DD288532A5 - Steuervorrichtung fuer druckwechseladsorptionsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Steuervorrichtung fuer Druckwechseladsorptionsanlagen mit drei Adsorbern. Diese Anlagen werden bei der Trennung von Gasgemischen angewendet, insbesondere bei der Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft. Die Steuervorrichtung besteht aus einem Ventilblock, der mit den Austrittsenden der Adsorber in Verbindung steht und in dem eine Produktgasleitung, eine Spuelgasleitung und eine Entspannungsgasleitung vorgesehen sind. In diesen Leitungen sind die Adsorberventile angeordnet. Die in der Produktgasleitung angeordneten Adsorberventile sind als Doppelmembranventile ausgebildet, die zur Produktabgabe und zur Durchfuehrung des Druckausgleiches dienen. Bei diesen Doppelmembranventilen steht jeweils die erste Membran ueber eine Steuergasleitung mit einem Steuerventil und jeweils die zweite Membran ueber eine Adsorberleitung mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adsorber in Wirkverbindung. Fig. 1{Steuervorrichtung; Druckwechseladsorption; Adsorber, trennen; Gasgemisch; Sauerstoff; Stickstoff; Luft; Ventilblock; Doppelmembranventil; Druckausgleich; Steuergasleitung; Steuerventil}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird bei dom adsorptiven Zerlegen von Gasgemischen angewendet, insbesondere bei der Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff aus der Luft.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Zum Zerlegen von Gasgemischen bedient man sich häufig der adsorptiven Gastrennung. Wegen ihrer hohen Wirtschaftlichkeit

gibt man dabei den Druckwechseladsorptionsanlagen den Vorzug. Bei diesen Anlagen erfolgt bei steigendem Druck der

Adsorptionsprozeß und bei sinkendem Druckder Desorptionsprozeß. Um das Energie- und Konzentrationsniveau des beladenen Adsorbers zu nutzen, führt man in der Regel einen Druckausgleich mit einem entspannten Adsorber durch. Dieser Druckausgleich wird 7umeist mit Hilfe von Druckausgleichsventilen durchgeführt. Die in dor DE-OS 2951626 beschriebene Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches, welche 2 Adsorber aufweist, ist mit

einem gesonderten Druckausgleichsventil versehen, das durch einen Druckausgleichsschalter gesteuert wird. Ausgangspunkt für die Tätigkeit dieses Druckausgleichsschalters sind zwei Druckschalter, die das Erreichen des Spitzendruckes signalisieren.

Aus der DE-OS 3205505 ist ein Verfahren zum Betrieb einer zyklisch arbeitenden Druckwechsoladsorptionsanlage bekannt, die

9 Adsorber aufweist. Bei dieser Anlage wird nach Beendigung des Adsorptionsprozesses durch Öffnen von Ventilen, welche an den Adsorbern in zwei Druckausgleichslaitungen angeordnet sind, ein mehrstufiger Druckausgleich bewirkt.

In der DD-PS 265807 wird eine Vorrichtung zum Steuern des Druckausgleiches in Druckwechseladsorptionsanlagen

beschrieben, bei der die Druckausgloichsventile als Doppelmembranventile ausgebildet sind, die in einem Ventilblock angeordnet sind.

Die Druckwechseladsorptionsanlage weist 3 Adsorber auf. Der Zwischenraum zwischen den beiden Membranen steht bei allen Druckausgleichsventilen über eine Steuergasleitung mit einem Steuerventil in Verbindung, welches auf die erste Membran

wirkt. Die zweite Membran des Druckausgleichsventiles, das nicht am Druckausgleich beteiligt ist, steht über eine

Produktgasleitung mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adsorber in Verbindung. Diese bekannten Druckwechseladsorptionsanlagen besitzen zum Zweck des Druckausgleiches gesonderte Druckausgleichsventile, deren Funktion allein in der Vornahme des Druckausgleiches besteht. Weiterhin ist aus der DE-OS 2702785 eine Anlage zum Zerlegen eines Gasgemisches bekannt, die aus 2 Adsorbern besteht. Die

am Austrittsenda dieser Adsorber vorgesehenen Produktgasleitungen, die jeweils mit einem Ventil versehen sind, dienen einerseits zum Ableiten des Produktgases und andererseiti jur Durchführung des Druckausgleiches zwischen den beiden

Adsorbern. Die Ventile besitzen somit eine Doppelfunktion. Zur Ausübung dieser Doppelfunktion müssen sie daher gesondert

gesteuert werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für Druckwechseladsorptionsanlagen mit 3 Adsorbern zu schaffen, die sich auf Grund einer geringen Vcintilanzahl durch einen geringen apparativen Aufwand und durch einen geringen Aufwand zum Steuern der Ventile auszeichnet.

-2- 288 532 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, eine pneumatische Steuervorrichtung für Druckwechseladsorptionsanlagen mit 3 Adsorbern zu entwickeln, bei der ein Teil der Adsorberventile so ausgebildet ist, daß sie auch zur Durchführung des Druckausgleiches dienen können und die beim Druckausgleich durch ein für alle drei Druckausgleichsventile wirksames Steuersignal tätig werden.

Die Aufrjsbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Produktgasleitung angeordneten Adsorberventile als Doppalmembranventile ausgebildet sind, die zur Durchführung des Druckausgleiches zwischen zwei Adsorbern dienen. Da jedem Adsorber ein Druckausgleichsventilzugeordnet ist, sind somit 3 Adsorberventile als Doppelmembranventile ausgebildet. Bei den 3 Doppelmembranventilen steht jeweils die erste Membran über eine Steuergasleitung mit einem Steuerventil und jeweils die zweite Membran über eine Adsorberleitung mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adso.ber in Wirkverbindung. In den Steuergasleitungen ist zwischen der ersten Membran und dem Steuerventil jeweils ein Steuerdruckabsperrventil angeordnet. Die Steuervorrichtung weist somit 3 Steuerdruckabsperrventile auf. Diese 3 Steuerdruckabsperrventile stehen mit einer gemeinsamen elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung und werden gleichzeitig und gemeinsam angesteuert. Sie öffnen und schließen somit gleichzeitig. Während eines Druckausgleiches zwischen zwei Adsorbern sind daher alle 3 Steuerdruckabsperrventile geschlossen und die von den ersten Membranen zu den Steuerdruckabsperrventilen führenden 3 Steuergasleitungen sind drucklos.

Die Steuervorrichtung: besteht aus einem Ventilblock, in dem eine Produktgasleitung, eine Spülgasleitung und eine Entspannungsgasleitung vorgesehen sind. Diese Gasleitungen weisen in dem Ventilblock angeordnete Adsorberventile auf, die eine Gasströmung in di ι Adsorber oder aup den Adsorbern ermöglichen oder verschließen. Dazu stehen diese Gasleitungen mit den Austrittsenden der Adsorber in Verbindung. Die zu dem Produktgasspeicher führende Produktgasleitung ist mit einem Rückschlagventil versehen, das verhindert, daß Gas aus dem Produktgasspeicher in die Adsorber zurückströmt. Zur Ermöglichung des Druckausgleiches zwischen den Adsorbern weist der Ventilblock 3 pneumatisch gesteuerte Druckausgleichsventile auf. Dies sind - wie bereits aufgeführt- die 3 in der Produkiyasleitung angeordneten und als Doppelmembranventile ausgebildeten Adsorberventile. Dabei ist jeweils das nicht am Druckausgleich beteiligte Druckausgleichsventil über eine Adsorberleitung steuerseitig mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adsorber verbunden.

Der Ventilblock steht mit den Austrittsenden der Adsorber in Verbindung oder ist unmittelbar an den Austrittsenden der Adsorber angeordnet. Er ist in seiner konstruktiven Ausbildung im wesentlichen in der DD-PS 265 806 beschrieben. Im Unterschied zu dem in der DD-PS 265806 beschriebenen Ventilblock weist der erfindungsgemäße Ventilblock keine zusätzlichen Druckausgleichsventile auf, sondern die in der Produktgasleitung 3 angeordneten Adsorberventile besitzen auf Grund ihrer Ausbildung als Doppelmembranventile eine Doppelfunktion. Sie wirken einerseits in der gleichen Weise wie die anderen 6 Adsorberventile des Ventilblockes, in dem sie den Gaseintritt oder den Gasaustritt in die bzw. aus den Adsorbern ermöglichen oder versperren und andererseits gestatten sie den Druckausgleich zwischen den Adsorbern.

Unter ehr Produktgasleitung wird im Sinne der Erfindung jene Gasleitung verstanden, die zu dem Produktgasspeicher führt. Unter Produktgas ist das Gas zu verstehen, das durch die erfindungsgemäße Anlage in annähernd reiner Form gewonnen werden soll. Will man beispielsweise Sauerstoff aus der Luft gewinnen, so stellt der ί auerstoff das Produktgas und die zu dem Sauerstoffspeicher führende Gasleitung die Produktgasleitung dar.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß gesonderte Druckausgleichsventile nicht benötigt werden. Dadurch kann der Ventilblock kleiner und gewichtsärmer ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1: das Gchema einer Druckwechseladsorptionsanlage Fig. 2: den Querschnitt durch ein Ventilblojk, der unmittelbar an den Austrittsenden der Adsorber angeordnet ist. Die Druckwechseladsorptionsanlage dient zur Gewini, ung von Sauerstoff mit einer Konzentration von etwa 90Vol.-% aus der Der Kern der Druckwechseladsorptionsanlage bilden der erste Adsorber 1, der zweite Adsorber 2, der dritte Adsorber 3, der mit

den Austrittsenden dieser 3 Adsorber 1,2,3 verbundene ersto Ventilblock 4 und der mit den Eintrittsenden dieser 3 Adsorber 1, 2,3 verbundene zweite Ventilblock 5. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage sind die beiden Ventilblöcke 4,5 neben den 3 Adsorbern 1,2,3 angeordnet. Die Verbindung zwischen dem ersten Ventilblock 4 mit dem ersten Adsorber 1 erfolgt über die erste Adsorbergasleitung 6, mit dem zweiten Adsorber 2 über die zweite Adsorbergasleitung 7 und mit dem dritten Adsorber 3 über die dritte Adsorbergasleitung 8. Ebenso erfolgt auch die Verbindung zwischen dem zweiten Ventilblock 5 mit den 3 Adsorbern über Adsorbergasleitungon.

Die 3 Adsorber 1,2,3 sind mit dem Adsorptionsmittel Zeolith Typ 5A gefüllt; ihr Volumen beträgt jeweils ΙΟΙ. Die beiden Ventilblöcke 4,5 sind im wesentlichen so ausgebildet, wie in der DD-PS 265 806 beschrieben. Eine Ausnahme hiervon

macht allerdings die Anordnung und Gestaltung der Druckausgleichsventile.

In den beiden Ventilblöcken 4,5 sind in den Adsorbergasleitungen G, 7,8 und in den mit den Eintrittsenden der Adsorber 1,2,3

verbundenen Adsorbergasleitungen die den jeweiligen Adsorbern 1,2,3 zugeordneten Adsorberventile angeordnet. Diese

Adsorberventile sind als Membranventile ausgebildet. Die Membranen sind in diesen Adsorberventilen derart angeordnet, daß

die Ventile geöffnet sind, wenn sie nicht mit Steuergas beaufschlagt sind. Diese Anordnung ist in der DD-Patentanmeldung

WP F16 K/311763-2 beschrieben. In jedem der beiden Ventilblöcke 4,5 sind jeweils 9 Adsorberventile vorgesehen, davon sind 3

der im ersten Ventilblock 4 angeordneten Adsorberventile als Doppelmembranventile ausgebildet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage führen die 3 Adsorbergasleitungen 6,7,8 von oben her in den ersten Ventilblock 4 hinein. Die Adsorberventile sind in diesem Ventilblock übereinander in 3 Ebenen angeordnet. Die in der oberen Ebene befindlichen

3 Adsorberventile stellen die Verbindung mit der Produktgasleitung 9 her, durch die der aus den 3 Adsorbern 1,2,3 kommenden Sauerstoff in den Produktgasspeicher 10 strömt und von diesem aus die Anlage verläßt. Die Produktgasleitung 9 weist, in der Strömungsrichtung des Sauerstoffes gesehen, vor dem Produktgasspeicher 10 das erste Rückschlagventil 11 auf, das ein Zurückströmen des Sauerstoffes aus dem Produktgasspeicher 10 verhindert. Von der Produktgasleitung 9 zweigt, in der Strömungsrichtung des Sauerstoffes gesehen, vor dem ersten Rückschlagventil 11 die Spülgasleitung 12 ab. Diese Spülgasleitung 12 führt zu den in der mittleren Ebene des ersten Ventilblockes 4 vorgesehenen Adsorberventilen. Sie ermöglicht ein Spülen der 3 Adsorber 1,2,3 mit dem aus der Produktgasleitung 9 kommenden Sauerstoff. Die 3 Adsorberventile der mittleren Ebene sind somit einerseits in der Spülgasleitung 12 und andererseits jeweils in einer der 3 Adsorbergasleitungen 6,7, 8 angeordnet. Zur Regulierung des Sauerstoffstromes ist in der Spülgasleitung 12 die verstellbare erste Drossel 13 vorgesehen. Von der Spülgasleitung 12 zweigt, in der Strömungsrichtung dos Sauerstoffes gesehen, hinter der ersten Drossel 13 die Entspannungsgasleitung 14 ab, die zu den 3 Adsorberventilen der unteren Ebene führt. Diese Entspannungsgasleitung 14 ermöglicht das Strömen eines sauerstoffreichen Gasgemisches nach dem Druckausgleich zwischen zwei Adsorbern beim Entspannungsvorgang des beladenen Adsorbers in die Spülgasleitung 12. In der Entspannungsgasleitung 14 ist das zweite Rückschlagventil 15 angeordnet, welches ein Strömen von Spülgas in die Entspannungsgasleitung 14 verhindert. Die in der oberen Ebene des ersten Ventilblockes 4 befindlichen 3 Adsorberventile sind einerseits in der Produktgasleitung 9 und andererseits in einer der 3 Adsorbergasleitungen 6,7,8 angeordnet. Somit befindet sich das erste Adsorberventil 16 sowohl in der Produktgasleitung 9 als auch in der dritten Adsorbergasleitung 8, das zweite Adsorberventil 17 in der Produktgasleitung 9 und in der zweiten Adsorbergasleitung 7 und das dritte Adsorberventii 18 ebenso in der Produktgasleitung 9 und in der ersten Adsorbergasleitung 6. Diese 3 Adsorberventile 16,17,18 sind als Doppelmembranventile ausgebildet. In die 3 Adsorberventile der mittleren Ebene des zweiten Ventilblockes 5 führt die Gasgemischleitung 19, durch die die verdichtete Luft der Anlage zugeführt wird. Die Gasgemischleitung 19 ist mit dem Gasgemischspeicher 20 und mit der zweiten Drossel 21 versehen. Zwischen dem Gasgemischspeicher 20 und der zweiten Drossel 21 zweigt von der Gasgemischleitung 19 die erste Steuergasleitung 22 ab, die sich in die zweite Steuergasleitung 23, die dritte Steuergasleitung 24 und die vierte Steuergasleitung 25 verzweigt. In der zweiten Steuergasleitung 23 ist das erste Steuerventil 26, in der dritten Steuergasleitung 24 ist das zweite Steuerventil 27 und in der vierten Steuergasleitung 25 ist das dritte Steuerventil 28 angeordnet. Diese 3 Steuerventile 26,27,28 sind als Mehrwegemagnetventile ausgebildet und stehen über elektrische Leitungen jeweils getrennt mit dem elektrischen Impulsgeber 29 in Verbindung.

Die zweite Steuergasleitung 23 führt zu jenen Adsorberventilen in den beiden Ventilblöcken 4,5, die den Adsorptionsprozeß in dem dritten Adsorber 3, den Spülprozeß in dem zweiten Adsorber 2 und den Entspannungsvorgang in dem ersten Adsorber 1 ermöglichen. Diese 6 Adsorberventile sind in der Fig. 1 mit einem Kreuz versehen. Die dritte Steuergasleitung 24 stellt die Verbindung mit jenen Adsorberventilen in den beiden Ventilblöcken 4,5, her, die den Adsorptionsprozeß in dem zweiten Adsorber 2, den Spülprozeß in dem ersten Adsorber 1 und den Entspannungsvorgang in dem dritten Adsorber 3 gewährleisten. Diese 6 Adsorberventile sind in Fig. 1 als schwarz ausgefüllte Kreise dargestellt.

Schließlich führt die vierte "»teuergasleitung 25 zu jenen Adsorberventilen in den beiden Ventilblöcken 4,5, die den Adsorptionsprozeß in den. sten Adsorber 1, den Spülprozeß in dem dritten Adsorber 3 und den Entspannungsvorgang in dem zweiten Adsorber 2 ermöglichen. Diese 6 Adsorberventile sind in Fig. 1 als leere weiße Kreise dargestellt. Dabei ist die zweite Steuergasleitung 23 zwischen dem ersten Steuerventil 26 und den Adsorberventilen mit einem Abzweig versehen, von dem aus diese Steuergasleitung zu dem ersten Adsorberventil 16 führt. In diesem Teil der zweiten Steuergasleitung 23 ist das erste Steuerdruckabsperrventil 30 angeordnet. Ebenso weist auch die dritte Steuergashitung 24 zwischen dem zweiten Steuerventil 27 und den Adsorberventilen einen Abzweig auf, von dem aus sie zu dem zweiten Adsorberventil 17 führt. In diesem Teil der dritten Steuergasleitung 24 ist das zweite Steuerdruckabsperrventil 31 vorgesehen. Schließlich weist auch die vierte Steuergasleitung 25 zwischen dem dritten Steuerventil 28 und den Adsorberventilen einen Abzweig auf, von dem aus sie zu dem dritten Adsorberventil 18 führt. In diesem Teil der vierten Steuergasleitung 25 ist das dritte Steuerdruckabsperrventil 32 angeordnet.

Die 3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32 sind auch als Mehrwegemagnetventile ausgebildet. Sie stehen über eine gemeinsame elektrische Leitung mit dem elektronischen Impulsgeber 29 derart in Verbindung, daß sie nur gleichzeitig und gemeinsam offen und schließen. Die 3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32 werden somit immer nur gemeinsam und gleichzeitig betätigt. Die Ausbildung der 3 Steuerventile 26,27,28 und der 3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32 als MehrwegemagnetvGntile ermöglicht ein Entlüften der 3 Steuergasleitungen 23,24,25 in dem Teil zwischen diesen Ventilen und den Adsorberventilen in dem Fall, in dem diese Mehrwegemagnetventile geschlossen sind. Bei geschlossenen Steuerventilen 26,27,28 und Steuerdruckabsperrventilen 30,31,32 sind die 3 Steuergasleitungen 23,24,25 zwischen diesen Ventilen und den Adsorberventilen somit drucklos, wodurch die Adsorberventile in den beiden Ventilblöcken 4,5 geöffnet sind. Die in der Produktgasleitung 9 und in den 3 Adsorbergasleitungen 6,7,8 angeordneten 3 Adsorberventile 16,17,18 sind als Doppelmembranventile ausgebildet. Diese 3 Doppelmembranventile weisen jeweils die erste Membran 33 und die zweite Membran 34 auf, wobei zwischen den beiden Membranen 33,34 der Stößel 35 vorgesehen ist, der den auf die zweite Membran 34 ausgeübten Druck auf die erste Membran 33 überträgt, wodurch das Ventil schließt.

Die Größe der zweiten Membranen 34 ist so bemessen, daß der bei Beendigung des Druckausgleiches vorliegende Druck in dem den Druck abgebenden Absorber noch ausreicht, um das jeweilige Adsorberventil 16,17,18 geschlossen zu halten. In den Gasraum zwischen den beiden Membranen 33,34 des orsten Adsorberventiles 16 führt die zweite Steuergasleitung 23, in den entsprechenden Gasraum des zweiten Adsorberventiles 17 führt die dritte Steuergasleitung 24 und in den entsprechenden Gasraum des dritten Adsorberventiles 18 führt die vierte Steuergasleitung 25. Da in diesen 3 Steuergasleitungen 23,24,25 die 3 Steuergasventile 26,27,28 und die 3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32 angeordnet sind, werden die ersten Membranen 33 der 3 Adsorberventile 16,17,18 jeweils mit Hilfe eines dieser Steuerventile bzw. Steuerdruckabsperrventile betätigt. Über den zweiten Membranen 34 der 3 Adsorberventile 16,17,18 befindet sich jeweils ein zweiter Gasraum. Dabei ist der zweite Gasraum des ersten Adsorberventiles 16 über die erste Adsorberleitung 36 mit der zweiten Adsorborgasleitung 7 derartig verbunden, daß der Druck des Gases im zweiten Adsorber 2 die zweite Membran 34, den Stößel 35 und damit auch die erste Membran 33 in Richtung der Mittelachse des ersten Ventilblockes 4 bewegen läßt und dadurch das erste Adsorberventil 16 schließt. Auf diese Weise wird ein Öffnen und Schließen des ersten Adsorberventiles 16 sowohl durch das erste Steuerventil 26

und das Steuerdruckabsperrventil 30 als auch durch den Gasdruck im zweiten Adsorber 2 bewirkt. In gleicher Weise ist das zweite Adsorberventil 17 über die zweite Adsorberleitung 37 mit der ersten Adsorbergasleitung 6 und das dritte

Adsorberventil 18 überdie dritte Adsorberleitung 38 mit derdrittenAdsorbergastoitung 8 verbunden. Somit wird ein öffnen und Schließen des zweiten Adsorberventiies 17 bzw. des dritten Adsorberventiies 18 sowohl durch die Steuerventile 27 bzw. 28 und

die Steuerdruckabsperrventile 31 bzw. 32 als auch durch den Gasdruck in den Adsorber 1 bzw. 3 ermöglicht.

Beim Betrieb der Vorrichtung soll davon ausgegangen werden, daß zuerst in dem dritten Adsorber 3 der Adsorptionsprozeß

stattfindet. Dabei sind die in der Fig. 1 mit einem Kreuz gekennzeichneten Adsorberventiie in den beiden Ventilböden 4,5 einschließlich des ersten Adsorberventiies 16 geöffnet; die anderen Adsorberventiie sind geschlossen. Dies wird erreicht, in dem mit Hilfe des elektronischen Impulsgebers 29 das erste Steuerventil 26 geschlossen und die beiden Steuerventile 27,28 geöffnet sind. Die 3 Stouerdruckabsperrventile 30,31,32 sind jeweils geöffnet. Durch die Gasgemischleitung 19 wird über den

Gasgemischspeicher 20 und über die zweite Drossel 21 gefilterte und komprimierte Luft in den dritten Adsorber 3 geführt. Die

zweite Drossel 21 reduziert dabei den Druck der Luft von 0,45MPa auf 0,43MPa. Durch die dritte Adsorbergasleitung 8 gelangt der gewonnene Sauerstoff über das erste Adsorberventil 16 in die Produktgasleitung 9 und in den Produktgtsspeicher 10, wo er zur Abgabe bereit steht. Ein Teil des durch die Produktgasleitung 9 strömenden Sauerstoffes wird über die erste Drossel 13, die

Spülgasleitung 12 und die zweite Adsorbergasleitung 7 in den zweiten Adsorber 2 geführt, spülfcdiesen im Gegenstrom zur Adsorptionsrichtung und verläßt danach durch den zweiten Ventilblock 5 und die Restgasleitung 39 die Anlage. Bevor die Adsorptionsfront In dem dritten Adsorber 3 das Austrittsend.e erreicht, wird der Adsorptionsprozeß beendet. Die Beendigung des Adsorptionsprozesses erfolgt, in dem das erste Steuerventil 26 ebenfalls öffnet, wodurch nun alle

3 Steuerventile 26,27,28 geöffnet sind. Dadurch sind nun alle Adsorberventiie einschließlich des ersten Adsorberventiies 16 in den beiden Ventilblöcken 4,5 geschlossen.

Ein Druckausgleich zwischen dem dritten Adsorber 3 und dem zweiten Adsorber 2 wird erreicht, indem die

3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32 mit Hilfe des elektronischen Impulsgebers 29 geschlossen werden, wodurch die

3 Adsorberventiie 16,17,18 öffnen können. Ein Öffnen des dritten Adsorberventiies 18 wird jedoch durch den im dritten

Adsorber 3 herrschenden Gasdruck verhindert, da dieser auf die zweite Membran 34 dieses dritten Adsorberventiies 18 wirkt

und es damit geschlossen hält. Da die beiden Adsorberventiie 16,17 geöffnet sind, kann über diese Ventile und die beiden

Adsorbergasieitungen 7,8 ein Druckausgleich erfolgen. Die Dauer das Druckausgleiches beträgt etwa 4 Sekunden. Nachdem der Druckausgleich stattgefunden hat, schließt mit Hilfe des Impulsgebers 29 das zweite Steuerventil 27 und öffnen die 3 Steuerdruckabsperrventile 30,31,32. Dadurch öffnen die in Fig. 1

mit einem schwarzen Kreis dargestellten Adsorberventiie einschließlich des zweiten Adsorberventiies 17, worauf in dem zweiten Adsorber 2 ein neuer Adsorptionsprozeß beginnt. Gleichzeitig tritt einerseits ein sauerstoffreiches Entspannungsgas aus dem dritten Adsorber 3 über dessen Austrittsende, die dritte Adsorbergasleitung 8, den ersten Ventilblock 4, die

Entspannungsgasleitung 14, das zweite Rückschlagventil 15, die Spülgasleitung 12, die erste Adsorbergasleitung 6 und das Austrittsende des ersten Adsorbers 1 in diesen und andererseits verläßt den dritten Adsorber 3 an dessen Eintrittsende ein

stickstoffreiches Restgas, welches durch den zweiten Ventilblock 5 und die Restgasleitung 39 aus der Anlage weggefahren wird.

Nachdem der Druck des aus dem zweiten Adsorber 2 über die erste Drossel 13 kommenden Spülgases höher ist als der Druck des

aus dem dritten Adsorber 3 über das zweite Rückschlagventil 15 kommenden Entspannungsgases, erfolgt eine Spülung des ersten Adsorbers 1 nur noch mit Spülgas aus dem zweiten Adsorber 2.

Mit der beschriebenen Anlage werden bei einer Zuführung von 11 Nm³ Luft pro Stunde 1,0Nm³ Sauerstoff mit einer Konzentration oberhalb von 90Vol.-% gewonnen.

Claims (2)

1. Steuervorrichtung für Druckwechseladsorptionsanlagen mit drei Adsorbern, bestehend aus einem Ventilblock, in dem eine Produktgasleitung, eine Spülgasleitung und eine Entspannungsgasleitung vorgesehen sind, diese Leitungen in dem Ventilblock angeordnete Adsorberventile aufweisen und mit den Austrittsenden der Adsorber in Verbindung stehen und der Ventilblock pneumatisch gesteuerte Druckausgleichsventile aufweist, wobei jeweils das nicht am Druckausgleich beteiligte Druckausgleichsventil mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adsorber über eine Adsorberleitung steuerseitig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Produktgasleitung (9) angeordneten Adsorberventile (16,17,18) als Doppelmembranventile ausgebildet sind, die zur Produktgasabgabe und zur Durchführung des Druckausgleiches dienen, bei den Doppelmembranventilen jeweils die zweite Membran (34) über die Adsorberleitung (36,37,38) mit dem beim Druckausgleich den Druck abgebenden Adsorber in Wirkverbindung steht und in den Steuergasleitungen (23,24,25) zwischen der ersten Membran (33) und dem Steuerventil (26,27,28) jeweils ein Steuerdruckabsperrventi! (30,31,32) angeordnet ist, wobei die Steuerdruckabsperrventile (30,31,32) gemeinsam gesteuert werden und während des Druckausgleiches alle Steuerdruckabsperrventile (30,31,32) geschlossen sind.

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