WO1998003246A1 - Procede et installation de traitement d'un melange gazeux par adsorption a variation de pression - Google Patents

Procede et installation de traitement d'un melange gazeux par adsorption a variation de pression Download PDF

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WO1998003246A1
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Dominique Rouge
Jacques Labasque
Jean-Yves Letellier
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L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude
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Definitions

  • the present invention relates to a process for treating a gaseous mixture by adsorption with pressure variation, of the type in which, in at least one container containing a mass of adsorbent, a cycle is carried out comprising (a) a production phase in which the mixture is circulated, in a so-called co-current direction, from one end, called the inlet, to another end, called the outlet, of the container, and (b) a phase of regeneration of the adsorbent , the container comprising on the one hand, on the side of its outlet, beyond the mass of adsorbent in the co-current direction, a free volume, called production dead volume, which is in permanent communication with the side end exit of the mass of adsorbent, and on the other hand, on the side of its entry, before the mass of adsorbent in the co-current direction, a free volume, called dead volume supply, which is in permanent communication with the inlet side end of the adsorbent mass.
  • the invention applies in particular to the production of
  • the pressures in question are absolute pressures.
  • pressure variation adsorption or
  • PSA Pressure Swing Adsorption
  • the yield which is the ratio of the volume of gas (for example oxygen) produced to the volume of said gas contained in the treated gas mixture (volumes measured under normal temperature and pressure conditions);
  • - productivity which is the quantity of gas produced per unit of time and unit of volume of adsorbent (unit: Nm 3 / hm 3 );
  • the cost C of the gas produced can be defined by the following formula:
  • ES represents specific energy p e represents the price of energy çç represents a capital charge which covers not only depreciation, but also maintenance, taxes, etc.
  • PA is the annual production.
  • C represents the unit cost of the gas produced.
  • the object of the invention is to make it possible to obtain a low production cost, in particular with a minimized specific energy expenditure and / or a reduced investment, in a particularly convenient and simple manner for the design and implementation of the installation.
  • the subject of the invention is a method of the aforementioned type, characterized in that:
  • the ratio S / V is chosen, where S denotes the area of the heat exchange surface with the outside of the assembly consisting of the mass of adsorbent and the two dead volumes, and where V is the volume of the same set, at a value lower than 6m "' '; and - We choose the production dead volume at a value between substantially 10% and substantially 60% of the volume of the mass of adsorbent.
  • the dead volume produced is advantageously chosen in the vicinity of 10% of the volume of the mass of adsorbent.
  • the invention also relates to an installation intended for the implementation of the method defined above.
  • This installation of the type comprising at least one container containing a mass of adsorbent and defining an inlet, through which the mixture enters the production phase, and an outlet, through which the production gas leaves, the mixture circulating through the container in a direction known as co-current during the adsorption phase, the container comprising on the one hand, on the side of its outlet, beyond the mass of adsorbent in the co-current direction, a free volume, said volume dead production, which is in permanent communication with the end on the outlet side of the mass of adsorbent, and on the other hand, on the side of its entry, before the mass of adsorbent in the co-current direction, a free volume, said supply dead volume, which is in permanent communication with the inlet side end of the adsorbent mass, is characterized in that:
  • the S / V ratio where S denotes the area of the heat exchange surface with the exterior of the assembly consisting of the mass of adsorbent and the two dead volumes, and where V is the volume of the same assembly , is less than 6m "1 ; and - the production dead volume has a value between substantially 10% and substantially 60% of the volume of the mass of adsorbent.
  • the adsorbent can in particular be a molecular sieve comprising at least one zeolite of the 5A or LiX type.
  • the installation can in particular comprise one, two or three identical containers. Examples of implementation of the invention will now be described with reference to the attached drawing, in which:
  • FIG. 1 schematically shows an installation according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram which illustrates a cycle implemented in the installation of Figure 1.
  • the installation shown in Figure 1 is intended to produce oxygen at a purity at least equal to 90% from atmospheric air. It essentially comprises two identical adsorbers 1 and 2, a compressor 3, a vacuum pump 4 and a set of pipes and valves. It further comprises the usual adjustment and control means which allow the cycle which will be described later to be implemented automatically.
  • each adsorber 1, 2 comprises a bottle 5 of generally cylindrical shape with a vertical axis in which a mass or bed of adsorbent 6 is held between a lower horizontal inlet grid 7 and a upper horizontal outlet grid 8. There is thus a free space 9 between the grid 7 and the inlet, or lower end, 10 of the bottle, and another free space 11 between the grid 8 and the outlet, or upper end, 12 from the bottle.
  • the compressor or blower 3 draws atmospheric air and discharges it, under moderate overpressure, into a supply line 13 connected to the inlet 10 of the two adsorbers by respective lines 14 each provided with a valve 15.
  • the suction of the pump 4 is connected to a purge pipe 16 which is itself connected to the two inlets 10 by respective pipes 17 each provided with a valve 18.
  • the pipe 14 and the pipe 17 are join in a pipe 19 which opens into the inlet 10.
  • a production line 20 provided with a valve 21 starts from the outlet 12 of each adsorber.
  • a “dead feed volume” or VMA 26, as well as a “dead production volume” or VMP 27, are defined for each adsorber, indicated by dotted lines in FIG. 1.
  • the VMA 26 is the volume which is permanently in communication with the inlet end of the bed 6. It is therefore, in the example illustrated, the sum of the volume of the pipe 14 downstream of the valve 15, of the volume of the pipe 17 upstream (relative to the pumping direction) of the valve 18, of the pipe 19, and of the free inlet space 9.
  • VMP 27 is the sum of the volumes of the pipe 20 between the outlet 12 of the bottle 5 and the valve 21, of the pipe 22 between the pipe 20 and the valve 23, of the pipe 24 between the pipe 20 and valve 25, and free outlet space 11.
  • the dimensioning and configuration of the adsorbers 1 and 2 and the installation pipes are chosen so that the following two relationships are verified for each adsorber: (1) The S / V ratio, where S denotes the heat exchange surface with the outside of the assembly constituted by the adsorbent bed 6 and the dead volumes 26 and 27, and / or V is the volume of the same assembly, is less than 6 m ′ . This dimensioning aims to ensure a substantially adiabatic operation of the adsorber. (2) The ratio of VMP 27 to the volume of the adsorbent bed
  • step (b1) in which all the gas from the outlet of the adsorber is sent into the production line 25, and, from t1 to t2, a second step (a2) in which part of the gas produced is also sent against the current in the other adsorber, then in step (b3) of elution described below.
  • step (b1) of first co-current decompression the decompression gas being sent against the current in the other adsorber in step (b4) of first recompression against the current, described below .
  • the pressure is PE1 ⁇ P1.
  • the invention applies to the various usable adsorbents (molecular sieves of type 5A or LiX in particular), to installations comprising more or less than two adsorbers, and to the various purities of oxygen, between 90 and 95% approximately, which is usually obtained in PSA installations.
  • adsorbent bed 6 is preceded by a second adsorbent bed, in particular of alumina, intended essentially to dehydrate the incoming air, this second bed must be considered as being part of the dead feed volume, because the corresponding volume does not participate in the separation N2 / 02 sought.

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Abstract

Le dimensionnement de chaque adsorbeur (1, 2) est choisi de manière qu'il fonctionne en mode sensiblement adiabatique et que son volume mort production (27), qui est le volume libre en communication permanente avec l'extrémité côté sortie de la masse d'adsorbant (6), soit compris entre 10 % et 60 % du volume de la masse d'adsorbant. Application à la production d'oxygène à partir d'air atmosphérique.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT D'UN MELANGE GAZEUX PAR ADSORPTION A VARIATION DE PRESSION.
La présente invention est relative à un procédé de traitement d'un mélange gazeux par adsorption à variation de pression, du type dans lequel, dans au moins un récipient contenant une masse d'adsorbant, on met en oeuvre un cycle comprenant (a) une phase de production dans lequel on fait circuler le mélange, dans un sens dit co- courant, d'une extrémité, dite entrée, à une autre extrémité, dite sortie, du récipient, et (b) une phase de régénération de l'adsorbant, le récipient comportant d'une part, du côté de sa sortie, au-delà de la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort production, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté sortie de la masse d'adsorbant, et d'autre part, du côté de son entrée, avant la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort alimentation, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté entrée de la masse d'adsorbant. L'invention s'applique en particulier à la production d'air enrichi en oxygène, notamment contenant au moins 90 % d'oxygène, à partir d'air atmosphérique.
Les pressions dont il est question sont des pressions absolues. L'expression "adsorption à variation de pression" ou
PSA (Pressure Swing Adsorption) s'entend au sens large, c'est-à-dire que la haute pression du cycle soit égale ou supérieure à la pression atmosphérique et que la basse pression du cycle soit égale ou inférieure à la pression atmosphérique. On sait que les performances d'un procédé PSA s'apprécient par l'intermédiaire de plusieurs facteurs, qui sont, dans l'exemple précité :
- le rendement, qui est le rapport du volume de gaz (par exemple oxygène) produit au volume dudit gaz contenu dans le mélange gazeux traité (volumes mesurés dans des conditions normales de température et de pression); - la productivité, qui est la quantité de gaz produit par unité de temps et unité de volume d'adsorbant (unité : Nm3/h.m3);
- l'énergie spécifique, qui est l'énergie consommée par unité de volume de gaz produit mesurée dans des conditions normales de température et de pression (unité : kWh/Nm3); et
- l'investissement, qui est le coût d'une installation type assurant le procédé (unité : FF).
Lorsqu'on modifie les paramètres d'une installation
PSA, on influe généralement dans des sens différents sur les quatre facteurs ci-dessus. Il est par suite particulièrement difficile de prévoir ce que sera le coût final du gaz (notamment de l'oxygène) produit, d'autant plus que de nombreux phénomènes physiques relativement mal maîtrisés, tels que la cinétique d'adsorption/désorption, sont influencés. Le coût C du gaz produit peut être défini par la formule suivante :
C = ((ES x pe) + (ce x 1))/ PA, où
ES représente l'énergie spécifique pe représente le prix de l'énergie çç représente une charge de capital qui recouvre non seulement l'amortissement, mais aussi la maintenance, les taxes, etc..
I est l'investissement, et
PA est la production annuelle.
Ainsi, C représente le coût unitaire du gaz produit. L'invention a pour but de permettre d'obtenir un faible coût de production, notamment avec une dépense d'énergie spécifique minimisée et/ou un investissement réduit, d'une manière particulièrement commode et simple pour la conception et la mise en oeuvre de l'installation. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que :
- on choisit le rapport S/V, où S désigne l'aire de la surface d'échange thermique avec l'extérieur de l'ensemble constitué de la masse d'adsorbant et des deux volumes morts, et où V est le volume du même ensemble, à une valeur inférieure à 6m"'' ; et - on choisit le volume mort production à une valeur comprise entre sensiblement 10 % et sensiblement 60 % du volume de la masse d'adsorbant.
Si, pour un coût donné du gaz produit, on veut rendre minimale la dispense d'énergie spécifique, on choisit avantageusement le volume mort production au voisinage de 10 % du volume de la masse d'adsorbant.
En revanche, si l'on veut privilégier un faible investissement, on choisit avantageusement le volume mort production au voisinage de 60 % du volume de la masse d'adsorbant.
L'invention a également pour objet une installation destinée à la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus.
Cette installation, du type comprenant au moins un récipient contenant une masse d'adsorbant et définissant une entrée, par laquelle pénètre le mélange en phase de production, et une sortie, par laquelle sort le gaz de production, le mélange circulant à travers le récipient dans un sens dit co-courant pendant la phase d'adsorption, le récipient comportant d'une part, du côté de sa sortie, au-delà de la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort production, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté sortie de la masse d'adsorbant, et d'autre part, du côté de son entrée, avant la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort alimentation, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté entrée de la masse d'adsorbant, est caractérisée en ce que :
- le rapport S/V, où S désigne l'aire de la surface d'échange thermique avec l'extérieur de l'ensemble constitué de la masse d'adsorbant et des deux volumes morts, et où V est le volume du même ensemble, est inférieur à 6m"1 ; et - le volume mort production a une valeur comprise entre sensiblement 10 % et sensiblement 60 % du volume de la masse d'adsorbant.
L'adsorbant peut notamment être un tamis moléculaire comprenant au moins une zéolite du type 5A ou LiX. Par ailleurs, l'installation peut notamment comprendre un, deux ou trois récipients identiques. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être décrits en regard du dessin annexé, sur lequel :
- la Figure 1 représente schématiquement une installation conforme à l'invention; et - la Figure 2 est un diagramme qui illustre un cycle mis en oeuvre dans l'installation de la Figure 1.
L'installation représentée sur la Figure 1 est destinée à produire de l'oxygène à une pureté au moins égale à 90% à partir d'air atmosphérique. Elle comprend essentiellement deux adsorbeurs identiques 1 et 2, un compresseur 3, une pompe à vide 4 et un ensemble de conduites et de vannes. Elle comprend de plus les moyens de réglage et de pilotage habituels qui permettent de mettre en oeuvre de façon automatisée le cycle qui sera décrit plus loin.
Dans le mode de réalisation schématisé sur la figure 1 , chaque adsorbeur 1 , 2 comprend une bouteille 5 de forme générale cylindrique à axe vertical dans laquelle une masse ou lit d'adsorbant 6 est maintenu entre une grille horizontale inférieure d'entrée 7 et une grille horizontale supérieure de sortie 8. Il existe ainsi un espace libre 9 entre la grille 7 et l'entrée, ou extrémité inférieure, 10 de la bouteille, et un autre espace libre 11 entre la grille 8 et la sortie, ou extrémité supérieure, 12 de la bouteille.
Le compresseur ou soufflante 3 aspire de l'air atmosphérique et le refoule, sous une surpression modérée, dans une conduite d'alimentation 13 reliée à l'entrée 10 des deux adsorbeurs par des conduites respectives 14 munies chacune d'une vanne 15. De même, l'aspiration de la pompe 4 est reliée à une conduite de purge 16 elle-même reliée aux deux entrées 10 par des conduites respectives 17 munies chacune d'une vanne 18. Pour chaque adsorbeur, la conduite 14 et la conduite 17 se réunissent en une conduite 19 qui débouche dans l'entrée 10.
Une conduite 20 de production munie d'une vanne 21 part de la sortie 12 de chaque adsorbeur. Une conduite d'équilibrage 22 munie d'une vanne 23, et une conduite d'élution 24 munie d'une vanne 25, relient en parallèle des points des deux conduites 20 situés en amont des vannes 21 par rapport au sens de circulation des gaz correspondant à la phase de production de l'adsorbeur. En aval des vannes 21 , les conduites 20 se réunissent en une conduite de production 25.
On définit pour chaque adsorbeur un "volume mort alimentation" ou VMA 26, ainsi qu'un "volume mort production" ou VMP 27, indiqués en traits pointillés sur la Figure 1.
Le VMA 26 est le volume qui est en permanence en communication avec l'extrémité d'entrée du lit 6. C'est donc, dans l'exemple illustré, la somme du volume de la conduite 14 en aval de la vanne 15, du volume de la conduite 17 en amont (par rapport au sens de pompage) de la vanne 18, de la conduite 19, et de l'espace libre d'entrée 9.
De même, le VMP 27 est la somme des volumes de la conduite 20 entre la sortie 12 de la bouteille 5 et la vanne 21 , de la conduite 22 entre la conduite 20 et la vanne 23, de la conduite 24 entre la conduite 20 et la vanne 25, et de l'espace libre de sortie 11.
Le dimensionnement et la configuration des adsorbeurs 1 et 2 et des conduites de l'installation sont choisis de manière que les deux relations suivantes soient vérifiées pour chaque adsorbeur : (1 ) Le rapport S/V, où S désigne la surface d'échange thermique avec l'extérieur de l'ensemble constitué par le lit d'adsorbant 6 et les volumes morts 26 et 27, et/ou V est le volume du même ensemble, est inférieur à 6 m' - . Ce dimensionnement vise à assurer un fonctionnement sensiblement adiabatique de l'adsorbeur. (2) Le rapport du VMP 27 au volume du lit d'adsorbant
6 est compris entre 10 % et 60 % environ.
En pratique, on réalisera l'installation de façon parfaitement symétrique.
Au moyen de cette installation, on met en service dans chaque adsorbeur un cycle que l'on a illustré à la Figure 2 en référence à l'adsorbeur 1. Si T désigne la durée du cycle, le fonctionnement de l'adsorbeur 2 s'en déduit par décalage dans le temps de T/2 . Dans l'exemple considéré, T = 80 s.
Sur la Figure 2, où les temps t sont portés en abscisses et les pressions absolues P en ordonnées, les traits orientés par des flèches indiquent les mouvements et destinations des courants gazeux hors de et vers l'adsorbeur.
Un exemple de cycle complet sera maintenant décrit pour un adsorbeur, par exemple l'adsorbeur 1 , en référence aux Figures 1 et 2. Dans l'exemple de la Figure 2, le cycle évolue entre deux pressions extrêmes, à savoir une pression haute ou maximale PM comprise entre la pression atmosphérique et 2 x 105 Pa environ et plus généralement entre 1 et 1 ,6 x 105 Pa environ, et une pression basse ou minimale Pm comprise entre 0,2 x 105 Pa et 0,5 x 105 Pa environ. Le cycle représenté, à titre illustratif, comporte les phases successives suivantes :
(a) De t = 0 à t2 , une phase d'adsorption à une pression évoluant d'une pression P1 intermédiaire jusqu'à la haute pression PM du cycle, P1 étant inférieure d'environ 0,1 x 105 Pa à PM. Dans cette phase, l'air à traiter est introduit à l'entrée de l'adsorbeur au moyen du compresseur 3.
Cette phase comprend une première étape (a ), de t =
0 à t1 , dans laquelle tout le gaz issu de la sortie de l'adsorbeur est envoyé dans la conduite de production 25, et, de t1 à t2, une seconde étape (a2) dans laquelle une partie du gaz produit est en outre envoyée à contre-courant dans l'autre adsorbeur, alors en étape (b3) d'élution décrite plus loin.
(b) De t2 à t5, une phase de régénération comprenant :
- de t2 à t3, une étape (b1) de première décompression à co-courant, le gaz de décompression étant envoyé à contre-courant dans l'autre adsorbeur en étape (b4) de première recompression à contre-courant, décrite plus loin. A l'instant t3, la pression est PE1 < P1.
- De t3 à t4, une étape de purge par pompage à contre- courant au moyen de la pompe 4, jusqu'à la basse pression Pm du cycle;
- de t4 à t5, une étape d'élution/pompage, accompagnée le cas échéant d'une légère remontée en pression. Au cours de cette étape, l'adsorbeur reçoit à contre-courant du gaz de production provenant de l'autre adsorbeur en étape (a2) de production, comme vu plus haut. (c) De t5 à T, une phase de recompression comprenant
- de t5 à t6, une étape (d ) de première recompression à contre-courant, jusqu'à une pression PE2 < PE1 , au moyen de gaz de première décompression à co-courant de l'autre adsorbeur en étape (b1 ); et
- de t6 à T, une étape (c2) de recompression finale à co-courant au moyen d'air à traiter, sans extraction de gaz de production, jusqu'à la pression P1 , par l'intermédiaire du compresseur 3.
Des simulations ont été réalisées pour évaluer les facteurs de performances indiqués plus haut. Les résultats, pour une teneur en oxygène de 93 % du gaz produit, sont rassemblés dans les tableaux I et II ci-dessous, dans lesquelles la base 100 a été adoptée pour tous les facteurs pour un VMP de 10 %.
Les simulations ont porté d'abord sur un mode sensiblement isotherme de fonctionnement, c'est-à-dire avec le rapport SA/ précité nettement supérieur à 6. Les résultats sont indiqués dans le tableau I ci-dessous.
TABLEAU I
VMP (%) Rendement Productivité Energie Investissement Coût de spécifique l'oxygène
10% 100 100 100 100 100
40% 94 102 107 101 103
On voit que la productivité du procédé est légèrement améliorée par le quadruplement des volumes morts production. En revanche, la dégradation du rendement est telle que l'énergie spécifique de l'unité est nettement détériorée. L'investissement restant à peu près stable, cela conduit à un coût accru de l'oxygène produit.
Ceci est conforme à ce qui est indiqué dans l'ouvrage "Gas séparation by adsorption processes" de Ralph T. Yang, Butterworths Séries, in Chemical Engineering, Butterworths, 1987.
Les simulations ont porté ensuite sur le mode sensiblement adiabatique de fonctionnement expliqué plus haut, c'est-à-dire avec le rapport SA/ nettement inférieur à 6, en l'occurence égal à 3. Les résultats sont indiqués dans le tableau II ci-dessous.
TABLEAU II
VMP Rendement Productivité Energie Investissement Coût de (%) spécifique l'oxygène
5% 100 97 100 103 102
10% 100 100 100 100 100
40% 98 106 102 98 99
60% 96 111 105 97 100
80% 92 112 110 98 102
De façon surprenante, en mode sensiblement adiabatique, la productivité est fortement favorisée par l'augmentation des VMP alors que la dégradation conjointe du rendement est beaucoup moins marquée qu'en fonctionnement en mode sensiblement isotherme. Ceci est probablement lié au double phénomène suivant. D'une part, la présence d'un VMP important fournit un volume de gaz accru disponible pour l'élution. D'autre part, la chaleur d'adsorption réchauffe la fin du lit d'adsorbant ainsi que le volume de gaz en question. Au total, la régénération est favorisée. Du point de vue économique, cette double évolution des performances du cycle laisse apparaître une plage de volumes morts production au sein de laquelle le coût de l'oxygène produit est minimal. Ici, la zone optimale est clairement [10 %; 60 %]. Sur cette plage, il est alors possible de favoriser tantôt l'énergie à (VMP = 10 %) tantôt le coût de l'installation (VMP = 60 %). Il est ainsi facile, en fonction du souhait de l'utilisateur et des conditions locales de coût de l'énergie, d'adapter l'unité industrielle pour avoir le procédé le plus performant.
Les résultats ci-dessus ont été confirmés expérimentalement avec une unité pilote, avec un rapport SA/ = 2, comme l'indique le tableau ci-dessous. TABLEAU III
VMP Rendement Productivité Energie Investissement Coût de (%) spécifique l'oxygène
10% 100 100 100 100 100
20% 100 103 100 98 99
En ce qui concerne la production d'oxygène, l'invention s'applique aux divers adsorbants utilisables (tamis moléculaires de type 5A ou LiX notamment), à des installations comportant plus ou moins de deux adsorbeurs, et aux diverses puretés d'oxygène, comprises entre 90 et 95 % environ, que l'on obtient habituellement dans les installations PSA.
Il est à noter que dans le cas où le lit d'adsorbant 6 est précédé d'un second lit d'adsorbant, notamment d'alumine, destiné essentiellement à déshydrater l'air entrant, ce deuxième lit doit être considéré comme faisant partie du volume mort alimentation, car le volume correspondant ne participe pas à la séparation N2/02 recherchée.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de traitement d'un mélange gazeux par adsorption à variation de pression, du type dans lequel, dans au moins un récipient (5) contenant une masse d'adsorbant (6), on met en oeuvre un cycle comprenant (a) une phase de production dans lequel on fait circuler le mélange, dans un sens dit co-courant, d'une extrémité (10), dite entrée, à une autre extrémité (12), dite sortie, du récipient, et (b) une phase de régénération de l'adsorbant, le récipient comportant d'une part, du côté de sa sortie, au-delà de la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre (27), dit volume mort production, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté sortie de la masse d'adsorbant, et d'autre part, du côté de son entrée, avant la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort alimentation (26), qui est en communication permanente avec l'extrémité côté entrée de la masse d'adsorbant, caractérisé en ce que :
- on choisit le rapport SA/, où S désigne l'aire de la surface d'échange thermique avec l'extérieur de l'ensemble constitué de la masse d'adsorbant (6) et des deux volumes morts (26, 27), et où V est le volume du même ensemble, à une valeur inférieure à 6m"1 ; et
- on choisit le volume mort production (27) à une valeur comprise entre sensiblement 10 % et sensiblement 60 % du volume de la masse d'adsorbant (6).
2 - Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que pour rendre minimale la dépense d'énergie spécifique, on choisit le volume mort production (27) au voisinage de 10 % du volume de la masse d'adsorbant (6). 3 - Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que, pour rendre minimale la dépense d'investissement, on choisit le volume mort production (27) au voisinage de 60% du volume de la masse d'adsorbant (6).
4 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mélange gazeux est de l'air éventuellement déshydraté et le gaz de production est de l'air enrichi en oxygène. 5 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz de production contient au moins 90% d'oxygène.
6 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la phase de régénération comprend une étape ((b2), (b3)) de mise sous vide du récipient (5).
7 - Installation de traitement d'un mélange gazeux par adsorption à variation de pression, du type comprenant au moins un récipient (5) contenant une masse d'adsorbant (6) et définissant une entrée (10), par laquelle pénètre le mélange en phase de production, et une sortie (12), par laquelle sort le gaz de production, le mélange circulant à travers le récipient dans un sens dit co-courant pendant la phase d'adsorption, le récipient comportant d'une part, du côté de sa sortie, au-delà de la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre (27), dit volume mort production, qui est en communication permanente avec l'extrémité côté sortie de la masse d'adsorbant, et d'autre part, du côté de son entrée, avant la masse d'adsorbant dans le sens co-courant, un volume libre, dit volume mort alimentation (26), qui est en communication permanente avec l'extrémité côté entrée de la masse d'adsorbant, caractérisée en ce que : - le rapport S V, où S désigne l'aire de la surface d'échange thermique avec l'extérieur de l'ensemble constitué de la masse d'adsorbant (6) et des deux volumes morts (26, 27), et où V est le volume du même ensemble, est inférieur à 6m"1 ; et
- le volume mort production (27) a une valeur comprise entre sensiblement 10 % et sensiblement 60 % du volume de la masse d'adsorbant (6).
8 - Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'adsorbant est un tamis moléculaire comprenant une zéolite du type 5A ou LiX. 9 - Installation suivant la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un, deux ou trois récipients identiques (1 , 2).
10 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une pompe à vide (4) adaptée pour être reliée à l'entrée (10) du récipient (5).
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