專利名稱：壓力變動吸附分離方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種壓力變動吸附分離方法，例如，把空氣作為原料氣體，利用多個充填著優(yōu)先吸附氮氣的吸附劑的吸附筒、把成為難吸附氣體成分的氧氣作為制品而加以分離的壓力變動吸附分離方法。
廣泛使用的通過壓力變動吸附分離方法(下面把它稱為尸PSA方法)把空氣中的氮氣和氧氣分離，并把氧氣作為制品而加以制取的方法是用沸石作為吸附劑的。用這種PAS方法構(gòu)成的氧氣制造裝置(氧氣PSA)基本上是把以相對較高壓力操作上述充填了沸石的多個吸附筒的吸附工序和以相對較低壓力操作的再生工序順次轉(zhuǎn)換，由此能連續(xù)地制得氧氣，但近幾年來，為了降低制品氧氣的價格，在上述兩工序之間還進行均壓工序或再加壓工序。也有取代均壓工序而進行所謂的并流減壓工序、或把殘留在結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)濃縮的那部分氧氣作為制品或凈化用氣體而加以利用的。
無論進行那一種，為了使裝置小型化或降低氧氣的成本，重要的是增加每當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量，而且提高氧氣的回收率，降低電功率消耗。
例如，作為增加每當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量的措施是在再生工序中用一部分制品氣體進行筒內(nèi)的凈化，這對促進氮氣從吸附劑(沸石)解吸是有效的；用制品氧氣進行凈化操作不管再生工序中減壓方法的不同(用真空裝置把吸附簡內(nèi)的氣體排出而加以減壓的真空再生和不用真空裝置而把吸附筒內(nèi)的氣體放出而加以減壓的常壓再生的不同)而被廣泛地采用著。
另一方面，由于通過進行均壓工序，在結(jié)束了再生工序的吸附筒里能對結(jié)束了吸附工序的吸附筒內(nèi)的部分氧氣進行濃縮，將氣體加以回收，因而能提高氧氣的回收率，但在用以前的均壓法進行部分氧氣回收時，由于沒能避免有部分氮氣也同時陪伴，因而會使吸附劑上的有效氮氣吸附量變少，這是不合適的。
即，進行上述凈化操作主要是為了提高當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量，回收率不怎么變化。進行上述的均壓工序，能提高氧氣的回收率，但使每當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量下降。這樣，提高氧氣的回收率和增加每當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量是兩條要求相反的規(guī)律，因此無法進行可使兩者都能成立的工序。
而且以工業(yè)規(guī)模使用的氧氣PSA，由于會耗費與氧氣產(chǎn)生量成比例的大量電力，因而在將使用前的氧氣消費量減少的場合下，使氧氣PSA的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更成減量運轉(zhuǎn)模式，從而使氧氣產(chǎn)生量減少同時節(jié)省電力消費量。
即，在上述氧氣PSA的PSA裝置中，隨著制品氣體消費量的增減，使裝置運轉(zhuǎn)模式變更，讓制品氣體產(chǎn)生量增減，而用以前的方法，是一邊監(jiān)視從裝置產(chǎn)生的制品氣體產(chǎn)生量、純度、壓力等流動特性，一邊變更運轉(zhuǎn)模式，進行制品氣體供給量的增減。
但，在近年的大型氧氣PSA中，進行大氣壓吸附和真空再生，即由于使用所謂的VSA過程，吸附筒出口的制品氧氣的壓力大致是大氣壓，為了在使用前以希望的壓力供給從吸附筒取出的氧氣，制品氣體供給管路上必須設置壓縮機。
這樣，為了用具有上述制品氣體壓送用的壓縮機的PSA裝置使制品供給量變化，必須構(gòu)造出使PSA裝置產(chǎn)生的制品氣體流量變化的機構(gòu)和使制品氣體壓縮機的排出量變化的機構(gòu)兩者成一體的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
本發(fā)明的第1目的是提供一種能提高作為難吸附成分的制品氣體的回收率，而且還能增加每當量吸附劑的制品氣體的產(chǎn)生量的PSA方法。
本發(fā)明的第2目的是提供一種結(jié)合使用前的消費量而使制品氣體量增減，能容易而且圓滑地變更制品氣體量的PSA方法。
本申請第1個發(fā)明是一種PSA方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序，使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離，用氣體壓縮機將分離的難吸附成分氣體壓縮、形成制得的氣體加以供給的，在上述均壓工序中，將結(jié)束上述吸附工序的吸附筒和結(jié)束上述凈化再生工序的吸附筒的制品排出側(cè)和原料供給側(cè)分別連通，使原料供給側(cè)氣體流量漸漸增加，同時加以加回收，而且對結(jié)束了吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
在上述均壓工序中，在制品排出側(cè)和原料供給側(cè)的氣體回收管路上設置流量調(diào)整機構(gòu)和/或閥開關速度調(diào)整機構(gòu)，由此來調(diào)整氣體流量。
因此能防止氣體急驟地從氣體排放側(cè)的吸附筒流入氣體收入側(cè)的吸附筒里。又由于剩余的易吸附成分氣體不流入氣體收入側(cè)，因而能使制品回收率和每當量吸附劑的制品生產(chǎn)量提高。
第2個發(fā)明是PSA方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序，使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離，用氣體壓縮機將分離了的難吸附成分氣體壓縮，形成制得的氣體后加以供給的，上述氣體供給量的變更操作是通過輸入變更氣體供給量的信號，調(diào)節(jié)設置在將氣體壓縮機排出側(cè)和吸入側(cè)連接的循環(huán)通路上的循環(huán)流量控制閥的開度，從而調(diào)節(jié)從排出側(cè)循環(huán)到吸入側(cè)的氣體量，通過這種循環(huán)氣體量的調(diào)節(jié)把從氣體壓縮機送出到氣體供給通路的氣體量調(diào)節(jié)成變更后的設定流量，而且把設置在氣體供給通路上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)成根據(jù)預先設定的氣體流動條件所確定的開度。
這樣，由于調(diào)節(jié)氣體壓縮機的循環(huán)流量控制閥的開度，而且把設置在氣體供給通路上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)成根據(jù)氣體流動條件確定的開度。因而能結(jié)合使用前的消費量、容易而且圓滑地變更氣體量。又通過用一個控制器的輸出信號來控制上述循環(huán)流量控制閥的開度調(diào)節(jié)和氣體供給通路的調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)，從而能使PSA裝置自動化。
第3個發(fā)明是PSA方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離；用氣體壓縮機將分離的難吸附成分氣體壓縮后，再把制得氣體加以供給的，上述氣體供給量的減量操作是通過輸入使氣體供給量減量的信號，將設置在氣體供給通路上的流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)成與減量后的供給氣體量相稱的開度，在供給氣體量變成大致設定的氣體量后，把上述各工序的轉(zhuǎn)換時間變更成與減量后供給氣體量相對應的運轉(zhuǎn)模式。
本申請的第4發(fā)明是PSA方法，是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離，用氣體壓縮機將分離的難吸附成分氣體壓縮，作成制得氣體后加以供給的，上述氣體供給量的增量操作是通過輸入將氣體供給量增量的信號，把上述各工序的轉(zhuǎn)換時間變更成與增量后供給氣體量相對應的運轉(zhuǎn)模式后，將設置在氣體供給通路上的流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)成與增量后供給氣體量相稱的開度。
這樣，能在把氣體純度保持成規(guī)定值狀態(tài)下轉(zhuǎn)移成減量運轉(zhuǎn)或增量運轉(zhuǎn)，從而能結(jié)合使用前的消費量，容易而且圓滑地進行氣體流量變更。
而且，在上述第2發(fā)明、第3發(fā)明和第4發(fā)明的PSA方法中，在上述均壓工序，將結(jié)束上述吸附工序的吸附筒和結(jié)束上述凈化再生工序的吸附筒的制品排出側(cè)分別與原料供給側(cè)連通，把上述結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)的氣體回收到結(jié)束上述凈化再生工序的吸附筒內(nèi)，而且對結(jié)束上述吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
在第2發(fā)明、第3發(fā)明和第4發(fā)明的PSA方法中，使上述均壓工序中的原料供給側(cè)的回收氣體的流量漸漸地增加。在均壓工序中，在制品排出側(cè)和原料供給側(cè)的氣體回收管路上設置流量調(diào)整機構(gòu)和/或閥開關速度調(diào)整機構(gòu)，由此調(diào)整氣體流量。
而且在上述的PSA方法中，上述均壓工序中制品排出側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/2～3/4范圍；原料供給側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/4～1/2范圍。


圖1是表示實現(xiàn)本發(fā)明方法的一個實施例用的壓力變動吸附分離裝置的一個實例的系統(tǒng)圖，圖2是表示用圖1所示的裝置實施本發(fā)明方法時的一個實施例的工序圖，圖3是表示圖1所示的裝置中的上部均壓操作的閥開度和氣體流量間的關系的圖表，圖4是表示圖1所示裝置中的下部均壓操作的閥開度和氣體流量間的關系的圖表，圖5是表示圖1所示裝置中的低壓用鼓風機的排出壓力和排出氣體量間的關系的圖表，圖6是表示圖1所示裝置中的制品氣體的流量變化和壓力變化的狀態(tài)的圖表，圖7是表示實現(xiàn)本發(fā)明方法的另一個實施例用的壓力變動吸附分離裝置的一個實例的系統(tǒng)圖，圖8是表示在圖7所示裝置中轉(zhuǎn)移到減量運轉(zhuǎn)時的PSA裝置的運轉(zhuǎn)模式和流量調(diào)節(jié)閥的流量設定值和制品氧氣的實際流量間關系的圖表，圖9是表示在圖7所示裝置中轉(zhuǎn)移到另一減量運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)模式和流量設定值與實際流量間關系的圖表，圖10是表示圖7裝置中轉(zhuǎn)移到增量運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)模式和流量設定值與實際流量間關系的圖表，圖11是表示圖7裝置中轉(zhuǎn)移到另一增量運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)模式和流量設定值與實際流量間關系的圖表。
下面，參照著附圖更詳細地說明本發(fā)明方法。
圖1是表示實現(xiàn)本發(fā)明方法的一個實施例用的壓力變動吸附分離裝置的一個實例的系統(tǒng)圖，是把空氣作為原料，分離氧氣和氮氣；把氧氣作為制品加以收取的氧氣PSA。
PSA裝置11、從結(jié)構(gòu)上來說，它是設有3基吸附筒A、B、C的3筒式PSA裝置，3基吸附筒充填著優(yōu)先吸附氮氣吸附劑的沸石。這個PSA裝置設有上述的3基吸附筒A、B、C；把作為原料的空氣的壓力提升到規(guī)定的壓力后供到上述吸附筒的低壓鼓風機12；將上述吸附筒內(nèi)進行真空排氣的真空泵13；臨時儲存從上述吸附筒導出的氧氣制品的制品貯槽14；控制再生工序和加壓工序時氣體流量的流量控制閥15、16；設置在上述制品貯槽14出口上的氧氣制品供給閥17；在吸附工序、再生工序等轉(zhuǎn)換各個吸附筒用的多個自動閥21、22、23、24、25、26(與各個吸附筒相隨的閥上分別附加上與吸附筒A、B、C相對應的符號a、b、c)。
在這些自動閥中，符號21a、21b、21c是各個吸附筒A、B、C的空氣入口閥；符號22a、22b、22c是各個吸附筒A、B、C的制品出口閥；符號23a、23b、23c是各個吸附筒A、B、C的加壓閥；符號24a、24b、24c是各個吸附筒A、B、C的均壓閥；符號25a、25b、25c是各個吸附筒A、B、C的排氣閥；符號26是主加壓閥。
在把各個吸附筒A、B、C與真空泵13連接起來的排氣管18上設置著排氣閥25a、25b、25c；在本實施中使用著能調(diào)節(jié)其開閥速度的閥，例如使用設有動作速度調(diào)節(jié)器的閥。
符號31是與上述PSA裝置的氧氣制品供給閥17相連接的氣體制品供給管路。在該氣體制品供給管路31上設有氣體制品壓縮機32；在該氣體制品壓縮機32下游側(cè)的調(diào)節(jié)閥33；連接在氣體制品壓縮機32的排出側(cè)和吸入側(cè)循環(huán)通路34上的循環(huán)流量控制閥35；設在上述循環(huán)通路34的氣體制品壓縮機32排出側(cè)連接部與上述調(diào)節(jié)閥33間的流量計F和壓力計P。
符號36是控制器。這個控制器36是借助變更氣體制品供給量的信號輸入來調(diào)節(jié)上述循環(huán)流量控制閥35的開度，而且根據(jù)上述流量計F和壓力計P測定的氣體制品流量測定值和壓力測定值來調(diào)節(jié)上述調(diào)節(jié)閥33的開度。
上述氧氣PSA裝置11是按規(guī)定的順序、開關上述多個自動閥、由此連續(xù)地產(chǎn)生氧氣的，例如，通過反復地進行圖2所示的9個工序，把氧氣和氮氣作為主要成分的混合氣體、例如把空氣中的氧氣和氮氣分離而使其產(chǎn)生氧氣制品。
下面，參照著使用上述氧氣PSA裝置的如圖2所示的工序圖來說明本發(fā)明的氧氣產(chǎn)生方法的實施例。
先在工序1、吸附筒A進行將氧氣和氮氣分離的吸附工序，吸附筒B、C進行均壓工序，把留剩在結(jié)束吸附工序的吸附筒B內(nèi)的含富氧的氣體供給結(jié)束了凈化再生工序的吸附筒C。
即，用低壓鼓風機12把壓力升高到規(guī)定壓力，例如500mmAq(mmAq＝水柱高度)(約800托)的原料空氣通過空氣入口閥21a被導入到吸附筒A；使空氣中的氮氣吸附在被填充在筒內(nèi)的沸石上，由此與氧氣分離，把構(gòu)成非吸附成分的氧氣作為氧氣制品并從制品出口閥22a導出，送到制品貯槽14里。
另外，與結(jié)束吸附工序、并使筒內(nèi)壓力為500mmAq的吸附筒B和結(jié)束凈化再生工序、并使筒內(nèi)壓力為200托的吸附筒C的各自制品排出側(cè)與原料供給側(cè)分別連通，使吸附筒B內(nèi)的氣體從上部和下部兩方面被導入到吸附筒C內(nèi)。即，使吸附筒B上部的氣體從均壓閥24b流出，用流量控制閥16控制流量，從吸附筒C的加壓閥23c導入吸附筒C的上部；吸附筒B下部的氣體從排氣閥25b流出到排氣管18，經(jīng)吸附筒C的排氣閥25c導入到吸附筒C的下部。
這時，吸附筒C的排氣閥25c從凈化再生工序開始繼續(xù)到達全開狀態(tài)，而吸附筒B的排氣閥25b從吸附工序的全閉狀態(tài)開始漸漸地打開而成為全開狀態(tài)。這樣，吸附筒B上部的氣體由流量控制閥16控制成規(guī)定的流量，并移動到吸附筒C的上部；吸附筒B下部的氣體與排氣閥25b的打開速度相協(xié)調(diào)地一邊漸漸增加流量、一邊移動到吸附筒C的下部。而且從吸附筒B下部流向吸附筒C的下部的一部分氣體，由真空泵13經(jīng)排氣用管路18排出。
在工序2，吸附筒A繼續(xù)進行吸附工序，吸附筒B進行真空再生工序(一種減壓再生工序)，吸附筒C進行用制品氧氣的制品加壓工序。即，在吸附筒B留剩在筒內(nèi)的氣體由真空泵13通過排氣閥25b、排氣管18排氣，吸附在筒內(nèi)的吸附劑上的氮氣被解吸排氣。而在吸附筒C、通過將排氣閥25C關閉、將主加壓閥26打開，制品貯槽14內(nèi)的一部分制品氧氣由流量控制閥15調(diào)節(jié)流量后從加壓閥23c導入吸附筒C內(nèi)。
在工序3，吸附筒A繼續(xù)進行吸附工序、吸附筒B進行凈化再生工序，吸附筒C繼續(xù)進行制品加壓工序。即，在吸附筒B一邊繼續(xù)進行由真空泵13引起的排氣、一邊將加壓閥23b打開。把制品貯槽14內(nèi)的一部分制品氧氣通過流量控制閥15和主加壓閥26而從筒上部導入。這樣，一邊從吸附筒的制品排出側(cè)導入制品氧氣，一邊從吸附筒的原料供給側(cè)進行真空排氣，由此進行比單純的真空排氣情況更顯著的氮氣解吸。而吸附筒C從工序2開始繼續(xù)進行制品加壓工序、最終被加壓到與吸附操作壓力大致相等的500mmAq。
在工序4，吸附筒A被轉(zhuǎn)換成與工序1的吸附筒B相同的氣體放出側(cè)均壓工序；吸附筒B被轉(zhuǎn)換成與工序1的吸附筒C相同的氣體收入側(cè)均壓工序；吸附筒C被轉(zhuǎn)換成與工序1的吸附筒A相同的吸附工序。在工序5，吸附筒C繼續(xù)進行吸附工序；吸附筒A被轉(zhuǎn)換成真空再生工序；吸附筒B被轉(zhuǎn)換成制品加壓工序。在工序6，吸附筒C繼續(xù)進行吸附工序；吸附筒B繼續(xù)進行制品加壓工序；而吸附筒A轉(zhuǎn)換成凈化再生工序。
在工序7、8、9，吸附筒C進行在工序4～6時吸附筒A的狀態(tài)；而吸附筒A進行在工序4～6的吸附筒B的狀態(tài)；吸附筒B則進行吸附筒C的狀態(tài)，而當工序9結(jié)束時則回歸到工序1。
這樣，各個吸附筒進行著工序1～9、通過從工序9回歸到工序1而反復進行，從而從吸附工序的吸附筒連續(xù)地取得制品氧氣。
上述的方法通過進行均壓工序，即把結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)存在的含富氧的氣體回收到結(jié)束凈化再生工序的吸附筒內(nèi)，能使制品的回收率提高；而通過調(diào)整均壓工序中的均壓量，能使一定劑量吸附劑的制品氣體生產(chǎn)量增多，又由于在均壓工序中也進行排氣操作，因而能消除真空泵的空閑時間。
但是，當上述均壓工序中的吸附筒的原料供給側(cè)(入口側(cè))的均壓氣體移動只單純地打開排氣閥而使氣體開始移動時，由于從氣體放出側(cè)的吸附筒向氣體收入側(cè)的吸附筒進行的氣體移動是以極大流速進行的，因而作為吸附成分的氮氣__流到氣體收入側(cè)吸附筒的上部而使性能下降，把吸附劑吹起而引起吸附劑粉化。同樣，在制品排出側(cè)的均壓操作，也有氮氣流向氣體收入側(cè)吸附筒的流入等問題。
另一方面，為了回避上述問題，當過份限制均壓氣體流入量時，在規(guī)定的均壓工序時間內(nèi)不能進行充分的氣體回收，就不能得到所需求的制品回收率。這樣，均壓工序的氣體回收過多或過少都對裝置的性能有大的影響。
另外，在吸附筒的上下同時進行均壓操作的場合下，必須考慮上下的均壓氣體量(回收氣體)的平衡，最好上部均壓的氣體回收量是全部回收氣體量的1/2～3/4的范圍，尤其是取成約3/5。相反，在下部均壓中的氣體回收量最好是全部氣體回收量的1/4～1/2的范圍，尤其是最好取成約2/5。
雖然這里用量值的比例來表示回收氣體的比例，但實際調(diào)整操作中，可由吸附筒內(nèi)的壓力變化得知這一比例、例如，在把800托下結(jié)束吸附工序的吸附筒和200托下結(jié)束凈化再生工序的吸附筒連通并進行均壓操作的場合下，若最大限度地進行均壓，則兩吸附筒成為500托下的同壓。實際上，由于吸附劑的吸附等溫線的曲線性關系、是形成比500托低的。此外，也有在達到同壓前就有意識地停止均壓操作的。
這種場合下，有300托部分的壓力被回收，而這其中，最好3/5、即180托被上部均壓回收，120托被下部均壓回收。這種回收氣體量的分配最好在上部均壓中，由設置在管路中途的流量控制閥16將流量保持成大致一定來進行；在下部均壓中，通過調(diào)節(jié)氣體放出側(cè)排氣閥的打開速度，使流量漸漸地增加來進行。
排氣閥打開速度的調(diào)節(jié)，例如可在供排氣閥開關操作用的器械操作空氣系統(tǒng)上設置操作速度調(diào)節(jié)器，通過減緩向排氣閥打開方向的動作來進行。
圖3是表示上部均壓操作中的氣體放出側(cè)均壓閥和收入側(cè)的加壓閥的閥開度與氣體流量間的關系圖表。在這上部均壓操作中，加壓閥是從前段的凈化再生工序開始繼續(xù)到達全開狀態(tài)，均壓閥與均壓工序同時開始變成全開狀態(tài)；氣體的流量變成由流量控制閥16控制的流量。
圖4是表示下部均壓操作中的氣體放出側(cè)的排氣閥的閥開度和氣體流量的關系圖表。該圖中的氣體流量由從構(gòu)成氣體放出側(cè)的吸附筒流出的氣體流量X和流入構(gòu)成氣體收入側(cè)的吸附筒里的一側(cè)流量Y來表示。
也即，在下部均壓操作中，氣體收入側(cè)的排氣閥是從前段的凈化再生工序開始繼續(xù)到達全開狀態(tài)，氣體放出側(cè)的排氣閥從均壓工序開始到結(jié)束這段時間漸漸地變成全開。這氣體放出側(cè)的排氣閥的打開動作最好設定成使用全部均壓工序時間而變成全部打開，但也可設定成到變?yōu)槿看蜷_的時間是均壓工序時間的80％。氣體的流量隨著氣體放出側(cè)的排氣閥打開動作而增加，但由于真空泵13作用，從氣體放出側(cè)的吸附筒流出的一部分氣體從排氣管18被排出，因而流入到氣體收入側(cè)吸附筒的氣體量就少了從排氣管18被排出的量。
因此，在上部均壓操作時，通過用流量控制閥16控制氣體的流量或使均壓閥帶上流量調(diào)節(jié)機構(gòu)來調(diào)節(jié)氣體的流量，能設定氣體量(圖3的影陰線部分)。而在進行下部均壓操作時，通過用氣體放出側(cè)的排氣閥使氣體流量變化就能設定氣體量(圖4的影陰線部分)。用這兩種操作就能把氣體量調(diào)節(jié)成上述的配分。
這樣，在吸附筒的上下同時進行均壓操作時，如上所說地使下部均壓中的氣體流量漸漸地增加、而且同時進行真空排氣，由此就能防止氣體從氣體放出側(cè)的吸附筒急速地流入氣體收入側(cè)的吸附筒里。又由于剩余部分的氮氣(易吸附成分)沒能流入氣體收入側(cè)的吸附筒里，因而能提高氧氣回收率和增加每當量吸附劑的氧氣產(chǎn)生量。
在本實施例里是利用排氣管18進行下部均壓的，由此使設備簡化，但也可以另外設置下部均壓用管路和閥，也可用專用的閥進行流量控制。另外，吸附筒的個數(shù)也不限于3個筒、可使用2筒式或者4筒以上的吸附筒裝置。在氧氣PSA中使用的吸附劑可使用比氧氣更優(yōu)先多量地吸附氮氣的沸石、例如，所謂的MS-5A、MS-10X、MS-13X、絲光沸石，把沸石中的金屬加以離子交換，使其具有能以充分吸附速度吸附氮氣的細孔徑的沸石。另外，以氧氣和氮氣為主要成分的混合氣體也不限于空氣、可使用任意組合的混合氣體。
另外，本發(fā)明方法通過適當選定吸附劑是能適用于將各種易吸附成分的氣體和難吸附成分的氣體分離的裝置。例如，把碳質(zhì)分子篩用作吸附劑，因此就能適用于把氮氣作為制品氣體的氮氣PSA。
下面，說明實驗結(jié)果，它是使用具有上述結(jié)構(gòu)的裝置，用本發(fā)明方法進行下部均壓中的流量調(diào)節(jié)場合(實驗1)和不進行流量調(diào)節(jié)的場合(實驗2)下的測定氧氣產(chǎn)生量和氧氣回收率的。
吸附筒是內(nèi)徑155mm×高度1.6m；吸附劑用的是直徑為1.6mm的小圓片狀分子篩5A。作為運轉(zhuǎn)條件是把吸附壓力取為500mmAq、把真空再生壓力取為200托。而且把循環(huán)時間取為60秒；把均壓工序時間取為5秒。實驗結(jié)果如下。制得的氧氣濃度兩者在一起是93％。
氧氣產(chǎn)生量 氧氣回收率實驗11.15Nm3/h58％實驗20.95Nm3/h53％其中的Nm3/h是換算成0℃、1大氣壓狀態(tài)下的每小時以米為單位的體積。
下面，說明圖1中、變更在使用前由制品氣體供給管路31供給的制品氣體流量的操作方法。
在使用前供給由圖1中的PSA裝置產(chǎn)生的全部制品氧氣的場合下，循環(huán)流量控制閥35處于全閉狀態(tài)，用制品氣體壓縮機32壓縮了的全部制品氧氣量在使用前通過調(diào)節(jié)閥33而供給。
從該制品氧氣的全部量供給狀態(tài)轉(zhuǎn)移到減少制品氧氣供給量的場合是人為地把必要的減量程度輸入到控制器36里?？刂破?6根據(jù)被輸入的減量程度，把循環(huán)流量控制閥35打開到事先設定的開度。
上述循環(huán)流量控制閥35的開度調(diào)節(jié)可預先確認與減量程度相比較的閥開度，用開度設定器設定這閥開度。這時，因為循環(huán)流量控制閥35必需是能自動變更閥開度的，所以必需使用由空氣壓動作的自動閥或馬達驅(qū)動閥等。
由于，用氣體壓縮機32升壓的部分氧氣制品通過循環(huán)通路34回歸到壓縮機32的吸入側(cè)因而經(jīng)過調(diào)節(jié)閥33、在使用前供給的氧氣制品量就減少。
同時，上述控制器36根據(jù)氣體流動條件調(diào)節(jié)上述調(diào)節(jié)閥33的開度，而氣體流動條件是參照上述壓力計P和/或流量計F的測定值事先設定的。例如，在討厭制品氧氣使用前壓力變動的電爐關系的場合下，使用以調(diào)節(jié)閥33為主進行壓力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥、參照壓力計P的測定值調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥33的開度，把使用前供給的制品氧氣調(diào)節(jié)成規(guī)定壓力。而在討厭制品氧氣在使用前流量變動的紙槳工業(yè)等場合下，使用以調(diào)節(jié)閥33為主進行流量調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥、參照流量計F的測定值調(diào)節(jié)閥33的開度，把使用前供給的制品氧氣調(diào)節(jié)成規(guī)定流量。
從上述減量狀態(tài)把供給量進一步減少的場合下，與上述同樣地、通過將減量程度輸入到控制器36里，將循環(huán)流量控制閥35再進一步打開到預先設定的開度，使回歸到氣體壓縮機32吸入側(cè)的氧氣的制品量增加，使經(jīng)過調(diào)節(jié)閥33的在使用前供給的氧氣量更加減少。同時，上述調(diào)節(jié)閥33變成根據(jù)氣體流動條件確定的開度，該氣體流動條件是參照上述壓力計P和/或流量計F的測定值預先設定的。
在從減量供給狀態(tài)增加氧氣制品供給量的場合下，人為地把必要的增量程度輸入到控制器36?？刂破?6根據(jù)輸入的增量程度，把循環(huán)流量控制閥35擰緊到預先設定的開度。由此使回歸到氣體壓縮機32吸入側(cè)的氧氣制品量減少，使經(jīng)過調(diào)節(jié)閥33在使用前供給的氧氣制品量增加。同時，上述調(diào)節(jié)閥33變成根據(jù)氣體流動條體確定的開度，而該氣體流動條件是參照上述壓力計P和/或流量計F測定值預先設定的。而在使用前供給全部氧氣制品量的場合下，由對控制器36的輸入使循環(huán)流量控制閥35變成全閉狀態(tài)。
這樣，通過調(diào)節(jié)制器氧氣的供給量，能在短時間里自動地變更氣體供給量。這調(diào)節(jié)方法在制器氣體使用量方面變動較少，壓力/流量比較一定，在經(jīng)常使用的氣體的使用前調(diào)節(jié)中是特別有效的。
在減量供給氧氣時，由于一部分氧氣通過循環(huán)回路34而回歸到氣體供給管路31的氣體壓縮機32吸入側(cè)，因而即使PSA裝置11根據(jù)上述氧氣的減量程度使以前進行的循環(huán)時間延長，最好在延長的時間段里進行由真空泵等無負荷運轉(zhuǎn)形成的使動力耗費等削減的減量運轉(zhuǎn)操作，使氧氣生產(chǎn)量減少。
而在PSA裝置11進行減量運轉(zhuǎn)時的原料氣體供給量的調(diào)整因供給原料氣體的壓縮機或鼓風機的式樣而不同。吸附壓力大致是大氣壓附近的大型氧氣PSA裝置里大多使用的上限排出壓為1000mmAq程度的低壓鼓風機，如圖5中用符號R、S、T所示，由鼓風機排出壓力的變化使其排出氣體量(風量)發(fā)生較大變化。
在PSA裝置11通常的運轉(zhuǎn)中，例如在使用圖5由符號R所示特性的鼓風機場合下，吸附壓力約是500mmAq程度時的風量約是150m3/min。而生產(chǎn)的氣體減量，一部分氣體通過循環(huán)通路34回歸到氣體供給管路31的氣體壓縮機32的吸入側(cè)，由此使吸附筒出口側(cè)的壓力上升，例如當吸附壓力變成約是700mmAq時，從低壓鼓風機特性可見，低壓鼓風機排出氣體量減少成約70m3/min。即，用低壓鼓風機場合下，只進行氣體流路的流量調(diào)節(jié)就調(diào)節(jié)了原料空氣量。
下面，說明使用氧氣PSA裝置，用以下的條件實施本方法的實驗例。
制得的氧氣流量1000Nm3/h(100％動轉(zhuǎn)時)制得的氧氣壓力9.5kg/cm2.G流量變更的條件75％和50％當先在控制器36上、用選擇開關選擇75％(50％)的減量模式時，從控制器36把與75％(50％)模式相對應的信號輸送到循環(huán)流量控制閥35，隨即使循環(huán)流量控制閥35變更成與指定的模式相對應的開度。
而在把壓力調(diào)整閥用作調(diào)節(jié)閥33的場合下，壓力計P檢測由氣體壓縮機32的循環(huán)流量控制閥35的開度變更引起的氣體供給管路31的壓力改變，使調(diào)節(jié)閥33自動調(diào)整成在壓力控制器里所設定的壓力。其結(jié)果使氣體供給管路31里流動的氣體量也收縮成由減壓模式設定的流量。
圖6顯示了這時的氣體流量狀態(tài)和氣體壓力狀態(tài)，下而記述了操作結(jié)果。
操作結(jié)果模式流量 壓力到收縮的時間〔Nm3/h〕kg/cm2.G〕75％750 9.52分鐘50％500 9.52分鐘在把流量調(diào)整閥用作調(diào)節(jié)閥33的場合下，與壓力變化相對應而使循環(huán)流量控制閥35動作，形成與減量模式相對應的氣體流量而使調(diào)節(jié)閥33動作。
圖7是表示實現(xiàn)本發(fā)明方法的另一個實施例的壓力變動吸附分離裝置的系統(tǒng)圖。
圖7中，氣體供給管路31，氣體壓縮機32，調(diào)節(jié)閥33，循環(huán)通路34、循環(huán)流量控制閥35，流量計F和壓力計P是標有與圖1相同符號的各個元器件并具有同樣的結(jié)構(gòu)與機能的。
符號41是輸入使氣體供給量變更的信號的控制器。該控制器41左用上述流量計F和壓力計P測定氣體流量和壓力的同時調(diào)節(jié)上述循環(huán)流量控制閥35和上述調(diào)節(jié)閥33的開度。該控制器41還把變更PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式的信號發(fā)送給PSA裝置11的閥控制部19。
下面，說明圖7中，在使用前變更由氣體供給管路31供給的氧氣流量的操作方法。
在使用前供給由圖7所示的PSA裝置11產(chǎn)生的全部氧氣制品量的場合下，是與圖1的實施例同樣地，使循環(huán)流量控制閥35處于全閉狀態(tài)。
在從氧氣的全部量供給狀態(tài)轉(zhuǎn)變成減少氧氣供給量的場合下，人為地將必需的減量程度輸入到控制器41?？刂破?1根據(jù)輸入的減量程度，將循環(huán)流量控制閥35打開到預先設定的開度或者將調(diào)節(jié)閥33擰緊到預先設定的開度。
上述控制器41還參照壓力計P和/或流量計F的測定值，根據(jù)預先設定的氣體流動條件，調(diào)節(jié)上述調(diào)節(jié)閥33的開度。例如，在討厭使用前的氧氣壓力變動的場合下，使用以調(diào)節(jié)閥33為主的進行壓力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥，參照壓力計P的測定值對調(diào)節(jié)閥33的開度進行調(diào)節(jié)。而在厭惡氧氣在使用前流量變動的場合下，使用以調(diào)節(jié)閥33為主的進行流量調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥，參照流量計F的測定值而對調(diào)節(jié)閥33的開度進行調(diào)節(jié)。
由此，把使用前供給的氧氣量變更成減量后的設定壓力或者設定流量。
在供給氧氣量變成約是減量后的設定壓力或設定流量之后，控制器41把變更成與減量程度相對應的運轉(zhuǎn)模式的信號輸出給PSA裝置11的閥控制部19。由此，閥控制部19例如使圖1所示的自動閥21、22、23、24、25、26的開關時間與運轉(zhuǎn)模式相對應地變更，PSA裝置進入循環(huán)時間延長等從以前就已進行的減量運轉(zhuǎn)，進行在該延長時間段里的由真空泵等無負荷運轉(zhuǎn)形成的動力耗費的削減。
另一方面，在從減量供給狀態(tài)轉(zhuǎn)變成增加氧氣供給量的場合下，人為地把必要的增量程度輸入到控制器41。接受增量信號的控制器41把變更成與這增量程度相對應的運轉(zhuǎn)模式的信號輸出到PSA裝置11上的閥控制部19。接受該信號的閥控制部19使例如圖1中的自動閥21、22、23、24、25、26的開關時間與運轉(zhuǎn)模式相對應地變更，使PSA裝置11變更循環(huán)時間地進入規(guī)定的運轉(zhuǎn)模式。
接著，在PSA裝置11運轉(zhuǎn)穩(wěn)定之后，根據(jù)從控制器41輸出的增量程度，使循環(huán)流量控制閥35朝關閉方向動作，而且把調(diào)節(jié)閥33調(diào)節(jié)成與增量后的供給氣體量相稱的開度。由此，使用前供給的氧氣量就被變更成增量后的設定流量。
由于不希望因上述的減量或增量開始信號在PSA裝置11的工序轉(zhuǎn)換時間的任意時間段里輸入而每次隨即使系統(tǒng)復雜。因而最好是即使上述信號在工序的無論怎樣的時刻輸入，都等到下一工序轉(zhuǎn)換時，以此作為起點，開始進行流量調(diào)整操作或者運轉(zhuǎn)換式的變更操作。而轉(zhuǎn)移成減量運轉(zhuǎn)時的PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式的變更，在開始流量調(diào)整操作之后，預先計算將制得的氣體流量收縮成設定流量的循環(huán)數(shù)，將其作為程序輸入，由此就能確實進行循環(huán)時間的變更。即，流量調(diào)節(jié)時的循環(huán)時間由調(diào)節(jié)閥33上的收縮時間決定。
本實施例的氣體流量的變更操作是只能適用于用低壓鼓風機進行氧氣PSA等的原料空氣供給的場合。
圖8～圖11是表示轉(zhuǎn)移成上述減量運轉(zhuǎn)或增量運轉(zhuǎn)時的PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式M、調(diào)節(jié)閥33(流量調(diào)節(jié)閥)的流量設定值Fm、氧氣的實際流量G之間關系的例子。運轉(zhuǎn)模式是100％、75％、50％三種。PSA裝置的各個模式上的循環(huán)時間分別是60秒、80秒、120秒。
在圖8中，當把100％運轉(zhuǎn)時間減量成75％的信號輸入到控制器41時，待下一循環(huán)的工序轉(zhuǎn)換時，從控制器41將開度變更信號輸出到流量調(diào)節(jié)閥33，使流量調(diào)節(jié)閥33的開度變更成與預先設定的75％的流量相對應的開度。使該開度變更在對系統(tǒng)不產(chǎn)生急驟的流量變化的壞影響下，用1個循環(huán)的時間，在這種場合下是用60秒，把流量設定值Fm設定成規(guī)定的流量，流量調(diào)節(jié)閥33的開度則是根據(jù)該流量設定值Fm漸漸地加以調(diào)節(jié)。然后，到流量G大致達到規(guī)定的75％的流量的時刻，從控制器41發(fā)送運轉(zhuǎn)模式變更信號給閥控制部19，這樣，PSA裝置的運轉(zhuǎn)模式M被變更成與75％的減量運轉(zhuǎn)相對應的模式，循環(huán)時間從60秒變更成80秒。
進而，在上述75％的減量運轉(zhuǎn)時，當把減量成50％的信號輸入到控制器41時，在下一循環(huán)的工序轉(zhuǎn)換時將開度變更信號輸出到流量調(diào)節(jié)閥33，使流量調(diào)節(jié)閥33的開度變更成與預先設定的50％的流量相對應的開度。在該開度變更時的流量設定值Fm用這時刻的一個循環(huán)時間的80秒設定成50％的流量，根據(jù)該流量設定值Fm漸漸地調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥33的開度。然后，在流量G大致達到規(guī)定的50％流量時，PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式M被變更成與50％減量運轉(zhuǎn)相對應的模式，循環(huán)時間從80秒變更成120秒。
另外，如圖9所示，在100％運轉(zhuǎn)時將減量成50％的信號輸入到控制器41時，在下一個循環(huán)的工序轉(zhuǎn)換時把開度變更信號輸入流量調(diào)節(jié)閥33，流量調(diào)節(jié)閥33用3個循環(huán)的時間，約180秒漸漸地調(diào)節(jié)成與50％流量相對應的開度。接著，在流量G大致達到規(guī)定的50％流量時，PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式M被變更成與50％減量運轉(zhuǎn)相對應的模式，循環(huán)時間從60秒變更成120秒。
這樣，在轉(zhuǎn)移成減量運轉(zhuǎn)操作中作中，用流量調(diào)節(jié)閥33使制得的氣體流量減少成與減量運轉(zhuǎn)程度相稱的流量后，就使PSA裝置11變更成與該流量相稱的運轉(zhuǎn)模式，由此就能使PSA裝置穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，能防止制品純度的降低。
圖10圖11是表示使進行著減量運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)從50％轉(zhuǎn)移到75％或通常的100％時的狀態(tài)。
在圖10中，當從50％的減量運轉(zhuǎn)增量成75％的減量運轉(zhuǎn)時，通過向控制器41輸入信號，在下一工序轉(zhuǎn)換時將PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式M變更成與75％減量運轉(zhuǎn)相應的模式，使循環(huán)時間從120秒變更成80秒。接著，從控制器41將開度變更信號輸入到流量調(diào)節(jié)閥33，使流量調(diào)節(jié)閥33的開度變更成與75％流量相對應的開度。
進行上述的流量調(diào)節(jié)閥33的開度變更的流量設定值Fm被設定成在PSA裝置11的運轉(zhuǎn)模式變更之后3個循環(huán)時間，約240秒鐘時間里漸漸增加流量G。
而從75％的減量運轉(zhuǎn)增量成100％運轉(zhuǎn)時，與上述同樣地，在下一工序轉(zhuǎn)換時，把PSA裝置11的循環(huán)時間從80秒變更成60秒之后，花5個循環(huán)約300秒時間把流量調(diào)節(jié)閥33的流量設定值Fm變更成與100％流量相對應的值。
又如圖11所示，在從50％的減量運轉(zhuǎn)增量成100％運轉(zhuǎn)時，與上述同樣地，最初使PSA裝置11的循環(huán)時間從120秒變更成60秒之后，用10個循環(huán)約600秒時進間使流量調(diào)節(jié)閥33的流量設定值Fm變更成與100％流量相對應的值。
這樣，在轉(zhuǎn)移到增量運轉(zhuǎn)的操作中，使PSA裝置變更成與增運量轉(zhuǎn)程度相稱的運轉(zhuǎn)模式之后，用流量調(diào)節(jié)閥33把制得的氣體流量調(diào)節(jié)成規(guī)定流量。由此，能使PSA裝置11穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，能防止制品純度降低。這是由于通過按上述順序進行增減量變更能防止吸附筒內(nèi)的吸附前沿(MTZ)穿透，即防止吸附劑的穿透。
如本實施例所示的那樣，把設有循環(huán)流量控制閥35的循環(huán)通路34連接在氣體壓縮機32的排出側(cè)和吸入側(cè)上，通過調(diào)節(jié)循環(huán)流量控制閥35的開度、使從氣體壓縮機32流到流量調(diào)節(jié)閥33側(cè)的氣體量增減，或者通過用設有卸荷閥的流量控制系統(tǒng)，與只有流量調(diào)節(jié)閥33的流量控制相比，能穩(wěn)定地進行流量控制和壓力控制。
用上述循環(huán)流量控制閥35進行使用前的從氣體供給管路31供給氧氣這制品流量的調(diào)節(jié)，在氣體供給管路31上可設置作為調(diào)節(jié)閥33的壓力調(diào)節(jié)閥來替代流量調(diào)節(jié)閥，就能使在使用前供給的氣體壓力保持成一定。
即，通過打開循環(huán)流量控制閥35，把一部分從氣體壓縮機32排出的氧氣通過循環(huán)通路34回歸到氣體壓縮機32的吸入側(cè)，由此能減少在氣體供給管路31里流動的氣體量。而通過關閉循環(huán)流量控制閥35，能使氣體供給管路31里流動的氣體量增加。因此，若使循環(huán)流量控制閥35的開度與減量運轉(zhuǎn)程度相對應地設定，只調(diào)節(jié)循環(huán)流量控制閥35的開度就能把氣體的流量調(diào)節(jié)成所要求的流量。而且通過在氣體供給管路31上設置壓力調(diào)節(jié)閥，能與氣體流量無關地，在使用前供給大致保持一定壓力的氧氣。
在上述方法中，雖然可把變更氣體供給量的信號如上所說，人為地輸入到控制器，但也可用傳感器(例如用流量計F)檢測使用前隨著氣體使用量的增減的氧氣流量的變化，將其信號輸入到控制器。
雖然上述各個實施例說明的是氧氣PSA的操作，但也適用于其他PSA裝置，例如同樣適用氮氣PSA、二氧化碳的PSA、氫氣PSA等。
權(quán)利要求
1.一種壓力變動吸附分離方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離；用氣體壓縮機壓縮已分離的難吸附成分氣體，制成氣體后進行供給，其特征在于在上述均壓工序中，把結(jié)束上述吸附工序的吸附筒和上述凈化再生工序的吸附筒的制品排出側(cè)分別與原料供給側(cè)連通；在原料供給側(cè)使氣體流量漸漸增加，同時進行回收，而且對結(jié)束上述吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于上述均壓工序中制品排出側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/2～3/4范圍；原料供給側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/4～1/2的范圍。
3.一種壓力變動吸附分離方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離；用氣體壓縮機壓縮分離了的難吸附成分氣體后，作成制得氣體而供給。其特征在于變更上述氣體供給量的操作是根據(jù)變更氣體供給量的信號輸入而a.調(diào)節(jié)在連接氣體壓縮機排出側(cè)與吸入側(cè)的循環(huán)通路上所設的循環(huán)流量控制閥的開度，由此來調(diào)節(jié)從排出側(cè)循環(huán)到吸入側(cè)的氣體量；由該循環(huán)氣體量的調(diào)節(jié)將氣體從壓縮機送出到達氣體供給通路的氣體量變成變更后的設定流量，從而加以調(diào)節(jié)，b.把設置在上述氣體供給通路上的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)成根據(jù)預先設定的氣體流動條件的開度。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于在上述均壓工序，使結(jié)束上述吸附工序的吸附筒的制品排出側(cè)分別和原料供給側(cè)連通；將上述結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)的氣體回收到上述結(jié)束凈化再生工藝的吸附筒內(nèi)，而且對結(jié)束上述吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
5.如權(quán)利要求4所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于使上述均壓工序中的原料供給側(cè)的回收氣體的流量漸漸地增加。
6.如權(quán)利要求4所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于上述均壓工序中，制品排出側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/2～3/4范圍；原料供給側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/4～1/2范圍。
7.一種壓力變動吸附分離方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中易吸附成分的氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離；用氣體壓縮機將分離的難吸附成分氣體壓縮后成為制得的氣體加以供給，其特征在于上述氣體的供給量的減量操作是通過輸入使氣體供給量減量的信號，把設置在氣體供給通路上的流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)成與減量后的供給氣體量相稱的開度，使供給氣體量成為大致被設定的氣體量后，把上述各工序的轉(zhuǎn)換時間變更成減量后的供給氣體量相對應的運轉(zhuǎn)模式。
8.如權(quán)利要求7所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于在上述均壓工序使結(jié)束了上述吸附工序的吸附筒與結(jié)束了上述凈化再生工序的吸附筒的制品排出側(cè)分別與原料供給側(cè)連通；把上述結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)的氣體回收到結(jié)束上述凈化再生工序的吸附筒內(nèi)，而且對上述結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
9.如權(quán)利要求8所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于使上述均壓工序中的原料供給側(cè)的回收氣體的流量漸漸地增加。
10.如權(quán)利要求8所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于，上述均壓工序中的制品排出側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/2～3/4范圍；原料供給側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/4～1/2的范圍。
11.一種壓力變動吸附分離方法，它是把充填吸附劑的多個吸附筒依次轉(zhuǎn)換成吸附工序、均壓工序、減壓再生工序、凈化再生工序、均壓工序、加壓工序；使混合氣體中的易吸附成分氣體吸附在上述吸附劑上，使難吸附成分氣體分離，用氣體壓縮機將分離的難吸附成分氣體壓縮后制得的氣體加以供給，其特征在于上述氣體供給量的增量操作是通過輸入使氣體供給量增量的信號，把上述各工序的轉(zhuǎn)換時間變更成與增量后的供給氣體量相對應的運轉(zhuǎn)模式后，把設置在氣體供給通路上的流量調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)成與增量后供給氣體量相稱的開度。
12.如權(quán)利要求11所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于在上述均壓工序使結(jié)束了吸附工序的吸附筒和結(jié)束了凈化再生工序的吸附筒的制品排出側(cè)分別與原料供給側(cè)連通；使結(jié)束上述吸附工序的吸附筒內(nèi)的氣體收到結(jié)束了上述凈化再生工序的吸附筒內(nèi)；而且對結(jié)束吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
13.如權(quán)利要求12所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于使上述均壓工序中的原料供給側(cè)的回收氣體流量漸漸地增加。
14.如權(quán)利要求12所述的壓力變動吸附分離方法，其特征在于上述均壓工序中的制品排出側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/2～3/4范圍；原料供給側(cè)的回收氣體量是全部回收氣體量的1/4～1/2范圍。
全文摘要
壓力變動吸收分離方法，使混合氣通過多個裝有吸附劑的吸附筒依次進行吸附、均壓、減壓再生、凈化再生、均壓和加壓等工序的轉(zhuǎn)換操作，從而將易吸附成分吸留于吸附劑上，難吸附成分分離出來，經(jīng)壓縮成為產(chǎn)品氣體。在均壓工序中，將已完成吸附工序的吸附筒分別與已完成凈化再生工序的吸附筒的產(chǎn)品氣出口和原料進口連通，在原料進口側(cè)邊徐徐增加氣體流量邊進行回收，同時在完成吸附工序的吸附筒內(nèi)進行排氣操作。
文檔編號B01D53/047GK1139019SQ95109999
公開日1997年1月1日 申請日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月27日
發(fā)明者金子輝二, 池田賢治, 川井雅人, 獺越和人, 林伸, 工藤謙次 申請人:日本酸素株式會社