TWI834049B - 徑向吸附器、吸附系統及吸附方法 - Google Patents

Abstract

一種徑向吸附器，其可促進不同材料層之利用。徑向吸附器、使用至少一徑向吸附器之系統及使用該徑向吸附器實施例之方法有助於改善流體淨化處理操作效率，同時消除或降低可能之流體化效應。

Description

徑向吸附器、吸附系統及吸附方法

本發明係關於吸附器、徑向吸附器、使用徑向吸附器之吸附系統及其製作與使用方法。

變溫吸附（TSA）常與變壓吸附（PSA）等技術配合用於空氣低溫蒸餾程序之預淨化。此等程序通常為TSA與PSA程序（TPSA）之組合，同時利用壓力與溫度以再生吸附床。吸附系統之作用為去除高凍結點成分，例如環境濕氣及二氧化碳，否則此類成分可能在下游處理時發生凍結，造成例如阻塞等操作性問題。氧化氮、碳氫化合物及其他雜質亦可經由前端淨化去除，以免其累積於下游程序。

傳統上，吸附器容器常用配置分為立式、臥式及徑向三種。此類吸附器範例可見於美國專利4,472,178、4,541,851、4,784,672、5,759,242、5,846,295、5,917,136、6,086,659、6,152,991、6,506,236、6,599,347、6,866,075、7,022,159、7,285,154、7,413,595、8,206,669、8,262,783、8,268,044、8,404,024、8,518,356、8,734,571、8,814,985、9,108,145、9,199,190、9,631,864及9,731,241等案，及美國專利公告2011/0206581、2011/0219950及2019/0291078等案，與加拿大專利公告第2,357,276 A號。

為特定程序選擇容器類型時，主要考量因素為程序工時與容器內部流體通道表面積之對比。而流體通道表面積受容器尺寸影響，容器尺寸又受限於專案地點及製造商地點所賦予之製造限制與運輸限制。

立式及臥式容器在設計上往往較徑向吸附器簡單。但此二類容器中之吸附劑極易受到流體化效應所影響。

相較之下，徑向吸附器通常可以免除上述疑慮。在立式及臥式床上，程序流體是自容器入口進入，並經由容器出口離開，而在徑向床上，程序流體是自外環沿徑向流入容器軸，或自內部通道流至容器外殼，在通過吸附劑層時發生發離。由於吸附劑是裝入指定密閉空間中並且完全填滿所在隔間，因此能夠有效防止流體化及顆粒滾動效應。習知徑向吸附器必須使用專用流床支架及容器頭部固定上述吸附劑隔間，因此造成容器徑向配置無法縮減。並且，此一結構要求吸附劑有效裝入隔間中。此等組件，連同部分程序中所需要之多種吸附劑，使得容器複雜度及成本難以降低。

本案發明人發現，在同一徑向吸附器內設置多層吸附劑（例如兩層或更多層）具有設計複雜度及成本方面之缺失。本案發明人亦發現，習知技術通常避免於徑向吸附器流床中設置三層或更多層，因為層數增加可能使得各層空間不足以達成吸附流體中目標材料所需之最小層體長度/接觸停留時間。

對比於立式及臥式配置之多層吸附劑流床，徑向吸附器之徑向流床用於分離各層材料之機械性篩網必須承受多方應力，因此設計更為複雜。並且，篩網數目亦影響成本與複雜度。例如，本案發明人發現，設計徑向吸附器時之重要考量在於解決因熱變化而作用於篩網上之應力。本案發明人發現之另一問題是，隨層數增加，為容納外加層體而產生之層體尺寸（亦即停留時間）變化可能使得流體在特定層體之停留時間無法有效對通過該層之流體進行必要處理。

此外，所含篩網數目越多，考量到裝載、製造及操作等方面，設計複雜度勢必提升。本案發明人發現上述因素可能出於複雜設計標準而影響徑向吸附器之持有及操作成本。例如，本案發明人發現，若吸附器具有三層或更多之材料層（例如吸附劑材料），設計及操作複雜度可能大幅增加。由於設計複雜，為將各材料層妥善放置於吸附器之容器內，材料之裝載及／或替換皆為需要耗費大量時間及作業之複雜程序。上述作業所耗費之時間精力以及吸附器為執行上述作業可能必須延長之關機時間，皆可能對於吸附器操作成本造成不利影響。

本案發明人提供徑向吸附器實施例，該徑向吸附器可包括一容器，該容器具有一腔室、一與腔室流體連通之入口及一與腔室流體連通之出口。腔室內亦可設有材料層。例如，該材料層可包括位於毗鄰腔室內第二材料層之第一材料層。第一材料層可包括第一材料，且第二材料層可包括不同於第一材料之第二材料。容器亦可具有至少一定義於或位於腔室內之導流結構，用以導引腔室內之流體通過材料層（例如第一材料層及第二材料層等等）。至少一導流結構可使得流體自腔室外側區域流至腔室內側區域以通過材料層，並／或自內側區域流至外側區域以通過材料層。

在某些實施例中，一種吸附器可具有一容器經配置而能夠產生具有二或多個堆疊層體（例如堆疊之第一及第二材料層）之Z形流路。各堆疊層體之位置使得容器腔室內之流體僅沿徑向流路流動，所述徑向流路實質上為徑向移動之流體流動（例如流體流路之80-90%或超過80%或超過90%為徑向移動）。圖2至圖7描繪此種容器配置之範例實施例。如圖2至圖7所示，每一堆疊材料層體可具有一或多個共心子材料層（例如一或多個子吸附劑材料層）。圖2至圖5描繪兩個堆疊材料層之範例，每一堆疊材料層具有一個吸附劑子層。圖6-7描繪之範例實施例包含兩個堆疊層體，一者具有兩個共心吸附劑子層，另一者具有一個子層。其他實施例可利用超過兩層且／或可利用具有超過兩個子層之層體（例如三個子層等等）。

吸附器之其他實施例可經配置而而能夠利用二或多個堆疊層體而使流體在腔室內產生Z形流路（例如第一與第二層材料為堆疊材料層），其中通過容器腔室之流體流路包括徑向流段與軸向流段組合（例如流路之至少一徑向流段與至少一軸向流段）。圖8及圖9顯示此種吸附器配置之範例。至少一堆疊層體可具有徑向流體流動（例如沿容器半徑之方向）且至少一堆疊層體可具有軸向流體流動（例如一橫斷或正交於徑向流向之垂直方向）。每一堆疊層體可具有額外子層。

在徑向吸附器之某些實施例中，至少一導流結構可包括以下一或多者：

（i）一第一內導管及一第一外導管，該第一內導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層內側，該第一外導管可接收來自第一材料層外側之流體，並將流體導引至第二材料層外側；

（ii）一第一內導管、一第一外導管及一第二內導管，該第一內導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層內側，該第一外導管可接收來自第一材料層外側之流體，並將流體導引至第二材料層外側，且該第二內導管可接收來自第二材料層內側之流體，並將流體導引至容器出口；

（iii）一第一外導管及一第一內導管，該第一外導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層，且該第一內導管可接收來自第一材料層內側之流體，並將流體導引至第二材料層內側；及

（iv）一第一外導管、一第一內導管及一第二外導管，該第一外導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層外側，該第一內導管可接收來自第一材料層內側之流體，並將流體導引至第二材料層內側，且該第二外導管可接收來自第二材料層外側之流體，並將流體導引至容器出口。

徑向吸附器之某些實施例可具有至少一導流結構，該導流結構包括僅（i）、僅（ii）、僅（iii）或僅（iv）。其他實施例可利用（i）、（ii）、（iii）與（iv）之組合。在某些實施例中，通過第一材料層之流體流動可包括通過多個不同材料子層。例如，第一材料層可包括具有第一材料之第一子層及具有第三材料之第二子層，所述第三材料不同於第一材料，亦不同於第二材料層之第二材。流體通過第一材料層時，可通過第一材料層之第一及第二子層。或者，某些實施例可具有包括多個材料子層之第二材料層。例如，第二材料層可包括具有第二材料之第一子層及具有第三材料之第二子層，所述第三材料不同於第一材料層之第一材料，亦不同於第二材料層第一子層之第二材料。流體通過第二材料層時可通過第一及第二子層。

於其他實施例中，第一及第二材料層可各自具有子材料層。例如，第一材料層可包括具有第一材料之第一子層，及具有第三材料之第二子層，所述第三材料不同於第一子材料層之第一材料，亦不同於第二材料層第一子層之第二材料。上述子層可彼此緊鄰，使得流體通過第一材料層時，可先通過第一子層，而後通過第二子材料層（例如通過上述子層之第一及第三材料）。第二材料層亦可包括多個子層，例如包括第二材料之第一子層及包括第四材料之第二子層。第四材料可不同於第一材料、第二材料及第三材料。上述子層亦可彼此緊鄰，使得通過第二材料層之流體可先通過第二材料層之第一子層，而後通過第二材料層之第二子層（例如通過第二材料層之第二及第四子材料層）。

徑向吸附器之某些實施例可具有包括第三材料之第三材料層。第三材料可不同於第一材料，且第三材料亦可不同於第二材料。於其他實施例中，可具有超過三個材料層。在某些實施例中，上述材料層或一或多個材料層子層之材料可為以下項目之組合：分子篩、礬土、矽土（例如矽膠）、金屬氧化物、用以去除一氧化碳及氫氣之氧化銅氧化錳混合物（CO/H₂ 去除）、用以去除氧化亞氮之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除一氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除二氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除氫之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）或用以自通過該等層體之流體（例如具有氣態化合物混合物之氣體、空氣等等）去除其他目標元素或目標元素組合之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）。各材料層及／或材料層之各子層可包括用以去除目標化合物中一或多不同種目標元素（例如CO、H₂ 、水等等）之不同材料。各層材料可為有孔之固體微粒材料，以利自通過材料之流體（例如氣體）中吸附及／或吸收一或多材料。

在具有三個或更多個材料層之徑向吸附器實施例中，至少一導流結構可包括：（i）一第一內導管及一第一外導管，該第一內導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層內側，且該第一外導管可接收來自第二材料層外側之流體，並將流體導引至第三材料層外側；或（ii）一第一外導管及一第一內導管，該第一外導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層外側，且該第一內導管可接收來自第二材料層內側之流體，並將流體導引至第三材料層內側。

於吸附器之（ii）第一外導管可接收來自入口之流體，並將流體導引至第一材料層外側之某些實施例中，第一內導管可接收來自第二材料層內側之流體，並將流體導引至第三材料層內側，至少一導流結構亦可包括一第二外導管可接收流體自第三材料層外側並將流體導引至容器出口。

在某些實施例中，第三材料層可容設於錐狀容室內。第三層內側之尺寸可小於第三材料層外側。

在某些實施例中，徑向吸附器之容器可具有一腔室、與腔室為流體連通之入口及與腔室為流體連通之出口。腔室內亦可設有材料層。所述材料層可包括毗鄰腔室內第二材料層之第一材料。第一材料層可包括第一材料，且第二材料層可包括不同於第一材料之第二材料。所述容器之腔室內亦可具有至少一導流結構，用導引腔室內及通過材料層之流體。至少一導流結構可經配置而使得流體沿一流路通過腔室。當吸附器處於啟用狀態時，所述流路可包括以下流體流動動作之一：

（i）自入口流至腔室外側區域，沿第一徑向通過第一材料層自腔室外側區域流至腔室內側區域，而後自內側區域流至腔室外側區域，以沿第二徑向通過第二材料層，最後透過出口流出腔室；

（ii）自入口流至內側區域，沿第一徑向通過第一材料層自內側區域流至外側區域以，而後沿一第二徑向自外側區域流至內側區域以通過第二材料層，最後透過出口流出腔室；

（iii）自入口流至腔室外側區域，沿一第一徑向通過第一材料層並通過第二材料層自腔室外側區域流至腔室內側區域，而後沿一與徑向正交或橫斷之向流動方向，通過位於第一及第二層下游之腔室內第三材料層，自內側區域流向出口；

（iv）自入口流至內側區域，沿一第一徑向通過第一材料層並通過第二材料層自內側區域流至外側區域，而後沿第二徑向通過一第三材料層自外側區域流向出口，第三材料層位於第一及第二材料層下游之腔室內；及

（v）自入口流至腔室外側區域，沿第一徑向通過第一材料層並通過第二材料層自腔室外側區域流向腔室內側區域，而後沿第二徑向流向通過第三材料層自內側區域流向出口，第三材料層位於第一及第二材料層下游之腔室內。

使流體流經徑向吸附器之方法亦可利用上述供流體通過容器腔室內材料層之流路。其他實施例可包括至少一導流結構之佈置，其亦於腔室內定義其他類型之流路。

包括三個或更多層之徑向吸附器實施例可具有位於第三材料層及第一材料層間之第一氣流繞行預防機構及／或位於第三材料層與第二材料層間之第二氣流繞行預防機構。第一氣流繞行預防機構可包括至少一第一彈簧及一第一伸縮件，以定義第一隔間之至少一部分。至少一第一彈簧可位於第一隔間內。第一彈簧之第一端可嚙合並／或接觸第一材料層，且第二端可嚙合並／或接觸第三材料層，因此當流體通過第一材料層及第三材料層而使第一材料及／或第三材料更為密實填集，從而產生沉降效應時，第一伸縮件在此沉降效應作用下延伸穿過至少第一彈簧。第二氣流繞行預防機構可包括至少一第二彈簧及一第二伸縮件，以定義第二隔間之至少一部分。至少一第二彈簧可位於第二隔間內。第二彈簧之第一端可嚙合並／或接觸第二材料層，且其第二端可嚙合並／或接觸第三材料層，因此當流體通過第二材料層及第三材料層而使第二材料及／或第三材料更為密實填集，從而產生沉降效應時，第二伸縮件在此沉降效應作用下延伸穿過至少第二彈簧。

具有至少第一及第二材料層之徑向吸附器實施例可包括位於第一材料層與第二材料層間之之第一氣流繞行預防機構。第一氣流繞行預防機構可包括至少一彈簧及一第一伸縮件，至少部分定義一隔間。至少一彈簧可位於隔間內。各彈簧之第一端可接觸並／或嚙合第一材料層，且第二端可接觸並／或嚙合第二材料層，因此當流體通過第一材料層及第二材料層而使第一材料及／或第二材料更為密實填集，從而產生沉降效應時，第一延伸材料在此沉降效應作用下延伸穿過至少第二彈簧。

本發明亦提供一種吸附系統。吸附系統之實施例包括可並行運作之第一吸附器與第二吸附器，當第一吸附器處於啟用狀態時，第二吸附器處於停用狀態，當第二吸附器處於啟用狀態時，第一吸附器處於停用狀態。第一吸附器處於啟用狀態時可淨化通過第一吸附器之流體。第一吸附器當處於停用狀態時亦可接收再生流體流動以進行吸附劑再生。第二吸附器處於啟用狀態時可淨化通過第二吸附器之流體，且處於停用狀態時時可接收再生流體流動以進行吸附劑再生。第一吸附器及第二吸附器可各為在容器腔室內具有二或多個材料層（例如至少第一及第二材料層）及至少一導流結構之徑向吸附器。每一徑向吸附器亦可包括至少一氣流繞行預防機構。各氣流繞行預防機構可連接於不同材料層之間。

本發明亦提供一種機器設備之實施例。機器設備之實施例可包括吸附系統之實施例，所述吸附系統可具有徑向吸附器之至少一實施例。所述機器設備之實施例亦可包括其他結構及機構，例如自動化程序控設備、用以壓縮流體以將流體饋入吸附系統之壓縮機、冷卻器、換熱器、導管結構、容器及流體處理裝置，以及其他機器設備元件。

本發明亦提供使流體流經徑向吸附器之方法實施例。所述方法實施例可包括：

（a）使流體自徑向吸附器容器入口流向以下一者：

（i）一第一內導管，可接收來自入口之流體，因此第一內導管將流體導引至容器中第一材料層之內側，及

（ii）一第一外導管，可接收來自入口之流體，並將流體導引至容器中第一材料層外側；

（b）使流體流經第一材料層；

（c）使流體自第一材料層於容器內通過，因此流體通過以下一者：

（i）第一材料層內側至容器中第一內導管之入口開口，及

（ii）第一材料層至容器中之第二材料層，使流體經由第二材料層流至容器中第一內導管之入口開口；

（iii）第一材料層至容器中之第二材料層，使流體經由第二材料層流至容器中第一外導管之入口開口；及

（iv）第一材料層外側至容器中第一外導管之入口開口；及

（d）導引流體使得以下一者發生：

（i）流體自第一內導管流至容器中之第二材料層，

（ii）流體自第一內導管流至容器中之第三材料層，及

（iii）流體自第一外導管流至容器中第二材料層之外側，使流體通過第二材料層，及

（iv）流體自第一外導管流至第三材料層，使流體通過第三材料層；及

（e）待流體已經通過至少第一材料層及第二材料層之後，使流體流出容器出口。

所述方法之實施例可經配置而使得流體通過容器，產生具有二或多個堆疊層體（例如為堆疊材料層之第一及第二材料層）之Z形流體流動。流體可流經容器腔室，因此流體僅沿徑向移動，或者流路實質上為徑向移動（例如流體流路之80-90%或超過80%或超過90%徑向移動）之流體流動。

方法之其他實施例可經配置而使得具有二或多個堆疊層體（例如第一與第二材料層為堆疊材料層）之吸附器在腔室內產生流體之Z形流路，其中容器腔室內具有流體流路之徑向流體流動與向流體流動組合。至少一堆疊層體可經佈置而使得流路中之流體具有少一個沿徑向流動之流段（例如沿容器半徑之方向），因此使流體流經該層，且至少一堆疊層體可經佈置而使得而使得流路中之流體具有少一個沿軸向流動之流段（例如與徑向流向橫斷或正交之垂直方向），因此使流體流經該層。各堆疊層體可具有多個子層或僅具有單一子層。

本發明吸附器、徑向吸附器、含徑向吸附器系統及其製作與使用方法之其他細節、目的及優點將透過以下範例實施例之敘述加以陳明。

參照圖1-11，機器設備100可配置為低溫空氣蒸餾系統，用以產生一或多種輸出流，提供一或多種所需產物（例如氧氣、氮氣、氬氣等等）。在其他實施例中，所述機器設備可配置為處理其他流體，以產生一或多種其他所需產物流。

機器設備100可包括一吸附系統107，吸附系統107可包括一套吸附器200。吸附系統107之吸附器200可包括一第一吸附器107a及一第二吸附器107b，亦可包含任何數量之額外吸附器。第一及第二吸附器107a及107b可配置為徑向吸附器。吸附系統107透過吸附器200佈置而使吸附器200能夠執行變溫吸附程序（例如TSA或TPSA程序）及／或變壓吸附程序或此技藝中任何為人所知之其他程序。

吸附系統107之吸附器可各包括多個吸附劑材料層。吸附系統之每一吸附器亦可包括一或多個材料層，各材料層可藉由吸附作用，去除流體中之一或多種目標元素（例如催化劑材料）。

第一及第二徑向吸附器107a及107b可設置於吸附系統107中而能夠彼此並行操作。當第一吸附器107a啟用執行淨化程序，而自饋入吸附系統107之流體中吸附一或多種目標材料時，第二吸附器107b可為停用狀態，接受淨化，使再生後之吸附劑床恢復其功能。並且，當第二吸附器107b啟用執行淨化程序，而自饋入吸附系統107之流體中吸附一或多種目標材料時，第一吸附器107a可為停用狀態，接受淨化，使再生後之吸附劑床恢復其功能。吸附系統107中經配置而使得流體輸入可變化進入第一或第二吸附器（例如藉由改變閥門位置等等），藉此切換並行吸附器之啟用狀態與停用狀態（例如當第一吸附器為啟用狀態時，第二吸附器可為停用狀態，反之亦然）。

在某些實施例中，可使用多個第一吸附器串聯作業，並使用多個第二吸附器串聯作業，或採用其他流體淨化佈置類型。上設佈置可如圖1中概要描繪之第一及第二吸附器107a及107b所示。在此種實施例中，多個第一吸附器可經排列而使得其處於啟用狀態時，流體可逐一通過多個第一吸附器，或使得待由吸附系統107淨化之流體分離部分通過個別第一吸附器。同理，多個第二吸附器可經排列而使得其處於啟用狀態時，流體可逐一通過多個第二吸附器，或使得待由吸附系統107淨化之流體分離部分通過個別第二吸附器。第一及第二吸附器200之上述佈置可允許第一吸附器處於啟用狀態時，第二吸附器處於停用狀態，反之亦然。

吸附系統107之每一吸附器200（例如第一吸附器107a、第二吸附器107b等等）可包括一固定於容器中之材料床，由吸附劑層疊形成。當吸附器200處於啟用狀態時，第一流床之第一吸附劑層可藉由其組成及／或結構而選擇性去除周圍濕氣，且第一流床之第二吸附劑層可藉由其組成及／或結構而選擇性去除進入吸附系統107中流體（例如饋入氣流）中之二氧化碳（CO₂ ）、氧化氮（N₂ O）、重烴及／或其他流體成分。

各吸附器200亦可包括至少一氣流繞行預防機構900，此機構位於吸附器容器301之腔室內，毗鄰材料層。氣流繞行預防機構900可改善吸附器操作效率，幫助避免一部分通過容器之流體繞過位於容器腔室內之材料。

應知當吸附器200處於停用狀態時，其可經歷再生程序，使吸附器內之一或多層材料再生。由於上述一或多層材料（例如吸附劑材料）之再生可使材料回復接近或等同其原始狀態之狀況，因此重獲完整之目標材料吸附能力當返回啟用狀態時，可使吸附器展現優於再生前之操作效率。

就至少某些實施例而言，再生流體通過吸附器200容器之流路可與當吸附器處於啟用狀態流體通過吸附器容器之流路為反向。就此種實施例而言，於啟用狀態期間，容器入口202可做為再生流體之出口，而容器之出口210可做為再生流體之入口。

吸附系統107可配置為透過至少一導管，接收一來自至少一上游裝置之輸入流，進行淨化（例如經由吸附）。例如，機器設備100可經配置而以壓縮機103壓縮周遭氣流。空氣經壓縮機103壓縮後，可隨選受透過至少一導管流體連接於壓縮機103之至少一冷卻器105（例如直接接觸後冷器、機械式冷卻器或其他類型之熱交換器，利用來自壓縮氣體之熱加熱至少一通過熱交換器之其他流體，以使壓縮氣體冷卻）冷卻。

在某些實施例中，可將壓縮後之流體經至少一自壓縮機103或冷卻器105延伸而出之導管饋入吸附系統107，使吸附系統107之一或多個啟用中吸附器能夠淨化流體。

當饋入流體（例如由壓縮機103壓縮後之饋入空氣氣流）通過吸附系統107時，各啟用中吸附器之吸附劑床可將流體中諸如周圍濕氣、CO₂ 、N₂ O、氫、一氧化碳、重烴成分等等不利成分完全或部分去除。經淨化之流體可自吸附系統107輸出，透過至少一將吸附系統107連接至下游系統110之吸附器輸出導管而饋入至少一下游系統110，以處理經淨化之流體並產生一或多條產物流。

自機器設備之下游系統110及／或其他裝置111（圖1中虛線）輸出之一或多條流體可不含例如周圍濕氣、CO₂ 、N₂ O及重烴等等目標成分。此等輸出流體可透過至少一導管而饋入至一加熱器112。所述加熱器112可對來自機器設備下游系統110及／或其他裝置111之輸出流體進行加熱，使其達到一預選再生流體溫度或預選再生流體溫度範圍（例如加熱達至少150 °C、加熱達150 °-220 °C等等）。因此在吸附系統107之一或多個啟用中吸附器處於其啟用狀態之同時，再生流體可饋入吸附系統107之至少一停用中吸附器，以促進吸附器流床內之材料再生。

所述加熱器112可為熱交換裝置（例如電熱器、蒸氣加熱器、燃氣式加熱器等等）。加熱器112可對一或多條流體加熱，以產生加熱後之再生流體，此再生流體在饋入吸附系統之停用中吸附器後，可藉由變溫及／或變壓效應，使材料中之吸附劑脫附，達到使吸附器容器中之一或多層材料再生之目的。含有脫附後材料之再生流體可自吸附器200輸出，送至下游廢棄物去除系統115接受處理。所述廢棄物去除系統115可利用蒸餾柱、沖洗柱或其他處理裝置處理經脫附之材料。至少部分輸出再生流體亦可（或改為）併入輸入氣流，回收至吸附系統107，透過吸附系統107之一或多個啟用中吸附器進行處理。

藉由再生流體去除被吸附物，可使流床之吸附劑材料層及流床之任何吸附劑材料層（例如催化劑層）再生，因而當吸附器200切換回啟用狀態時，可展現更佳之操作效率。經歷再生後，停用中之吸附器切換回啟用狀態。在此同時，啟用中之吸附器可切換為停用狀態以經歷再生。吸附系統中併行操作之啟用中與停用中吸附器可以此方式重複在啟用與停用狀態之間切換若干週期。

各吸附器200之容器301可具有一或多個導流結構（例如導管結構或其他類型之導流結構），其係定義於及／或位於容器301之腔室內，用以導引流體在腔室內流動並沿一流路通過材料層。所述一或多導流結構可經配置而使得流體自腔室之外側區域通過材料層流至腔室之內側區域，及／或自內側區域流至外側區域以通過材料層。在某些實施例中，可將流體之流路設定為使流體沿雙重堆疊之Z字形而在內、外側區域來回流動多次。

例如，在某些實施例中，容器301之內側凹穴可經佈置而使得流體以「雙Z堆疊」路線，經由材料層而在容器之內、外側區域之間多次流動（例如（i）自外側區域至內側區域，沿第一徑向通過至少一第一層，而後自內側區域至下游外側區域，再自該下游外側區域至更遠之下游內側區域，以沿第二徑向通過至少一第二層，（ii）自內側區域至外側區域以沿第一徑向通過至少一材料層，而後自外側區域至下游內側區域，再自該下游內側區域至更遠之下游外側區域，以沿第二徑向通過至少一材料層）。

容器腔室或凹穴之內側區域是指位於更中心之區域（例如位於容器相異兩頭間之中心區域）。容器外側區域是指容器腔室外壁與內側區域間之區域。外側區域可圈起或圍繞容器301腔室中之內側區域。在此參照圖2至圖9，具體說明容器腔室（亦可稱為容器凹穴）中導流結構之範例，此結構供流體流經腔室內、外側區域之間，通過材料層。

應知吸附器200內可設有供一流經吸附器之容器301流體通過之流路。當流體通過處於啟用狀態之吸附器時，此流路可具有一第一流向。當吸附器處於停用狀態時通過容器以經歷再生之再生流體流路可具有一第二流向，所述第二流向與啟用狀態流路之第一流向相反。當吸附器處於啟用狀態時之啟用流路入口202於吸附器處於停用狀態時可做為再生流體之出口。吸附器處於停用狀態時之啟用流路出口210可於吸附器處於停用狀態時做為再生流體之入口。

在某些實施例中，吸附器200之容器係經配置而提供具有二或更多堆疊層體之Z字形流，且流體在每一堆疊層體僅沿一徑向方向流動，或流路實質上為徑向移動之流動路線（例如80-90%流路或超過80%或超過90%流路徑向移動）。圖2至圖7描繪吸附器200此種容器配置之範例實施例。如圖2至圖7所示，各堆疊材料層可具有一或多個共心吸附劑子層。圖2至圖5描繪之兩個堆疊材料層各具有一個吸附劑子層。圖6至圖7中之範例實施例包含兩個堆疊層體，一者具有兩個共心吸附劑子層，另一者具有一個子層。

吸附器200之其他實施例可經配置而具有二或更多堆疊層體之Z字形流路。圖8及圖9描繪此一吸附器200配置範例。至少一堆疊層體可具有徑向流（例如沿容器半徑之方向）且至少一堆疊層體可具有軸向流（例如橫切或正交於徑向流之垂直方向）。各堆疊層體可具有多個額外子層。圖8至圖9顯示具有兩個堆疊層體之範例。第一個堆疊層體具有兩個子層，流體徑向通過上述子層。第二個堆疊層體具有一個子層，流體沿軸向直立通過該子層。

參照圖2至圖11，吸附系統107之徑向吸附器200可具有不同配置。例如，徑向吸附器200可採垂直定向，使得在吸附器200容器相異兩頭間之長度L直向延伸並定義容器高度，且容器寬度為容器水平延伸之廣度（例如由容器直徑D所定義）。在其他實施例中，容器之結構可經設計而使得徑向吸附器200之容器採水平定向，使得其長度水平延伸，且容器高度可由容器之直徑D所定義。

徑向吸附器200之容器可包括一用以接收待吸附淨化之流體之入口202，及一出口210。入口202可位於容器一側或位於容器301頭部處之容器301入口端（虛線顯示）。出口210可位於容器之一端或容器之一側（圖2中虛線）。

徑向吸附器200之容器301亦可包括一內導管結構307，位於容器之腔室或凹穴中第一及第二外環導管結構303及308內側。入口202可與容器之第一外環導管結構303流體連通，且出口210可與第二外環導管結構308流體連通。該容器301之結構可經設計而使得通過容器之流體沿設定之流路306流動於容器301腔室內、外側區域之間以通過材料層。

參照圖2及圖3，其中所示為其流床包括兩個材料層且無需使用任何中間篩網元件（例如中間篩網元件）之徑向吸附器200範例。

就圖2之實施例而言，當操作於啟用狀態時，吸附器200容器301內之流路306可包括：

（i）流體自入口202沿流路306之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一外環導管結構303之初始流體饋入路徑使流體沿流路306之第二流段流動，

（iii）而後沿流路306之第三流段流經第一材料層305，

（iv）而後進入內導管結構307，沿流路306之第四流段輸送至位於第一層305下游之第二材料層309（例如，若為垂直定向容器，在第一層上方；若為水平定向容器，則位於第一層之下游側），

（v）而後沿流路360之第五流段流出第二材料層309，進入第二外環導管結構308，及

（vi）待流體已經通過並接觸第一及第二材料層305及309後，自第二外環導管結構308出口210沿流路306之第六流段，將淨化後之流體自容器301輸出。

吸附器200之容器亦可包括一位於容器腔室或凹穴中且毗鄰入口202之配流板304，用以將流體自入口202經由第一外環導管結構303導向第一材料層305。亦可使用其他配流元件（例如位於容器301內、形成於容器301之凹穴中等等）幫助導引流體在容器301內沿流路306流動。

第一外環導管結構303可具有至少一自入口202接收流體之入口開口及至少一毗鄰第一材料層305外側之出口開口，使流體自第一外環導管結構303流至第一材料層305。

第一內環導管結構307可為一導管，其具有一內部通道，與毗鄰第一材料層305內側之一或多個開口流體連通，用以接收來自該層之流體，且具有一或多個開口，毗鄰第二材料層309內側，用以將流體輸出而送入第二材料層309。第一內環導管結構之相異末端可為封閉狀，以幫助帶動位在第一內環導管結構307內部通道中之流體沿流路306流動。

第二外環導管結構308可具有至少一開口，毗鄰第二材料層309外側，用以接收來自第二材料層309之流體，使流體通過第二外環導管結構308，將該流體輸送至出口210。第二外環導管結構308可具有至少一與出口210為流體連通之開口，淨化後之流體可經此而自容器301輸出。

應知第一內環導管結構307及第一及第二外環導管結構303及308可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可形成流體通路，用以導引流體沿容器凹穴或腔室內流路之流段流動。例如，第一外環導管結構303可為環狀，延伸於入口202與第一材料層305外側之間，以將流體自入口導引至第一材料層305。第二外環導管結構308可為外導管，用以將流體自第二材料層309外側導引至出口210。第一內環導管結構可為第一內導管，將流體自第一材料層305內側導引至第二材料層309內側。

第一材料層305可位於容器301之第一容室內，且包括第一材料，第二材料層309可位於容器301之第二容室內，且包括一第二材料，其中第一材料與第二材料不同。當吸附器操作於啟用狀態時，第一材料層305可為上游層UL且第二材料層309可為下游層DL。氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。

各材料層所在之容室可具有一或多個孔洞，供流體流入並流出容室。在某些實施例中，所述一或多個孔洞可由容室之一或多個篩網元件提供。用以容納材料層之容室可各包括一或多個篩網、網片、至少一具有多個孔洞之板片或至少一穿孔材料膜，其具有可定義容室之至少一部分之特定預選購形。各容室亦可為另一類型之容室結構，使材料層能夠固定於容器301內之所需位置，同時允許流體進出該層。

第一及第二層305及309之材料可為不同類型。例如，第一層305及第二層309可各包括選自以下項目之成分或成分組合：分子篩、礬土、矽土（例如矽膠）、金屬氧化物、用以去除氧化碳及氫之氧化銅氧化錳混合物（CO/H₂ 去除）、用以去除氧化亞氮之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除一氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除二氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除氫之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）或用以將通過所述層體之流體（例如含有氣態化合物混合物之氣體、空氣等等）中之其他目標元素或目標元素組合去除之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）。

當吸附器200處於停用狀態且經歷再生時，容器301內之流路可反轉。再生流體可透過出口210進入容器，此時出口210之作用為再生流體入口。再生流體可而後沿反向流路通過槽體，再經由入口202離開容器301，此時入口202之作用為再生流體出口。

參照圖3，徑向吸附器200之容器可包括不同之內部配置，以於容器301內部定義不同之流路406。例如，容器301可包括第一及第二內環導管結構403及404，以及在容器401內定義流路406之第一外環導管結構407。應知第一內環導管結構403、第二內環導管結構404及第一外環導管結構407可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可形成流體通路，用以導引流體沿容器301凹穴或腔室內流路之流段流動。例如，第一及第二內環導管結構403及404可為內導管，且第一外環導管結構407可為延伸於第一與第二材料層405、408外側間之外部環狀導管。

例如，第一內環導管結構403可為一導管，其內部通道與毗鄰第一材料層405內側之開口為流體連通，用以將接收自入口202之流體透過結構上游端之至少一入口輸送至該第一材料層。第一環狀導管結構403之下游端可為封閉狀，幫助帶動接收自毗鄰容器第一頭部之入口202之流體流入第一材料層405，第一材料層405所在之容室具有一或多個孔洞，使得第一材料層405與第一內環結構403為流體連通，且可接收來自第一內環結構403之流體。第一材料層之容室可環繞第一內環結構403之至少一部分。

第一內環導管結構之下游端可為封閉狀，幫助帶動第一內環導管結構403內部通道中之流體沿容器內部之流路406流動，將流體導引進入第一材料層405。第一環狀導管結構中可具有一或多個開口，與其毗鄰第一材料層405內側之內側通道連通，因此流體可流出第一內環結構403並進入第一材料層405。

第一外環導管結構407可具有至少一毗鄰第一材料層405外側之入口開口，用以接收透過第一材料層405所在之容器401容室中之一或多個孔洞而來自該層之流體。第一材料層405所在第一容室之一或多個外側孔洞及一或多個內側孔洞可為穿孔、由篩網之網眼所形成之曲折通路或其他類型之孔洞。

第一外環導管結構407亦可具有與一或多個入口開口連通之通路，以將流體導引或輸送到至少一毗鄰容器301之第二容室內第二材料層408外側之出口開口。第二容室可具有至少一位於其外側之孔洞以及至少一位於其內側之孔洞，用以在第一外環結構407與第二內環結構404之間提供流體連通式連接。第二容室之一或多個外側孔洞及一或多個內側孔洞可為穿孔、由篩網之網眼所形成之曲折通路或其他類型之孔洞。

第一及第二材料層405及408所在之第一及第二容室可各具有或包括一或多個篩網、網板、至少一具有多個孔洞之板片、至少一穿孔材料膜或可將材料層固定於容器301內所需位置，同時允許流體出入該層之其他類型容室結構。

應知當容器301處於其啟用狀態時，第一材料層405為一上游材料層UL且第二材料層408為一下游材料層DL。氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。

一第二內環導管結構404可包括與至少一毗鄰第二材料層408內側之入口開口流體連通之內側通路，用於接收來自第二材料層之流體，將該流體導向出口210。第二內環導管結構之出口端可與出口210流體連通，使得流體通過第一及第二材料層405及408之後，淨化後之流體可流出容器301。

容器301中可設有流路406，用於使流體流經容器301腔室內、外側區域之間而通過材料層。應知容器301在啟用狀態下，流路406可包括：

（i）流體自入口202沿流路406之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一內環導管結構403之初始流體饋入路徑使流體沿流路406之第二流段流動，

（iii）而後沿流路406之第三流段流經第一材料層405，

（iv）而後進入第一外環導管結構407，沿流路406之第四流段輸送至位於第一層405下游之第二材料層408（例如，若為垂直定向容器，在第一層上方；若為水平定向容器，則位於第一層之下游側），

（v）而後沿流路406之第五流段流出第二材料層408，進入第二內環導管結構404，及

（vi）待流體已經通過並接觸第一及第二材料層405及408後，自第二內環導管結構404出口210沿流路406之第六流段，將淨化後之流體自容器301輸出。

在徑向吸附器200之實施例中，包括在此所述及圖中所示實施例，第一層之第一材料（例如第一層305或405等等）可為能夠去除流體中水分之矽膠及／或礬土微粒材料（例如微粒材料之組成或性能可透過吸附作用促進流體之水分去除）且第二層之第二材料（例如第二層309、408等等）可為能夠去除流體中CO₂ 之13X沸石微粒（例如微粒材料之組成或性能可透過吸附作用促進CO₂ 之去除）。

徑向吸附器200實施例中之第一材料層亦可包括微粒，其平均顆粒大小與第二材料層之平均顆粒大小不同。在其他實施例中，第一與第二材料層可具有相同平均顆粒大小或類似平均顆粒大小。

徑向吸附器200之實施例亦可配置為包括超過兩個材料層。圖4至圖9描繪之徑向容器301範例具有超過兩個材料層。參照圖4及圖5所示之徑向吸附器200範例實施例，吸附器具有包括三個材料層之流床，但無需使用任何中間篩網元件（例如中間篩網元件）。於圖7、圖8及圖9之徑向吸附器200實施例中，在吸附器之流床具有三個或更多材料層之情況下，可使用較少數量之中間篩網元件。

圖4之徑向吸附器200包括具有第一、第二及第三材料層505、509及511之容器301。第一內導管504可接收來自容器301入口202之流體，並使該流體流至第一材料層505。第一內導管可包括用以自入口202接收流體之入口，及至少一毗鄰第一材料層505內側之出口開口。第一材料層505所在之容器第一容室具有一或多個毗鄰第一內導管504之至少一出口之開口，以及一或多個毗鄰一第一外環導管503之外側開口，使得流體能夠自第一層505流至第一外導管503之至少一入口開口。

第一外導管503可定義一通路，流體可沿此通路自第一材料層505流至第二材料層509。第一外導管之至少一出口開口可毗鄰第二材料層509外側，因此流體可流入第二層。第二層可容設於容器301之第二固定器中，其外側設有至少一開口，且內側設有至少一開口，將第一外導管流體連接至第二內導管506，使得流體能夠流經第二材料層509並進入第二內導管506。

第二內導管506可包括至少一毗鄰第二材料層內側之入口開口，因此流體得以流入第二內導管。第二內導管506亦可包括至少一毗鄰第三材料層511內側之出口開口，因此流體可經導引而通過第二內導管，並流入進入第三材料層511。第三材料層511可容設於容器之第三容室內，其內側設有至少一開口，且外側設有至少一開口，使得流體能夠流經第三材料層並進入第二外導管507。

用以容設第一、第二及第三材料層505、509及511之第一、第二及第三容室可各包括篩網、網板、具有多個孔洞之板片、穿孔材料膜或可將材料層固定於容器301內所需位置，同時允許流體出入該層之其他類型容室結構。

第二外導管507可透過第二外導管507至少一毗鄰第三材料層511外側之入口開口而接收流體。第二外導管507之出口端可與容器出口210為流體連通，以便待流體已經通過第一、第二及第三層505、509及511之後，將淨化後之流體輸出容器。

應知第一內導管504、第二內導管506、第一外導管503及第二外導管507可各自建構為容器凹穴或容器腔室內之導管類型結構，其可各定義一用以在容器凹穴內沿一流路流段而導引流體之通路。

容器301可具有一流路516，使流體流通於容器301內、腔室外側區域之間或通過材料層。應知處於啟用狀態之容器301流路516：

（i）流體自入口202沿流路516之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一內導管504之初始流體饋入路徑使流體沿流路516之第二流段流動，

（iii）而後沿流路516之第三流段流經第一材料層505，

（iv）而後進入第一外導管503，沿流路516之第四流段輸送至位於第一層505下游之第二材料層509（例如，若為垂直定向容器，在第一層上方；若為水平定向容器，則位於第一層505之下游側），

（v）而後沿流路516之第五流段流出第二材料層509，進入第二內導管506，

（vi）而後沿流路516之第六流段自第二內導管506流至位於第二層509下游之第三材料層511（例如，若為垂直定向容器，在第二層509上方；若為水平定向容器，則位於第二層509之下游側），

（vii）而後流出第三材料層511，沿流路516之第七流段流入第二外導管507，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層505、509及511後，自第二外導管507口210沿流路516之第六流段，將淨化後之流體自容器301輸出。

應知當容器301處於其啟用狀態，第一材料層505可視為上游材料層UL且第二材料層509可視為與第一材料層505對立之下游材料層DL。一第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。一第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層511與第二材料層509之間。第二材料層可視為下游材料層DL且第三材料層511可視為該氣流繞行預防機構之上游材料層UL。

不同層體材料之範例可包括第一材料層505中用以去除流體中濕氣之礬土及／或矽膠，第二材料層509包括用以除流體中二氧化碳之13X沸石，且第三材料層511包括鈣可去除流體中氧化氮之X類型沸石。不同層體材料之其他範例包括可去除不同目標元素或去除不同之目標元素組合之不同類型材料。

應知第一、第二及第三材料層可包括其他材料組合。例如，在其他實施例中，第一材料層505可包括矽土、礬土、如13X等分子篩，且第二材料層509可包括如13X及CaX等分子篩，且第三材料層511可包括如13X及CaX等分子篩、金屬氧化物或氧化銅-氧化錳混合物，用以去除一氧化碳及氫氣（CO/H₂ 去除）。

圖5徑向吸附器200之容器301包括第一、第二及第三材料層505、509及511。第一外導管503可接收來自容器301入口202之流體，並將該流體送至第一材料層505。配流板304可用以導流經由入口202進入容器301之流體，促使流體順所需流路517在第一外導管503沿容器凹穴對立外側流動。第一外導管503可包括用以自入口202接收流體之入口，及至少一第一材料層外側505之出口開口。第一材料層505可容設於容器之第一容室中，所述容室其包括一或多個毗鄰第一外導管503至少一出口之開口，及一或多個位在毗鄰一第一內導管504內側之開口，使得流體可自第一層505流至第一內導管504之至少一入口開口。第一內導管504可為環狀空間、環狀導管、通道或管類結構、管道或在某些實施例中為容器內設置之通路。

第一內導管504可定義一通路，流體可經此通路自第一材料層505流至第二材料層509。第一內導管504之至少一出口開口可毗鄰第二材料層509內側，使得流體能夠流入第二層。第二層509可容設於容器301之第二固定器中，該固定器在外側具有至少一開口，且在內側具有至少一開口，使第一內導管504流體連接於第二外導管507，因此流體能夠流經第二材料層509，並進入第二內導管506。

第二外導管507可包括至少一毗鄰第二材料層509外側之入口開口，使得流體能夠流入第二外導管507。第二外導管507亦可包括至少一毗鄰第三材料層511外側之出口開口，使得流體可經導引而通過第二外導管507，並流入第三材料層511。第三材料層511可容設於容器之第三容室內，所述容室在內側具有至少一開口，且在外側具有至少一開口，使得流體能夠流經第三材料層511而至第二內導管506。

用以容設第一、第二及第三材料層505、509及511之第一、第二及第三容室可各包括篩網、網板、具有多個孔洞之板片、穿孔材料膜或可將材料層固定於容器301內所需位置，同時允許流體出入該層之其他類型容室結構。

第二內導管506可透過第二入口導管506之至少一入口開口於毗鄰第三材料層內側511處接收流體，因而來自第三材料層容室內側之至少一開口之流體可經接收而進入第二內導管506。第二內導管506之出口端可與容器出口210為流體連通，用以在流體已經通過第一、第二及第三層505、509及511後，將淨化後之流體送出容器。

容器301可設有流路517，其可使流體通過材料層流動於容器301腔室之內、外側區域間。應知容器301之流路51在於啟用狀態下操作時可包括：

（i）流體自入口202沿流路517之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一外導管503之初始流體饋入路徑使流體沿流路517之第二流段流動，

（iii）而後經由一第一材料層505流經流路517之第三流段，

（iv）而後沿流路517之第四流段，而後進入第一內導管504，沿流路517之第四流段輸送至位於第一層505下游之第二材料層509（例如，若為垂直定向容器，在第一層上方；若為水平定向容器，則位於第一層之下游側）。

（v）而後沿流路517之第五流段流出第二材料層509，進入第二外導管507，

（vi）而後沿流路517之第六流段自第二外導管507至位於第二層509下游之第三材料層511（例如，若為垂直定向容器，在第二層上方；若為水平定向容器，則位於第二層之下游側），

（vii）而後沿流路517之第七流段流出第三材料層511並進入第二內導管506，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層505、509及511後，自第二內導管506至容器301出口210沿流路517之第八流段，將淨化後之流體自容器301輸出。

應知當容器301處於其啟用狀態，第一材料層505可視為一上游材料層UL及第二材料層509可視為一下游材料層DL相對於第一材料層505。一第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。一第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層511與第二材料層509之間。第二材料層可視為該氣流繞行預防機構之下游材料層DL且第三材料層511可視為上游材料層UL。

圖5實施例不同層體之材料範例可包括，第一材料層505含用以去除流體中濕氣之礬土及／或矽膠，第二材料層509含包括用以去除流體中CO₂ 之13X沸石，第三材料層511含用以去除流體中N₂ O之鈣X類型沸石。不同層體之其他材料範例包括適合用以去除不同目標元素或去除不同目標元素組合之不同類型材料。

應知第一、第二及第三材料層可包括其他材料組合。例如，在其他實施例中，第一材料層505可包括矽土、礬土、例如13X等分子篩，且第二材料層509可包括如13X及CaX等分子篩，及第三材料層511可包括如13X及CaX等分子篩、金屬氧化物或用以去除一氧化碳及氫氣之氧化銅氧化錳混合物（CO/H₂ 去除）。

參照圖6之實施例，容器301可包括一內側凹穴，其具有一配流板304，對經由入口202所接收之流體進行轉向導引，使得流體沿流路616流動。流體可首先經配流板304導向而自入口202進入第一外環導管603之入口，第一外環導管603具有至少一毗鄰容置於第一容室中之第一材料層605外側之出口開口，第一容室於內側設有至少一孔洞，且於外側亦設有至少一孔洞，故而流體可自第一外環導管603出口經第一材料層605而流入第二材料層609。第二材料層609可容設於第二容室，在容器301中位於第一材料層之內部。第二容室可於其毗鄰第一材料層605內側之外側設有至少一孔洞，且於其內側毗鄰一第一內導管604處亦設有至少一孔洞，使得流體能夠自第一層605經由第二層609，透過第一內導管上毗鄰第二材料層609內側之至少一入口開口而流入第一內導管604。

第一內導管604可將流體自第二層609導引至容器第三容室所容設之第三材料層611內側，第三容室於其內側設有至少一孔洞，用以接收來自第一內導管毗鄰第三材料層內側之至少一出口之流體。第三材料層611所在之第三容室亦可於其外側設有至少一孔洞毗鄰第二外導管607之入口，使得流體可沿流路616流經第三材料層611，而後透過毗鄰第三材料層外側之第二外導管607入口而流入第二外導管607。第二外導管607可流體連通於容器之出口210，因此待流體已通過第一、第二及第三材料層605、609及611而經淨化之後，可自容器301流出。

應知第一內導管604、第一外導管603及第二外導管607可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可形成流體通路，用以導引流體沿容器凹穴或容器腔室內流路之流段流動。

容器301可設有流路616，用以使流體在容器301內、腔室外側區域之間流動以通過材料層。容器301可經配置而使得在啟用狀態下操作時，流路616包括以下流段：

（i）流體自入口202沿流路616之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一外導管603之初始流體饋入路徑使流體沿流路616之第二流段流動，

（iii）而後沿流路616之第三流段流經第一材料層605，

（iv）而後沿流路616之第四流段流經毗鄰第一層605且在第一層605內側因而較第一層605更靠近容器中心之第二材料層609，

（v）而後沿流路616之第五流段流出第二材料層609，進入第一內導管604，

（vi）而後沿流路616之第六流段自第一內導管604流至位於第二層609下游之第三材料層611（例如，若為垂直定向容器，在第二層上方；若為水平定向容器，則位於第二層之下游側），

（vii）而後沿流路616之第七流段流出第三材料層611而進入第二外導管607，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層605、609及611後，自第二外導管607沿流路616之第八流段至容器301出口210，將淨化後之流體自容器301輸出。

用以容置第一、第二及第三材料層605、609及611之第一、第二及第三容室各包括一或多個篩網、網板、一或多個篩網、網板、具有多個孔洞之板片、穿孔材料膜或可將材料層固定於容器301內所需位置，同時允許流體出入該層之其他類型容室結構。

例如，用以容置第一及第二層605及609之第一及第二容室可經由一篩網組體而形成於容器凹穴內。所述篩網可包括一第一外篩網621、一第二內篩網622及一位於第一外篩網621與第二內篩網622間之第三中間篩網623。在某些實施例中，上述篩網可定義有助於材料留置之環狀結構，以定義至少兩個材料層。本案發明人發現，如此佈置篩網可較習知具有三個材料層之徑向吸附器減少中間篩網數量，同時各層仍可具有充分大小，以利透過去除流體中之至少一種目標元素而充分淨化流體。

應知當容器301處於其啟用狀態，第一材料層605可視為上游材料層UL，且第三材料層611可視為相對於第一材料層605之下游材料層DL。第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層611與第二材料層609之間。第二材料層可視為第二氣流繞行預防機構之下游材料層DL且第三材料層611可視為上游材料層UL。

在其他實施例中，氣流繞行預防機構900之第一側延伸於第一材料層605與第三材料層611之間，且第二側延伸於第二材料層609與第三材料層611之間。

第一、第二及第三材料層605、609及611可包括不同材料。上述層體之其中一層可包括矽膠及／或礬土，另一層包括鈣X類型沸石，再一層包括13X沸石。不同層體材料之其他範例包括適合用於去除不同目標元素或去除不同目標元素組合之不同類型材料。例如其中一層可包括金屬氧化物材料以去除流體中之氫（H₂ ）及一氧化碳（CO），此可為第一、第二及第三層605、609及611中之任一者之適合材料選項。

參照圖7所示實施例，容器301可包括一內側凹穴，其配置可使經由入口202而接收之流體沿一流路617流動。流體可自入口202流至第一內導管604入口，第一內導管604具有至少一毗鄰並流體連通於容器入口202之出口開口及至少一與容置於第一容室內之第一材料層605內側為流體連通之出口，第一容室於其內側設有至少一孔洞，且於其外側亦至少設有一孔洞，因而流體可自第一內導管604出口，經由第一材料層605，而流入第二材料層609。第二材料層609在之第二容室位於容器301內之第一材料層外側。第二容室可於其內側設有至少一孔洞毗鄰第一材料層外側605且亦於其外側設有至少一毗鄰第一內導管604之孔洞，使得流體能夠自第一層605，經由第二層609，透過第一外導管604毗鄰第二材料層609外側之至少一入口開口而進入第一外導管603。

第一外導管603可導引流體自第二層609流至容設於容器第三容室內之第三材料層611外側，第三容室於其外側設有至少一孔洞，用以接收來自毗鄰第三材料層外側611之第一外導管603之至少一出口之流體。第三材料層611所在之第三容室亦可於其內側設有至少一孔洞，毗鄰第二內導管入口或第二內導管606下游出口內側，使得流體能夠沿流路617流經第三材料層611，而後流入第二內導管606。第二外導管606可流體連通於容器之出口210，因此待流體已通過第一、第二及第三材料層605、609及611而經淨化之後，可自容器301流出。

應知第一內導管604、第二內導管606及第一外導管603可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可形成流體通路，用以導引流體沿容器凹穴或容器腔室內流路之流段流動。

容器301可設有流路617，用以使流體在容器301內、腔室外側區域之間流動以通過材料層。容器301可經配置而使得在啟用狀態下操作時，流路617包括以下流段：

（i）流體自入口202沿流路617之第一流段進入容器301，

（ii）而後經由第一內導管604之初始流體饋入路徑使流體沿流路617之第二流段流動，

（iii）而後沿流路617之第三流段流經第一材料層605，

（iv）而後沿流路617之第四流段流經毗鄰第一層605且在第一層605外側因而較第一層605更遠離容器中心之第二材料層609，

（v）而後沿流路617之第五流段流出第二材料層609，進入第一外導管603，

（vi）而後沿流路617之第六流段自第一外導管603流至位於第二層609下游之第三材料層611（例如，若為垂直定向容器，在第二層上方；若為水平定向容器，則位於第二層之下游側），

（vii）而後沿流路617之第七流段流出第三材料層611，進入第二內導管606或第一內導管604之下游部分，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層605、607及611後，自第二內導管606或第一內導管604下游部分沿流路617之第八流段至容器301出口210，將淨化後之流體自容器301輸出。

用以容置第一、第二及第三材料層605、609及611之第一、第二及第三容室可各包括一或多個篩網、網板、具有多個孔洞之板片、穿孔材料膜或可將材料層固定於容器301內所需位置，同時允許流體出入該層之其他類型容室結構。

例如，用以容置第一及第二層605及609之第一及第二容室可經由一篩網組體而形成於容器凹穴內。所述篩網組體包括一第一外篩網621、一第二內篩網622及一位於第一外篩網621與第二內篩網622間之第三中間篩網623。在某些實施例中，此等篩網係用於定義有助於材料留置之環狀結構，以定義多重材料層。如此佈置篩網可較習知具有三個材料層之徑向吸附器減少中間篩網數量，同時各層仍可具有充分大小，以利透過去除流體中之至少一種目標元素而充分淨化流體。

當容器301處於其啟用狀態，第一材料層605可視為上游材料層UL且第三材料層611可視為相對於第一材料層605之下游材料層DL。一第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。一第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層611與第二材料層609之間。第二材料層可視為第二氣流繞行預防機構之下游材料層DL且第三材料層611可視為上游材料層UL。

在其他實施例中，氣流繞行預防機構900第一側內之可延伸材料（例如伸縮件904）延伸於第一材料層605與第三材料層611之間，第二側內之可延伸材料（例如伸縮件904）延伸於第二材料層609與第三材料層611之間。

第一、第二及第三材料層605、609及611可包括不同材料。上述層體之其中一層可包括矽膠及／或礬土，另一層包括鈣X類型沸石，再一層包括13X沸石。不同層體材料之其他範例包括適合用於去除不同目標元素或去除不同目標元素組合之不同類型材料。例如其中一層可包括金屬氧化物材料（例如氧化銅氧化錳混合物）以去除流體中之H₂ 及CO，此可為第一、第二及第三層605、609及611中之任一者之適合材料選項。

參照圖8，容器301可包括具有三個或更多吸附劑材料類型之徑向床，且其中間篩網數量少於習知徑向吸附器。該容器301可包括一內側凹穴，其具有一配流板304，用以對經由入口202接收之流體進行轉向導引，使得流體沿流路716流動。流體可首先經配流板304導向而自入口202進入第一外環導管703之入口，第一外環導管703具有至少一毗鄰容置於第一容室中之第一材料層705外側之出口開口，第一容室於內側設有至少一孔洞，且於外側亦設有至少一孔洞，故而流體可自第一外環導管703出口經第一材料層705而流入第二材料層709。第二材料層709可容設於第二容室，在容器301中位於第一材料層705之內部。第二容室可於其毗鄰第一材料層705內側之外側設有至少一孔洞，且於其內側毗鄰一第一內導管704處亦設有至少一孔洞，使得流體能夠自第一層705經由第二層609，透過第一內導管704上毗鄰第二材料層709內側之至少一入口開口而流入第一內導管704。

第一內導管704可將流體自第二層709導引至容器第三容室所容設之第三材料層711內側，第三容室於其入口側設有至少一孔洞，用以接收來自第一內導管704毗鄰第三材料層711入口側之至少一出口之流體。第三材料層711所在之第三容室亦可於其出口側設有至少一孔洞毗鄰第二外導管707之入口，使得流體可沿流路716流經第三材料層711，而後透過毗鄰第三材料層711出口側之第二外導管707入口而流入第二外導管707。

第三材料層711可具有一或多個位於其中之導流板或其他類型之流體分配裝置，可於第三材料層711中導引來自第二材料層709之流體，使其接觸第三材料層711中較大部分之材料床或整個材料床。於第三材料層711中設置流體分配機構可避免流體在流經第三材料層711時，與第三材料層711之某些外側區域接觸較少或沒有接觸，從而有助於改善第三材料層711之操作效率。

第二外導管707可流體連通於容器之出口210，因此待流體已通過第一、第二及第三材料層705、709及711而經淨化之後，可自容器301流出。

應知第一內導管704、第一外導管703及第二外導管707可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可形成流體通路，用以導引流體沿容器凹穴或容器腔室內流路之流段流動。

容器301可設有流路716，用以使流體在容器301內、腔室外側區域之間流動以通過材料層。容器301可經配置而使得在啟用狀態下操作時，流路716包括以下流段：

（i）流體自入口202沿流路716之第一流段進入容器301。

（ii）而後經由第一外導管703之初始流體饋入路徑使流體沿流路716之第二流段流動。

（iii）而後沿流路716之第三流段流經第一材料層705。

（iv）而後沿流路716之第四流段流經毗鄰第一層705且在第一層705內側因而較第一層705更靠近容器中心之第二材料層709。

（v）而後沿流路716之第五流段流出第二材料層709，進入第一內導管704。

（vi）而後沿流路716之第六流段自第一內導管704至位於第二層709下游之第三材料層711（例如，若為垂直定向容器，在第二層上方；若為水平定向容器，則位於第二層之下游側）。

（vii）而後沿流路716之第七流段自第三材料層711流出至第二外導管707，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層705、709及711後，自第二外導管707沿流路716之第八流段至容器301出口210，將淨化後之流體自容器301輸出。

用以容置第一及第二層705及709之第一及第二容室可經由一篩網組體而形成於容器凹穴內。所述篩網組體包括一第一外篩網621、一第二內篩網622及一位於第一外篩網621與第二內篩網622間之第三中間篩網623。在某些實施例中，上述篩網可定義環狀結構（例如管件等等）以利留置材料而定義多重材料層。如此佈置篩網可較習知具有三個材料層之徑向吸附器減少中間篩網數量，同時各層仍可具有充分大小，以利透過去除流體中之至少一種目標元素而充分淨化流體。

圖8實施例之第三層711可經由第三容室之支架而固定於第三容室內。第三容室之支架在垂直定向容器中可為上方支架，在水平定向容器301中可為側向支架。第三容室之支架可連附至第一、第二及第三篩網621、622及623，以利為篩網提供支撐並幫助將篩網定位。

應知當容器301處於其啟用狀態時，第一材料層705可視為一上游材料層UL及第三材料層711可視為一下游材料層DL相對於第一材料層705。一第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。一第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層711與第二材料層709之間。第二材料層709可視為第二氣流繞行預防機構之下游材料層DL及第三材料層711可視為上游材料層UL。

在其他實施例中，氣流繞行預防機構900第一側之可延伸材料（例如伸縮件904）延伸於第一材料層705與第三材料層711之間，且第二側之可延伸材料904（例如伸縮件904）延伸於第二材料層709與第三材料層711之間。

第一、第二及第三材料層705、709及711可包括不同材料。上述層體之其中一層可包括矽膠及／或礬土，另一層包括鈣X類型沸石，再一層包括13X沸石。不同層體材料之其他範例包括適合用於去除不同目標元素或去除不同目標元素組合之不同類型材料。例如其中一層可包括氧化銅氧化錳混合物以去除流體中之氫（H₂ ）及一氧化碳（CO），此可為第一、第二及第三層705、709及711中之任一者之適合材料選項。

參照圖9所示之實施例，容器301可包括一內側凹穴，其配置可使經由入口202而接收之流體沿一流路816流動。該容器301可包括一具有三個或更多吸附劑材料類型之徑向床，且其中間篩網數量少於習知徑向吸附器。

圖9所示之容器301實施例可包括一內側凹穴，其具有一配流板304，用以對經由入口202接收之流體進行轉向導引，使得流體沿流路816流動。流體可首先經配流板304導向而自入口202進入第一外環導管803之入口，第一外環導管803具有至少一毗鄰容置於第一容室中之第一材料層805外側之出口開口，第一容室於內側設有至少一孔洞，且於外側亦設有至少一孔洞，故而流體可自第一外環導管803出口經第一材料層805而流入第二材料層809。第二材料層809可容設於第二容室，在容器301中位於第一材料層805之內部。第二容室可於其毗鄰第一材料層805內側之外側設有至少一孔洞，且於其內側毗鄰一第一內導管804處亦設有至少一孔洞，使得流體能夠自第一層805經由第二層809，透過第一內導管804上毗鄰第二材料層809內側之至少一入口開口而流入第一內導管804。

第一內導管804可將流體自第二層809導引至容器第三容室所容設之第三材料層811入口側，第三容室於其入口側（例如入口側812）設有至少一孔洞，用以接收來自第一內導管804毗鄰第三材料層811內側之至少一出口之流體。第三材料層811所在之第三容室亦可於其出口側（例如出口側813）設有至少一孔洞毗鄰第二外導管807之入口，使得流體可沿流路816流經第三材料層811，而後透過毗鄰第三材料層811出口側之第二外導管807入口而流入第二外導管807。第二外導管807可流體連通於容器之出口210，因此待流體已通過第一、第二及第三材料層805、809及811而經淨化之後，可自容器301流出。

第三材料層811所在之第三容室可為一錐狀結構814。所述錐狀結構可具有一入口側812及一出口側813。流體自出口側813輸出後進入外導管807，及／或通過與出口側813為流體連通之容器出口210。在此一配置中，出口側813可大於入口側812。根據本發明，第三容室之其他實施例可經配置而使得出口側813具有與入口側812相同或相仿之尺寸，或者入口側812可大於出口側813。

應知第一內導管804、第一外導管803及第二外導管807可各建構為容器凹穴內之導管型結構，其可在容器凹穴內形成流體通路，用以導引流體沿容器301內流路之一流段流動。

容器301可設有流路816，用以使流體在容器301內、腔室外側區域之間流動以通過材料層。容器301可經配置而使得在啟用狀態下操作時，流路816包括以下流段：

（i）流體自入口202沿流路816之第一流段進入容器301。

（ii）而後經由第一外導管803之初始流體饋入路徑使流體沿流路816之第二流段流動。

（iii）而後沿流路816之第三流段流經第一材料層805。

（iv）而後沿流路816之第四流段流經毗鄰第一層805且在第一層805內側因而較第一層805更靠近容器中心之第二材料層809。

（v）而後沿流路816之第五流段流出第二材料層809，進入第一內導管804。

（vi）而後沿流路816之第六流段自第一內導管804至位於第二層809之第三材料層811（例如，若為垂直定向容器，在第二層上方；若為水平定向容器，則位於第二層之下游側）。

（vii）而後沿流路816之第七流段流出第三材料層811，進入第二外導管807，及

（viii）待流體已經通過並接觸第一、第二及第三材料層805、809及811後，自第二外導管807沿流路816之第八流段至容器301出口210，將淨化後之流體自容器301輸出。

用以容置第一及第二層805及809之第一及第二容室可經由一篩網組體而形成於容器凹穴內。所述篩網組體包括一第一外篩網621、一第二內篩網622及一位於第一外篩網621與第二內篩網622間之第三中間篩網623。在某些實施例中，上述篩網可定義環狀結構（例如管件等等）以利留置材料而定義複數材料層。。如此佈置篩網可較習知具有三個材料層之徑向吸附器減少中間篩網數量，同時各層仍可具有充分大小，以利透過去除流體中之至少一種目標元素而充分淨化流體。

圖9實施例之第三層811可經由第三容室之支架810而固定於第三容室內。第三容室之支架在垂直定向容器中可為上方支架，在水平定向容器301中可為側向支架。第三容室之支架810連附於第一、第二及第三篩網621、622及623，以利為篩網提供支撐並幫助將篩網定位於容器腔室內。

應知當容器301處於其啟用狀態，第一材料層805可相對於第一材料層805視為一上游材料層UL及第三材料層811可視為一下游材料層DL。第一氣流繞行預防機構900可位於上述兩層之間。第二氣流繞行預防機構900亦可位於第三材料層811與第二材料層809之間。第二材料層809可視為第二氣流繞行預防機構之下游材料層DL，且第三材料層811可視為上游材料層UL。

在其他實施例中，氣流繞行預防機構900第一內側之可延伸材料904（例如伸縮件904）延伸於第一材料層805與第三材料層811之間，且第二側之可延伸材料904（例如伸縮件904）延伸於第二材料層809與第三材料層811及／或支架810之間。

第一、第二及第三材料層805、809及811可包括不同材料。上述層體之其中一層可包括矽膠及／或礬土，另一層包括鈣X類型沸石，再一層包括13X沸石。不同層體材料之其他範例包括適合用於去除不同目標元素或去除不同目標元素組合之不同類型材料。例如其中一層可包括氧化銅氧化錳混合物以去除流體中之氫（H₂ ）及一氧化碳（CO），此可為第一、第二及第三層805、809及811中之任一者之適合材料選項。

徑向吸附器200之吸附器床於操作過程中，材料層可能出現材料沉降，因而減少該層體之維度（例如水平定向容器層之長度或垂直定向層之高度）。此一沉降效應可能因流體通過層體使得材料變得更為密實而發生。此所述之全部實施例容器301層體之吸附劑隔間（例如容室）均可能發生上述現象，亦即當層體之尺寸因發生沉降效應而縮減時，流體之某些部分可能繞過該層，造成氣流繞行問題。吸附器處於一啟用狀態時通過容器之待淨化流體淨化及吸附器處於停用狀態時通過容器之再生流體皆可能發生上述問題。

如可見於圖2至圖9者，本案發明人為解決氣流繞行問題，特別設置氣流繞行預防機構900。此機構可用於在此所述之所有實施例，有效避免或至少大幅減輕上述問題。圖10至圖11顯示可用於本發明徑向吸附器200實施例之氣流繞行預防機構900範例實施例。

參照圖10至圖11，氣流繞行預防機構900可位於容器301腔室或凹穴內材料下游層DL與材料上游層UL之間（如圖2至圖9所示）。於某些垂直定向容器中，下游層DL可位於上游層UL上方。

氣流繞行預防機構900可具有如同層體隔板之配置，其包括至少一受壓而向外伸長之彈簧903（例如可壓縮至較短長度且受壓而延伸至拉長長度之螺旋彈簧、一可彈性壓縮沿其長度且受壓而向外延伸至較大長度之彈性體彈簧等等）。氣流繞行預防機構900亦可於其內、外側設有至少一與內側彈簧903對立之可延伸側面件904，以定義隔間901，在此隔間中，每一彈簧903位於上游與下游材料層UL與DL之間。

伸縮件904之材質可為撓性金屬、高溫橡膠片材、高溫彈性體片材、撓性片材（例如橡膠墊、橡膠片、彈性片等等）、可摺成壓縮狀態並指開為配置延伸狀態之可摺疊金屬或其他類型可隨彈簧903自壓縮位置伸長之動作而自縮回位置伸展至延伸位置，且可耐受容器301內之操作條件之可摺疊材料或可伸縮材料。

在某些實施例中，伸縮件904可為環狀。例如，在某些實施例中，各伸縮件904可為一O形環或具有一環狀或圈狀結構（例如六腳環結構等等）。在其他實施例中，各伸縮件904可為一材料片或可於伸縮件延伸時伸長成為略微展開或展開狀態之摺疊材料。於其他實施例中，可有多個伸縮件904用以定義隔間901之不同側（例如隔間901之內側及外側）。

在由至少一伸縮件904所定義之隔間901內，各彈簧903之第一端可咬合上游層UL且彈簧903之對立第二端可咬合下游層DL。例如，各彈簧903之第一端可咬合（例如接觸）上游層UL篩網或容室之第一側，而各彈簧903之第二端可咬合（例如接觸）UL之下游層DL篩網或容室面向上游層之第一側。

待材料填入上游及下游層UL及DL後，材料重量及該等材料層之容室及／或篩網定位可使得彈簧903及伸縮件904退回一縮回位置，如圖10所示。在此位置，上游及下游層UL及DL可相隔一第一距離FD。在此縮回位置，伸縮件904可呈現摺疊或縮回狀態。伸縮件904及彈簧903之此一縮回位置可為吸附器首次安裝於設施以供使用時，該等層體及氣流繞行預防機構900之初始位置。

待流體通過吸附器200後，下游及上游層DL及UL之材料可沉降並因沉降效應而趨於密實填集。彈簧903及伸縮件904能夠因應沉降效應而變化，每一彈簧受壓自其縮回位置伸出至一更加延伸位置，且伸縮件904能夠自摺疊或縮回位置伸長至摺疊程度較低之更加延伸位置，藉此預防氣流繞行問題。伸縮件904在彈簧903驅動下延伸時，隔間901之尺寸放大，將原本可能因材料沉降而產生之空間填滿。於此位置，上游及下游層UL及DL可相隔一第二距離SD，此第二距離SD大於圖10所示初始位置所對應之層體間第一距離FD。受彈簧903延伸作用驅動而於側邊延伸至更加延伸位置之可延伸件904能夠阻擋流體，並確保流體通過材料，而不繞過材料層。

伸縮件904可在不同層體之間及／或支架（例如支架810）與層體層之間延伸。在某些實施例中，自同一下游層DL延伸至同一上游層UL之環狀伸縮件可定義至少一彈簧903所在隔間901之外周。於其他實施例中，一第一內側可具有一自下游層DL延伸至上游層UL及／或該上游層支架（例如支架810）之第一環狀伸縮件904，且隔間901之第二外側可具有一自不同下游層DL延伸至同一上游層UL或上游層支架（例如支架810）之第二環狀伸縮件904。

應知氣流繞行預防機構900可具有多個延伸位置，以配合層體大小因沉降效應而產生之動態變化。如此使得氣流繞行機構900能夠在操作期間因應層體趨於密實填集而持續延伸，藉此在吸附器200操作期間持續降低因材料沉降效應而可能發生之氣流繞行現象。

參照圖1至圖9，容器301亦可包括不同層體之洩放出口321，使一部分通過容器之流體得以在流體僅通過少於容器內所有材料層之後（例如當有兩個材料層時，僅通過一層，或當有三層時，僅通過1至2層），即自容器301輸出。例如，至少一洩放出口321（虛線中所示）可在流體僅通過第一層或通過第一及第二層（但尚未達第三層）之後輸出一部分流體。此部分經處理之流體可而後沿洩放輸出流121自洩放出口321流至不需流體通過容器301內其他層而更完全淨化之機器設備裝置。使用一或多個洩放出口321可使吸附器200能夠用於將輸入之流體處理成具有不同流體組成要求之多條程序氣流，為機器設備操作者提供更佳之操作靈活性。

洩放出口321可包括一閥門或其他類型之開閉機構，其可視需要啟閉洩放出口321，以產生所需之洩放輸出流121。例如，洩放出口321可於再生時期為封閉狀態，且可於吸附器200啟用時開啟，以分配洩放輸出流121。洩放出口321亦可用於在再生時期於一特定溫度下饋入額外再生氣體。

吸附器床之材料層（例如第一、第二及第三層等等。例如層體305、405、505、605、705、805、309、408、509、609、709、809、511、611、711及811等等）可為不同類型材料。例如，第一層、第二層及／或第三層可各包括下列之成分或成分組合：分子篩、礬土、矽土（例如矽膠）、金屬氧化物、用以去除一氧化碳及氫氣之氧化銅氧化錳混合物（CO/H₂ 去除）、用以去除氧化亞氮之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除一氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除二氧化碳之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）、用以去除氫之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）或用以自通過該等層體之流體（例如具有氣態化合物混合物之氣體、空氣等等）去除其他目標元素或目標元素組合之吸附劑材料或吸收劑材料（例如催化劑）。各材料層及／或材料層之各子層可包括用以去除目標化合物中一或多不同種目標元素（例如CO、H₂ 、水等等）之不同材料。各層材料可為有孔之固體微粒材料，以利自通過材料之流體（例如氣體）中吸附及／或吸收一或多材料。

應知徑向吸附器之實施例可經配置而使得通過腔室之流體流路沿不同徑向方向（例如第一徑向及第二徑向）通過不同材料層。流體之第一徑向可為當流體通過一或多個材料層時自腔室外側區域流至內側區域之流路流段。流體之第二徑向可為當流體通過一或多個材料層時自腔室內側區域流至外側區域之流路流段。在其他實施例中，流體之第一徑向可為當流體通過一或多個材料層時自腔室內側區域流至外側區域之流路流段，且流體之第二徑向可為當流體通過一或多個材料層時自腔室外側區域流至內側區域之流路流段。

在某些實施例中，容器腔室可經定義而使得流體在腔室內自入口202流向出口210時，其至少一流段可沿軸向行進，所述軸向係橫斷或正交於第一徑向及／或一第二徑向（例如垂直流經至少一材料層之氣流，如圖8及圖9之實施例所示）。

如在此所述之徑向吸附器200實施例可避免或減少使用可能提高設計複雜度及製造困難度之中間篩網元件。去除中間篩網元件（或減少可能需要使用之篩網元件數量）可大幅簡化徑向吸附器設計，並具體降低徑向吸附器之製作及操作成本。例如，本發明不需使用中間篩網元件之實施例可避免作用於習知徑向吸附器中間篩網元件之應力問題。在中間篩網元件數量較少之本發明實施例中，解決上述應力問題之難度亦可降低。

此外，可透過分離材料層之定位而使上述層體具有充足之尺寸，因此當流體通過層體並接觸層體中之固體微粒材料時，層體能夠大幅或完全去除流體中之一或多種目標成分（例如水、CO₂ 、N₂ O、H₂ 、CO等等）。如此有助於節省為解決習知具有中間篩網之多層徑向吸附器之熱變動及應力問題而產生之製造、維護及操作成本，同時亦可改善吸附器淨化操作，避免有害流體化效應。使用本發明氣流繞行預防機構900可進一步加強上述效果及影響。

應知在此所提供之實施例可因應特定設計目標或特定設計標準而進行修改。例如，用以使機器設備之不同單位相互達成流體連通之閥門、管路及其他導管元件（例如導管連接機構、管道、密封件等等），可於佈局上經安排以達成配合機器設備可用面積、機器設備大小及其他設計考量之特定機器設備佈局設計需求。在另一範例中，可就通過徑向吸附器及通過其他機器設備元件之流體調整其流速、壓力及溫度以適應不同機器設備設計配置及其他設計標準。在又一範例中，吸附系統107中徑向吸附器之數量及其排列方式可經調整而符合特定設計標準。在又一範例中，徑向吸附器200、吸附系統107及機器設備1中結構組建之材料組成可為達成特定設計標準要求所需之任何類型適合材料。

應知機器設備1之實施例可配置為空氣分離機器設備或其中使用至少一徑向吸附器200之其他類型之機器設備。所述機器設備、吸附系統及徑向吸附器可各自包括程序控制元件，用以監視並控制操作（例如溫度及壓力感應器、流速感應器、自動化程序控制系統具有至少一包括一處理器、非暫態記憶體及至少一用以與感應器元件、閥門及控制器通訊之收發器之工作站，為可在工作站及／或機器設備之另一電腦裝置上運行之自動化程序控制系統提供一自動化程序控制系統使用者介面）。

於另一範例中，本發明之一種具體特徵（不論單獨描述或做為實施例之一部分而加以描述）可結合其他個別描述之特徵，或其他實施例之部分。因而在此所述各種實施例之元件及動作可相互結合以提供更多實施例。雖然本文及附圖係針對徑向吸附器、吸附系統、具有包含一或多個徑向吸附器之吸附系統之機器設備及其製作與使用方法之特定範例實施例進行說明，應知本發明並不以此為限，而可在以下請求項所界定之範圍內以其他方式實施及實踐。

100:機器設備 103:壓縮機 105:冷卻器 107:吸附系統 107a:第一吸附器/第一徑向吸附器 107b:第二吸附器/第二徑向吸附器 110:下游系統 111:其他裝置 112:加熱器 115:廢棄物去除系統 121:輸出流 200:吸附器 202:入口 210:出口 301:容器 303:第一外環導管結構 304:配流板 305:第一材料層/第一層 306:流路 307:內導管結構/第一內環導管結構 308:第二外環導管結構 309:第二材料層/第二層 321:洩放出口 401:容器 403:第一內環導管結構 404:第二內環導管結構/第二內環結構 405:第一材料層/第一層 406:流路 407:第一外環導管結構/第一外環結構 408:第二材料層/第二層 503:第一外環導管/第一外導管 504:第一內導管 505:第一材料層/第一層 506:第二內導管 507:第二外導管 509:第二材料層/第二層 511:第三材料層/第三層 516:流路 517:流路 603:第一外環導管 604:第一內導管 605:第一材料層/第一層 606:第二內導管 607:第二外導管 609:第二材料層/第二層 611:第三材料層/第三層 616:流路 617:流路 621:第一外篩網 622:第二內篩網 623:第三中間篩網 703:第一外環導管 704:第一內導管 705:第一材料層/第一層 707:第二外導管 709:第二材料層/第二層 711:第三材料層/第三層 716:流路 803:第一外環導管 804:第一內導管 805:第一材料層/第一層 807:第二外導管/外導管 809:第二材料層/第二層 810:支架 811:第三材料層/第三層 812:入口側 813:出口側 816:流路 900:氣流繞行預防機構 903:彈簧 904:伸縮件 D:直徑 DL:下游層 L:長度 UL:上游層

附圖描繪本發明吸附器、徑向吸附器、含徑向吸附器系統及其製作與使用方法之範例實施例。應知相同之組件係標以相同之參考示數。 圖1為採用吸附器系統範例實施例之機器設備範例實施例方塊圖。 圖2為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第一範例實施例示意圖。 圖3為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第二範例實施例示意圖。 圖4為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第三範例實施例示意圖。 圖5為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第四範例實施例示意圖。 圖6為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第五範例實施例示意圖。 圖7為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第六範例實施例示意圖。 圖8為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第七範例實施例示意圖。 圖9為機器設備100之吸附系統107中所包括之徑向吸附器第八範例實施例示意圖。 圖10為可用於圖1至圖9徑向吸附器實施例之範例氣流繞行預防機構900示意圖。層體隔板可位於相鄰吸附劑層之間，處於第一位置，所述第一位置亦可稱為壓縮位置或縮回位置。 圖11類似於圖10，描繪範例氣流繞行預防機構900可位於相鄰層體間，處於第二位置，所述第二位置亦可稱為延伸狀態。

100:機器設備

103:壓縮機

105:冷卻器

107:吸附系統

107a:第一吸附器/第一徑向吸附器

107b:第二吸附器/第二徑向吸附器

110:下游系統

111:其他裝置

112:加熱器

115:廢棄物去除系統

121:輸出流

200:吸附器

Claims (12)

1. 一種徑向吸附器，其係包含：一容器，該容器具有一腔室、一與該腔室流體連通之入口及一與該腔室流體連通之出口；多個位於該腔室內部之材料層，所述材料層包括一第一材料層，毗鄰位於該腔室內之一第二材料層，該第一材料層包括一第一材料且該第二材料層包括一不同於該第一材料之第二材料，所述材料層亦包括一位於該腔室內部之第三材料層，該第三材料層包含一第三材料，該第三材料不同於該第一材料且亦不同於該第二材料；該容器亦具有至少一形成於或位於該腔室內部之導流結構，用以導引該流體在該腔室內流動並流經該等材料層，該至少一導流結構，其係經配置而使得該流體自該腔室之一外側區域流至該腔室之一內側區域以通過該等材料層並/或使得該流體自該內側區域流向該外側區域以通過該等材料層；其中該至少一導流結構包括以下一者：(i)一第一內導管，可接收來自該入口之流體，並將該流體導引至該第一材料層之一內側，使該流體流過該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之一外側；及一第一外導管，可接收來自該第二材料層之該外側之流體，並將該流體導引至該第三材料層之一外側，使該流體流經該第三材料層；及(ii)一第一外導管，可接收來自該入口之流體，並將該流體導引至該第一材料層之一外側，使該流體流過該第一材料層及該第二材料層至該第 二材料層之一內側；及一第一內導管，可接收來自該第二材料層之該內側之流體，並將該流體導引至該第三材料層之一內側，使該流體流經該第三材料層。
2. 如請求項1所述之徑向吸附器，其中該至少一導流結構包括(i)該第一內導管，可接收來自該入口之流體，並將該流體導引至該第一材料層之該內側，使該流體流過該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之該外側；及該第一外導管，可接收來自該第二材料層該外側之流體，並將該流體導引至該第三材料層之該外側。
3. 如請求項1所述之徑向吸附器，其中該至少一導流結構包括(ii)該第一外導管，可接收來自該入口之流體，並將該流體導引至該第一材料層之該外側，使該流體流過該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之該內側；及該第一內導管，可接收來自該第二材料層該內側之流體，並將該流體導引至該第三材料層之該內側。
4. 如請求項1所述之徑向吸附器，其中該至少一導流結構包括(ii)該第一外導管，可接收來自該入口之流體，並將該流體導引至該第一材料層之該外側，使該流體流過該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之該內側；及該第一內導管，可接收來自該第二材料層該內側之流體，並將該流體導引至該第三材料層之該內側；且亦包括一第二外導管，可接收來自該第三材料層該外側之流體，並將該流體導引至該容器之該出口。
5. 如請求項1所述之徑向吸附器，其中該第三材料層係容設於一錐狀容室內。
6. 如請求項5所述之徑向吸附器，其中該第三層之該內側尺寸小 於該第三材料層之該外側。
7. 如請求項1所述之徑向吸附器，包含：一第一氣流繞行預防機構，位於該第三材料層與該第一材料層之間；及/或一第二氣流繞行預防機構，位於該第三材料層與該第二材料層之間。
8. 如請求項7所述之徑向吸附器，其中：該第一氣流繞行預防機構包含：至少一第一彈簧；一第一伸縮件，定義一第一隔間之至少一部分；該至少一第一彈簧位於該第一隔間內，該第一彈簧以一第一端咬合該第一材料層，並以一第二端咬合該第三材料層，因此當該流體通過第一材料層及第三材料層而使第一材料及/或第三材料更為密實填集，從而產生沉降效應時，該第一伸縮件在此沉降效應作用下延伸穿過該至少一第一彈簧。該第二氣流繞行預防機構包含：至少一第二彈簧；一第二伸縮件，定義一第二隔間之至少一部分；該至少一第二彈簧位於該第二隔間內，該第二彈簧以一第一端咬合該第二材料層，並以一第二端咬合該第三材料層，因此當該流體通過第二材料層及第三材料層而使第二材料及/或第三材料更為密實填集，從而產生沉降效應時，該第二伸縮件在此沉降效應作用下延伸穿過至少第二彈簧。
9. 一種吸附系統，包含一第一吸附器及一第二吸附器，兩者佈置 為並行操作，因此當該第一吸附器處於一啟用狀態時，該第二吸附器處於一停用狀態，且當該第二吸附器處於一啟用狀態時，該第一吸附器處於一停用狀態；當處於該第一吸附器之該啟用狀態時，該第一吸附器淨化通過該第一吸附器之流體，當處於該第一吸附器之該停用狀態時，該第一吸附器接收一再生流體流動以進行吸附劑再生；當處於該第二吸附器之該啟用狀態時，該第二吸附器淨化通過該第二吸附器之流體，當處於該第二吸附器之該停用狀態時，該第二吸附器接收一再生流體流動以進行吸附劑再生；該第一吸附器為請求項1所述之徑向吸附器，且該第二吸附器亦為請求項1所述之徑向吸附器。
10. 一種包含請求項9所述吸附系統之機器設備，該機器設備亦包含：用於壓縮該流體以將該流體饋入該吸附系統。
11. 一種使一流體通過一徑向吸附器之方法，其中該徑向吸附器為如請求項1所述之徑向吸附器，及所述方法包含：(a)使流體自該徑向吸附器之該容器之該入口流至可接收來自該入口之流體該第一內導管，並將該流體導引至位於該容器內之該第一材料層之該內側；(b)使該流體流經該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之該內側；(c)使通過該第二材料層之該流體流至該第一外導管之一入口開口； (d)導引該流體，從而使該流體自該第一外導管流至該第三材料層，以通過該第三材料層；及(e)待該流體已通過至少該第一材料層，該第二材料層及該第三材料層之後，使該流體流出該容器之該出口。
12. 一種使一流體通過一徑向吸附器之方法，其中該徑向吸附器為如請求項1所述之徑向吸附器，及所述方法包含：(a)使流體自該徑向吸附器之該容器之該入口流至可接收來自該入口之流體的該第一外導管，並將該流體導引至位於該容器內之該第一材料層之該外側；(b)使該流體流經該第一材料層及該第二材料層至該第二材料層之該內側；(c)使通過該第二材料層之該流體流至該第一內導管之一入口開口；(d)導引該流體，從而使該流體自該第一內導管流至在該容器內之該第三材料層，以通過該第三材料層；及(e)待該流體已通過至少該第一材料層，該第二材料層及該第三材料層之後，使該流體流出該容器之該出口。