJ4製通徑 美 的吸高 口>會在氣} 載料初氧以個流常造 時氣直 式變在出氣，。氧波將進做的，一並通製 Jgs同氮大 型壓是排氮氣出 I 度床的當收床於做驟來 I 中而用 種式丨至即氧排氣濃附床被回附積當步中yp^氣，使 這轉氣流亦卽中空的吸附且呰吸累被工氣“畠空高係 -倒空前 <亦其在氣，吸並一洗將而加空和 由均中 法和如向份，由會氮之由，用沖常縮它由ertp能率途 附法例且成份而動之觀在出使來通壓其 。^11法收用 吸附 ί 並的成流流附此。.而而口氣被的現weav方回業 變吸體，質質氣的吸由氣附。出氮將收表在Le些的商 (請先閲讀背而之注意事項#塥窍本頁) 本紙Λ尺度遑用中 Β家樣毕(CNS)甲4規格(2】0χ297公釐) 經濟部中央標準局A工消仲合作杜印製 201701 Λ 6 ___Π6_ 五、發明説明（7 ) 氣的同時，想要産生高纯度氣氣是非常困難的，:. 雖然並流式的置換周期工作適合用於由空氣中取得氪 氣，並具有高的産物回收率，但這種周期並不適用於此 種技藝中所可能遭遇的所有情況。因此，當重質成份的 含量相當低時，這種方法就並不特別有效。一般而言， 當選擇性較高的可吸附成份是在真空或是遠低於吸附壓 的壓力下進行脱附時，則適合用此種並流置換法來進行 壓變式吸附，而這種壓力條件對於許多氣體分離和純化 的應用方面並不適合或者是很不經濟的。 其它種箸名的壓變吸附法之實例為模擬化移動床法， 可參考P.M. Ruthven所箸的”吸附原理及其方法”， Wiley and Sons, 1984, 396-405 頁。在某些情況下， 這種方法可製造高純度的氣體及具有高的産物回收率， 但是過程相當複雜且花費較大，通常需要使用許多吸附 床和閥。此外，當重質成份的吸附等溫線駸重彎曲或是 有數種強吸附成份具有不同的平衡等溫線時，.這種方法 通常就無法好好的完成：， 在Kel ler和Kuo所提出的美國專利4, 354, 859號中所描 述的另一種壓變吸附法中指出：藉著將吸附床兩側之周 期性壓力的改變，而將進料氣體分離成兩値産物流。這 個方法和条統，作用類似於分子閘，使用活塞來産生吸 附床兩端的周期性氣體流動及壓力變化，然而是在中間 的點上進料的。雖然這種方法和条統可同時製造兩種産 -9- (請先閲讀背而之注意事項孙填寫本頁) 裝· 訂_ 線. 本紙》尺度遑用中 Η家«毕(CNS)T4規格(210X2耵公 201701 Λ β Π 6 五、發明説明（8 ) 的離 濟分 經體 和氣 模的 規用 的業 级商 業於 Η 用 至 使 大未 放尚 其 閘 將子 難分 很種 卻這 是.0 但此作 ，因操 流 C-化 氣作純 物操或 也流 ，氣 求料 需進 的將 法來 附用 吸被 變的 壓濟 善經 改可 有且 存並 仍 ， 中單 藝簡 技當 此相 在需 ，法 此方 因是 就 的 高 有 具 能 鐙 氣 物 cgl 産 的 要 所 於 對 時 同 離 分 或 化 0 純率 以收 予 回 成想 離所 分成 流造 氣會 料不 進而 份 ， 成法 多附 種吸 一 變 供壓 提將 是式 一 良 之改 的的 目流 的氣 明化 發純 本種 兩 效 有 流 氣 份 成 二 將 可 種 〇 .一 失供 損提 的是 顯的 明目 AU 氣一 物S 産的 化明 純發 的本 要 中 流 氣 該 而 法 附吸；變一 壓厂 式率 良收 改回 體高 氣有 純具 種皆 兩份 成成 翮種 分兩 地的 將中 可體 其氣 ，附 法吸 附可 吸的 變一低 壓一較 *二 種性 一 擇 供選 提由 是質 的雜 目附 個吸 一 可 另的 的高 明較 發性 本擇 選 具 體 氣 物 産 的 要 所 於 對 其 流 氣 化 純 £32 種 1 : 生率 産收 而回 , 的 去高 除有 將中 可體 其氣 ，附 法吸 附可 吸、的 變一高 壓一較 CBR-二 種" 一 擇 供選 提由 是質 的雜 目附 個吸 一 可 有的 尚低 明較 發性 本擇 選 (請先閲請背而之注悉事項再場寫本頁) 裝- 線- 經濟部中央標準局A工消设合作社印製 具 體 氣 物 産 的 要 所 於 對 其 氣 化 純 If-1 種 一 0 生率 産收 而回 , 的 去高 除有 吸；所 變 ， 壓一 * 的除 式中 良流 改氣 種氣 一 氬 供的 提純 是不 的由 目氣 個氮 一 的 有量 還黴 明將 發可 本其 ΙΓ 夕 ， 此法 附 本紙張尺度遑用中國Η家«準(CNS)V4規格（210X297公¢) 201701 Λ β Π 6 經濟部+央標準局KX工消讣合作社印製 五、發明説明（?) 以可産生一種纯的氬氣氣流，而在此純化過程中只會有 極少量的氬氣損失：< 對於這些目的和一些其它尚未詋明的目的，本發明将 在後文中做更詳細的敘述，而關於本發明的新穎特色將 在所附的申請專範圍中特別指出。 每一値吸附床被介於中間的進料口分成兩値部分，而 形成一個合成的二重壓變吸附法和糸統。其中一部分是 ·—一.·'· 以一般壓變吸附法來操作，而第二部分則是以倒轉式壓 變吸附法來操作。在進行這個方法時，在整個方法的每 一傾步驟中，兩値条統皆是以平順的氣流由這一部分流 至另一部分。由一般靨變吸附条統流出的低壓流偽通人 倒轉式壓變吸附糸統的低壓進料口；而由倒轉式壓變吸 附糸統流出的高壓流則是通入一般壓變吸附条統的進料 口。混合氣體或是不純的進料氣流是在高壓或低壓或是 兩者的過程中，由介於一般条統和倒轉条統之間的進料 口注入的。在本發明的實際應用上，驅變吸附法和其糸 統可以完整的二元分離糸統來運作，並且産生高純度和 高回收率的輕質和/或重質成份。 本發明在下文中將以下面所附的圖形做進一步的說明 圖1是說明本發明在實際應用上所使用之顰床式二重 ^ I吸附条統的示意画。 圖2是說明本發明在實際應用上所使用之Ε9床式二重 -1 1 - (請先閲讀背而之注意事項#堝窝本頁) 訂_ 線- 本紙》尺度遑用中B ffl家櫺準(CNS) «Μ規格(210X297公釐) 201701 五、發明説明（w) 經濟部屮央標準局CX工消设合作社印製 轉合~而操輕下只 常附；附吸壓中成床常入附過體 倒之，來將形且 通吸作吸個被其質附通進吸通氣 和明流法於情而 法個操的每先.輕吸，而的將料 法發物附用種， 附一行高在將側的由中髏床份進 附本産吸適這的 吸每進較。體料分。程氣附成的 吸。的變別，體 變中序在附氣進部去過洗吸附床 變成縮壓特去氣 壓其順將脱料的有除的沖個吸附 壓達濃式明除物 的，的份下進床少 口附的一可吸 般而或轉發中産 般行壓成力，附至出吸流第之至 一 法的倒本醱收 一進減質壓下趿且排壓逆當高流 具附化或。氣回 ..中 I 重附況至並其高、。較 -兼吸純法失性未。是床壓是脱情擠，由在壓 口性近2-種變生附損值率失的附加或的序推附物體低出擇附-1 一壓産吸的價收損意吸以份低順 a 吸産氣為排選的 圖由的可變品具回的注的} 成較工並的體餘做的 ，口 意藉色統壓産由物量要上準附在加力性氣剩來床時出 示可特条般要質産少點以為吸而的壓擇質之用附和排 的的之和一想雜的極一個期可，般附選輕出且吸飽其 統目法法以所質高或有兩周的附一吸被的排並個到至 条的附附獨成重..以量藝或個高吸種的將化所，一達流 附明吸吸單造或能少技個一較被這高份純口脹¾乎而 吸一發變重像，質要成此兩以性下中較成為出膨統幾床 變|本®二會時雜需造在在< 擇力床至質成排會条力附 壓I 式成不作質是會 是床選壓附縮重份的將此能吸 本紙》尺度遑用中國Β家樣毕(CNS) Τ4規格（210x297公*) ..............* .......^.....!r.. ·線.· .{ (請先閲請背而之注意事項#填寫本頁) 201701 Λ 6 Π 6 五、發明説明（^ ) C 床 行附 進吸 始由 樓 將氣 用將 作箸 ® 藉 減係 的床 中附 期吸 周値 此一 而第 , 常 止通 终’ 被候 將時 動個 流這 之在 由·二 而第 此入 因進 ο 後 用脹 作膨 的是 壓好 减 較 «^ν 15 流體 共氣 到的 達出 而放 式釋 方所 的口 出放 釋排 口之 放床 排附 的吸 口此附 放。脫 排的的 的目低 床的較 附體至 吸氣壓 個洗降 i 冲地 另供步 中提一 統或進 条 \ 式 是和方 或的的 , 目壓 口的減 放壓流 排均逆 的了以 床為將 附是床 吸這附 個，吸 中擇就 體選體 氣·當氣 些且些 這並這 而 ，， , 份時 體成體 氣附氣 出吸物 放可産 釋的的 口高需 料較所 進性為 的擇份 床選成 附中附 吸體吸 由氣可 且料的 並進低 ，有較 壓含性 低 -I 其 以 體Μ ^ 沖 將在1 用. 為 ， 做 T 或 ，入 氣通 廢力 做壓 當附 被脱 吸床 ，附 後吸 之 ， 洗言 冲而 行般 進一 而 。 口力 出壓 排附 的吸 床的 附高 吸較 0 至 壓 加 再 將 床 Π 著附 藉吸 係之 其作 ，操 力壓 壓減 間行 中進 至在 0它 加其 壓中 附统 脫条 的是 低或 較床 由附 須吸 始二 開第 一由 在將 口料 放進 排的 的床 床附 附趿 吸入 一通 第體 該氣 入料 通進 -將 體後 氣然 的 0 出用 流作 所壓 口等 放行 排進 的以 床 ·

P (請先閲讀背而之注意事項孙艰寫本頁) 訂 線· 經濟部屮央標準局貝工消件合作社印製 由 力 壓 其 使 以 進續缠 將持連 C 作行 力操進 壓的床 附口附 吸料吸 高進一 較床第 至附該 高吸在 升入將 力通份 壓力成 間壓的 中附附 吸吸 的易 高不 較較 JU1- mi! 以而 體 ， 氣行 料進 須 必 份 成 質 的 附 吸 被 有 所 0 上 來本 出基 放 ， 排作 被操 時地 作效 操有 期能 周為 的 本紙ft尺Jt遑用中β Β家楳毕(CNS) 1Μ規格(210X297公;¢) 201701 A 6 Π 6 五、發明説明（^) 經濟部屮央標準局员工消许合作社印製 氣份而吸受附制將 法況期序打多以樣成 低個被床 廢成素由就吸限以 工情周順致許，同附 以這將附 在的因能本高法， 加作個工不含驟到吸 是在份吸 C 有等質原較附面 的操一加而包步遇可 體。成在 中含比雜收中吸方 同的每的，尚洗遭的 氣中質始 流所力質回法變用 不力在床行中沖都低 料床輕開 氣視壓重的附壓應 種壓床附進藝和式較 進附附· 一 廢須的附份吸般離。各氣附吸穩技壓方性 ，吸吸比 至這涉吸成變 一分收用大吸它平此等些擇 中阔可丨 放丨牽可體壓 ，的回以向個其能在 、這選 用一的壓 排份所的氣類此流和可反 一中驟。壓。、 應第低分 a 成、高質此因料餹法和每統步流減現的 際的較稱 並質劑較輕在。進分附空，糸的；物種表質 實統性或 • 輕附性 。是比之份吸真中與奢産各的輕 的系擇丨 去的吸擇故別力值成變用統需改和如途收 法入選力 除量的選緣待壓價附壓使条序力流例用回.：附通中壓 側少用使的，的低吸般可的順壓料，作在制吸}體份 料最使 了洗制壓性可一 ，床工使進序操即限變力氣成 進有所為沖限附擇之的此附加便的順離，的壓壓料其 的含中是及的脫選低述因吸的以統工分制受式氣進為 床需床這附況低其較所。重行 ·条加殊限所轉大，因 附仍附，脫狀較含性上行多進接個的特統面倒如中 ， 吸中吸 } 床種和包擇以進在所連整周高傳方在< 驟附 由流、定附這法於選 來：中相斷.不提的份 壓步吸 (請先閲讀背而之注意事項#蜞寫本頁) 裝. 線- 本紙張尺度遑用中B國家«毕(CNS)甲4規格(210x297公;¢) Λ 6 Ιϊ 6 201701 五、發明説明（A) 中成份的壓力要高，並&具經過了整値加工順序的每一 値減壓步驟，這些加工順序包括0)在低壓吸附而釋放出 選擇性較高的可吸附成份，⑵加壓，（3)在高壓將廢氣流 ,亦即充滿選擇性較低之可吸附成份除去，以及（4)在低 壓下將選擇性較高的可吸附成份（做為所需之産物）釋 放出來，而減壓。所得到之産物具有提高的純度。氣體 混合物中選擇性較低的可吸附成份將會將吸附劑上之吸 附相内的選擇性較高的可吸附氣體成份置換出來並消耗 掉。結果造成選擇較高之可吸附成份的氣相區域之前端 將進入同時含有選擇性較高和選擇性較低的氣相區域内 (請先閲讀背而之注意事項孙填寫本頁) 裝· 經濟部屮央榣準局貝工消«合作杜印製 會導.也驟性附吸力這份只變 力將時步擇吸可壓當成，壓 壓這同在選。的 .·使質此式 之。且 C 含去高如即重因轉 中附並例富除較括而的 C 倒 床吸，比得被性包然少中 ， 附性耗的使中擇尚。不流時 吸擇消份，床選色上有氣質 加選的成床附的持法仍廢物 增行份附附吸出 Η 附 ，的之 ，進成吸吸由放加吸化去值 中份附可洗可釋的變適除價 (2)成吸之沖相床它壓最所低 驟附可低來體附其式達中為 步吸之較份氣吸。轉已⑶流 的可高性成的由高倒皆驟氣 法的較擇的份成提於件步料 附高性選附成造度用條的進 吸較擇中吸附果純使和壓的 式性選相於吸結其可色高理 轉擇中氣易可的，驟特於處 倒選相了以之壓份步 Η 存所 在得氣加中低減成衡加留在 使致增⑶較床附平些會有 訂_ 線< 本紙》尺A逡用中B Η家樣準(CNS) T 4規格(2丨0x297公；¢) 201^01 Λ 6 Π 6 經濟部屮央標準局员工消设合作杜印Μ 作 說"之吸料缩端附經被經而分 ci 質重16為，>輕 操 以床變進壓末吸將而將體部端14重的線做21入能 業 加附壓的以 4 入份體份氣一頂線為出管收和通， 商 來吸式床俱床通成氣成物的的管做排物回20不下 的 1 掴轉附醱附 δ 質物質産份床由收所産被閥可況 物 圖一倒吸氣吸閥輕産輕質成附經回部該在由也狀 産 用每和個料於由的份的輕質吸可被底入可經入的 份 以的法一進介經去成去種輕一 ，而 7 通也別通荷 成 可統附每的入是除質除該出另份丨床而份分可負 質 統条吸入中通者所輕所做排入成17附丨成 ，ί 無 重 条床變通 或方做方當所通質閥吸19質前23在 縮 和雙壓係線閥，上當上被端丨重含由閥重之器能 濃 法入般體管由内 4 被 7 ，頂13的包，含的統容統 於 附通一氣，經床床，床中之閥出ί 的包 7 糸存条 用 吸係在料中且附附中附10床含排16樣 <和至貯使 合 變體，進条並吸吸10吸線附包所線同184 流及於 適 壓氣地，體，入由線由管吸< 部管。線床回以在 } 才 重料反中的縮進。管，該一12底至體営附或22用 (^統 又進相統 1 壓而 〇〇 入地入任線 4 通氣由吸物機作 «/)(糸 的將。糸圖以，點進樣通由管床 } 物經於産縮之 i 和 明中置其在加 5 中而同而方由附15産可自份壓25 | 法 發其位及。來點的 9 C11收經吸閥的份來成入@ >#附本，點法處 2 中 7 閥收閥回可由含份成。質通'# 五 吸中 明中附 口機之床由回由被 ， 包成質中重而 ί (請先閲讀背而之注意事項#構寫本頁} 裝. 訂_ 線· . ·ί 本紙»尺>1边用中目國家«準(CNS) T4規格(2]0X297公; 201701 Λ (i Ιί 6 五、發明説明 經濟部中央櫺準局貝工消费合作社印製 進 二>'条線中 部吸附分4a附 亦所縮某再所成附 流 式分體管的 層的吸部床吸 壓的，口質吸 物 床部 2 以組 上中變靥附變 份份入.中 5 開重過 産 雙兩圖別床 的条壓下吸壓 成成進丨期線端的流 份 的成，分組 統體般的的式 質附 1 周管上中獨 成 示分此而一 糸 2 一 統中轉 重吸線環入4a其單 質 所床因，每 重圖於糸条倒 和可管循進床，份 重 1 附 c7a於 二和用重體的 質的由工而附 4 成 和 圖吸統和位 ，，同二 20η輕高經加 3 吸床質 體 與將条 7 係 上 4 如，圖1S有較係個閥與附輕 氣 上口 的及口 用床用地和W1含附體整過髑吸的 料 本料式，料 使附作樣 4 同 中吸氣在通氣經低 進 基進床4a進 際吸其同床如 體性料。體料流較 將 统在四和， 實的，。附用 氣擇進壓氣進上性 須 条了個 4 入 的中分端吸作 料選而附料。向擇 不 的除一組通 明条部物的其。進和，吸進部，選 而 示 ，了床體 發體層産中 ，端 ，低物的的底後下 ,Θ 顯同成的氣 本 1 上質条分份条較合高縮的合留 轉縮所相形離料 在圖的輕體部成體附混至壓 4 混 ， 蓮壓中統致分進· ，在 7 的 1 層質 2 吸元縮被床體附 缠的 2 条導用將 道即和統圖下重圖性二壓，附氣吸 連諝圖附這使 8 知亦 4 条即的的考擇的中期吸的被 地無在吸，傷和 c 要，床之亦7a中參選成 2 時入出將 易行 重外中 5 點 分附法，和法 即形機個進流份 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本页) 本紙»尺度遑用中a B家«準(CNS)甲4規格(210父297公釐) 201701 ΛΓ _[Mi_ 五、發明説明Ob) 床並且由吸附床4流出。這呰經純化的輕質氣流的一部 分流經閥9 ,而由管線1 0做為輕質産物排出。剩下的純 化輕質氣體經過閥13膨脹至低壓，並且進入吸附床7上 層的輕質産物端〇低壓氣體向後流至吸附床7 ,而將此' 周期方法的稍早步驟中吸附床原先所吸附的重質成份置 換出來。因此而由吸附床7排出的氣體將流經其底部而 經由管線8直接進入吸附床7a的頂部；而其持缠的將重 質成份由吸附床7a的底部驅出。由吸附床7a流出的氣體 偽流經閥21,而在壓縮機22中壓縮俱進入貯存槽23。這 種氣體的一部分將經由管線16和閥17排出，而回收做為 重質産物。此種氣體的另一部分刖由貯存槽23流出，經 由管線14和閥15而流至吸附床4a的底部。然後，這些氣 體將向前流動，經過吸附床4a而將其中的輕質成份置換 出來。由吸附床4a所排出的氣流（理想上與進料氣流的 組成極為接近）與進料氣流。（經由管線1和閥3而流 至管線5 )混合，再流入吸附床的下端入口。在整個周 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 期操作順序中的這個步驟必須在選擇性較高之可吸附成 份的吸收波突破吸附床4和進入由此条統所除去的輕質 産物和/或經管線12和閥13回收至吸附床7之上層的部 分氣體中之前，予以终止。 在此壓變吸附法之加工順序的下一步驟中，趿附床4 和4 a由較高的吸附壓開始減壓，而吸附床7和7 a刖由較 低昀脱附壓加懕至較高的吸附壓。在一較好的體条中將 -1 8 - 本紙》尺度遑用中《國家«準(CNS) T4規格(210X297公;«：) 201701 Λ 6 Η 6 經濟部屮央榣準局KX工消费合作社印製 五、發明説明（Ο) 使用均壓的步驟，所以可達到所需的壓力恢復之程度。 為此緣故，進入糸統中之進料氣體和由糸統流出的氣體 皆可在吸附床内達到等壓狀況的期間得以停滯。因此， 閥3, 9， 11, 15, 19，20和21皆為關閉的，然而僅將閥一 13打開，直到壓力達到某種程度的平衡，其傜藉由吸附 床4頂端（初始時處於較高的吸附壓力下）的氣體流至 吸附床7的頂端（初始時處於較低的脱附壓力下）而達 成壓力平衡的。然後將閥13打開，並且亦將閥20和19打 開，而使得吸附床4和4a能進一步降ffi,其傺藉由吸附 床4 a底部的氣體流出而逹到的；然而吸附床7和7 a則藉 著貯存槽23中氣體通入吸附床7a的底部而得以增壓至較 高的吸附壓力。在進行這些步驟的期間，當不需由壓縮 機2和22中流出氣體時，可將閥24和25打開，以使這些 單元能在無負荷的狀態下連鑛操作。 在此操作順序的下一傾步驟中，由壓縮機2所流出的 進料氣體將經由管線8和閥6而以較高的吸附壓力向上 流經吸附床7 。由吸附床7中選擇性較高的可趿附重質 成份中分離出來的純化輕質産物中的一部分將經由閥11 而被回收輕質産物。純化輕質産物的其餘部分則經過閥13 而膨脹，並且流入吸附床4的上層，在其中它向下流動 而流過吸附床將原先所吸附的重質産物置換出來。由吸 附床4流出的氣體將向下經由管線5而流入吸附床4a的 上層，其向下流動時將載有額外的原先所吸附之重質成 -19- (請先閲讀背而之注意事項#塡窍本頁) 本紙»尺度遑用中鼷家«毕(CNS)肀4規格(210X297公*) 20i似 五、發明説明（、2) 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 22體該k虽的的進 所壓壓 ·降加順 吸收並条混而輕 機氣由而出7 破 中附加閉地此工 可回，的體，附 縮的而，排床突。分吸能關步成加 的被來用氣劑吸 壓出然19所附波作部的床13一完之 低端出使料附可 在流·，閥7a吸收操二高附閥進以述 較一換所進吸的 而23出和床入吸止第較吸將更得上 性的置法由的低 ，槽排11附進的停如始的，能而以 擇統被附可份較 20存而線吸而中，行開鼷後7a此體 選糸份吸有成性 閥貯物管由 ，7 前進 一附最和因氣。使一成變含質擇 經由産由。合和之將中脱的 7 。料次可另質壓其重選 流分質經部混7a中，床低用床壓進一上在重重，附及 則部重則底體床體分附較作附加的作際且附二段吸份 體 作體的氣附氣部吸於壓吸能新操實並吸。階可成 氣23當氣7a料吸的後復處等使4a因覆在-可收附之種 的槽而的床進在出最回始在以和將重明來的回吸高該 出存17外附的將排的以開 。，4 期再發出高被變較有 流貯閥¾吸中作所序-一力21床周而本換較端壓性含 4a入和出入 8 操層順用使壓和附作中：置性一痼擇中 床通16排通線的上作作可間15吸操床出被擇 DP 一選物 附並線所體管樣床操壓此中閥使此附看份選的含附合 吸 ，管23氣與這附個等因的開且 ，吸可成使統包吸混 由縮由槽換將。吸整的也高打並序 λ 此質且糸少中體 壓經存置體部該在行，較且，順通因輕並此至物氣 份中將貯作氣底入 進力至並壓工序 附.；在统合此 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 本紙»尺度遑用中β國家»毕(CHS) Ή規格(210X297公*) 201^01 Λ 6 Π 6 五、發明説明（β) 經濟部中央櫺準局员工消设合作社印製 是此質政一的 下輕層附附在 壓而部倒換 之低 段在重一每化 力的上吸吸後 附此底入置 力較 階。附括，般 壓低之般可然。脱因床通， 颸由 多定吸包礎一 附較床一的。壓的，附.下 附段 更而可將基更 吸性附入低出附低層吸下之 脱階 或求之段為其 的擇吸通較排脱較上般之力 的此 個要高階期且 高選式下性層的在的一力壓 低在 二關較一周並 較將轉力擇上低將床由壓附 較後 用相性每作， 在時倒壓選之較份附。附脱 在然 使之擇。操序 係此由附。床至成吸來脱的 係。 ,途選成値順 份於而吸動附降質般出的低 份出 C 中用種形 一 Η 成而此的流吸壓輕一換低較 成排壓 糸定該段以.加 質，因高前般附附入置較此 質部附 體持，階。的 重部。較向一吸吸通份在在 重底吸 的和式附床述 附底來在係的的可向成將而 附的的 同況形吸附所' 吸的出將中段高的方質體，。吸床高 不情情在吸面..可床換體其階較低的重氣層份可附較 種體的將式上下的附置氣在此由較後的的上成的吸至 各整附波轉行如高吸中的而由，性向附出的質高式壓 在視吸附倒進結較式其出，將壓擇以吸排床重較轉加 ，性吸和將總性轉由排層份降選，所而附的性倒壓 份的擇的床段將擇倒份換下成段後下先換吸多擇由附 成佳選份附階序選入成置的質階然之原置式更選 ，脱 質較類成吸個順 通質被床輕此 力將被轉出 下的 ..............^ .......^.....^*· · · ά (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺/t遑用中Β國家«毕(CN5)甲4規格(210X297公;¢) v 201701 Λ 6 Π 6 五、發明説明（ 經濟部屮央櫺準局员工消奸合作杜印製 以式通~由成由 Η 而的 附的中低加將 吸表便在階也 可轉份段質段加入似 吸部条較在， 般來方-些中 物倒成階輕階此加類 可底體在是中 一®"了 而這分 合和質此將此成的以 的床的，或程。的h為然將部 混床重在丨在完物也 高附它份，過定段 '是。，和 體附將 >(c丨在合段 較吸其成中的而階和只符中段 氣吸>(b,(dc 混階 性式在質程驟求一 ，諝相式階 料般(a，力及力體它 擇轉而輕過步要每βΜ稱置方該 部 進 一 ：口壓以壓氣其 選倒然附的種之以 £的位列於 塞 ， 的於括入附，附料的 將入。吸層兩途係 Γ i 的排置 嚼 離介包部脱層吸進統 在通入可上在用明或 示的體 分入驟底的上的量条 能下通的床時別發1"” 所用流 層 被導步的低的高多個 是力物低附同恃本T和中使和 要，之床較床較更整 好壓合較吸是視之 床所 > 層 :中中附至附至由.，。較附混性般或，述的 t 附上分 是驟其吸壓吸颸藉驟序，吸體擇 一 ，入敘床' 吸途部 的步，式降般加段步順备的氣選入中加所附些中用的 解列點轉力一力階工 Η 而高的在通程物中吸這形業別 7 下中倒壓段壓此加加系較料能下過合文式解圖商個 須個間的附階附在些該體在進是力的混本轉了 與用其 點一之段吸此脱，這行些份將好壓壓體在倒要其實於 一 少床階的入的後覆進某成，較附減氣然和但，的關 有至附此高通低序重式對質間刖脱或料雖床，見它< 在吸入較份較順再方 重期，的壓進 附示起其段 (請先閲讀背而之注意事項再構寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家«準(CNS>甲4規格(210 X 297公*) Λ 6 Β 6 201701 五、發明説明（X) 是符合本發明的應用範圍 (請先閲讀背而之注意事項洱塡窍本頁) 雖然本發明在上面所敘述者是針對對二重壓變吸附法 ,但是使用此種二重吸附法於I曼服.10加工體系中時， 也是颶於本發明的應用範圍内。在此種熱變吸附（T S A ) ' 操作中，的吸附竭—度㈣室於_較轰的吸壓力，而較 高的脱附溫度則相當於較低的脫附壓;。要了解的是： 壓變吸附的操作包括將此階段和進料氣流予以壓縮和減 壓。而熱變吸附的操作則包括相當的預備工作，即將此 階段和進料氣流予以加熱和冷卻。對於此種加熱操作而 言，間接加熱或是以IP在階段中的管線來加熱皆可。 熱交換器可用於所需的冷卻操作，而壓縮方法和排氣方 法皆可很容易地用來達成壓變吸附操作中所需的吸附和 脱附程度。 如同圖1和圖2的體条中所示，壓變趿附法或熱變吸 附法的每一階段可包含一個單一的吸附床，或每一階段 可包含個別的一般吸附床和倒轉式吸附床。至少兩個壓 變吸附或熱變吸附通常是較好的，但是在特別的流體分 離方面則可能具有特別的加工需求，單一階段的条統可 能是較好的。 經濟部屮央標準局员工消伢合作杜印製 在本發明的實際蓮用上，由一般吸附床之上層所排出 選擇性較低的可吸附輕質成份的一部分，通常將由此条 統中回收，而做為所需之産物或共産物或者是做為流體 分離操作中的廢棄物而由此糸统中丢棄。輕質成份的另 -23 - 本紙》尺度逍用中B B家楳準(CNS) T4規格(210X297公釐) 201701 Λ 6 1\6 五、發明説明（》) 經濟部屮央橾準局貝工消价合作杜印Μ 段脫是ώ'成物由冷層附吸的分段關 的熱為這 分離 階的則，質産而或下吸變床部階相 段加始， 體分 個低中地重之，縮的的熱附的的的 階和初中 流體 多較法樣附需物壓段高於吸出放用 附卻由段 的氣 或以附同吸所棄被階較對式放排使 吸冷係階 性於 一係吸。可為廢係艏在是轉排被所 變是髏的 要用 入中變層的做的常多偽者倒所其時 熱者氣溫 重合 通法熱上高而中通或份或入段或作 或或中低 業適 來附在的較，作分一成，通階段操 附，其或 商常 用吸而床性收操部入質層，個階際 吸驟 ，壓 具非 ，變 ，附擇回離一通重下下一它實 變步驟低 多糸 中壓層吸選統分另，.的度由其明 壓的步為 許體4-程在上般出条體的中言床溫：為發 的壓的始。成附-2 過份的一排此流份程而附附是做本 上減化初故逹吸 的成床入所由為成過法吸吸的可視 以和均至之來變 驟質附通層將做質的附式的解份須 個壓括通收用壓 步輕吸度下常是重驟吸轉低 了成這 兩加包段回可的 換該般溫之通者。步變倒較須質， 或中能階源法明 置中一附床，或棄換壓人在點重體 個法是的能方發 在其入脱附分，丟置於通，一和流。兩方好溫述的本 則，通的吸部物中在對，言有份換定有，較高上明。 分層力高式一産統並中下而。成置而具中驟或 了發作 部上壓較轉的共条，其力法層質的況在統步壓為本操 一的附以倒份或此卻，壓附下輕中情 条的高是 離 (請先閲讀背而之注意事項再项寫本頁) 裝- 訂_ 線- 本紙》尺ΑΛ用中Β國家«準(CNS) Τ4規格(210X297公釐) 201701 A 6 η 6 經濟部屮央櫺準局员工消费合作杜印製 五、發明説明（>)) .例如氬-氧的分離和氫氣的純化操作.在一般的氬-氣 分離應用上，含有約96%氣氣和4¾氬氣的氣流可以被用 來生産含有98%或更高（例如99, 5%)高純度的氧氣。 也可獲得富含氬氣的氣流，例如50%氬- 50%氣的氣流 或是更高纯度的氬氣流，例如，9 5 %的氬氣流。在這樣 的操作中，氬氣是選擇性較低的可吸附輕質成份，而氧 氣則是選擇性較高的可吸附重質成份。在氬氣的純化操 作中，做為輕質成份的氬氣係由重質雜質中分離出來的 ，如氧氣、或氮氧、ίξ類、一氣化磺、二氧化碳和氨氣 。在其它的氬氣純化操作中，重質成份的氬産物將由輕 質離質中分離出來，如氫氣、氣氣或氖氣，氪氣或氫氣 的純化也是本發明的9 一種應用的用途，其中輕質的氪 氣或S氣産物將由重質雜質（如氮氣和甲烷）中回收。 在其它適合的壓變吸附分離用途方面，本發明可用來將 甲烷由天然氣中分離出來；將氮氣由甲烷和二氧化磺中 分離出來；將氮氣由一氣化碩中分離出來，由重質雜質 中將氙或氪純化；由重質雜質中將氮氣或甲烷回收等。 商業上特別感興趣的熱變式吸附法包括氣體分離，例 如由重質一氧化磺和/或二氣化磺成份中分離和回收輕 質的氮零；和液體分離，例如由乙醇（做為輕質成份） 中分離和回收做為重質成份的水，以及由含有異-烴類 的正-烴類混合物中分離和回收正-烴類〇 熟習此技藝將可了解：在本發明中可以做各種的改變 本紙»尺度遑用中國Η家樣準(CNS)肀4規格(2Ι0Χ297公*) (請先閲讀背而之注意事項洱填寫本頁) 裝· 線· 201701 Λ 6 Β 6 五、發明説明（>今) 經濟部屮央櫺準局貞工消i1.··合作杜印製 專進質童子附解壓中整 弱 若況中行統其其物度為 請由輕附分吸了 依序使 、 而情流進条而且材濃力 申能附吸石的要可順以。值 ，種氣r的，，篩衡壓 之種吸可沸擇點形工，動價 率這氬況示pa空子平衡 明何可之如選一情加中流具 收，：，純狀所ok真分氣平 發任之高用级有動在驟利由 回的不的 121抽3X氮的 本用低較使分還變，步順於 的求的力圖為需 11之氣 離使較性以能時其法的能用 高要氣壓如力不r,中氮 偏以性擇可及同，用變物合。有個氮氣用壓中 氣 - 致可擇選劑，。變際改産適質具這PIB大使之子ί 氬下 Ρ 情 不法選附附} 筛改實度的別雜需到 G 於。流例 ，力 而方和吸吸石子以知溫需待的髏連10大漏氣個 Κ 下壓 ，此份性的沸分可已或所法質氣法約在洩料這〃 ο 力的 述，成擇式5Α4Α數的力且附重質無大需氣進在30壓pa 所説該選衡和和段法壓並吸去輕是有作空氣此溫的5k 中如有中平 X 劑階附在，變除，法含操圍氬因室palo 文th含物 。13附的吸是行壓中下附由的周的，在ok在 本。種合劑的吸用變別進重份況吸：樣使純pa。21而 同轉它混附用碩使熱特暢二成情變為這致不5kl 在 -如範其體吸當性需和，順的質的壓例。不之102:,ΡΒ ，的或流的如活所法變能明輕樣的持氣保用為為床op 改圍體的份例如：附改作發之這統個氪確使壓比附10 修範氣份成 ί ，是吸以操本附在傳一去以所附力吸為 和利料成質篩劑的變予體 吸 以的除.，脱壓的為 (請先閲讀背而之注意事項#ΛΪ寫本頁) 本紙》尺度遑用中钃《家«毕(CNS) T4規格(210X297公釐） A 6 It 6 201701 五、發明説明（〆） 1 7 2 p p nu,以本發明的低壓置換步驟要將選擇性較高的可 吸附氮氣除去時，須要在低壓置換步驟時使用至少58% 由吸附床所排出的氣流..實際上，在這個例子中須使用 6 0%或更高的置換流體.以補償製程中所發生的任何非^ 理想的狀況，並且確保其能達到所需的純度如果其能 達到所需的純度。如果只單獨使用一般的壓變吸附法， 且其置換流體所佔比例低至60% ,則氬氣的回收率將僅 限於40%左右，而這在實際商業操作上是不被接受的。 這種回收率僅可藉著壓力比的增加而提昇，例如增加高 壓的壓力，或是求肋於真空脱附。以這類傳统方法所得 之回收率仍然很差，並且這種方法對於氬氣的純化和回 收操作並不適合。 在本發明的二重吸附法中，由一般吸附床所流出的氣 流將通入倒轉式的吸附床中。為了這個特殊的用途，這 一部分在操作時所使用的回流比極高，而所謂的回流比 卽指向前流動之高壓置換氣體相對於向後流動之低壓氣 流的比例。 吸附床在初始時充滿了幾乎純淨的氬氣，而貯存槽中 的氮氣濃度將逐漸緩慢增加，並且與麵1體糸中經閥17 所流出的氣體量稍徹有關。如果只有1¾的輕質産物經由 閥1 7流出，刖貯存槽中的組成將變為在氬氣中約有15S的 氮氣。這相當於氬氣的回收率約為99%對於更高的流出 比率而言，濃度會變得較低，而回收率也會變得較低； -2 7 - 本紙》尺本逍用中《國家樣準(CNS)〒4規格(2丨0X297公Λ) (請先閲讀背而之注意事項#堝寫本頁) 裝. 線· 經濟部中央標準局κχ工消作合作社印31 aoi^fOi Λ 6 Π 6 經濟部屮央標準局貞工消"合作社印製 五、發明説明卜t) 對於較低的流出比例而言，氮氣的濃度會較高，並且氬 氣的回收率亦變高。要知道：氬氣回收在經濟上所受的 限制將由關於任何特定用途的經濟評估結果未決定，但 是依本發明的二重吸附法的實際應用，可獲得99%以上 的回收率。將空氣分離成氧氣（加上氬氣）及氮氣即為 將進料氣體分離成純化的輕質氣流和重質氣流的一個實 例。在許多此類的應用中，只需要一種單一的産物，氧 氣或是氮氣，而其它成份刖被視為廢棄物而予以丟棄。 在這樣的情形下，高的産品回收率就不顯得那磨重要了 .因為周圍的空氣是屬於一種免費的日用品，所以本發 明的二重吸附法在這種情形下就不甚需要了。如果兩種 産物都很有價值，那麼最好是能將廢棄物減至最低，並 且二種吸附法的使用是較有好處的。 此外，當進料空氣被壓縮並且預先除去水蒸汽或二氧 化磺時，例如，它不再是所諝的免費日用品，由經濟的 觀點來看，高回收率就變得很重要了。本發明的二重吸 附法就可以逹到所想要的回收率。 依圖2所示的體条將本發明實際應用於此類的空氣分 離用途方面時，氣體以高壓在吸附床4和4a中向前流動 ,並且以低壓在吸附床7和7a中向後流動。氮氣由吸附 床7和7a中脫附並且被置換出床，然後在吸附床4a中以 較高的分壓再度被吸附。要了解：在分離空氣操作中， 吸收波的移動是受控制的，所以可以獲得高純度的重質 ~ 2 8 ~ (請先閱讀背而之注意事項再塥寫本頁) 裝- 訂* 線. 本紙Λ尺；t遑用中國國家猱準(CNS)甲4規格(210X297公:it) 經濟部中央櫺準局ΚΧ工消"合作杜印^ 201701 Λ 6 ___Π6_ 五、發明説明（θ) 産物（亦即氮氣），而僅含有非常少量的輕質成份，亦 即氣氣和氬氣。因此，在倒轉式吸附床的部分只會有少 量或甚至沒有脫附突破現象的發生，而這是可以容忍的 ,在一値階段的每一部分，當氣體向前流動時，在高壓 步驟過程中濃度波成為吸收波向前移動。當氣體向後流 動時，在低壓步驟過程中濃度波成為脫附波向後移動。 在一般吸附床的部分，此項應用的向前流動步驟過程中 ，在與向後流動步驟中濃度波向後移動的位置相較時， 其向前移動之距離較好是不要超過其向後移動的距離。 這可藉由使用足夠向後的置換氣體（關於淨向前之産物 流而言 > 而做到。 在倒轉式吸附床的部分，在向後流動步驟過程中，在 與向前流動步驟中濃度波向前移動的位置相較時，其向 後移動的距離較好是不要超過其向前移動的距離。這不 能單靠使用足夠向前的置換氣體（關於淨向後之産物流 而言）而做到，因為波速相對於氣體流速在高壓時的比 值將低於其在低壓時的比值..即使離開倒轉式吸附床的 所有氣體皆用來做為向前的置換氣體，而沒有任何做為 淨向後的産物，濃度波仍然會在恒壓向後流動的步驟中 繼鑲移動，為了避免分離空氣時在這種情況下發生濃度 波突破的現象，因此進行變壓的步驟，以使得濃度波向 前移動的距離大於向後移動的距離。此外，在變壓的過 程中，不須使用淨向前的氣流，因為任何這種的淨向流 -29- 本紙》尺度逍用中《國家楳毕(CNS)甲4規格(210 x 297公:》) (請先閲讀背而之注意事項#项寫本頁) 裝- 線- 五、發明説明（>?) Λ 6 Π 6 經濟部中央櫺準局CX工消作合作社印製 而 程.用吸.。於氣均氣氣果以體時 需免化明段用 , 過使般中過對有平的部結足整續 ，避純用階使 流壓則一驟通相所前部局。而，連 面且氣使此的 氣加.在步層速的波局。距，此是 方並氬須，量 之在中，的下波層的且近差動因作 用，的處中流 後 ，程中壓的附下時並靠的移，操 應動面 口作回 向時過驟減床吸床中 ·加需向動性 的移上入操何 淨面壓步於附以附驟近更所淨移期 氣速在的的任 的方減個當吸所吸步得得面的之周 空快同床氣靠 衡離在某相式，式壓來變方前後此 離的如附空能 平 分而的在轉同轉加要將速向向當 分前 C 吸離不 一 氣，段 ，倒相倒在置時波波淨且 e 於向中般分並0-有空流階分由乎在，位端收度的並零對衡物一種動-3 能 於氣個部將幾 而前轉吸濃成，於：平産段這移 中用的整兩體力的然波倒在成造的近是來質階在的 程化在前在床氣壓同。的近了 造所略趨的驟重此，波 過惡明向 C 附質均相的中靠供，中忽將意步入常而中 歷況發全流吸重平是同驟在提中程以值注壓進通然床 Is情本完氣式純的乎相步，動程過可動得變破，。附 在此得用的轉的中幾是壓大變過壓是移值的突述流吸 要使使使後倒動驟速都減甚的壓恒動淨點當份所氣式 需會果將向和流步流乎比異速變在移其一適成中的轉 皆正結，全床後個體幾置變流在消淨則有用質用量倒 動這 中完附向兩氣流位流體是抵的， 使輕應顯的 (請先閲讀背而之注意事項#项窍本頁) 裝· 訂- 線· 本紙張尺度遑用中国因家猱準(CNS) Τ4規格(210X297公釐) 201701 Λ β Π 6 經濟部屮央標準局员工消费合作社印製 五、發明説明（功） 而達到平衡（不論回流量有多大 > ,並且會有不少量的 輕質成份洩漏至重質成份中，， 在分離空氣的二重吸附操作中，較好是能藉著（例如 )將管線27中的閥26打開，而且將其它閥關閉的方式/ 在吸附床的重質産物端進行均壓作用。這値步驟將持缠 進行，直到吸附床4 a和7 a中的壓力相等為止。吸附床4 和7的壓力可以用允許流體流經閥13的方式而自動達成 平衡，但是較好的方式是能將所有此類用途的均衡流動 都能經過閥26。在壓力逹到均衡之後，閥26和閥13,如 果原先是打開的，則將其關閉，並且打開閥2 0和1 9 ,因 此而使得壓縮機22能持纊降低吸附床4和4a中的壓力， 並且增加吸附床7和7a中的壓力。 在本發明的一般實際用途中和上面所述的說明實例中 、、_____—- - 周期製程的其餘步驟係以與該種分離空氣用途中所用的 相同方法來進行，但是在閥的設定方面則須能使吸附床 4和7及吸附床43和7a的位置能互換。 \ 離空氣之二重吸附法的操作溫度為3 0 0 k ,高壓為 '--------------------------------------一.一_ 、.一 1 0 5 k p a且低壓為70kPa,使用13x的分子$ Βδ附劑，而整 -------------- -' —___------- 個吸附床的體積為360立方公尺，亦即252,000公斤，一 傾操作周期的時間為6 0秒，即可獲得總回收率高達9 9 . 9 + %的氣氣和氬氣輕質産物，而氮氣濃度約為lOppm,並 且亦可獲得總回收率高達99. 9 + %的氮氣重質産物，而所 含氣氣和氬氣之含量約為5 p p m。 -3 1- (請先閲讀背而之注意事項#蜞窍本頁) 裝· 訂 線- f 本紙a尺度逍用中B國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) 蠢. Λ 6 II 6 201701 五、發明説明（W) 本發明的：：重吸附法可對於原有的吸附技藝提供高度 的提昇。本發明可由進料的流體混合物中同時獲得兼具 高純度和高回收率的選擇性較低之可吸附輕質成份及選 擇性較高的可吸附重質成份；本發明可使得所需的吸附 技術（同時包括壓變吸附法和熱變吸附法）能有效地運 用於實際的商業用途上，而提昇其在工業上的重要性。 (請先閲讀背而之注意事項#塡寫本頁) 裝· 訂- 線· 經濟部屮央標準局貝工消炸合作社印製 -32- 本紙張尺/t逍用中B國家樣毕(CNS) T4規格(210X297公«)

Claims (1)

1. A7 B7 C7 D7 第80108524號「®變重吸附方法進行一進料氣體混合物的 軽質和重質成份之回收j專利案. (請先閑請背面之注意事項再填寫本頁) 六、申請專刊範園 （8 1年1 2月修正） —種用於分離系統.中之進料氣體混合物的二重壓愛吸 附法，其具有至少一個壓變吸埘階段，其中含有可由 該進料氣體混合物中吸附選擇性較高的可吸附成份之 吸附劑，而該進料氣體混合物中含有該成份和選擇性 較低的可吸附輕質成份；因此而在該趿附階段形成該 種選擇性較高之可吸附重質成份的吸附波，該階段具 有一個一般吸附床部分和一個倒轉式吸附床的部份， 並且進行下列的加工順序，其僳以一個周期為基準： (a) 在較高的吸附壓力105 KPa下，將該選擇性較高的可吸 附重質成份通入該階段的倒轉式吸附床的底部，以置 換其中的選擇性較低之可吸附輕質成份；因此而由該一 倒轉式吸附床之上層被置換排出的氣歷將在較高的吸 附E力105 KPa下,通人該階段的一般吸附床部分之上層中， 其為向前流過吸附床； (b) 將選擇性較低的可吸附輕質成份由該階段的一 般吸附床之-上層中排出； (c) 在該階段.由較高的吸附壓力I05 KPa ，減壓至 較低的脱附壓力7 0 K P a ; (d) 在該較低的脱附壓力70 KPa下，將選擇性較低的可吸 附輕質成份氣體以向後的方向通入一般吸附床部分的 上觴，因此而將原先所趿附的重質成份置換出來；因 此而由一般吸附床之底部被置換排出的氣體將在該較 低的脱附壓力下.通人該倒轉式吸附床部分的上層， -3 3 - 本紙張尺度適用中國國家搮单（CNS)T4規格（210x297公嫠） 201101 B7 C7 D7 經 濟 部 中 央 標 準 局 貝 工 消 費 合 社 印 製 六、申請專利苑ffl 而在該較低的脱附壓力70 KPa下.將額外的重質成份置換出 來； (e) 在該較低的脱附壓力70 KPa下，將重質成份由該倒轉 式吸附床部分的底部排出； (f) 在該階段，由較低的脱附壓力70 KPa ,加壓至 較高的吸附壓力105KPa; - (g) 在步驟（a), (c>, (d)和（f)中的至少一個步驟 中，將該進料氣體混合物通入該階段，其通入的位置 為介於一般吸附床和倒轉式吸附床之間的中點；並且 (h>另加入額外量的進料氣體混合物，以一周期為 準重覆該步驟U)-(f), 因此選擇性較低的可吸附輕質成份和遴擇性較高的可 吸附重質成份可同時被回收，且純度提高，回收率亦 . . · " -- 提高。 2 .如申謓專利範圍第1項之方法，其中進料氣體混合物 傜在該步驟（a )的期間，通入該階段的中點。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中進料氣體混合物 在步驟（d )中被通入該階段的中點。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中每一個階段包括 —値單一的吸附床。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中每一個階段包括 —個個別的一般吸附床部分和一®痼別的倒轉式吸附 床部分。 (請先閱讀背面之注意事邛再填鸾本頁) -緣· -34- A 7 B7 C? D7 六'申請專利範園 6 .如申請專 壓變吸附 7 .如申請專 排放之選 糸統中回 來通入一 利範圍第 階段，:. 利範圍第 擇性較低 收，並且 或多個階 1項之方法，其中該糸統包括兩1固 放之選擇性較高的 中回收，但是另一 入一或多屆階段的 如申請專利範圍第 或兩値以上的壓變 驟（f )，包括一開 通入另一値一開始 1項之方法 的可吸附輕 另一部分將 段的上層； 可吸附重質 部分則在步 底部。 1項之方法 吸附階段和 始在高壓狀 為低壓的階 ，其中在步驟（b)中所 質成份的一部分將由此' 在步驟（d)的期間，用 並且在步驟（e)中所排 成份的一部分將由糸統 驟（a )的期間，用來通 ,其中該糸統包括兩個 減壓步驟（c )及加壓步 況下將氣體由一個階段 段，以使其間壓力均等 合和之 混，成 體份形 氣成所 料質， 進重份 該附成 中吸質 其可輕 ，之附 法高吸 方較可 之性的 項擇低 1 選較 第為性 圍做澤 範，選 利氣為 專氣做 請括 ， 申包氣 如物氬 包 瘼 氣 料 進 該 中 其 法 方 之 項 1X 第 圍 範 利 琿 〇 請 物申 合如 混 · 先 % 背 面 項 再 填 寫 本 頁 it .訂， 經濟部中央搮準局員工消費合作杜印製 質 雜 和 份 成 質 〇 輕份 附成 吸質 可重 的附 低吸 較可 性的 擇高 選較 為性 做擇 ，選 氣為 氬做 括 - 包及 體氣 氣 m 料和 進 ； 該份 中成 其質 .輕 法附 方吸 之可 項的 1 低 第較 圍性 範擇 利選 專為 請做 Φ , 如気 .括 Ns) fc 櫺 家 闲 中 Π 度 尺 張 紙 木 C- ，綠· 蜞濟部中夬標苹局員工消費合作社印^ A 7 Β7 C7 _ D7 六，申熗專利苑® 甲垸，傲為滢擇性較离的可吸附1質成份 12. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中該進料氣護包 活氫氣，做為選擇性較低的可吸附輕質成份；和雜質 ，做為S擇性較高的可吸附重質成份.> 13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該進料氣體包 括氙氣，做為選擇性較低的可吸附輕質成份；和雜質 ，做為較易於吸附的重質成份。 14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該進料氣體包 括氪氣.做為選擇性較低之可吸附輕質成份；和雜質 ,做為較易於吸附的重質成份《 |