WO2012022376A1 - Vorrichtung und verfahren zur abtrennung von stickstoff - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for the separation of nitrogen from a nitrogen-containing gas mixture, in particular for the separation of nitrogen from air.
  • nitrogen is the most commonly used inert gas in the industry.
  • inert gas are intensification, fire prevention, corrosion prevention, welding and lamp filling gas.
  • Nitrogen is also used to fill aircraft tires.
  • the pure nitrogen prevents aircraft tires from catching fire from the inside due to the high level of heat during landing or during take-off.
  • Nitrogen is also used in beverage dispensers when a high dispensing pressure is required. In this case, nitrogen is used together with carbon dioxide as a mixed gas. Since nitrogen does not dissolve in the drink, it can be tapped without too much foam even at higher pressures.
  • nitrogen is obtained from air, which contains this in a proportion of about 78%.
  • Another component of air is oxygen at around 21%.
  • air still contains argon (0.9%), carbon dioxide (about 0.04%), hydrogen and other gases in trace amounts.
  • the air is passed under pressure through hollow fiber membranes, with the smaller molecules, such as oxygen and argon, largely diffusing through the membrane wall due to their small size, leaving a substantially nitrogen-enriched gas stream in the hollow fiber.
  • Advantages of nitrogen generators based on membranes is the comparatively simple, low-maintenance and therefore cost-effective design. However, only nitrogen purities of 94 to 98% can be obtained.
  • a nitrogen generator which operates on the principle of pressure swing adsorption comprises two or more containers with adsorbent.
  • the adsorbent in the first container is saturated, it is switched over to the second container for the production of nitrogen and the adsorbent in the first container is regenerated.
  • molecular sieves in particular carbon molecular sieve (CMS) are used in the rule.
  • CMS carbon molecular sieve
  • Molecular sieves such as carbon molecular sieves have a defined pore size. The small molecules such as oxygen entering the pores are separated from the larger molecules, for example nitrogen.
  • these methods are size exclusion chromatography where smaller molecules are physically adsorbed and removed from the gas stream. The larger molecules flow through the adsorption bed essentially unhindered and can be recovered as products.
  • the air is preferably purified before it is fed to the membrane or the adsorbent, for example filtered, and dried.
  • the content of nitrogen in the nitrogen-enriched product gas which with a nitrogen generator on Membrane base is not constant, but varies depending on factors such as the volume flow of the supplied gas and the humidity. For example, depending on the humidity, the membranes change their volume, that is to say they can swell or shrink depending on the humidity, which leads to changed filter properties and thus to a changed composition of the product gas.
  • a nitrogen generator for recovering nitrogen from air or nitrogen-containing gases comprising a first component with membranes for separating nitrogen and a second component connected downstream of the first component with at least one Adsorber- chamber which is filled with molecular sieve, downstream from the first component, a gas analyzer is provided.
  • the gas analyzer downstream of the first component measures the composition of the product stream exiting the first component. If a deviation from a desired setpoint is detected, the operating parameters of the second component can be set such that, as a result, a nitrogen product stream with a constant nitrogen content is obtained.
  • any gas analyzer known for gas analysis can be used for the present invention.
  • a suitable example is a conventional oxygen analyzer, such as an oxygen sensor.
  • the second component has at least two adsorber chambers which allow mutual operation.
  • the present invention relates to a method for separating nitrogen from air or nitrogen-containing gases with the nitrogen generator according to the invention, wherein the air or the nitrogen-containing gas mixture is supplied to the first component with membranes and passed through the membranes, wherein a nitrogen-enriched gas stream is obtained, and the nitrogen-enriched gas stream is fed to an adsorber chamber for further enrichment of the nitrogen in the gas stream, and the resulting nitrogen product stream is removed.
  • the present invention combines the advantages of membrane technology such as ease of construction and low maintenance with the advantages of pressure swing adsorption such as high cleanliness.
  • the gas stream with nitrogen for example to a degree of purity of 95%.
  • This gas stream, which essentially already consists of nitrogen, is further purified in a second stage in an adsorber chamber filled with molecular sieve. Since the gas stream supplied to the adsorber chambers is already substantially pure nitrogen, high purity nitrogen product streams can be obtained with relatively low gas feed rates.
  • the process of the present invention can significantly reduce the amount of gas required to produce high purity nitrogen.
  • the regeneration is carried out by pressure release.
  • the problem here is that the molecular sieve is exposed to high pressure fluctuations, wherein during the pressure release, the individual carbon molecular sieve particles rub against each other and so it comes to abrasion, which affects the performance of the molecular sieve and its lifetime as a result.
  • the adsorber chambers Since, according to the invention, the nitrogen stream supplied contains only small amounts of fresh gases, the adsorber chambers have an extremely long service life, so that the individual chambers have to be regenerated less often, thereby sparing the molecular sieve.
  • membranes and molecular sieves known for nitrogen removal from air or nitrogen-containing gas mixtures can be used for the present invention.
  • hollow fiber membranes are used, wherein a plurality of individual hollow fiber membranes to membrane bundles, also called membrane modules, can be summarized.
  • the number of hollow fiber membranes or membrane modules in the first component is not particularly limited. It can be freely chosen according to need and application.
  • the first component preferably contains at least one membrane module made of a plurality of hollow-fiber membranes.
  • Preferred molecular sieves are carbon molecular sieves.
  • the first component with the membranes may be preceded by further components, such as an air compressor for generating compressed air, an air treatment for drying the (compressed) air, a filter system, etc.
  • an air compressor for generating compressed air for generating compressed air
  • an air treatment for drying the (compressed) air for drying the (compressed) air
  • a filter system etc.
  • Figure 1 sketchily an embodiment of the invention
  • Nitrogen generator for separating nitrogen from air or nitrogen-containing gas mixtures
  • Figure 2 is a longitudinal section through an example of another
  • x stands for a valve
  • the first component with membranes is designated by reference numeral 1.
  • the first component 1 here has three membrane modules 2, wherein a plurality of hollow-fiber membranes is combined for each membrane module.
  • Each membrane module 2 has a feed line for air or another nitrogen-containing gas mixture and a discharge line for the nitrogen-enriched gas stream.
  • the individual derivatives can, as shown in FIG. 1, open into a common line.
  • the common line opens into the adsorber 4 and 5 of a second component 3.
  • the supply is controlled by valves x.
  • the left chamber 4 is the active chamber available for the nitrogen separation, the right chamber 5 is regenerated.
  • a gas analyzer 6 is provided between first component 2 and second component 3.
  • the gas analyzer 6 measures the composition of Nitrogen-enriched product stream leaving the first component 2. If a deviation from a desired setpoint value is determined, the operating parameters of the second component 3 can be varied so that, as a result, a nitrogen product stream having a constant composition can be obtained.
  • the regulation of the operating parameters can be done manually or automatically via a control unit as needed.
  • control is carried out by the gas analyzer itself.
  • Examples of operating parameters of the second component which can regulate the gas composition of the product flow of the second component, are the volume flow through which the adsorber chambers flow, the pressure with which the process gas is supplied to the adsorber chambers, etc.
  • Adsorberhuntn 4, 5 used also the switching point at which the gas separation is switched from one chamber to the other chamber, can be changed.
  • separate discharges 7 are provided.
  • more than two adsorber chambers 4, 5 may be provided.
  • the individual adsorber chambers 4, 5 may be followed by another analyzer 8 for controlling the gas composition.
  • further measuring devices can be provided in the gas line before entry into the adsorber chambers 4, 5, such as mass flow devices, volume flow devices and so on.
  • a memory for storing the nitrogen flow may be provided between the first component 1 and the second component 3.
  • a memory is advantageous if the second component 3 comprises only a single adsorber chamber.
  • the prepurified nitrogen stream from the first component 1 can be stored during the regeneration phase of the adsorber.
  • a memory is also advantageous for the compensation of pressure fluctuations, for example when changing the individual adsorber chambers 4, 5.
  • a line 9 is provided, wherein the derivative is controlled by valves x.
  • the invention also includes an assembly in which the first and second components are housed in a common housing.
  • the nitrogen generator according to the invention may have an order of magnitude of commercially available gas cylinders and, like them, is easy to transport.
  • FIG. 2 An embodiment of an aggregate according to the invention is shown in FIG. 2.
  • the aggregate has essentially the same shape as a commercially available gas cylinder with a round cross section.
  • Figure 3 shows a cross section through the unit and illustrates its structure.
  • the first component 1 with membranes 2 forms the middle part of the unit and extends substantially over the entire length from bottom to top.
  • the first component 1 is in each case concentrically surrounded by a first adsorber chamber 4 and a second adsorber chamber 5, which can be operated alternately.
  • a gas analyzer (not shown in the figure) is provided between the first component 1 and the second component 2 in the nitrogen line 15, which connects the first component 1 with the absorber chambers 4, 5 of the second component.
  • An example of a suitable gas analyzer is conventional oxygen sensors.
  • the first component 1 is supplied via a feed line 12 air, preferably compressed air, and flows through the first component 1 from bottom to top.
  • the first component 1 comprises a cavity 13 which concentrically surrounds the hollow-fiber membranes of the membrane module 2.
  • the oxygen in the supplied air exits from the hollow fiber bundles in this cavity 13 and can be discharged from there via an oxygen discharge 14 from the unit.
  • the nitrogen leaves the first component 1 via a nitrogen line 15 which is connected both to the first adsorber chamber 4 and to the second adsorber chamber 5.
  • the nitrogen product stream leaves the adsorber chambers 4, 5 via a nitrogen outlet 18 and is fed to a nitrogen reservoir 19.
  • the nitrogen accumulator 19 is designed as a ring-wound high-pressure pipe accumulator, the nitrogen stream being supplied to the accumulator 19 via a high-pressure compressor 20.
  • the nitrogen can then be taken from the aggregate via a nitrogen outlet 21.
  • the adsorber chambers 4, 5 are also connected to a discharge for desorbed gases, which is not shown here.
  • the gas analyzer can, the switching valves 17, 16 downstream or upstream. According to one embodiment, it is connected upstream of the switching valves 16, 17.
  • the gas analyzer is preferably provided in the common supply line to the adsorber chambers 4, 5 before the branching to the individual adsorber chambers 4, 5. It is understood that the arrangement of the individual components of the unit shown here is merely illustrative, and the components may be arranged differently within the unit as needed. Likewise, the number of Adsorberhuntn 4, 5 can be selected as needed. For example, a single adsorber chamber may be sufficient.
  • the nitrogen can be carried out of the unit and stored for example in an external memory.
  • the shape of the housing is not particularly limited, for example, it may be cylindrical or rectangular.
  • the unit compressed air is supplied under a pressure of about 10 bar with an oxygen content of about 19%.
  • the nitrogen product stream leaves the first component 1 with a pressure of about 9 bar in a purity of 92 to 98%, flows through the respective active adsorber 4 or 5 and leaves them in a purity of 99.5 to 99.99% under pressure from about 8 bar.
  • the nitrogen product stream is compressed in the high-pressure compressor 20 to approximately 200 bar.
  • the high-pressure compressor 20 can be operated, for example, by means of compressed air or by an electric motor.
  • nitrogen is available under a pressure of about 200 bar.
  • the aggregate according to the invention can be conventionally used as a nitrogen generator, preferably with nitrogen storage.
  • the nitrogen storage may be associated with a high pressure booster or a compressor for compressing the nitrogen.
  • the nitrogen generator according to the invention in particular in the embodiment as an aggregate, and the inventive method allow the production of high-purity nitrogen in an efficient and cost-effective manner.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stickstoffgenerator und ein Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasgemischen, wobei eine Kombination aus Membranverfahren und Druckwechseladsorptionsverfahren eingesetzt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus einem stickstoffhaltigen Gasgemisch, insbesondere zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft.
Auf Grund seiner inerten Eigenschaften ist Stickstoff das am häufigsten in der Industrie eingesetzte Schutzgas. Beispiele für den Einsatz von Schutzgas sind I nertisierung , Brandvermeidung , Korrosionsvermeid ung , Schweißen u nd Lampenfüllgas.
Stickstoff wird auch zur Füllung von Flugzeugreifen verwendet. Der reine Stickstoff verhindert, dass Flugzeugreifen durch die große Hitzeentwicklung beim Aufsetzen während der Landung oder beim Startlauf von innen in Brand geraten können.
Stickstoff findet auch in Getränkezapfanlagen Verwendung, wenn ein hoher Zapfdruck erforderlich ist. Dabei wird Stickstoff zusammen mit Kohlenstoffdioxid als Mischgas verwendet. Da sich Stickstoff nicht im Getränk löst, kann auch bei höherem Drücken ohne zu viel Schaumbildung gezapft werden.
Üblicherweise wird Stickstoff aus Luft gewonnen, die diesen in einen Anteil von rund 78 % enthält. Ein weiterer Bestandteil von Luft ist Sauerstoff mit rund 21 %. Daneben enthält Luft noch Argon (0,9 %), Kohlenstoffdioxid (etwa 0,04 %), Wasserstoff und andere Gase in Spuren.
Bekannte Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft beruhen auf der unterschiedlichen Molekulargröße der in der Luft enthaltenen Gaskomponenten, auf Grund der die Luft in Teilströme zerlegt werden kann. Sauerstoff und Argon sind kleiner als Stickstoff. Auf dieser Basis kann die Zerlegung der Luft in ein sauerstoffangereicherten und ein stickstoffangereicherten Strom erfolgen. Wesentliche Verfahren für die Gewinnung von Stickstoff aus Luft auf Basis der unterschiedlichen Molekulargröße sind das sogenannte Membranverfahren und das Druckwechseldasorption (Pressure Swing Adsorption PSA). Die Abtrennung selbst erfolgt in Stickstoffgeneratoren.
Für das Membranverfahren wird die Luft unter Druck durch Hohlfasermembrane geleitet, wobei die kleineren Moleküle wie Sauerstoff und Argon größtenteils auf Grund ihrer geringen Größe durch die Membranwand hindurch diffundieren und ein im wesentlichen mit Stickstoff angereicherter Gasstrom in der Hohlfaser verbleibt. Vorteile von Stickstoffgeneratoren auf Membranbasis ist der vergleichsweise einfache, wartungsarme und damit kostengünstige Aufbau. Allerdings lassen sich damit lediglich Stickstoffreinheiten von 94 bis 98 % erhalten.
Höhere Reinheiten bis zu 99,999 % können mit Stickstoffgeneratoren erhalten werden, die nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption arbeiten. Bei der Druckwechseladsorption wird Druckluft durch einen mit einem Adsorbens gefüllten Behälter geleitet. Sauerstoff und andere Gase werden adsorbiert und Stickstoff sowie die in der Luft vorhandenen Edelgase, die als Inertgase jedoch in den Anwendungen für Sticksoff nicht stören, treten aus dem Behälter aus. Nach einer bestimmten Zeit, wenn das Adsorbens mit dem adsorbierten Gas gesättigt ist, wird der Behälter zur Regeneration abgesperrt. Die Regeneration erfolgt, indem der Druck in dem Behälter abgesen kt wird . Durch den verringerten Druck desorbieren die angelagerten Gasmoleküle wieder von der Adsorbensoberfläche und können ausgeleitet werden. Der Wechsel des Drucks zwischen Adsorption und Regeneration gibt dieser Technologie ihren Namen.
Um eine kontinuierliche Stickstofferzeugung gewährleisten zu können, umfasst ein Stickstoffgenerator, der nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption arbeitet, zwei oder mehr Behälter mit Adsorbens.
Ist das Adsorbens im ersten Behälter gesättigt, wird für die Stickstofferzeugung auf den zweiten Behälter umgeschaltet und das Adsorbens im ersten Behälter regeneriert. Als Adsorbens für die Abtrennung von Stickstoff aus Luft, werden in der Regel Molekularsiebe, insbesondere Kohlenstoffmolekularsieb (CMS) eingesetzt. Molekularsiebe wie Kohlenstoff-Molekularsiebe weisen eine definierte Porengröße auf. Die in die Poren eindringenden kleinen Moleküle wie Sauerstoff werden von den größeren Molekülen, zum Beispiel Stickstoff, getrennt. Bei diesen Verfahren handelt es sich demnach um eine Größen- ausschlusschromatographie, wobei kleinere Moleküle physikalisch adsorbiert und aus dem Gasstrom entfernt werden. Die größeren Moleküle durchströmen im Wesentlichen unbehindert das Adsorptionsbett und können als Produkte gewonnen werden.
Zwar liefert die Druckwechseladsorption Stickstoff mit höchster Reinheit, jedoch steigt für eine höhere Produktreinheit der Bedarf an benötigter Zuluft überproportional an. Sind für 1 m3 Stickstoff bei einer Reinheit von 99,5 % ca.4 bis 5 m3 Druckluft erforderlich, steigt der Bedarf für eine Reinheit von 99,9 % schon auf die doppelte Menge. Entsprechend höher ist der Bedarf an Zuluft bei noch höheren Reinheiten. In der Folge steigen die Produktionskosten signifikant an.
Für beide Verfahren wird die Luft vorzugsweise vor Zufuhr zu der Membran beziehungsweise dem Adsorbens aufgereinigt, zum Beispiel gefiltert, und getrocknet.
Dies ist insbesondere für die Druckwechseladsorption zur Schonung des Molekularsiebs ratsam.
Es war auch bekannt, dem Druckwechseladsorptions-Stickstoffgenerator einen Stickstoffgenerator auf Membranbasis vorzuschalten, um so den Gehalt an Stickstoff in der Zuluft vorzukonzentrieren (DE 195 13599 C1, EP 0266745 A2).
Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Gehalt an Stickstoff in dem mit Stickstoff angereicherten Produktgas, das mit einem Stickstoffgenerator auf Membranbasis erhalten wird, nicht konstant ist, sondern in Abhängigkeit von Faktoren, wie dem Volumenstrom des zugeführten G a s e s u n d d e r Luftfeuchtigkeit variiert. Beispielsweise verändern die Membranen in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit ihr Volumen, das heißt sie können je nach Luftfeuchtigkeit quellen oder schrumpfen, was zu geänderten Filtereigenschaften u nd damit einer geänderten Zusam mensetzu ng des Produktgases führt.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus stickstoffhaltigen Gasgemischen, insbesondere aus Luft, zur Verfügung zu stellen, m it dem Stickstoff effizient u nd kostengü nstig auch i n höchster Reinheit gewonnen werden kann.
I nsbesondere war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus stickstoffhaltigen Gasgemischen zur Verfügung zu stellen, mit dem im Ergebnis ein Produktgas erhalten werden kann, das eine konstante Reinheit an Stickstoff, das heißt einen konstanten Stickstoffgehalt, aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Stickstoffgenerator zur Gewinnung von Stickstoff aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasen umfassend ein erstes Bauteil mit Membranen zur Abtrennung von Stickstoff und einem dem ersten Bauteil nachgeschalteten zweiten Bauteil mit mindestens einer Adsorber- kammer, die mit Molekularsieb befüllt ist, wobei stromabwärts von dem ersten Bauteil ein Gasanalysegerät vorgesehen ist.
Das Gasanalysegerät, dass dem ersten Bauteil nachgeschaltet ist, misst die Zusammensetzung des Produktstroms, der das erste Bauteil verlässt. Wird eine Abweichung von einem gewünschten Sollwert festgestellt, können die Betriebsparameter des zweiten Bauteils derart eingestellt werden, dass im Ergebnis ein Stickstoff-Produktstrom mit konstantem Stickstoffgehalt erhalten wird. Für die vorliegende Erfindung können im Prinzip beliebige für die Gasanalyse bekannte Gasanalysegeräte verwendet werden. Ein geeignetes Beispiel ist ein herkömmliches Sauerstoffanalysegerät, wie ein Sauerstoffsensor. Vorzugsweise weist das zweite Bauteil mindestens zwei Adsorberkammern auf, die einen wechselseitigen Betrieb erlauben.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasen mit dem erfindungsgemäßen Stickstoffgenerator, wobei die Luft oder das stickstoffhaltige Gasgemisch dem ersten Bauteil mit Membranen zugeführt und durch die Membranen geleitet wird, wobei ein mit Stickstoff angereicherter Gasstrom erhalten wird, und der mit Stickstoff angereicherte Gasstrom einer Adsorberkammer zur weiteren Anreicherung des Stickstoffs in den Gasstrom zugeführt wird, und der erhaltene Stickstoff-Produktstrom abgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung kombiniert die Vorteile der Membrantechnologie wie einfache Bauweise und geringer Wartungsaufwand mit den Vorteilen der Druckwechseladsorption wie hohe Rei n h eit. I n d em ersten Ba utei l m it Membranen erfolgt bereits eine beträchtliche Anreicherung des Gasstroms mit Stickstoff, zum Beispiel auf einen Reinheitsgrad von 95 %. Dieser bereits im wesentlichen aus Stickstoff bestehende Gasstrom wird in einer zweiten Stufe in einer mit Molekularsieb gefüllten Adsorberkammer weiter auf gereinigt. Da der Gasstrom, der den Adsorberkammern zugeführt wird, bereits im wesentlichen reiner Stickstoff ist, können mit verhältnismäßig geringen Gaszufuhrmengen hochreine Stickstoffproduktströme erhalten werden.
Anders als bei den eingangs beschriebenen herkömmlichen PSA Verfahren kann mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise die Menge an Gas, die für die Erzeugung von hochreinen Stickstoff erforderlich ist, signifikant reduziert werden.
Da auch mit geringeren Mengen an zugeführten Gas entsprechende Mengen an Stickstoffproduktgas erhalten werden, können die Adsorberkammern kleiner a u sg e l egt we rd e n a l s bei d e n h erkömmlichen PSA-Verfahren. Kleinere Adsorberkammern bedeuten geringere Kosten und geringeren Platzbedarf.
Wie vorstehend erwähnt, erfolgt die Regeneration durch Druckentspannung. Problematisch hierbei ist, dass das Molekularsieb hohen Druckschwankungen ausgesetzt wird, wobei bei der Druckentspannung die einzelnen Kohlenstoffmolekularsiebpartikel gegeneinander reiben und es so zu Abrieb kommt, der im Ergebnis die Leistungsfähigkeit des Molekularsiebs und dessen Standzeit beeinträchtigt.
Da erfindungsgemäß der zugeführte Stickstoffstrom nur mehr geringe Anteile an a n d e re n Ga sen enth ä lt , e rh öht s i ch d i e Betri ebszeit d e r e i n ze l n e n Adsorberkammern, so dass die einzelnen Kammern weniger oft regeneriert werden müssen, wodurch das Molekularsieb geschont wird.
Für die vorliegende Erfindung können prinzipiell alle für die Stickstoffabtrennung aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasgemischen bekannten Membranen und Molekularsiebe eingesetzt werden.
Vorzugsweise werden Hohlfasermembranen eingesetzt, wobei eine Vielzahl von einzelnen Hohlfasermembranen zu Membranbündeln, auch Membranmodule bezeichnet, zusammengefasst sein können.
Die Anzahl an Hohlfasermembranen beziehungsweise Membranmodulen in dem ersten Bauteil unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Sie kann je nach Bedarf und Anwendung frei gewählt werden.
Vorzugsweise enthält das erste Bauteil mindestens ein Membranmodul aus einer Vielzahl von Hohlfasermembranen.
Bevorzugte Molekularsiebe sind Kohlenstoffmolekularsiebe.
Dem ersten Bauteil mit den Membranen können weitere Bauteile vorgeschaltet sein, wie ein Luftkompressor zur Erzeugung von Druckluft, eine Luftaufbereitung zur Trocknung der (Druck-)Luft, eine Filteranlage usw. . Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand der anliegenden Figuren, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 skizzenhaft eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines
Stickstoffgenerators zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasgemischen,
Figur2 einen Längsschnitt durch ein Beispiel einer weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stickstoffgenerators, und Figur 3 einen Querschnitt durch das Beispiel gemäß Figur 2.
In den Figuren steht„x" für ein Ventil.
In Figur 1 ist das erste Bauteil mit Membranen mit Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das erste Bauteil 1 weist hier drei Membranmodule 2 auf, wobei für jedes Membranmodul eine Vielzahl von Hohlfasermembranen zusammengefasst ist.
Jedes Membranmodul 2 weist eine Zuleitung für Luft oder ein anderes stickstoffhaltiges Gasgemisch sowie eine Ableitung für den mit Stickstoff angereicherten Gasstrom auf. Die einzelnen Ableitungen können wie in Figur 1 gezeigt, in einer gemeinsamen Leitung münden. Die gemeinsame Leitung mündet in die Adsorberkammern 4 und 5 eines zweiten Bauteils 3. Die Zufuhr wird über Ventile x geregelt. In der Figur ist die linke Kammer 4 die aktive für die Stickstoffabtrennung zur Verfügung stehende Kammer, die rechte Kammer 5 wird regeneriert.
Zwischen erstem Bauteil 2 und zweitem Bauteil 3 ist ein Gasanalysegerät 6 vorgesehen. Das Gasanalysegerät 6 misst die Zusammensetzung des mit Stickstoff angereicherten Produktstrom, der das erste Bauteil 2 verlässt. Wird eine Abweichung von einem gewünschten Sollwert festgestellt, können die Betriebsparameter des zweiten Bauteils 3 variiert werden, so dass im Ergebnis ein Stickstoffproduktstrom mit konstanter Zusammensetzung erhalten werden kann. Die Regulation der Betriebsparameter kann je nach Bedarf manuell oder automatisch über ein Steuergerät erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt die Regelung durch das Gasanalysegerät selbst.
Beispiele für Betriebsparameter des zweiten Bauteils die die die Gaszusammensetzung des Produktstromes des zweiten Bauteils reguliert werden können, sind der Volumenstrom, der die Adsorberkammern durchströmt, der Druck mit dem das Prozessgas den Adsorberkammern zugeführt wird, etc. Werden wie in der Ausführungsform in Figur 1 zwei Adsorberkammern 4, 5 eingesetzt, kann auch der Umschaltpunkt, an dem die Gasabtrennung von der einen Kammer in die andere Kammer umgeschaltet wird, geändert werden.
Für die Ableitung der bei der Regeneration anfallenden Gase sind separate Ableitungen 7 vorgesehen. Je nach Bedarf können mehr als zwei Adsorberkammern 4, 5 vorgesehen sein. Den einzelnen Adsorberkammern 4, 5 kann ein weiteres Analysegerät 8 zur Kontrolle der Gaszusammensetzung nachgeschaltet sein. In der Regel handelt es sich hierbei um Sauerstoffanalysegeräte. Wird ein bestimmter Sauerstoffgehalt im Produktstrom überschritten, wird ein Betriebswechsel der Kammern veranlasst, wobei die bis dahin aktive Kammer abgeschaltet und regeneriert wird, und die Kammer mit dem regenerierten Molekularsieb die Stickstoffabtrennung übernimmt.
In der Gasleitung können vor Eintritt in die Adsorberkammern 4, 5 bei Bedarf weitere Messgeräte vorgesehen sein, wie Massestromgeräte, Volumenstromgeräte und so weiter.
Gleichermaßen können bei Bedarf weitere Messgeräte den Adsorberkammern 4, 5 nachgeschaltet sein wie zum Beispiel Massestromgeräte, Volumenstromgeräte und so weiter. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 3 ein Speicher zur Speicherung des Stickstoffstroms vorgesehen sein.
Beispielsweise ist ein Speicher dann von Vorteil, wenn das zweite Bauteil 3 lediglich eine einzige Adsorberkammer umfasst.
In diesem Fall kann während der Regenerationsphase des Adsorbers der vorgereinigte Stickstoffstrom aus dem ersten Bauteil 1 gespeichert werden. Ein Speicher ist auch von Vorteil zum Ausgleich von Druckschwankungen, zum Beispiel beim Wechsel der einzelnen Adsorberkammern 4, 5.
Zur Ableitung des Stickstoffproduktstroms aus den Adsorberkammern 4, 5 ist eine Leitung 9 vorgesehen, wobei die Ableitung über Ventile x gesteuert wird. D ie P rod u ktstroma bl eitu n g 9 ka n n i n einem Stickstoffspeicher 1 0 zu r Aufbewahrung des Produktstroms bis zum Einsatz, münden.
Die Erfindung umfasst auch ein Aggregat, bei dem das erste und zweite Bauteil in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.
In dieser Ausgestaltung kann der erfindungsgemäße Stickstoffgenerator eine Größenordnung von handelsüblichen Gasflaschen aufweisen und ist wie diese leicht zu transportieren.
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aggregats zeigt Figur 2.
Das Aggregat hat h ier i m Wesentl ichen d ie Form einer handelsüblichen Gasflasche mit rundem Querschnitt. Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Aggregat und verdeutlicht dessen Aufbau.
Das erste Bauteil 1 mit Membranen 2 bildet das Mittelteil des Aggregats und erstreckt sich im Wesentlichen über die ganze Länge von unten nach oben. Das erste Bauteil 1 ist jeweils von einer ersten Adsorberkammer 4 und einer zweiten Adsorberkammer 5 konzentrisch umgeben, die wechselweise betrieben werden können. In dieser Ausführungsform ist zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2 in der Stickstoffleitung 15, die das erste Bauteil 1 mit den Absorberkammern 4, 5 des zweiten Bauteils verbindet, ein Gasanalysegerät (in der Figur nicht gezeigt) vorgesehen. Ein Beispiel für ein geeignetes Gasanalysegerät sind herkömmliche Sauerstoffsensoren.
Dem ersten Bauteil 1 wird über eine Zuleitung 12 Luft, vorzugsweise Druckluft, zugeführt und durchströmt das erste Bauteil 1 von unten nach oben.
Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, umfasst das erste Bauteil 1 einen Hohlraum 13 der die Hohlfasermembranen des Membranmoduls 2 konzentrisch umgibt. Der Sauerstoff in der zugeführten Luft tritt aus den Hohlfaserbündeln in diesen Hohlraum 13 aus und kann von dort über eine Sauerstoffableitung 14 aus dem Aggregat ausgeleitet werden. Der Stickstoff verlässt das erste Bauteil 1 über eine Stickstoffleitung 15, die sowohl mit der ersten Adsorberkammer 4 als auch der zweiten Adsorberkammer 5 verbunden ist. Die Steuerung der Stickstoffzuleitung 15 zu den einzelnen Adsorberkammern 4, 5 erfolgt über Schaltventile 16 und 17.
Der Stickstoffproduktstrom verlässt die Adsorberkammern 4, 5 über eine Stickstoffableitung 18 und wird einem Stickstoffspeicher 19 zugeführt.
In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform umgibt er konzentrisch die Adsorberkammern 4, 5.
In der Ausführungsform gemäß Figur 2 ist der Stickstoffspeicher 19 als ringgewickelter Hochdruckrohrspeicher ausgestaltet, wobei der Stickstoffstrom dem Speicher 19 über einen Hochdruckverdichter 20 zugeführt wird.
Je nach Bedarf kann dann der Stickstoff dem Aggregat über einen Stickstoffausgang 21 entnommen werden.
Die Adsorberkammern 4, 5 sind zudem mit einer Ableitung für desorbierte Gase verbunden, die hier nicht gezeigt ist.
Das Gasanalysegerät kann, den Schaltventilen 17, 16 nach- oder vorgeschaltet sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist es den Schaltventilen 16, 17 vorgeschaltet. Vorzugsweise ist das Gasanalysegerät in der gemeinsamen Zuleitung zu den Adsorberkammern 4, 5 vor der Verzweigung zu den einzelnen Adsorberkammern 4, 5 vorgesehen. Es versteht sich, dass die hier gezeigte Anordnung der einzelnen Bestandteile des Aggregats lediglich zur Veranschaulichung dient, und die Bestandteile je nach Bedarf auch innerhalb des Aggregats anders angeordnet sein können. Ebenso kann die Anzahl der Adsorberkammern 4, 5 nach Bedarf gewählt werden. So kann zum Beispiel eine einzelne Adsorberkammer ausreichend sein.
Anstelle eines in das Aggregat integrierten Stickstoffspeichers 1 9 kann der Stickstoff aus dem Aggregat ausgeführt werden und zum Beispiel in einem externen Speicher gespeichert werden. Auch die Gestalt des Gehäuses unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, sie kann zum Beispiel zylindrisch oder rechteckig sein.
Nachfolgend wird ein Beispiel für eine Betriebsart des in Figur 2 gezeigten Aggregats beschrieben.
Hierbei wird dem Aggregat Druckluft unter einem Druck von ca. 10 bar mit einem Sauerstoffgehalt von ca. 19 % zugeführt.
Der Stickstoffproduktstrom verlässt das erste Bauteil 1 mit einem Druck von ca. 9 bar in einer Reinheit von 92 bis 98 %, durchströmt die jeweils aktive Adsorberkammer 4 oder 5 und verlässt diese in einer Reinheit von 99,5 bis 99,99 % unter einem Druck von ca. 8 bar. Der Stickstoff-Produktstrom wird in dem Hochdruckverdichter 20 auf ca. 200 bar verdichtet. Der Hochdruckverdichter 20 kann beispielsweise mittels Druckluft oder elektromotorisch betrieben werden.
Entsprechend steht Stickstoff unter einem Druck von ca. 200 bar zur Verfügung.
Das erfindungsgemäße Aggregat kann konventionell als Stickstoffgenerator verwendet werden, vorzugsweise mit Stickstoffspeicher. Der Stickstoffspeicher kann mit einem Hochdruckbooster oder einem Kompressor zum Verdichten des Stickstoffs verbunden sein.
Der erfindungsgemäße Stickstoffgenerator, insbesondere in der Ausgestaltung als Aggregat, und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen die Erzeugung von hochreinen Stickstoff in effizienter und kostengünstiger weise.
Bezugszeichenliste
1 erstes Bauteil mit Membranen
2 Membranmodul
3 Zweites Bauteil
4 aktive Adsorberkammer
5 Adsorberkammer, die regeneriert wird
6 Gasanalysegerät
7 Ableitung für desobierte Gase
x Ventil
— > Richtung des Gasstroms
8 Gasanalysegerät
9 Ableilung für Stickstoff-Produktstrom
10 Stickstoffspeicher
1 1 Gehäuse
12 Zuleitung für Luft
13 Hohlraum
14 Sauerstoff-ableitung
15 Stickstoffleitung
16, 17 Schaltventil
18 Stickstoff-ableitung
19 Stickstoffspeicher 20 Hochdruckverdichter
21 Stickstoffausgang

Claims

1
Patentansprüche
Vorrichtung zur Gewinnung von Stickstoff aus Luft oder stickstoffhaltigen Gasen umfassend ein erstes Bauteil (1 ) mit Membranen (2) zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft und einem dem ersten Bauteil (1 ) nachgeschalteten zweiten Bauteil (3) mit mindestens einer Adsorberkammer (4, 5), die mit Molekularsieb befüllt ist, wobei zwischen dem erstem Bauteil (2) und dem zweitem Bauteil (3) ein Gasanalysegerät (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
wobei das zweite Bauteil (3) mindestens zwei Adsorberkammern (3, 4) zum wechselseitigen Betrieb aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei als Membranen (2) Hohlfasermembranen eingesetzt werden. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei dem zweiten Bauteil (3) nachgeschaltet ein Messgerät zur Steuerung der Reinheit des zu erzeugenden Stickstoff-Produktstroms vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei den Adsorberkammern (4, 5) ein Gasanalysegerät nachgeschaltet vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei zwischen dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3) ein Gasspeicher vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Vorrichtung ein Aggregat ist, bei dem zumindest das erste und zweite Bauteil (1 , 3) sowie ein Stickstoffspeicher (20) in einem Gehäuse (1 1 ) untergebracht sind, wobei zwischen erstem Bauteil (1 ) und zweitem Bauteil (3) ein Gasanalysegerät vorgesehen ist. 2
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
wobei das Gasanalysegerät ein Sauerstoffsensor ist. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
wobei das erste und zweite Bauteil (1 , 3) und der Stickstoffspeicher (20) in dem Gehäuse (10) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
wobei das Gehäuse (1 1 ) die Form einer Gasflasche aufweist.
1 1 . Verfahren zur Abtrennung von Stickstoff aus Luft oder einem stickstoffhaltigen Gas, wobei die Luft oder das stickstoffhaltige Gas einem ersten Bauteil (1 ) mit Membranen (2) zugeführt wird , so dass ein mit Stickstoff angereicherter erster Gasstrom erhalten wi rd, u n d der m it
Stickstoff angereicherte erste Gasstrom wenigstens einer mit aktiven Molekularsieb befüllten Adsorberkammer (4, 5) zur weiteren Anreicherung von Stickstoff zugeführt wird, und der erhaltene Stickstoffproduktstrom zur weiteren Verwendung abgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
wobei zur Steuerung der Reinheit des Strickstoffproduktstroms zwischen dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3) und/oder im Anschluss an das zweite Bauteil (3) Messgeräte zur Bestimmu ng der Rein heit der Gasströme vorgesehen sind.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
wobei der Wechsel zwischen Produktion und Regeneration der einzelnen Adsorberkammern (4, 5) mittels Gasanalysegeräte gesteuert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
wobei das Molekularsieb ein Kohlenstoffmolekularsieb ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMC20120071A1 (it) * 2012-08-28 2014-03-01 Domus Care Srl Dispositivo per eliminare ossigeno dall'aria, con accumulo di azoto realizzato per stratificazione

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376640A (en) * 1981-12-10 1983-03-15 Calgon Corporation Repressurization of pressure swing adsorption system
EP0266745A2 (de) 1986-11-03 1988-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Verfahren zur Trennung der Komponenten eines Gasstroms
US4863492A (en) * 1988-11-28 1989-09-05 Uop Integrated membrane/PSA process and system
EP0554805A1 (de) * 1992-01-30 1993-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Lufttrennung mittels Druckwechseladsorption unter Anwendung von Molekularsieben mit hoher Kapazität
WO1996001679A1 (fr) * 1994-07-08 1996-01-25 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et installation de production d'azote par permeation gazeuse et adsorption combinees
DE19513599C1 (de) 1994-02-16 1996-04-11 Air Prod & Chem Verfahren zur Druckänderungsadsorption mit Hohlraumgas-Rückführung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376640A (en) * 1981-12-10 1983-03-15 Calgon Corporation Repressurization of pressure swing adsorption system
EP0266745A2 (de) 1986-11-03 1988-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Verfahren zur Trennung der Komponenten eines Gasstroms
US4863492A (en) * 1988-11-28 1989-09-05 Uop Integrated membrane/PSA process and system
EP0554805A1 (de) * 1992-01-30 1993-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Lufttrennung mittels Druckwechseladsorption unter Anwendung von Molekularsieben mit hoher Kapazität
DE19513599C1 (de) 1994-02-16 1996-04-11 Air Prod & Chem Verfahren zur Druckänderungsadsorption mit Hohlraumgas-Rückführung
WO1996001679A1 (fr) * 1994-07-08 1996-01-25 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et installation de production d'azote par permeation gazeuse et adsorption combinees

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMC20120071A1 (it) * 2012-08-28 2014-03-01 Domus Care Srl Dispositivo per eliminare ossigeno dall'aria, con accumulo di azoto realizzato per stratificazione

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