JP3464766B2 - 吸着材床の頂部及び底部の同時排気を用いたｐｓａ方法 - Google Patents
吸着材床の頂部及び底部の同時排気を用いたｐｓａ方法Info
- Publication number
- JP3464766B2 JP3464766B2 JP34677798A JP34677798A JP3464766B2 JP 3464766 B2 JP3464766 B2 JP 3464766B2 JP 34677798 A JP34677798 A JP 34677798A JP 34677798 A JP34677798 A JP 34677798A JP 3464766 B2 JP3464766 B2 JP 3464766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- adsorbent bed
- bed
- adsorbent
- void
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims description 110
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 81
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 201
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 74
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 63
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 48
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 45
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 35
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 26
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 44
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 22
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/10—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/102—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/104—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/502—Carbon monoxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40013—Pressurization
- B01D2259/40016—Pressurization with three sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40028—Depressurization
- B01D2259/40032—Depressurization with three sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40028—Depressurization
- B01D2259/40033—Depressurization with more than three sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/40045—Purging with two sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/4005—Nature of purge gas
- B01D2259/40052—Recycled product or process gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/4005—Nature of purge gas
- B01D2259/40056—Gases other than recycled product or process gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40069—Eight
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40073—Ten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40077—Direction of flow
- B01D2259/40081—Counter-current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/0473—Rapid pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/053—Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空／圧力スイン
グ（略称「ＶＰＳＡ」）吸着プロセスサイクルに関し、
特に、改良された効率及び生成物回収率を有する圧力ス
イング（略称「ＰＳＡ」）吸着プロセスサイクルに関す
る。ここで、ＰＳＡ（圧力スイング）吸着とは、ＶＰＳ
Ａ（真空／圧力スイング）とＶＳＡ（真空スイング）吸
着の両方を意味するものとする。
グ（略称「ＶＰＳＡ」）吸着プロセスサイクルに関し、
特に、改良された効率及び生成物回収率を有する圧力ス
イング（略称「ＰＳＡ」）吸着プロセスサイクルに関す
る。ここで、ＰＳＡ（圧力スイング）吸着とは、ＶＰＳ
Ａ（真空／圧力スイング）とＶＳＡ（真空スイング）吸
着の両方を意味するものとする。
【０００２】
【従来の技術】在来の２床式ＰＳＡシステムは、供給物
（供給ガス）の吸着工程と廃ガス除去工程を有するの
で、各吸着材床（吸着材充填層）のサイクル操作（サイ
クルプロセス）が不可避である。そのようなサイクルプ
ロセス中、吸着材床（以下、単に「床」とも称する）内
に吸着前線（フロント）が創出される。最新の吸着材を
用いた効率的なサイクル設計の結果として、吸着前線が
床の両端の破過点（breakthrough：吸着材床中で局部的
な破過現象、即ち分離が行なわれなくなる現象を生じ、
流体が分離されずに流出するままになる点）に近い部位
にまで移動されている。その結果、軽質成分を豊富にさ
れたガス（軽質成分富化ガス）が吸着前線の頂部に残さ
れ、又、サイクルの終了時に吸着容器（吸着材床を収容
した容器）（以下、単に「吸着器」とも称する）内の上
方に頭隙（ヘッドスペース）が存在する場合はその頭隙
に残される。ＰＳＡサイクルでは、この軽質成分富化ガ
スを「空隙ガス」と称する。
（供給ガス）の吸着工程と廃ガス除去工程を有するの
で、各吸着材床（吸着材充填層）のサイクル操作（サイ
クルプロセス）が不可避である。そのようなサイクルプ
ロセス中、吸着材床（以下、単に「床」とも称する）内
に吸着前線（フロント）が創出される。最新の吸着材を
用いた効率的なサイクル設計の結果として、吸着前線が
床の両端の破過点（breakthrough：吸着材床中で局部的
な破過現象、即ち分離が行なわれなくなる現象を生じ、
流体が分離されずに流出するままになる点）に近い部位
にまで移動されている。その結果、軽質成分を豊富にさ
れたガス（軽質成分富化ガス）が吸着前線の頂部に残さ
れ、又、サイクルの終了時に吸着容器（吸着材床を収容
した容器）（以下、単に「吸着器」とも称する）内の上
方に頭隙（ヘッドスペース）が存在する場合はその頭隙
に残される。ＰＳＡサイクルでは、この軽質成分富化ガ
スを「空隙ガス」と称する。
【０００３】在来のプロセスでは、この未回収の空隙ガ
ス（軽質成分富化ガス）を吸着器内に残して、排気工程
中非能率なパージガスとして使用するか、あるいは、生
成物生成工程中に又は除圧−圧力均衡化工程（除圧しな
がら圧力を均衡化させる操作）中に吸着器の頂部から分
離前線を駆逐することによって空隙ガスを廃ガス除去工
程の前に除去する。どちらを選択しても、サイクルの作
動を非能率にする。
ス（軽質成分富化ガス）を吸着器内に残して、排気工程
中非能率なパージガスとして使用するか、あるいは、生
成物生成工程中に又は除圧−圧力均衡化工程（除圧しな
がら圧力を均衡化させる操作）中に吸着器の頂部から分
離前線を駆逐することによって空隙ガスを廃ガス除去工
程の前に除去する。どちらを選択しても、サイクルの作
動を非能率にする。
【０００４】在来のプロセスに対する改良として、圧力
均衡化（以下、単に「均衡化」とも称する）工程、パー
ジ工程及び生成物再加圧工程を追加することなどが提案
されている。そのような提案の代表的なプロセス及びシ
ステムが図１に示されている。これは、米国特許第５，
７０２，５０４号に開示されているものである。このプ
ロセスは、２つの吸着材床と、１つの生成物貯留タンク
（ＰＴ）と、１つの供給物（供給ガス）ブロアと、１つ
の真空ポンプと、適当な切替弁を必要とする。このプロ
セスの工程は、下記の通りである。（ここで、「向流流
れ」又は「並流流れ」とは、特に断らなければ、供給物
の流れに対して向流又は並流流れであることをいう。） 工程＃１：一方の吸着材床へ昇圧モード（圧力を漸次上
昇させるモード）で供給物を供給するとともに、生成物
タンクからの酸素を供給物流れに対して向流流れで導入
して該吸着材床の頂部を加圧する。 工程＃２：引き続き昇圧モードで一方の床へ供給物を供
給する。 工程＃３：一方の床において一定圧で生成物を生成す
る。 工程＃４：一方の床から並流流れで空隙ガスを回収し、
その空隙ガスを他方の吸着材床へ圧力均衡化用ガスとし
て供給する。 工程＃５：引き続き一方の床から並流流れで空隙ガスを
回収し、向流流れで排気操作を実施し、その空隙ガスを
他方の吸着材床へ供給する。 工程＃６：引き続き降圧モード（圧力を漸次降下させる
モード）で一方の床の排気操作を実施する。 工程＃７：引き続き降圧モードで一方の床の排気操作を
実施する。 工程＃８：一方の床を向流生成物酸素によってパージす
る。 工程＃９：他方の床からの空隙ガスにより一方の床の向
流パージ／再加圧を実施する。 工程＃１０：他方の床からの空隙ガスによって一方の床
の向流パージ／再加圧を実施するとともに、他方の床に
供給物を供給する。
均衡化（以下、単に「均衡化」とも称する）工程、パー
ジ工程及び生成物再加圧工程を追加することなどが提案
されている。そのような提案の代表的なプロセス及びシ
ステムが図１に示されている。これは、米国特許第５，
７０２，５０４号に開示されているものである。このプ
ロセスは、２つの吸着材床と、１つの生成物貯留タンク
（ＰＴ）と、１つの供給物（供給ガス）ブロアと、１つ
の真空ポンプと、適当な切替弁を必要とする。このプロ
セスの工程は、下記の通りである。（ここで、「向流流
れ」又は「並流流れ」とは、特に断らなければ、供給物
の流れに対して向流又は並流流れであることをいう。） 工程＃１：一方の吸着材床へ昇圧モード（圧力を漸次上
昇させるモード）で供給物を供給するとともに、生成物
タンクからの酸素を供給物流れに対して向流流れで導入
して該吸着材床の頂部を加圧する。 工程＃２：引き続き昇圧モードで一方の床へ供給物を供
給する。 工程＃３：一方の床において一定圧で生成物を生成す
る。 工程＃４：一方の床から並流流れで空隙ガスを回収し、
その空隙ガスを他方の吸着材床へ圧力均衡化用ガスとし
て供給する。 工程＃５：引き続き一方の床から並流流れで空隙ガスを
回収し、向流流れで排気操作を実施し、その空隙ガスを
他方の吸着材床へ供給する。 工程＃６：引き続き降圧モード（圧力を漸次降下させる
モード）で一方の床の排気操作を実施する。 工程＃７：引き続き降圧モードで一方の床の排気操作を
実施する。 工程＃８：一方の床を向流生成物酸素によってパージす
る。 工程＃９：他方の床からの空隙ガスにより一方の床の向
流パージ／再加圧を実施する。 工程＃１０：他方の床からの空隙ガスによって一方の床
の向流パージ／再加圧を実施するとともに、他方の床に
供給物を供給する。
【０００５】上記サイクルにおいては、頂部空隙ガス
（床の頂部にある空隙ガス）は、オーバーラップ均衡化
工程（他の工程とオーバーラップさせて、即ち、一部併
行させて実施される圧力均衡化工程）を通して部分的に
回収される。しかしながら、不都合なことに、この均衡
化工程を通しての空隙ガス回収操作には、空隙ガスの回
収の終了が、２つの床の圧力が均衡化された後になると
いう欠点がある。多床式（２つ以上の床を使用する）サ
イクルは、空隙ガスの回収率を増大させながら実施する
ことが可能であるが、回収可能な量には限界がある。
（床の頂部にある空隙ガス）は、オーバーラップ均衡化
工程（他の工程とオーバーラップさせて、即ち、一部併
行させて実施される圧力均衡化工程）を通して部分的に
回収される。しかしながら、不都合なことに、この均衡
化工程を通しての空隙ガス回収操作には、空隙ガスの回
収の終了が、２つの床の圧力が均衡化された後になると
いう欠点がある。多床式（２つ以上の床を使用する）サ
イクルは、空隙ガスの回収率を増大させながら実施する
ことが可能であるが、回収可能な量には限界がある。
【０００６】米国特許第５，５１８，５２６号及び５，
７０２，５０４号に開示されているような現行のサイク
ルも、やはり、供給工程又は排気工程とオーバーラップ
させて、即ち、一部併行させて実施される均衡化工程を
用いる。これらの工程は、吸着材及び機械設備の利用度
を高めることに向けられており、必ずしも、空隙ガスの
回収率を高めることに向けられておらず、場合によって
はこのオーバーラップ法は、実際には、空隙ガスの回収
率を低下させることさえある。
７０２，５０４号に開示されているような現行のサイク
ルも、やはり、供給工程又は排気工程とオーバーラップ
させて、即ち、一部併行させて実施される均衡化工程を
用いる。これらの工程は、吸着材及び機械設備の利用度
を高めることに向けられており、必ずしも、空隙ガスの
回収率を高めることに向けられておらず、場合によって
はこのオーバーラップ法は、実際には、空隙ガスの回収
率を低下させることさえある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、空気分離用ＰＳＡ（圧力スイング式吸着）方法の効
率を向上することである。本発明の他の目的は、頂部空
隙ガスを能率的な態様で回収することができるＰＳＡシ
ステム及び方法を提供することである。
は、空気分離用ＰＳＡ（圧力スイング式吸着）方法の効
率を向上することである。本発明の他の目的は、頂部空
隙ガスを能率的な態様で回収することができるＰＳＡシ
ステム及び方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、その第１実施
形態においては、所望ガス（より好ましいガス）と不所
望ガス（より好ましくないガス）との混合供給物から所
望ガスを抽出するためのＰＳＡ（圧力スイング式吸着）
方法において、平衡状態において前記不所望ガスに対し
て選択的優先吸着性を示す、容器内に収容された吸着材
床を使用し、（ａ）前記吸着材床へ前記混合供給物を供
給し、該吸着材床が該混合供給物から前記不所望ガスを
吸収することができるように該吸着材床を該混合供給物
によって高い圧力にまで加圧するとともに、それと併行
して所望ガスを収容した生成物タンクから得られたガス
を該吸着材床へ該混合供給物の流れに対して向流流れを
なして供給する工程と、（ｂ）前記高い圧力にある前記
吸着材床から前記所望ガスの流れを抽出し、該所望ガス
の流れの少なくとも一部を生成物タンクに貯留する工程
と、（ｃ）前記容器内の空隙ガスを空隙ガス貯留タンク
へ供給することによって前記吸着材床から前記不所望ガ
スを脱着させるとともに、それと併行して該吸着材床か
ら排気して該吸着材床を低圧領域にすることによって該
吸着材床から該不所望ガスを脱着させる工程と、（ｄ）
前記空隙ガス貯留タンクへの空隙ガスの供給を停止する
工程と、（ｅ）前記吸着材床から排気して該吸着材床を
低圧領域にすることによって該吸着材床から該不所望ガ
スを更に脱着させる工程と、（ｆ）前記吸着材床から排
気しながら、前記空隙ガス貯留タンクから前記空隙ガス
の一部を該吸着材床へ供給することによって該吸着材床
をパージする工程と、（ｇ）前記吸着材床を第２の吸着
材床からの均衡化ガスの流れによって中間圧力にまで加
圧する工程と、前記所望ガスの需要が充足されるまで前
記工程（ａ）〜（ｇ）を反復することから成るＰＳＡ方
法を提供する。
形態においては、所望ガス（より好ましいガス）と不所
望ガス（より好ましくないガス）との混合供給物から所
望ガスを抽出するためのＰＳＡ（圧力スイング式吸着）
方法において、平衡状態において前記不所望ガスに対し
て選択的優先吸着性を示す、容器内に収容された吸着材
床を使用し、（ａ）前記吸着材床へ前記混合供給物を供
給し、該吸着材床が該混合供給物から前記不所望ガスを
吸収することができるように該吸着材床を該混合供給物
によって高い圧力にまで加圧するとともに、それと併行
して所望ガスを収容した生成物タンクから得られたガス
を該吸着材床へ該混合供給物の流れに対して向流流れを
なして供給する工程と、（ｂ）前記高い圧力にある前記
吸着材床から前記所望ガスの流れを抽出し、該所望ガス
の流れの少なくとも一部を生成物タンクに貯留する工程
と、（ｃ）前記容器内の空隙ガスを空隙ガス貯留タンク
へ供給することによって前記吸着材床から前記不所望ガ
スを脱着させるとともに、それと併行して該吸着材床か
ら排気して該吸着材床を低圧領域にすることによって該
吸着材床から該不所望ガスを脱着させる工程と、（ｄ）
前記空隙ガス貯留タンクへの空隙ガスの供給を停止する
工程と、（ｅ）前記吸着材床から排気して該吸着材床を
低圧領域にすることによって該吸着材床から該不所望ガ
スを更に脱着させる工程と、（ｆ）前記吸着材床から排
気しながら、前記空隙ガス貯留タンクから前記空隙ガス
の一部を該吸着材床へ供給することによって該吸着材床
をパージする工程と、（ｇ）前記吸着材床を第２の吸着
材床からの均衡化ガスの流れによって中間圧力にまで加
圧する工程と、前記所望ガスの需要が充足されるまで前
記工程（ａ）〜（ｇ）を反復することから成るＰＳＡ方
法を提供する。
【０００９】本発明の好ましい実施形態では、前記第１
実施形態の工程（ｇ）において、前記均衡化ガスが前記
吸着材床を前記中間圧力にまで加圧するのに不十分であ
る場合は、該吸着材床を加圧するために前記生成物タン
クから前記所望ガスの一部を該吸着材床へ供給する追加
の工程を実施する。
実施形態の工程（ｇ）において、前記均衡化ガスが前記
吸着材床を前記中間圧力にまで加圧するのに不十分であ
る場合は、該吸着材床を加圧するために前記生成物タン
クから前記所望ガスの一部を該吸着材床へ供給する追加
の工程を実施する。
【００１０】本発明は、その実施形態では、所望ガスと
不所望ガスとの混合供給物から所望ガスを抽出するため
のＰＳＡ方法において、各々容器内に収容されており、
平衡状態において前記不所望ガスに対して選択的優先吸
着性を示す第１吸着材床と第２吸着材床を使用し、 （ａ）前記第１吸着材床及び第２吸着材床のうちのどち
らか一方の吸着材床へ前記混合供給物を供給し、該一方
の吸着材床が該混合供給物から前記不所望ガスを吸収す
ることができるように該一方の吸着材床を該混合供給物
によって高い圧力にまで加圧するとともに、それと併行
して所望ガスを収容した生成物タンクから得られたガス
を該吸着材床へ該混合供給物の流れに対して向流流れを
なして供給する工程と、 （ｂ）前記高い圧力にある前記一方の吸着材床から前記
所望ガスの流れを抽出し、該所望ガスの流れの少なくと
も一部を前記生成物タンクに貯留する工程と、 （ｃ）前記容器内の空隙ガスを真空下で作動されている
空隙ガス貯留タンクへ供給することによって前記一方の
吸着材床から前記不所望ガスを脱着させるとともに、そ
れと併行して該一方の吸着材床から排気して該一方の吸
着材床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床
から該不所望ガスを脱着させる工程と、 （ｄ）前記空隙ガス貯留タンクへの空隙ガスの供給を停
止する工程と、 （ｅ）前記一方の吸着材床から排気して該一方の吸着材
床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床から
該不所望ガスを更に脱着させる工程と、 （ｆ）前記一方の吸着材床から排気しながら、前記空隙
ガス貯留タンクから前記空隙ガスの一部を該一方の吸着
材床へ供給することによって該一方の吸着材床をパージ
する工程と、 （ｇ）前記一方の吸着材床を他方の吸着材床からの均衡
化ガスの流れによって中間圧力にまで加圧する工程とか
ら成り、前記第１吸着材床が前記工程（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（ｇ）を順次に実
施している間、それと併行して、前記第２吸着材床が前
記工程（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）を順次に実施し、前記所望ガスの需要
が充足されるまで該第１及び第２吸着材床が前記工程
（ａ）〜（ｇ）を反復することから成るＰＳＡ方法を提
供する。
不所望ガスとの混合供給物から所望ガスを抽出するため
のＰＳＡ方法において、各々容器内に収容されており、
平衡状態において前記不所望ガスに対して選択的優先吸
着性を示す第１吸着材床と第２吸着材床を使用し、 （ａ）前記第１吸着材床及び第２吸着材床のうちのどち
らか一方の吸着材床へ前記混合供給物を供給し、該一方
の吸着材床が該混合供給物から前記不所望ガスを吸収す
ることができるように該一方の吸着材床を該混合供給物
によって高い圧力にまで加圧するとともに、それと併行
して所望ガスを収容した生成物タンクから得られたガス
を該吸着材床へ該混合供給物の流れに対して向流流れを
なして供給する工程と、 （ｂ）前記高い圧力にある前記一方の吸着材床から前記
所望ガスの流れを抽出し、該所望ガスの流れの少なくと
も一部を前記生成物タンクに貯留する工程と、 （ｃ）前記容器内の空隙ガスを真空下で作動されている
空隙ガス貯留タンクへ供給することによって前記一方の
吸着材床から前記不所望ガスを脱着させるとともに、そ
れと併行して該一方の吸着材床から排気して該一方の吸
着材床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床
から該不所望ガスを脱着させる工程と、 （ｄ）前記空隙ガス貯留タンクへの空隙ガスの供給を停
止する工程と、 （ｅ）前記一方の吸着材床から排気して該一方の吸着材
床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床から
該不所望ガスを更に脱着させる工程と、 （ｆ）前記一方の吸着材床から排気しながら、前記空隙
ガス貯留タンクから前記空隙ガスの一部を該一方の吸着
材床へ供給することによって該一方の吸着材床をパージ
する工程と、 （ｇ）前記一方の吸着材床を他方の吸着材床からの均衡
化ガスの流れによって中間圧力にまで加圧する工程とか
ら成り、前記第１吸着材床が前記工程（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（ｇ）を順次に実
施している間、それと併行して、前記第２吸着材床が前
記工程（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ａ）、
（ｂ）及び（ｃ）を順次に実施し、前記所望ガスの需要
が充足されるまで該第１及び第２吸着材床が前記工程
（ａ）〜（ｇ）を反復することから成るＰＳＡ方法を提
供する。
【００１１】本発明の好ましい実施形態では、前記第２
実施形態の工程（ｇ）において、前記均衡化ガスが前記
一方の吸着材床を前記中間圧力にまで加圧するのに不十
分である場合は、該一方の吸着材床を加圧するために前
記生成物タンクから前記所望ガスの一部を該一方の吸着
材床へ供給する追加の工程を実施する。
実施形態の工程（ｇ）において、前記均衡化ガスが前記
一方の吸着材床を前記中間圧力にまで加圧するのに不十
分である場合は、該一方の吸着材床を加圧するために前
記生成物タンクから前記所望ガスの一部を該一方の吸着
材床へ供給する追加の工程を実施する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の基本は、吸着容器の頂部
（例えば頂部空隙ガス）から貯留タンクへ低純度酸素
（例えば、通常、約５０〜約８８容量％、好ましくは約
７０〜約８５容量％の酸素）を回収することにある。こ
のガスを後にパージ用還流ガスとして使用する。本発明
によれば、空隙ガスの回収率が高められるので、プロセ
ス全体の効率も向上される。本発明は、圧力均衡化操作
のために企図されている現行の空隙ガス回収工程とは独
立して実施することができる。
（例えば頂部空隙ガス）から貯留タンクへ低純度酸素
（例えば、通常、約５０〜約８８容量％、好ましくは約
７０〜約８５容量％の酸素）を回収することにある。こ
のガスを後にパージ用還流ガスとして使用する。本発明
によれば、空隙ガスの回収率が高められるので、プロセ
ス全体の効率も向上される。本発明は、圧力均衡化操作
のために企図されている現行の空隙ガス回収工程とは独
立して実施することができる。
【００１３】本発明は、又、主廃ガス排気工程を実施す
るのと併行して、吸着器の頂部から低純度酸素（空隙ガ
ス）を回収するために吸着器の頂部からの排気操作を実
施することができる。本発明のプロセスは、同じ吸着器
の両端（頂端と底端）から並流頂部空隙ガス回収操作と
向流廃ガス排気操作を同時併行的に実施することによ
り、生成物回収率を在来のプロセスに比べて３〜５％増
大させることができる。
るのと併行して、吸着器の頂部から低純度酸素（空隙ガ
ス）を回収するために吸着器の頂部からの排気操作を実
施することができる。本発明のプロセスは、同じ吸着器
の両端（頂端と底端）から並流頂部空隙ガス回収操作と
向流廃ガス排気操作を同時併行的に実施することによ
り、生成物回収率を在来のプロセスに比べて３〜５％増
大させることができる。
【００１４】図１に例示された従来技術のサイクルと比
べた本発明の改良は、図２に示されている。本発明の方
法を実施するシステム（装置）は、２つの吸着材床と、
１つの生成物貯留タンク（ＰＴ）と、１つの供給物ブロ
ア（供給ガスを圧送するためのブロア）と、１つの真空
ポンプと、幾つかの適当な切替弁とに加えて、空隙ガス
回収タンク（ＶＴ）を必要とする。
べた本発明の改良は、図２に示されている。本発明の方
法を実施するシステム（装置）は、２つの吸着材床と、
１つの生成物貯留タンク（ＰＴ）と、１つの供給物ブロ
ア（供給ガスを圧送するためのブロア）と、１つの真空
ポンプと、幾つかの適当な切替弁とに加えて、空隙ガス
回収タンク（ＶＴ）を必要とする。
【００１５】本発明の各工程、床圧（吸着材床内の圧
力）及び各工程時間（各工程の所要時間）は、以下の表
１に概略的に説明されている。ただし、以下に記載され
る床圧及び工程時間は、本発明を限定するものではな
く、実際、それらは、供給物の供給速度、圧縮機のサイ
ズ、温度、及び吸着材の特性によって可変である。
力）及び各工程時間（各工程の所要時間）は、以下の表
１に概略的に説明されている。ただし、以下に記載され
る床圧及び工程時間は、本発明を限定するものではな
く、実際、それらは、供給物の供給速度、圧縮機のサイ
ズ、温度、及び吸着材の特性によって可変である。
【００１６】実際、本発明の実施に当たっては、圧力
は、約２０７〜約１３．８ｋＰａ、好ましくは約１５２
〜約２５．６ｋＰａ、最も好ましくは約１３８．６〜約
３１．７ｋＰａの範囲とすることができ、サイクル時間
は、約１０〜約６０秒、好ましくは約２０〜約４０秒、
最も好ましくは約２５〜約３０秒の範囲とすることがで
きる。これらの値を僅かに変更することによって本発明
のサイクルの更なる最適化が可能な場合があること、
又、頂部排気工程は、広い範囲の条件で実施することが
できることは当業者には明らかであろう。
は、約２０７〜約１３．８ｋＰａ、好ましくは約１５２
〜約２５．６ｋＰａ、最も好ましくは約１３８．６〜約
３１．７ｋＰａの範囲とすることができ、サイクル時間
は、約１０〜約６０秒、好ましくは約２０〜約４０秒、
最も好ましくは約２５〜約３０秒の範囲とすることがで
きる。これらの値を僅かに変更することによって本発明
のサイクルの更なる最適化が可能な場合があること、
又、頂部排気工程は、広い範囲の条件で実施することが
できることは当業者には明らかであろう。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】図３を参照して説明すると、本発明の方法
を実施するためのＰＳＡシステムは、各々吸着材を充填
された２つの吸着材床１０，１２から成る。供給空気
（供給物）は、空気導入管１４を通し、フィルタ１５を
経て圧縮機１６へ送られ、圧縮機１６によって圧縮さ
れ、随意選択の油及び水フィルタ及び炭素トラップ２０
を経て供給弁２２，２４に至る。各床に通じる床入口管
２６，２８は、それぞれ排気弁３０，３２を介して導管
３４に接続され、導管３４は、随意選択の１つ又は１つ
以上の真空ポンプ３６に接続されている。
を実施するためのＰＳＡシステムは、各々吸着材を充填
された２つの吸着材床１０，１２から成る。供給空気
（供給物）は、空気導入管１４を通し、フィルタ１５を
経て圧縮機１６へ送られ、圧縮機１６によって圧縮さ
れ、随意選択の油及び水フィルタ及び炭素トラップ２０
を経て供給弁２２，２４に至る。各床に通じる床入口管
２６，２８は、それぞれ排気弁３０，３２を介して導管
３４に接続され、導管３４は、随意選択の１つ又は１つ
以上の真空ポンプ３６に接続されている。
【００２０】床１０，１２は、生成物出口導管３８，４
０を有し、それらの導管は、弁４２，４４を経て生成物
導管４６に連通し、更に、制御弁４８を介して高圧生成
物貯留タンク５０に連通している。貯留タンク５０から
導管５２が延長しており、弁５４，５６を介してそれぞ
れ床１０，１２に接続されており、貯留タンク５０から
各床１０，１２へ生成物ガスを供給することができるよ
うになされている。即ち、導管５２は、還流（パージ操
作及び生成物加圧操作）のために必要なガスを床１０，
１２へ供給する。導管６４は、更に、各床の頂部空隙ガ
スを弁６６を通して低圧空隙ガス回収タンク６８へ供給
するための管である。制御弁６６の操作は、頂部空隙ガ
ス（以下、単に「頂部ガス」とも称する）排気工程＃６
及び＃１中のガス抽出流量を制御することができるよう
にサイクルに同調される。制御弁６６は、工程＃８及び
＃３において再度開放され、低純度パージガスをパージ
すべき吸着材床の容器内へ導入する。
０を有し、それらの導管は、弁４２，４４を経て生成物
導管４６に連通し、更に、制御弁４８を介して高圧生成
物貯留タンク５０に連通している。貯留タンク５０から
導管５２が延長しており、弁５４，５６を介してそれぞ
れ床１０，１２に接続されており、貯留タンク５０から
各床１０，１２へ生成物ガスを供給することができるよ
うになされている。即ち、導管５２は、還流（パージ操
作及び生成物加圧操作）のために必要なガスを床１０，
１２へ供給する。導管６４は、更に、各床の頂部空隙ガ
スを弁６６を通して低圧空隙ガス回収タンク６８へ供給
するための管である。制御弁６６の操作は、頂部空隙ガ
ス（以下、単に「頂部ガス」とも称する）排気工程＃６
及び＃１中のガス抽出流量を制御することができるよう
にサイクルに同調される。制御弁６６は、工程＃８及び
＃３において再度開放され、低純度パージガスをパージ
すべき吸着材床の容器内へ導入する。
【００２１】出口導管３８，４０は、随意選択として、
並流除圧工程から得られたガスを圧力均衡化用タンク６
２へ導入することができるように、それぞれ弁５８，６
０を介して均衡化用タンク６２に接続することができ
る。図３に示される弁は、すべて、コンピュータシステ
ムとプログラム論理（図示せず）によって電子的に作動
される。本発明の好ましい実施形態では、パージ操作に
必要なガスは、まずは、空隙ガス回収タンク６８からと
られる。追加のパージガスが必要な場合は、より高純度
のガスが生成物貯留タンク５０から導管５２を通して取
り出される。
並流除圧工程から得られたガスを圧力均衡化用タンク６
２へ導入することができるように、それぞれ弁５８，６
０を介して均衡化用タンク６２に接続することができ
る。図３に示される弁は、すべて、コンピュータシステ
ムとプログラム論理（図示せず）によって電子的に作動
される。本発明の好ましい実施形態では、パージ操作に
必要なガスは、まずは、空隙ガス回収タンク６８からと
られる。追加のパージガスが必要な場合は、より高純度
のガスが生成物貯留タンク５０から導管５２を通して取
り出される。
【００２２】パージが完了した後、生成物の加圧工程が
始まる。この生成物加圧工程に必要なガスは、生成物貯
留タンク５０から得られる。しかしながら、パージ完了
後、随意選択として設けられた均衡化用タンク６２にガ
スが残っている場合は、生成物加圧工程の初期の段階に
はその残留ガスを用いる。均衡化用タンク６２内のガス
がなくなったならば、その時点で生成物貯留タンク（以
下、単に「生成物サージタンク」とも称する）５０から
のより高純度のガスを用いて生成物加圧工程を完了させ
る。
始まる。この生成物加圧工程に必要なガスは、生成物貯
留タンク５０から得られる。しかしながら、パージ完了
後、随意選択として設けられた均衡化用タンク６２にガ
スが残っている場合は、生成物加圧工程の初期の段階に
はその残留ガスを用いる。均衡化用タンク６２内のガス
がなくなったならば、その時点で生成物貯留タンク（以
下、単に「生成物サージタンク」とも称する）５０から
のより高純度のガスを用いて生成物加圧工程を完了させ
る。
【００２３】以下に図３を参照して本発明のサイクルプ
ロセスをより詳細に説明する。以下の説明では、サイク
ルの各工程の開始時には、特に断らない限り、すべての
弁が閉鎖されているものとする。又、説明の便宜上、吸
着材床と吸着器（吸着容器）を同じ参照番号（１０，１
２）で表すこととする。
ロセスをより詳細に説明する。以下の説明では、サイク
ルの各工程の開始時には、特に断らない限り、すべての
弁が閉鎖されているものとする。又、説明の便宜上、吸
着材床と吸着器（吸着容器）を同じ参照番号（１０，１
２）で表すこととする。
【００２４】工程＃１：吸着材床へ昇圧モードで供給物
を供給するとともに、生成物タンクの酸素を向流流れで
導入して吸着材床の頂部を再加圧する。 床１０：弁２２を開放することによって供給物（空気）
を吸着器１０の底部へ導入し、床１０を加圧する。この
工程中、圧力は、４８．３〜１０３．４ｋＰａ、好まし
くは６２．１〜８２．７ｋＰａ、最も好ましくは７２．
１ｋＰａの選択された圧力レベルから８２．７〜１５
１．７ｋＰａ、好ましくは１０３．４〜１２４．１ｋＰ
ａ、最も好ましくは１１５．５ｋＰａの選択された圧力
レベルにまで上昇する。この工程の継続時間は、２〜６
秒、好ましくは３〜４秒、最も好ましくは３．５秒であ
る。この工程中それと併行して、弁５４を開放し、生成
物サージタンク５０からの再加圧／還流用酸素ガスを吸
着器１０の頂部へ導入する。 床１２：この時間中、弁３２，４４及び６６は開放され
ており、床１２は下記の工程＃６を受ける。
を供給するとともに、生成物タンクの酸素を向流流れで
導入して吸着材床の頂部を再加圧する。 床１０：弁２２を開放することによって供給物（空気）
を吸着器１０の底部へ導入し、床１０を加圧する。この
工程中、圧力は、４８．３〜１０３．４ｋＰａ、好まし
くは６２．１〜８２．７ｋＰａ、最も好ましくは７２．
１ｋＰａの選択された圧力レベルから８２．７〜１５
１．７ｋＰａ、好ましくは１０３．４〜１２４．１ｋＰ
ａ、最も好ましくは１１５．５ｋＰａの選択された圧力
レベルにまで上昇する。この工程の継続時間は、２〜６
秒、好ましくは３〜４秒、最も好ましくは３．５秒であ
る。この工程中それと併行して、弁５４を開放し、生成
物サージタンク５０からの再加圧／還流用酸素ガスを吸
着器１０の頂部へ導入する。 床１２：この時間中、弁３２，４４及び６６は開放され
ており、床１２は下記の工程＃６を受ける。
【００２５】工程＃２：引き続き昇圧モードで一方の床
へ供給物を供給する。 床１０：開放した弁２２を通して供給空気を吸着器１０
にその底部から導入する。吸着器の頂部には酸素ガスを
添加もせず、抽出もしない。この工程中、圧力は、８
２．７〜１５１．７ｋＰａ、好ましくは１０３．４〜１
２４．１ｋＰａ、最も好ましくは１１５．５ｋＰａの選
択された圧力レベルから１０３．４〜１９３．１ｋＰ
ａ、好ましくは１１７．２〜１３７．９ｋＰａ、最も好
ましくは１２７．６ｋＰａの選択された圧力レベルにま
で上昇する。この工程の継続時間は、１〜５秒、好まし
くは２〜３秒、最も好ましくは２．５秒である。この工
程においては、酸素還流の添加はなく、圧力の変化は、
工程＃１に比べて穏やかである。 床１２：この時間中、弁３２は開放されており、床１２
は下記の工程＃７を受ける。
へ供給物を供給する。 床１０：開放した弁２２を通して供給空気を吸着器１０
にその底部から導入する。吸着器の頂部には酸素ガスを
添加もせず、抽出もしない。この工程中、圧力は、８
２．７〜１５１．７ｋＰａ、好ましくは１０３．４〜１
２４．１ｋＰａ、最も好ましくは１１５．５ｋＰａの選
択された圧力レベルから１０３．４〜１９３．１ｋＰ
ａ、好ましくは１１７．２〜１３７．９ｋＰａ、最も好
ましくは１２７．６ｋＰａの選択された圧力レベルにま
で上昇する。この工程の継続時間は、１〜５秒、好まし
くは２〜３秒、最も好ましくは２．５秒である。この工
程においては、酸素還流の添加はなく、圧力の変化は、
工程＃１に比べて穏やかである。 床１２：この時間中、弁３２は開放されており、床１２
は下記の工程＃７を受ける。
【００２６】工程＃３：一定圧での酸素生成工程
床１０：開放した弁２２を通して供給空気を吸着器１０
の底部に導入し、それと併行して酸素生成物を吸着器の
頂部から開放弁５４を通して抽出する。この工程中、圧
力は、比較的一定に保持されるが、１０３．４〜２０
６．８ｋＰａの範囲、好ましくは１２４．１〜１５１．
７ｋＰａの範囲、最も好ましくは１３８．６ｋＰａとさ
れる。この工程の継続時間は、５〜１５秒、好ましくは
９〜１１秒、最も好ましくは１０秒である。供給空気
は、圧縮機１６によってほとんど圧力比の変動なしに供
給される。酸素生成物は、開放弁５４を通して酸素サー
ジタンク５０へ供給される。酸素生成物の純度は、この
生成物生成工程中比較的一定である。酸素再加圧工程＃
１では高純度酸素（例えば、約９０〜約９５容量％の酸
素純度を有する酸素）を吸着器１０の頂部へ導入し、そ
の後、酸素生成工程＃３において酸素純度のスパイク
（突出）をなくす（酸素純度を一定化する）。生成物生
成工程は、酸素前線が実際に床１０の頂部を破過する前
に終了させる。 床１２：この工程中、床１２は下記の工程＃８を受け
る。このとき弁６６及び４４は開放位置に置かれてい
る。
の底部に導入し、それと併行して酸素生成物を吸着器の
頂部から開放弁５４を通して抽出する。この工程中、圧
力は、比較的一定に保持されるが、１０３．４〜２０
６．８ｋＰａの範囲、好ましくは１２４．１〜１５１．
７ｋＰａの範囲、最も好ましくは１３８．６ｋＰａとさ
れる。この工程の継続時間は、５〜１５秒、好ましくは
９〜１１秒、最も好ましくは１０秒である。供給空気
は、圧縮機１６によってほとんど圧力比の変動なしに供
給される。酸素生成物は、開放弁５４を通して酸素サー
ジタンク５０へ供給される。酸素生成物の純度は、この
生成物生成工程中比較的一定である。酸素再加圧工程＃
１では高純度酸素（例えば、約９０〜約９５容量％の酸
素純度を有する酸素）を吸着器１０の頂部へ導入し、そ
の後、酸素生成工程＃３において酸素純度のスパイク
（突出）をなくす（酸素純度を一定化する）。生成物生
成工程は、酸素前線が実際に床１０の頂部を破過する前
に終了させる。 床１２：この工程中、床１２は下記の工程＃８を受け
る。このとき弁６６及び４４は開放位置に置かれてい
る。
【００２７】工程＃４：一方の床１０から並流流れで空
隙ガスを回収し、それを他方の床１２へ圧力均衡化のた
めに供給する。 床１０：この工程では、床の頂部の残留圧力及び空隙酸
素生成物を吸着容器の頂部から開放した弁４２を通して
抽出し、酸素パージガスとして開放弁４４を通して吸着
器１２へ送る。吸着器１２の底部からは何も流出させな
い。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力は、１０
３．４〜２０６．８ｋＰａ、好ましくは１２４．１〜１
５１．７ｋＰａ、最も好ましくは１３８．６ｋＰａの選
択された圧力レベルから８２．７〜１６５．４ｋＰａ、
好ましくは１０３．４〜１２４．１ｋＰａ、最も好まし
くは１１３．８ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降
下する。この工程の継続時間は、１〜４秒、好ましくは
１〜２秒、最も好ましくは１．７５秒である。この工程
においては、酸素濃度は、生成物純度（生成物として所
望の純度、例えば約９０〜９５容量％酸素）からスター
トし、酸素前線が吸着材床１０の頂部を破過する工程の
終了時には約８５容量％の酸素純度にまで低下する。こ
の工程中、ルーツ式供給空気圧縮機３６は、排気動作を
する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃４と併行して下
記の工程＃９を受ける。
隙ガスを回収し、それを他方の床１２へ圧力均衡化のた
めに供給する。 床１０：この工程では、床の頂部の残留圧力及び空隙酸
素生成物を吸着容器の頂部から開放した弁４２を通して
抽出し、酸素パージガスとして開放弁４４を通して吸着
器１２へ送る。吸着器１２の底部からは何も流出させな
い。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力は、１０
３．４〜２０６．８ｋＰａ、好ましくは１２４．１〜１
５１．７ｋＰａ、最も好ましくは１３８．６ｋＰａの選
択された圧力レベルから８２．７〜１６５．４ｋＰａ、
好ましくは１０３．４〜１２４．１ｋＰａ、最も好まし
くは１１３．８ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降
下する。この工程の継続時間は、１〜４秒、好ましくは
１〜２秒、最も好ましくは１．７５秒である。この工程
においては、酸素濃度は、生成物純度（生成物として所
望の純度、例えば約９０〜９５容量％酸素）からスター
トし、酸素前線が吸着材床１０の頂部を破過する工程の
終了時には約８５容量％の酸素純度にまで低下する。こ
の工程中、ルーツ式供給空気圧縮機３６は、排気動作を
する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃４と併行して下
記の工程＃９を受ける。
【００２８】工程＃５：引き続き一方の床１０から並流
流れで空隙ガスを回収し、向流流れで排気操作を実施
し、その空隙ガスを他方の吸着材床１２へ供給する。 床１０：この工程では、廃窒素を吸着器１０の底部から
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力
は、８２．７〜１６５．４ｋＰａ、好ましくは１０３．
４〜１２４．１ｋＰａ、最も好ましくは１１３．８ｋＰ
ａの選択された圧力レベルから４８．３〜１２４．１ｋ
Ｐａ、好ましくは６８．９〜８９．６ｋＰａ、最も好ま
しくは７７．６ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降
下する。この工程の継続時間は、１〜６秒、好ましくは
３〜４秒、最も好ましくは３．５秒である。この工程に
おいては、廃ガス中の酸素濃度は、ほぼ空気純度（空気
中の酸素濃度に相当する純度）からスタートし、約２〜
約１０容量％酸素の最低廃ガス純度にまで急激に低下す
る。この降圧モードでの均衡化用酸素ガスの流れは、吸
着器１０の頂部から開放した弁４２を通して抽出され、
開放した弁４４を通して吸着器１２の頂部へ供給され
る。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃５と併行して下
記の工程＃１０を受ける。従って、弁２４は開放されて
いる。
流れで空隙ガスを回収し、向流流れで排気操作を実施
し、その空隙ガスを他方の吸着材床１２へ供給する。 床１０：この工程では、廃窒素を吸着器１０の底部から
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力
は、８２．７〜１６５．４ｋＰａ、好ましくは１０３．
４〜１２４．１ｋＰａ、最も好ましくは１１３．８ｋＰ
ａの選択された圧力レベルから４８．３〜１２４．１ｋ
Ｐａ、好ましくは６８．９〜８９．６ｋＰａ、最も好ま
しくは７７．６ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降
下する。この工程の継続時間は、１〜６秒、好ましくは
３〜４秒、最も好ましくは３．５秒である。この工程に
おいては、廃ガス中の酸素濃度は、ほぼ空気純度（空気
中の酸素濃度に相当する純度）からスタートし、約２〜
約１０容量％酸素の最低廃ガス純度にまで急激に低下す
る。この降圧モードでの均衡化用酸素ガスの流れは、吸
着器１０の頂部から開放した弁４２を通して抽出され、
開放した弁４４を通して吸着器１２の頂部へ供給され
る。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃５と併行して下
記の工程＃１０を受ける。従って、弁２４は開放されて
いる。
【００２９】工程＃６：引き続き一方の床から並流流れ
で空隙ガスを回収し、向流流れで排気操作を実施し、そ
の空隙ガスを低純度酸素貯留タンクへ供給する。 この工程は、床の頂部を底部の同時排気と、更なる空隙
ガスの回収である。 床１０：この工程では、廃窒素を吸着器１０の底部から
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力
は、４８．２〜１２４．０ｋＰａ、好ましくは６８．９
〜８９．６ｋＰａ、最も好ましくは７７．５ｋＰａの選
択された圧力レベルから２７．６〜８２．７ｋＰａ、好
ましくは４１．３〜６２．０ｋＰａ、最も好ましくは５
３．１ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降下する。
この工程の継続時間は、１〜６秒、好ましくは３〜４
秒、最も好ましくは３．５秒である。この工程中、吸着
器１０の頂部の残留圧力及び酸素生成物を吸着容器１０
の頂部から抽出し、開放した弁４２，６６を通して低純
度定圧空隙ガス回収タンク６８へ送る。タンク６８は、
低圧ガスの移送を可能にするように真空下で作動され
る。この工程は、系内の空隙ガスの更なる回収を可能に
する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃６と併行して下
記工程＃１を受ける。従って、弁２４及び５６は開放さ
れている。
で空隙ガスを回収し、向流流れで排気操作を実施し、そ
の空隙ガスを低純度酸素貯留タンクへ供給する。 この工程は、床の頂部を底部の同時排気と、更なる空隙
ガスの回収である。 床１０：この工程では、廃窒素を吸着器１０の底部から
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０の容器内の圧力
は、４８．２〜１２４．０ｋＰａ、好ましくは６８．９
〜８９．６ｋＰａ、最も好ましくは７７．５ｋＰａの選
択された圧力レベルから２７．６〜８２．７ｋＰａ、好
ましくは４１．３〜６２．０ｋＰａ、最も好ましくは５
３．１ｋＰａの選択された圧力レベルにまで降下する。
この工程の継続時間は、１〜６秒、好ましくは３〜４
秒、最も好ましくは３．５秒である。この工程中、吸着
器１０の頂部の残留圧力及び酸素生成物を吸着容器１０
の頂部から抽出し、開放した弁４２，６６を通して低純
度定圧空隙ガス回収タンク６８へ送る。タンク６８は、
低圧ガスの移送を可能にするように真空下で作動され
る。この工程は、系内の空隙ガスの更なる回収を可能に
する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃６と併行して下
記工程＃１を受ける。従って、弁２４及び５６は開放さ
れている。
【００３０】工程＃７：降圧モードでの排気
床１０：この工程では、廃窒素を吸着器１０の底部から
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０内の圧力は、２
７．６〜８２．７ｋＰａ、好ましくは４１．３〜６２．
０ｋＰａ、最も好ましくは５３．１ｋＰａの選択された
圧力レベルから１３．８〜５５．１ｋＰａ、好ましくは
２７．６〜４１．３ｋＰａ、最も好ましくは３１．７ｋ
Ｐａの選択された圧力レベルにまで降下する。この工程
の継続時間は、５〜１５秒、好ましくは９〜１１秒、最
も好ましくは９．７５秒である。吸着容器１０の頂部か
らは何も抽出しない。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃７と併行して下
記工程＃２を受ける。従って、弁２４は開放されてい
る。
開放した弁３０を通し、ルーツ式真空ポンプ３６を通し
て抽出する。この工程中、吸着器１０内の圧力は、２
７．６〜８２．７ｋＰａ、好ましくは４１．３〜６２．
０ｋＰａ、最も好ましくは５３．１ｋＰａの選択された
圧力レベルから１３．８〜５５．１ｋＰａ、好ましくは
２７．６〜４１．３ｋＰａ、最も好ましくは３１．７ｋ
Ｐａの選択された圧力レベルにまで降下する。この工程
の継続時間は、５〜１５秒、好ましくは９〜１１秒、最
も好ましくは９．７５秒である。吸着容器１０の頂部か
らは何も抽出しない。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃７と併行して下
記工程＃２を受ける。従って、弁２４は開放されてい
る。
【００３１】工程＃８：一方の床を向流空隙ガス（低純
度酸素）でパージし、一定圧で排気操作をする。 床１０：この工程の開始時には床１０は最低排気圧に達
している。この工程では、空隙ガス回収タンク６８から
開放した弁６６，４２を通して酸素パージガスを供給す
る。この工程中、吸着器１０内の圧力は、１３．８〜５
５．１ｋＰａの範囲、好ましくは２７．６〜４１．３ｋ
Ｐａの範囲、最も好ましくは３１．７ｋＰａの選択され
た圧力レベルを中心として一定に保たれる。この工程の
継続時間は、１〜６秒、好ましくは２〜４秒、最も好ま
しくは２．７５秒である。この工程の一定圧は、パージ
流れを開放した弁３０を通しての排気流にマッチさせる
ことによって設定される。又、この工程中廃ガスの純度
（例えば約２〜１０容量％酸素）は、比較的一定に保た
れる。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃８と併行して上
記工程＃３を受ける。従って、弁２４及び５６は開放さ
れている。
度酸素）でパージし、一定圧で排気操作をする。 床１０：この工程の開始時には床１０は最低排気圧に達
している。この工程では、空隙ガス回収タンク６８から
開放した弁６６，４２を通して酸素パージガスを供給す
る。この工程中、吸着器１０内の圧力は、１３．８〜５
５．１ｋＰａの範囲、好ましくは２７．６〜４１．３ｋ
Ｐａの範囲、最も好ましくは３１．７ｋＰａの選択され
た圧力レベルを中心として一定に保たれる。この工程の
継続時間は、１〜６秒、好ましくは２〜４秒、最も好ま
しくは２．７５秒である。この工程の一定圧は、パージ
流れを開放した弁３０を通しての排気流にマッチさせる
ことによって設定される。又、この工程中廃ガスの純度
（例えば約２〜１０容量％酸素）は、比較的一定に保た
れる。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃８と併行して上
記工程＃３を受ける。従って、弁２４及び５６は開放さ
れている。
【００３２】工程＃９：他方の床からの空隙ガスで一方
の床の向流パージを実施し、昇圧モードで排気操作を実
施する。 床１０：ルーツ式真空ポンプ３６によって引き続き吸着
器１０の底部から開放した弁３０を通して廃ガスを抽出
し、それと併行して、吸着器１２から開放した弁４２，
４４を通して吸着器１０の頂部へ均衡化用酸素を供給す
る。吸着器１２からの均衡化用酸素の流れは、この工程
中の排気流れより大きく、その結果として、この工程中
吸着器１０内の圧力は上昇する。即ち、この工程中、吸
着器１０内の圧力は、１３．８〜５５．１ｋＰａ、好ま
しくは２７．６〜４１．３ｋＰａ、最も好ましくは３
１．７ｋＰａの選択された圧力レベルから２７．６〜６
８．９ｋＰａ、好ましくは３４．５〜５５．１ｋＰａ、
最も好ましくは４５．５ｋＰａの選択された圧力レベル
にまで上昇する。この工程の継続時間は、１〜５秒、好
ましくは１〜３秒、最も好ましくは１．７５秒である。
又、この工程中廃ガス流３４の酸素純度は、僅かに上昇
し始め、酸素前線が吸着材床１０の底部を破過する工程
の終了時には約５〜１５容量％の酸素純度に達する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃９と併行して上
記工程＃４を受ける。上述したように、弁４４は開放さ
れている。
の床の向流パージを実施し、昇圧モードで排気操作を実
施する。 床１０：ルーツ式真空ポンプ３６によって引き続き吸着
器１０の底部から開放した弁３０を通して廃ガスを抽出
し、それと併行して、吸着器１２から開放した弁４２，
４４を通して吸着器１０の頂部へ均衡化用酸素を供給す
る。吸着器１２からの均衡化用酸素の流れは、この工程
中の排気流れより大きく、その結果として、この工程中
吸着器１０内の圧力は上昇する。即ち、この工程中、吸
着器１０内の圧力は、１３．８〜５５．１ｋＰａ、好ま
しくは２７．６〜４１．３ｋＰａ、最も好ましくは３
１．７ｋＰａの選択された圧力レベルから２７．６〜６
８．９ｋＰａ、好ましくは３４．５〜５５．１ｋＰａ、
最も好ましくは４５．５ｋＰａの選択された圧力レベル
にまで上昇する。この工程の継続時間は、１〜５秒、好
ましくは１〜３秒、最も好ましくは１．７５秒である。
又、この工程中廃ガス流３４の酸素純度は、僅かに上昇
し始め、酸素前線が吸着材床１０の底部を破過する工程
の終了時には約５〜１５容量％の酸素純度に達する。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃９と併行して上
記工程＃４を受ける。上述したように、弁４４は開放さ
れている。
【００３３】工程＃１０：他方の床１２からの空隙ガス
で一方の床１０の向流再加圧を実施するとともに、他方
の床１２に供給物を供給する。 この工程は、吸着器１０の供給空気加圧−吸着工程であ
る。 床１０：この工程では、ルーツ式圧縮機１６から開放し
た弁２２を通して空気を吸着器１０の底部へ供給する。
この工程中、吸着器１０内の圧力は、２７．６〜６８．
９ｋＰａ、好ましくは３４．５〜５５．１ｋＰａ、最も
好ましくは４５．５ｋＰａの選択された圧力レベルから
４８．２〜９６．５ｋＰａ、好ましくは６２．０〜８
２．７ｋＰａ、最も好ましくは７２．０ｋＰａの選択さ
れた圧力レベルにまで急激に上昇する。この工程の継続
時間は、１〜４秒、好ましくは１〜３秒、最も好ましく
は２秒である。この工程中、同時併行的に吸着器１２か
ら均衡化用酸素ガスを開放した弁４２，４４を通して吸
着容器１０の頂部へ導入する。吸着器１２は、除圧し続
ける。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃１０と併行して
上記工程＃５を受ける。上述したように、弁４４は開放
されている。弁３２も開放されている。
で一方の床１０の向流再加圧を実施するとともに、他方
の床１２に供給物を供給する。 この工程は、吸着器１０の供給空気加圧−吸着工程であ
る。 床１０：この工程では、ルーツ式圧縮機１６から開放し
た弁２２を通して空気を吸着器１０の底部へ供給する。
この工程中、吸着器１０内の圧力は、２７．６〜６８．
９ｋＰａ、好ましくは３４．５〜５５．１ｋＰａ、最も
好ましくは４５．５ｋＰａの選択された圧力レベルから
４８．２〜９６．５ｋＰａ、好ましくは６２．０〜８
２．７ｋＰａ、最も好ましくは７２．０ｋＰａの選択さ
れた圧力レベルにまで急激に上昇する。この工程の継続
時間は、１〜４秒、好ましくは１〜３秒、最も好ましく
は２秒である。この工程中、同時併行的に吸着器１２か
ら均衡化用酸素ガスを開放した弁４２，４４を通して吸
着容器１０の頂部へ導入する。吸着器１２は、除圧し続
ける。 床１２：床１２は、床１０の上記工程＃１０と併行して
上記工程＃５を受ける。上述したように、弁４４は開放
されている。弁３２も開放されている。
【００３４】以上の説明及び図２及び３から分かるよう
に、本発明は、追加の低純度空隙ガス貯留タンク（Ｖ
Ｔ）を用いる。このタンクは、通常、真空下で作動さ
れ、工程＃６の空隙ガスを回収して保持する機能を果た
す。それでもなお、若干の空隙ガスが、工程＃４及び＃
５における他方の吸着器へのガスの向流圧送流れと共に
抽出される。
に、本発明は、追加の低純度空隙ガス貯留タンク（Ｖ
Ｔ）を用いる。このタンクは、通常、真空下で作動さ
れ、工程＃６の空隙ガスを回収して保持する機能を果た
す。それでもなお、若干の空隙ガスが、工程＃４及び＃
５における他方の吸着器へのガスの向流圧送流れと共に
抽出される。
【００３５】工程＃６を追加することにより、その排気
操作中、追加のガスがこの低純度空隙ガス貯留タンク
（ＶＴ）内へ回収される。このタンク内に貯留されたガ
スは、工程＃８において初期低圧パージガスとして吸着
容器へ供給される。
操作中、追加のガスがこの低純度空隙ガス貯留タンク
（ＶＴ）内へ回収される。このタンク内に貯留されたガ
スは、工程＃８において初期低圧パージガスとして吸着
容器へ供給される。
【００３６】低純度空隙ガス貯留タンク内に貯留された
ガスの純度は、生成物ガスの純度より低い。なぜなら、
このタンク内へ回収され貯留されるガスの大部分は、純
度が急激に低下する、吸着床内の移動前線に残されたガ
スであるからである。このガスは、床をパージするため
の床パージガスとして導入される初期還流のための工程
に用いるのが最も好都合である。この低純度のパージガ
スを別の貯留タンク内に貯留しておくことにより、吸着
容器を漸次高い純度のガスで（段々に純度の高いガス
で）順次にパージすることを可能にする。床還流のこの
態様は、異なる純度のガスが混ざることに随伴する損失
を少なくする。
ガスの純度は、生成物ガスの純度より低い。なぜなら、
このタンク内へ回収され貯留されるガスの大部分は、純
度が急激に低下する、吸着床内の移動前線に残されたガ
スであるからである。このガスは、床をパージするため
の床パージガスとして導入される初期還流のための工程
に用いるのが最も好都合である。この低純度のパージガ
スを別の貯留タンク内に貯留しておくことにより、吸着
容器を漸次高い純度のガスで（段々に純度の高いガス
で）順次にパージすることを可能にする。床還流のこの
態様は、異なる純度のガスが混ざることに随伴する損失
を少なくする。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、従来のプロセスに比べて下記
のように多くの効率改善をもたらす。 （１）本発明のプロセスで回収される追加の量の空隙ガ
スは、従来のプロセスでは、排気用ポンプの休止時間中
にパージガスとして吸着器を通して掃引されていたもの
である。このパージガスは、ポンプの休止時間中パージ
ガスとして吸着器を通して掃引された場合、高い排気圧
の下で吸着器へ導入されるのでパージガスとしての働き
が非能率となる。パージガスの効率は、床が最低吸着圧
下にあるときにパージガスを導入することによって最大
限にされるが、従来のプロセスにおけるように、ポンプ
の休止中にパージガスを導入した場合、廃ガスの全体的
純度が高くなり、それだけ酸素回収率を低下させること
になる。
のように多くの効率改善をもたらす。 （１）本発明のプロセスで回収される追加の量の空隙ガ
スは、従来のプロセスでは、排気用ポンプの休止時間中
にパージガスとして吸着器を通して掃引されていたもの
である。このパージガスは、ポンプの休止時間中パージ
ガスとして吸着器を通して掃引された場合、高い排気圧
の下で吸着器へ導入されるのでパージガスとしての働き
が非能率となる。パージガスの効率は、床が最低吸着圧
下にあるときにパージガスを導入することによって最大
限にされるが、従来のプロセスにおけるように、ポンプ
の休止中にパージガスを導入した場合、廃ガスの全体的
純度が高くなり、それだけ酸素回収率を低下させること
になる。
【００３８】（２）本発明は、パージガスを低圧貯留タ
ンクから供給することにより、パージガスの供給に随伴
する流量絞りによる非能率を減少させる。ガスの流量を
絞ると、不可逆エネルギー損失を招く。本発明における
ように、パージガスを低圧の空隙ガス貯留タンクに貯留
すれば、パージガスが貯留される圧力レベルを低くする
ことができるので、そのガスを低圧の吸着器へパージガ
スとして供給した場合に喪失されるエネルギーを少なく
することができる。従来のシステムは、供給源からのパ
ージガスをシステムの吸着器の頂部の吸着圧近くにまで
絞るので、絞りによるエネルギー損失が大きくなる。
ンクから供給することにより、パージガスの供給に随伴
する流量絞りによる非能率を減少させる。ガスの流量を
絞ると、不可逆エネルギー損失を招く。本発明における
ように、パージガスを低圧の空隙ガス貯留タンクに貯留
すれば、パージガスが貯留される圧力レベルを低くする
ことができるので、そのガスを低圧の吸着器へパージガ
スとして供給した場合に喪失されるエネルギーを少なく
することができる。従来のシステムは、供給源からのパ
ージガスをシステムの吸着器の頂部の吸着圧近くにまで
絞るので、絞りによるエネルギー損失が大きくなる。
【００３９】（３）床還流のために必要とされる高純度
タンクガスの量が、少なくてすむ。なぜなら、本発明に
よれば、そのような高純度タンクガスの代わりに、回収
された（低純度の）頂部空隙ガスが使用されるからであ
る。
タンクガスの量が、少なくてすむ。なぜなら、本発明に
よれば、そのような高純度タンクガスの代わりに、回収
された（低純度の）頂部空隙ガスが使用されるからであ
る。
【００４０】（４）本発明によれば、パージガスを貯留
タンクに貯留ることにより、吸着容器を漸次純度の高い
ガスで順次にパージすることを可能にする。
タンクに貯留ることにより、吸着容器を漸次純度の高い
ガスで順次にパージすることを可能にする。
【００４１】先に述べたように、本発明のプロセスで回
収される追加の量の空隙ガスは、従来のプロセスでは、
排気用ポンプの休止時間中（図１、工程＃６及び７）に
パージガスとして吸着器を通して非能率な態様で掃引さ
れていたものである。ポンプの休止時間中パージガスと
して吸着器を通して掃引されるパージガスは、高い排気
圧の下で吸着器へ導入されるのでパージガスとしての働
きが非能率となる。従って、廃ガスの全体的純度が高く
なり、それだけ酸素回収率を低下させることになる。
収される追加の量の空隙ガスは、従来のプロセスでは、
排気用ポンプの休止時間中（図１、工程＃６及び７）に
パージガスとして吸着器を通して非能率な態様で掃引さ
れていたものである。ポンプの休止時間中パージガスと
して吸着器を通して掃引されるパージガスは、高い排気
圧の下で吸着器へ導入されるのでパージガスとしての働
きが非能率となる。従って、廃ガスの全体的純度が高く
なり、それだけ酸素回収率を低下させることになる。
【００４２】本発明のプロセスは、上記表１に記載され
たプロセス工程に限定されるものではない。例えば、頂
部排出空隙ガス回収工程は、いろいろなサイクル組み合
わせで実施することができる。その１つの変型例は、米
国特許第５，５１８，５２６号及び５，７０２，５０４
号に記載されたサイクルに類似した工程を用いる連続的
供給及び真空サイクルを用いる方法である。
たプロセス工程に限定されるものではない。例えば、頂
部排出空隙ガス回収工程は、いろいろなサイクル組み合
わせで実施することができる。その１つの変型例は、米
国特許第５，５１８，５２６号及び５，７０２，５０４
号に記載されたサイクルに類似した工程を用いる連続的
供給及び真空サイクルを用いる方法である。
【００４３】この変型サイクルは、図４に示されている
が、降圧モードでの均衡化工程の実施中に供給ブロアを
アンロードする図２のサイクルの工程＃４及び９を省除
したという点で図２のサイクルとは異なる。図４に示さ
れた変型実施形態では、空隙ガスを吸着器の頂部及び底
部同時排気工程中に回収する。この変型サイクルは、供
給ポンプと真空ポンプをいずれも連続的に（常時）作動
させるので、供給ブロアの排気量を少なくすることがで
きる。
が、降圧モードでの均衡化工程の実施中に供給ブロアを
アンロードする図２のサイクルの工程＃４及び９を省除
したという点で図２のサイクルとは異なる。図４に示さ
れた変型実施形態では、空隙ガスを吸着器の頂部及び底
部同時排気工程中に回収する。この変型サイクルは、供
給ポンプと真空ポンプをいずれも連続的に（常時）作動
させるので、供給ブロアの排気量を少なくすることがで
きる。
【００４４】更に別の実施形態として、頂部排気空隙ガ
スによる床のパージをタンク５０からの生成物酸素によ
る追加の床パージによって強化することができる。
スによる床のパージをタンク５０からの生成物酸素によ
る追加の床パージによって強化することができる。
【００４５】図２及び４に示されたＰＳＡサイクルを基
本として、本発明の範囲から逸脱することなく、工程の
幾つかを変更することができる。例えば、供給物加圧工
程と生成物加圧工程とを、上述したように順次にではな
く、同時に実施してもよい。又、サイクル中の低圧レベ
ルが１．０ａｔｍより低い場合、即ち、ＰＳＡサイクル
が排気のために真空ポンプを用いる場合は、向流除圧工
程を始める前に床内の圧力が１．０ａｔｍに低下するま
で排気することができる。
本として、本発明の範囲から逸脱することなく、工程の
幾つかを変更することができる。例えば、供給物加圧工
程と生成物加圧工程とを、上述したように順次にではな
く、同時に実施してもよい。又、サイクル中の低圧レベ
ルが１．０ａｔｍより低い場合、即ち、ＰＳＡサイクル
が排気のために真空ポンプを用いる場合は、向流除圧工
程を始める前に床内の圧力が１．０ａｔｍに低下するま
で排気することができる。
【００４６】又、２床式ＰＳＡサイクル（即ち、図２〜
４のサイクル）も、均衡化用タンクを用いて作動させる
ことができ、プロセスの融通性を拡張することができ
る。例えば、図２及び４のサイクルの個々の工程の継続
時間を固定する必要はない。従って、各工程に割り当て
る時間を決定するために圧力や組成等の物理的変数を用
いることができ、それによって、温度、圧力及び生成物
の需要量等の変化に応じてプロセスを張設することがで
きる。
４のサイクル）も、均衡化用タンクを用いて作動させる
ことができ、プロセスの融通性を拡張することができ
る。例えば、図２及び４のサイクルの個々の工程の継続
時間を固定する必要はない。従って、各工程に割り当て
る時間を決定するために圧力や組成等の物理的変数を用
いることができ、それによって、温度、圧力及び生成物
の需要量等の変化に応じてプロセスを張設することがで
きる。
【００４７】床間のガス移送を必要としないので、各床
を独立して作動させることができ、プロセス全体を単一
床ユニットの集合体とみなすことができる。ただし、各
圧縮機のサイズ及び分担を適正にするために、各床の全
体サイクルを他の床のサイクルとある程度同期させる必
要がある。
を独立して作動させることができ、プロセス全体を単一
床ユニットの集合体とみなすことができる。ただし、各
圧縮機のサイズ及び分担を適正にするために、各床の全
体サイクルを他の床のサイクルとある程度同期させる必
要がある。
【００４８】本発明のプロセスは、個々に例示した２床
式システムに限定されるものではない。例えば、空隙ガ
スの回収を助成するために、頂部排気空隙ガス回収工程
をすべての単床及び多床サイクルにおいて実施すること
ができる。
式システムに限定されるものではない。例えば、空隙ガ
スの回収を助成するために、頂部排気空隙ガス回収工程
をすべての単床及び多床サイクルにおいて実施すること
ができる。
【００４９】ここに例示された本発明は頂部及び底部を
浅い皿形ヘッドとした円筒形の吸着材床を利用し、軸方
向のガス流を使用しているが、他の床形態を用いること
もできる。例えば、圧力損失を減少させ、それに付随し
てパワー消費量を減少させるために輻流床（ガス流を半
径方向の流れとする床）を用いることもできる。更に、
このプロセスにおいて２種類以上のＮ2又はＯ2平衡−選
択性（平衡状態にあるＯ2に対して選択的吸着性を有す
る）吸着材を用いる場合は、異なる吸着材の床を直列に
配置するか、あるいは、異なる吸着材を単一の床内に層
状に配置することができる。
浅い皿形ヘッドとした円筒形の吸着材床を利用し、軸方
向のガス流を使用しているが、他の床形態を用いること
もできる。例えば、圧力損失を減少させ、それに付随し
てパワー消費量を減少させるために輻流床（ガス流を半
径方向の流れとする床）を用いることもできる。更に、
このプロセスにおいて２種類以上のＮ2又はＯ2平衡−選
択性（平衡状態にあるＯ2に対して選択的吸着性を有す
る）吸着材を用いる場合は、異なる吸着材の床を直列に
配置するか、あるいは、異なる吸着材を単一の床内に層
状に配置することができる。
【００５０】更に、異なる吸着材を床内の異なる位置に
充填することもできる。例えば、供給流から水と二酸化
炭素を除去するために床の供給端に活性アルミナを配置
し、窒素富化生成物への空気の分離を実施するために活
性アルミナの上に１層又は複数層のＮ2又はＯ2平衡−選
択性吸着材を配置することができる。
充填することもできる。例えば、供給流から水と二酸化
炭素を除去するために床の供給端に活性アルミナを配置
し、窒素富化生成物への空気の分離を実施するために活
性アルミナの上に１層又は複数層のＮ2又はＯ2平衡−選
択性吸着材を配置することができる。
【００５１】本発明から逸脱することなく、このＰＳＡ
プロセスの更なる改変が可能である。例えば、本発明の
ＰＳＡプロセスには、破過を起こしやすいＣＯ又は軽質
炭化水素等の他の微少汚染物を除去する工程を含めるこ
ともできる。そのような汚染物の破過を防止するために
は、吸着材床に、ＣＯ等の種をＣＯ2に変換する触媒を
別個の層として、又は、混合吸着剤の一成分として含め
ることができる。ＣＯ 2は、後に除去される。又、必要
に応じて、反応生成物を除去するために、追加の吸着材
層を設けることができる。更に別の変型として、床の、
Ｏ2濃度がまだ十分に触媒層を分配することもできる。
プロセスの更なる改変が可能である。例えば、本発明の
ＰＳＡプロセスには、破過を起こしやすいＣＯ又は軽質
炭化水素等の他の微少汚染物を除去する工程を含めるこ
ともできる。そのような汚染物の破過を防止するために
は、吸着材床に、ＣＯ等の種をＣＯ2に変換する触媒を
別個の層として、又は、混合吸着剤の一成分として含め
ることができる。ＣＯ 2は、後に除去される。又、必要
に応じて、反応生成物を除去するために、追加の吸着材
層を設けることができる。更に別の変型として、床の、
Ｏ2濃度がまだ十分に触媒層を分配することもできる。
【００５２】以上、ＰＳＡサイクルをＰＳＡ Ｏ2生成
プロセスに関連した特定の実施形態を参照して説明した
が、上述した特定部分の改変に加えて他のいろいろな変
型実施形態が本発明の範囲内において可能である。例え
ば、ＰＳＡサイクルは、大気−真空圧力スイング（大気
と真空の間での圧力スイング）（ＶＰＳＡ）サイクルに
限定されるものではなく、超大気圧又は準大気圧（大気
圧未満）ＰＳＡサイクルを使用することもできる。又、
ＰＳＡサイクルは、空気以外の他の混合物の分離、例え
ば、埋立地ガスからのＮ2とＣＨ4との分離に使用するこ
とができ、又、例えば、非優先吸着生成物成分として水
素を含有し、選択的被吸着性成分としていろいろな不純
物を含有しているその他のガス混合物にも適用すること
ができる。そのような選択的被吸着性成分としては、軽
質炭化水素、ＣＯ、ＣＯ2、ＮＨ3、Ｈ2Ｓ、Ａｒ及びＨ2
Ｏがある。
プロセスに関連した特定の実施形態を参照して説明した
が、上述した特定部分の改変に加えて他のいろいろな変
型実施形態が本発明の範囲内において可能である。例え
ば、ＰＳＡサイクルは、大気−真空圧力スイング（大気
と真空の間での圧力スイング）（ＶＰＳＡ）サイクルに
限定されるものではなく、超大気圧又は準大気圧（大気
圧未満）ＰＳＡサイクルを使用することもできる。又、
ＰＳＡサイクルは、空気以外の他の混合物の分離、例え
ば、埋立地ガスからのＮ2とＣＨ4との分離に使用するこ
とができ、又、例えば、非優先吸着生成物成分として水
素を含有し、選択的被吸着性成分としていろいろな不純
物を含有しているその他のガス混合物にも適用すること
ができる。そのような選択的被吸着性成分としては、軽
質炭化水素、ＣＯ、ＣＯ2、ＮＨ3、Ｈ2Ｓ、Ａｒ及びＨ2
Ｏがある。
【００５３】これらの選択的被吸着性成分のうちの少な
くとも１つを含有した水素豊富供給ガスとしては、触媒
改質装置の排ガス、メタノール合成ループのパージガ
ス、解離アンモニア、脱メタン装置オーバヘッドガス、
スチーム改質炭化水素、アンモニア合成ループのパージ
ガス、電解質水素、及び水銀電池の水素等がある。本発
明は、窒素又はヘリウムを主成分とするガス混合物から
上記被吸着性成分のいずれか又はすべてを分離するのに
も適用することができる。
くとも１つを含有した水素豊富供給ガスとしては、触媒
改質装置の排ガス、メタノール合成ループのパージガ
ス、解離アンモニア、脱メタン装置オーバヘッドガス、
スチーム改質炭化水素、アンモニア合成ループのパージ
ガス、電解質水素、及び水銀電池の水素等がある。本発
明は、窒素又はヘリウムを主成分とするガス混合物から
上記被吸着性成分のいずれか又はすべてを分離するのに
も適用することができる。
【００５４】以上、本発明を実施形態に関連して説明し
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可
能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができ
ることを理解されたい。
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可
能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができ
ることを理解されたい。
【図１】図１は、在来のＰＳＡプロセスサイクルを示す
工程流れ図である。
工程流れ図である。
【図２】図２は、本発明のＰＳＡプロセスの一実施形態
の工程流れ図である。
の工程流れ図である。
【図３】図３は、本発明の実施に用いることができるＰ
ＳＡシステムの概略図である。
ＳＡシステムの概略図である。
【図４】図４は、本発明のＰＳＡプロセスの別の実施形
態の工程流れ図である。
態の工程流れ図である。
１０：吸着材床、吸着容器、吸着器
１２：吸着材床、吸着容器、吸着器
１４：空気導入管
１５：フィルタ
１６：圧縮機
２０：炭素トラップ
２２：弁
２４：弁
２６，２８：床入口管
３０：弁
３２：弁
３４：廃ガス流
３４：導管
３６：真空ポンプ
３８，４０：生成物出口導管
４２：弁
４４：弁
４６：導管
４８：制御弁
５０：タンク
５０：高圧生成物貯留タンク、酸素サージタンク、生成
物サージタンク ５２：導管 ５４：弁 ６２：均衡化用タンク ６６：制御弁 ６８：低圧空隙ガス回収タンク、低純度定圧空隙ガス回
収タンク
物サージタンク ５２：導管 ５４：弁 ６２：均衡化用タンク ６６：制御弁 ６８：低圧空隙ガス回収タンク、低純度定圧空隙ガス回
収タンク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 53/04
Claims (6)
- 【請求項１】 所望ガスと不所望ガスとの混合供給物か
ら所望ガスを抽出するためのＰＳＡ方法において、各々
容器内に収容されており、平衡状態において前記不所望
ガスに対して選択的優先吸着性を示す第１吸着材床と第
２吸着材床を使用し、 （ａ）前記第１吸着材床及び第２吸着材床のうちのどち
らか一方の吸着材床へ前記混合供給物を供給し、該一方
の吸着材床が該混合供給物から前記不所望ガスを吸収す
ることができるように該一方の吸着材床を該混合供給物
によって高い圧力にまで加圧するとともに、それと併行
して所望ガスを収容した生成物タンクから得られたガス
を該吸着材床へ該混合供給物の流れに対して向流流れを
なして供給する工程と、 （ｂ）前記高い圧力にある前記一方の吸着材床から前記
所望ガスの流れを抽出し、該所望ガスの流れの少なくと
も一部を前記生成物タンクに貯留する工程と、 （ｃ）前記容器内の空隙ガスを真空下で作動されている
空隙ガス貯留タンクへ供給することによって前記一方の
吸着材床から前記不所望ガスを脱着させるとともに、そ
れと併行して該一方の吸着材床から排気して該一方の吸
着材床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床
から該不所望ガスを脱着させる工程と、 （ｄ）前記空隙ガス貯留タンクへの空隙ガスの供給を停
止する工程と、 （ｅ）前記一方の吸着材床から排気して該一方の吸着材
床を低圧領域にすることによって該一方の吸着材床から
該不所望ガスを更に脱着させる工程と、 （ｆ）前記一方の吸着材床から排気しながら、前記空隙
ガス貯留タンクから前記空隙ガスの一部を該一方の吸着
材床へ供給することによって該一方の吸着材床をパージ
する工程と、 （ｇ）前記一方の吸着材床を他方の吸着材床からの均衡
化ガスの流れによって中間圧力にまで加圧する工程とか
ら成り、 前記第１吸着材床が前記工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（ｇ）を順次に実施してい
る間、それと併行して、前記第２吸着材床が前記工程
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）を順次に実施し、前記所望ガスの需要が充足され
るまで該第１及び第２吸着材床が前記工程 （ａ）〜
（ｇ）を反復することから成るＰＳＡ方法。 - 【請求項２】 前記の工程（ｇ）において、前記均衡化
ガスが前記一方の吸着材床を前記中間圧力にまで加圧す
るのに不十分である場合は、該一方の吸着材床を加圧す
るために前記生成物タンクから前記所望ガスの一部を該
一方の吸着材床へさらに供給することを特徴とする請求
項１に記載のＰＳＡ方法。 - 【請求項３】 前記第２実施形態の工程（ｇ）におい
て、前記空隙ガスが前記一方の吸着材床を前記中間圧力
にまで加圧するのに不十分である場合は、該一方の吸着
材床を加圧するために前記生成物タンクから前記所望ガ
スを該一方の吸着材床へ供給することを特徴とする請求
項１に記載のＰＳＡ方法。 - 【請求項４】 前記混合供給物は、空気であることを特
徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＰＳＡ
方法。 - 【請求項５】 前記所望ガスは、酸素であることを特徴
とする請求項４に記載のＰＳＡ方法。 - 【請求項６】 前記酸素は、約９０〜約９５容量％の酸
素純度を有することを特徴とする請求項５に記載のＰＳ
Ａ方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/987790 | 1997-12-09 | ||
| US08/987,790 US6048384A (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | PSA process and system using simultaneous top and bottom evacuation of absorbent bed |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239711A JPH11239711A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3464766B2 true JP3464766B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=25533564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34677798A Expired - Fee Related JP3464766B2 (ja) | 1997-12-09 | 1998-12-07 | 吸着材床の頂部及び底部の同時排気を用いたｐｓａ方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6048384A (ja) |
| EP (1) | EP0922481B1 (ja) |
| JP (1) | JP3464766B2 (ja) |
| KR (1) | KR100436111B1 (ja) |
| CN (1) | CN1195571C (ja) |
| BR (1) | BR9805203A (ja) |
| CA (1) | CA2255526C (ja) |
| DE (1) | DE69815031T2 (ja) |
| ES (1) | ES2194269T3 (ja) |
| ID (1) | ID22096A (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245127B1 (en) * | 1999-05-27 | 2001-06-12 | Praxair Technology, Inc. | Pressure swing adsorption process and apparatus |
| US6503299B2 (en) * | 1999-11-03 | 2003-01-07 | Praxair Technology, Inc. | Pressure swing adsorption process for the production of hydrogen |
| US6558451B2 (en) * | 2000-05-10 | 2003-05-06 | Airsep Corporation | Multiple bed pressure swing adsorption method and apparatus |
| US6524370B2 (en) * | 2000-07-28 | 2003-02-25 | The Boc Group, Inc. | Oxygen production |
| ES2640910T3 (es) * | 2000-10-27 | 2017-11-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Sistemas y procesos para proporcionar hidrógeno a células de combustible |
| US6425938B1 (en) * | 2000-11-01 | 2002-07-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process |
| JPWO2002049959A1 (ja) * | 2000-12-19 | 2004-04-22 | 住友精化株式会社 | 濃縮酸素ガスの回収方法 |
| US6471744B1 (en) * | 2001-08-16 | 2002-10-29 | Sequal Technologies, Inc. | Vacuum-pressure swing absorption fractionator and method of using the same |
| US6709486B2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-03-23 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process with controlled internal depressurization flow |
| US6641645B1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-11-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal |
| US7285350B2 (en) * | 2002-09-27 | 2007-10-23 | Questair Technologies Inc. | Enhanced solid oxide fuel cell systems |
| US6699307B1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-03-02 | H2Gen Innovations, Inc. | High recovery PSA cycles and apparatus with reduced complexity |
| DE602004030662D1 (de) * | 2003-02-25 | 2011-02-03 | Sumitomo Seika Chemicals | Abgaseinspeisungsverfahren und objektgas-reinigungssystem |
| US7189280B2 (en) * | 2004-06-29 | 2007-03-13 | Questair Technologies Inc. | Adsorptive separation of gas streams |
| CN100369652C (zh) * | 2006-02-17 | 2008-02-20 | 成都安普环境技术有限公司 | 用空气为原料制取氧气的方法 |
| US9120050B2 (en) * | 2008-04-21 | 2015-09-01 | Invacare Corporation | Product gas concentrator utilizing vacuum swing adsorption and method associated therewith |
| DE102009022029A1 (de) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Linde Ag | Aufbau von Flüssigkeitskreisläufen in Gaswäschen |
| CN102145246B (zh) * | 2010-02-08 | 2016-05-04 | 杭州盛大高科技机电有限公司 | 制氧机 |
| US8545603B2 (en) * | 2010-06-24 | 2013-10-01 | ADSORPTECH Inc. | Method to improve recovery and efficiency of adsorption processes using reversible blowers |
| US10118122B2 (en) * | 2011-08-29 | 2018-11-06 | The Boeing Company | CO2 collection methods and systems |
| KR101559902B1 (ko) | 2013-08-12 | 2015-10-14 | (주)세프라텍 | 흡착성 투과 폴리머 중공사막을 이용한 가스 흡탈착 분리 시스템 |
| US9579598B2 (en) * | 2015-05-15 | 2017-02-28 | Apache Corporation | Pressure swing adsorption process for enhanced separation of lighter from heavier species |
| KR101631985B1 (ko) | 2015-06-18 | 2016-06-20 | (주)세프라텍 | 흡착성 투과 중공사막 |
| JP6515045B2 (ja) * | 2016-03-09 | 2019-05-15 | エア・ウォーター株式会社 | 窒素ガスの製造方法および装置 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL286634A (ja) * | 1961-12-18 | 1900-01-01 | ||
| US3788036A (en) * | 1972-07-26 | 1974-01-29 | D Stahl | Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems |
| US3977845A (en) * | 1975-06-20 | 1976-08-31 | William Clarence Walter | Adsorptive process for selective separation of gases |
| US4194890A (en) * | 1976-11-26 | 1980-03-25 | Greene & Kellogg, Inc. | Pressure swing adsorption process and system for gas separation |
| US4340398A (en) * | 1981-05-20 | 1982-07-20 | Union Carbide Corporation | Pressure swing adsorption recovery |
| US4381189A (en) * | 1981-10-27 | 1983-04-26 | Union Carbide Corporation | Pressure swing adsorption process and system |
| US4461630A (en) * | 1982-09-30 | 1984-07-24 | Union Carbide Corporation | Product recovery in pressure swing adsorption process and system |
| US4816039A (en) * | 1986-02-24 | 1989-03-28 | The Boc Group, Inc. | PSA multicomponent separation utilizing tank equalization |
| FR2599274B1 (fr) * | 1986-06-02 | 1988-08-26 | Air Liquide | Procede et installation de separation d'un melange gazeux par adsorption. |
| US4723966A (en) * | 1986-12-11 | 1988-02-09 | Union Carbide Corporation | Gas separation by pressure swing adsorption |
| US4756723A (en) * | 1987-03-04 | 1988-07-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Preparation of high purity oxygen |
| US5032150A (en) * | 1989-11-03 | 1991-07-16 | The Ohio State University | Pressure swing adsorption |
| JP2981304B2 (ja) * | 1991-05-13 | 1999-11-22 | 東洋エンジニアリング株式会社 | ガス分離方法 |
| FR2682611B1 (fr) * | 1991-10-17 | 1993-12-03 | Air Liquide | Procede et installation d'epuration d'un gaz par adsorption. |
| JP3450885B2 (ja) * | 1993-07-27 | 2003-09-29 | 住友精化株式会社 | 窒素富化ガス分離方法および装置 |
| US5370728A (en) * | 1993-09-07 | 1994-12-06 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption system and process |
| US5518526A (en) * | 1994-10-07 | 1996-05-21 | Praxair Technology, Inc. | Pressure swing adsorption process |
| US5565018A (en) * | 1995-07-12 | 1996-10-15 | Praxair Technology, Inc. | Optimal pressure swing adsorption refluxing |
| US5620501A (en) * | 1995-08-15 | 1997-04-15 | The Boc Group, Inc. | Recovery of trace gases from gas streams |
| US5658371A (en) * | 1995-11-06 | 1997-08-19 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process for recovery of oxygen from air |
| US5702504A (en) * | 1996-03-07 | 1997-12-30 | Praxair Technology, Inc. | Vacuum pressure swing adsorption process |
| FR2746668B1 (fr) * | 1996-03-27 | 1998-04-30 | Air Liquide | Procede de traitement d'un melange de gaz par adsorption a variation de pression |
| US5733359A (en) * | 1996-06-19 | 1998-03-31 | The Boc Group, Inc. | Pressure swing adsorption process turndown control |
| US5735938A (en) * | 1997-01-15 | 1998-04-07 | Praxair Technology, Inc. | Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents |
-
1997
- 1997-12-09 US US08/987,790 patent/US6048384A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-19 ID IDP981512A patent/ID22096A/id unknown
- 1998-12-04 CN CNB981223931A patent/CN1195571C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-07 CA CA002255526A patent/CA2255526C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-07 DE DE69815031T patent/DE69815031T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-07 KR KR10-1998-0053374A patent/KR100436111B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-12-07 JP JP34677798A patent/JP3464766B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-07 ES ES98123255T patent/ES2194269T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-07 EP EP98123255A patent/EP0922481B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-07 BR BR9805203-9A patent/BR9805203A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0922481A2 (en) | 1999-06-16 |
| CA2255526C (en) | 2003-04-15 |
| CN1195571C (zh) | 2005-04-06 |
| EP0922481B1 (en) | 2003-05-28 |
| ID22096A (id) | 1999-09-02 |
| DE69815031D1 (de) | 2003-07-03 |
| CA2255526A1 (en) | 1999-06-09 |
| BR9805203A (pt) | 1999-12-07 |
| ES2194269T3 (es) | 2003-11-16 |
| KR100436111B1 (ko) | 2004-09-04 |
| DE69815031T2 (de) | 2004-03-11 |
| US6048384A (en) | 2000-04-11 |
| CN1223164A (zh) | 1999-07-21 |
| KR19990062850A (ko) | 1999-07-26 |
| JPH11239711A (ja) | 1999-09-07 |
| EP0922481A3 (en) | 1999-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3464766B2 (ja) | 吸着材床の頂部及び底部の同時排気を用いたｐｓａ方法 | |
| KR100300939B1 (ko) | 진공 압력 순환 흡착 방법 | |
| KR100260001B1 (ko) | 압력 변동 흡착 방법 | |
| US5735938A (en) | Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents | |
| KR100254295B1 (ko) | 단일 흡착 베드를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| JP3232003B2 (ja) | 圧力スイング式吸着法における還流 | |
| JP2744596B2 (ja) | 供給ガス混合物の比較的吸着力の弱い成分から比較的吸着力の強い成分を選択的に分離する方法 | |
| JP2634138B2 (ja) | 真空スイング吸着方法によるガス成分の分離法 | |
| AU646704B2 (en) | Hydrogen and carbon monoxide production by hydrocarbon steam reforming and pressure swing adsorption purification | |
| US5112590A (en) | Separation of gas mixtures including hydrogen | |
| EP1371407A2 (en) | Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal | |
| JP2006239692A (ja) | 圧力スゥイング吸着プロセス及び装置 | |
| JP2000153124A (ja) | 酸素が富化されたガスを製造する圧力スイング吸着方法 | |
| JPH0257972B2 (ja) | ||
| JPH0321207B2 (ja) | ||
| JPH10314531A (ja) | 圧力スイング吸着方法及び装置 | |
| TW587955B (en) | Pressure swing adsorption process with controlled internal depressurization flow | |
| KR19980016382A (ko) | 압력변동흡착식 고순도 이산화탄소 제조방법 | |
| JPH0478324B2 (ja) | ||
| JPH10286425A (ja) | 混合ガス分離方法 | |
| MXPA99010879A (es) | Proceso de generacion de oxigeno y sistema que utiliza un adsorbedor individual y un soplador individual |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030812 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |