JPH0568833A - 水蒸気と二酸化炭素からなるガス状不純物を空気から除去するための圧力スウイング吸着プロセス - Google Patents

水蒸気と二酸化炭素からなるガス状不純物を空気から除去するための圧力スウイング吸着プロセス

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JPH0568833A
JPH0568833A JP3142299A JP14229991A JPH0568833A JP H0568833 A JPH0568833 A JP H0568833A JP 3142299 A JP3142299 A JP 3142299A JP 14229991 A JP14229991 A JP 14229991A JP H0568833 A JPH0568833 A JP H0568833A
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ラヴイ・ジヤイン
Alberto I Lacava
アルバート・アイ・ラカヴア
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は，空気分離ユニットに導入する前に
空気を予備精製して水蒸気と二酸化炭素を除去するため
の改良されたＰＳＡプロセスを提供する。 【構成】 本発明のプロセスは，不純物を除去するため
に使用される吸着剤層を効率的に再生する手段を含み，
このとき先ず吸着剤層が大気に通気され，次いで大気中
への排気により脱気され，そして最後に脱気しながらパ
ージされる。互いに連動せずに作動している一対の吸着
剤層に対し，再生が完了した層の裏込めを行う前に，頂
部と底部の圧力均等化を施すのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は，空気を従来の分離ユニットに導
入する前に，空気から不必要なガス状不純物を除去する
ことに関する。
【０００２】空気の低温分離によって窒素と酸素を製造
するための従来の空気分離ユニット（ａｉｒ ｓｅｐａ
ｒａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ； ＡＳＵ）は，基本的には，
かなり低い温度で作動する二段蒸留塔で構成されてい
る。温度が極めて低いために，水蒸気と二酸化炭素を圧
縮空気供給物からＡＳＵに除去することが必要である。
これが行われないと，ＡＳＵの低温部分が凍結を起こ
す。従って，製造を停止し，詰まった部分を加温・気化
させて，凍結ガスの固体物質を除去することが必要とな
る。このことは非常にコストがかかる。一般には，ＡＳ
Ｕの凍結を防止するためには，圧縮空気供給流れ中にお
ける水蒸気と二酸化炭素の含量が，それぞれ０．１ｐｐ
ｍ未満及び１．０ｐｐｍ未満でなければならない。
【０００３】空気を予備精製するためのプロセスと装置
は，上記の不純物レベルを常に満たすか，あるいは望ま
しくはそれを越える能力を有していなければならず，ま
た効率的な仕方でこうした要件を満足するものでなけれ
ばならない。予備精製のコストはＡＳＵの生成物ガスの
コストに直接関係してくるので，このことは特に重要な
ことである。
【０００４】現在工業的に行われている空気の予備精製
方法としては，逆転熱交換器による方法，温度スウィン
グ吸着による方法，及び圧力スウィング吸着による方法
等がある。逆転熱交換器による方法と温度スウィング吸
着による方法は，ウィルソンらによる「ＩＯＭＡ ＢＲ
ＯＡＤＣＡＳＴＥＲ，Ｊａｎ．−Ｆｅｂ．，１９８４，
ｐｐ１５−２０」に説明されている。
【０００５】逆転熱交換器は，水蒸気と二酸化炭素の通
過時にそれらの凍結と気化を交互に起こさせることによ
って除去する。こうしたシステムでは，通過後の清浄化
（すなわち再生）を行うのに多量（通常は５０％以上）
の生成物ガスを必要とする。従って，生成物の収率は供
給ガスの約５０％に制限される。こうした大きな欠点が
あるため，該システム特有の機械的な問題や騒音の問題
とあいまって，予備精製手段として逆転熱交換器を使用
することは，ここ数年少なくなりつつある。
【０００６】温度スウィング吸着（ＴＳＡ）による予備
精製においては，不純物が低温（通常は約５℃）で除去
され，そして高温（例えば約１５０〜２５０℃）で再生
が行われる。再生に必要な生成物ガスの量は通常わずか
約１２〜１５％であり，逆転熱交換器の場合に比べてか
なり改良されている。しかしながら，ＴＳＡプロセス
は，供給ガスを冷却するための冷却ユニットと，再生用
ガスを加熱するための加熱ユニットを必要とする。従っ
て，ＴＳＡプロセスは，資本経費とエネルギー消費量に
おいて不利である。
【０００７】圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）プロセス
は，ＴＳＡプロセスに代わる優れたプロセスである。な
ぜなら，吸着と再生が周囲温度で行われるからである。
一般には，ＰＳＡプロセスはＴＳＡプロセスよりかなり
多くの再生用ガスを必要とする。この点は，高い回収率
の低温分離生成物が必要とされる場合には不利となる。
ＰＳＡ空気予備精製ユニットと低温ＡＳＵプラントとを
組み合わせる場合，水蒸気と二酸化炭素を実質的に含ま
ない低温部分からの廃棄物流れが再生用ガスとして使用
される。
【０００８】このようなＰＳＡ予備精製プロセスは，ド
イツ特許公報ＤＥ３，０４５，４５１（１９８１）に説
明されている。該プロセスは，温度５〜１０℃，吸着圧
力８８３ＫＰａ（９Ｋｇ／ｃｍ２），及び再生圧力９８
ＫＰａ（１ａｔｍ）にて行われる。供給空気を加圧下に
て１３Ｘゼオライト粒子層に通して水蒸気と二酸化炭素
の大部分を除去し，次いで活性アルミナ粒子層に通して
残留している低濃度の水蒸気と二酸化炭素を除去する。
該プロセスにおける吸着剤層の配置は，温度の影響（す
なわち，ＰＳＡ層での脱着時における温度降下）を少な
くすると説明されている。このドイツ特許公報に記載の
プロセスに類似のプロセスが，トモムラ（Ｔｏｍｏｍｕ
ｒａ）らによる「化学工学論文集，１３（５），（１９
８７），ＰＰ５４８−５５３」に説明されている。後者
のプロセスは，温度２８〜３５℃，吸着圧力０．６５Ｍ
Ｐａ，及び再生圧力０．１１ＭＰａにて行われる。該プ
ロセスでは，シーブ 比 生成 （ｓｉｅｖｅ ｓｐｅ
ｃｉｆｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔ）は７．１Ｓｍ３／ｍｉｎ
／ｍ３であり，排気ガス損失は６．３％である。活性ア
ルミナは，層の約４０％を占める。使用される吸着剤粒
子の粒径は，１３Ｘゼオライトが２．４〜４．８ｍｍで
あり，活性アルミナが２〜４ｍｍである。
【０００９】特開昭５９−４４１４は，水蒸気の除去と
二酸化炭素の除去に対して別々の層と吸着剤を使用する
ＰＳＡ予備精製プロセスについて説明している。活性ア
ルミナ又はシリカゲルを含有した水蒸気除去用塔は低圧
のパージによって再生され，１３Ｘゼオライトを含有し
た二酸化炭素除去用塔はパージすることなく脱気だけで
再生される。高い生成物回収率を有するプロセスでは真
空ポンプを使用するのがよいとされている。このプロセ
スに対する再生用ガス必要量（２５％）は，従来のＴＳ
Ａ予備精製ユニット（ＰＰＵ）の場合より高い。
【００１０】特公昭５７−９９３１６は，供給空気，排
気ガス，及びパージガスを熱交換器に通し，これにより
ほぼ同じ温度で吸着と脱着を起こさせる，というプロセ
スについて説明している。このプロセスの利点は，再生
用ガスの必要量が少なくて済むという点にあると説明さ
れている。
【００１１】特公昭５５−９５０７９に記載のプロセス
によれば，空気がＰＳＡにより２工程で処理されて水蒸
気と二酸化炭素が除去され，このとき第１工程をパージ
するのにＰＳＡユニットからの乾燥空気生成物が使用さ
れ，また第２工程をパージするのにＡＳＵからの不純物
含有窒素流れが使用される。このプロセスは，全体とし
ての窒素回収率の点で有利であると説明されている。
【００１２】ヨーロッパ特許公報第２３２，８４０号
（１９８７）は，活性アルミナを使用して水蒸気を，そ
してゼオライトを使用して二酸化炭素を除去するＰＳＡ
プロセスについて説明している。活性アルミナを使用す
ると，より低い温度て水蒸気を除去することができ，よ
り低い温度で二酸化炭素の吸着が起こる。吸着も脱着も
周囲温度に近い温度で起こる。
【００１３】西ドイツ公開公報（ｌａｉｄ−ｏｐｅｎ
Ｇｅｒｍａｎ Ｏｆｆｅｎ．）ＤＥ３，０７２，１９０
Ａ１（１９８８）に記載のＰＳＡサイクルでは，吸着熱
の少なくとも８０％が層に保持され，これが再生に利用
される。ＰＳＡ層に吸着熱が保持されるという原理は，
当業界では既に確立されていることである。
【００１４】周知のように，ＰＳＡをベースとした多く
の予備精製方法が文献中に提唱されているけれども，こ
うした方法に付きものの高い資本経費のために実際には
工業的に殆ど利用されていない。
【００１５】一般に，公知のＰＳＡ予備精製プロセス
は，パージガスとして少なくとも２５％（通常は４０〜
５０％）の生成物ガスを必要とする。シーブ特異性生成
物が少ないために，このようなプロセスは高い資本経費
を有する。大規模なプラントを意図する場合には，空気
予備精製システムの資本経費の低減は特に重要なことで
ある。なぜなら，予備精製システムのスケールアップに
伴うコストは，プラントの大きさと共に殆ど直線的に増
大するが，プラントの他の部分は０．６掛けの割合でス
ケールアップするからである。従って，容易にわかるよ
うに，大規模なプラントの場合，予備精製システムの運
転状況が改良されると相当のコスト節減がはかれる。
【００１６】本発明によれば，資本経費とパージガス必
要量に関して従来技術を凌ぐ，水蒸気と二酸化炭素を効
率的に除去する手段が見出された。
【００１７】ＰＳＡプロセスによって空気がＡＳＵに導
入される前に，空気から水蒸気と二酸化炭素が除去され
る。このとき水蒸気と二酸化炭素は吸着剤層において空
気から吸着され，吸着剤層は，大気中に通気する工程，
脱気しながら排気する工程，及び脱気しながらパージす
る工程からなる３つの工程にて再生される。小さな粒径
の吸着剤粒子を使用することによる高効率の吸着，及び
減圧パージの使用による高効率の再生が得られることか
ら，吸着剤層に対してより小さな層容積を使用すること
が可能となり，またパージガスの必要量が少なくて済
み，従ってプロセス全体としての経済的利点が向上す
る。
【００１８】本発明は，圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）
サイクルを使用した低温分離における空気の予備精製方
法の改良に関する。本発明のプロセスによれば，吸着剤
層は，大気中に通気する工程；脱気しながら排気する工
程；及び脱気を継続しながらパージする工程；を含む３
つの工程にて再生される。再生効率の向上は，資本経費
の低減に寄与するという点で特に有利である。なぜな
ら，層容積はより小さくて済み，また運転コスト（すな
わち，得られる生成物ガスの単位当たり消費されるエネ
ルギー）も少なくなるからである。
【００１９】本発明による，空気の予備精製のための改
良されたＰＳＡプロセスの概略が図１に示されている。
図１においては，供給ガス（すなわち空気）のシステム
中への流れ，生成物ガスの取り出し，及び吸着剤層Ａと
Ｂの再生を制御する弁に対し１〜１０の番号付けが行わ
れている。運転に際しては，通常約５１７ＫＰａ（７５
ｐｓｉａ）〜１．１４ＭＰａ（１６５ｐｓｉａ）の適切
な圧力に圧縮され，そして約１５〜４０℃の温度に冷却
された供給空気が，それぞれ弁１と２の一方を開放する
ことによって層ＡとＢの一方に導入される。
【００２０】吸着剤層ＡとＢは一般には，水蒸気を除去
するために吸着剤として活性アルミナ又はシリカゲル
を，そして二酸化炭素を除去するために別の吸着剤とし
て１３Ｘゼオライトのようなゼオライトを含有する。こ
れらの吸着剤は，個別の区画部分に，あるいは別個の容
器中に収容される。しかしながら，適切な多孔質物質を
の層を介在させた形で単一の容器中に２種の吸着剤を収
容して，混じり合うのを防止するのが好ましい。
【００２１】層Ａを使用して本発明のサイクルを説明す
ると，先ず層Ａが層Ｂから裏込めされる。層Ｂが製造の
最終工程にあるときに層Ａを裏込めするために，弁２と
４が開放されていて且つ他の弁が閉じられている状態で
弁３を開放する。裏込めが終了したら，弁２と４を閉
じ，そして製造工程が開始されたら弁１を開放して加圧
状態の空気を層Ａに入れる。弁３は開放のままにしてお
き，水蒸気と二酸化炭素を実質的に含まない空気が“Ａ
ＳＵへ”と明示されたラインを介してシステムがら流れ
出る。生成物流れ（０．１ｐｐｍ未満の水蒸気と１．０
ｐｐｍ未満の二酸化炭素を含有）が低温空気分離ユニッ
ト（ＡＳＵ）（図示せず）に導入される。製造が終了す
ると，弁４が開放されて，層Ａからの生成物ガスで層Ｂ
が裏込めされる。
【００２２】本サイクルの製造工程が完了すると，弁１
と３が閉じられ，そして弁７と９が開放されて層Ａを大
気に通気させる。製造サイクルの長さは，不純物の最前
部が吸着剤層から流れ出ない（すなわち，吸着剤の吸着
容量に達していない）ようなときの時間である。この時
間は，当技術者に公知の従来の手順によって容易に求め
られる。従来の検知装置と調節装置を使用して，流入す
る供給空気の水蒸気含量と二酸化炭素含量を自動的に求
め，製造工程を自動的に調整することは，当技術者によ
く知られていることである。
【００２３】層Ａの通気を所定時間（通常は，層Ａの圧
力が大気よりわずかに高い圧力に下がるまで，そして層
からの流れが弱まるまで）継続する。この時点（これも
当技術者に公知の手段を使用して容易に求めることがで
きる）において，弁９を閉じ，弁１０を開放し，そして
真空ポンプを作動させて層Ａを脱気する。層Ａの脱気
は，最初の通気において除去されていない不純物を脱着
させるよう作用する。
【００２４】層Ａの脱気は，層Ａ内の圧力が適切なレベ
ル〔一般には温和な減圧条件にて，例えば１３．８ＫＰ
ａ（２ｐｓｉａ）〜４１．４ＫＰａ（６ｐｓｉａ），好
ましくは２０．７ＫＰａ（３ｐｓｉａ）〜３４．５ＫＰ
ａ（５ｐｓｉａ）〕に下がるまで続けられる。この時点
において，弁５が開放され，パージガスが送り込まれて
層Ａ内の吸着剤を吹き流し，これによって脱着した不純
物が効果的に取り除かれて搬送される。パージガスは，
水蒸気と二酸化炭素のレベルが，ＰＳＡシステムにおけ
る生成物ガスの水蒸気と二酸化炭素のレベル以下であれ
ばいかなるガスでもよい。例えばパージガスは，ＡＳＵ
又は窒素生成物ガスの窒素含量の高い廃棄ガスであって
もよい。層Ａの脱気は，パーシガスが層Ａに流入してい
る間保持される。パージガスの層Ａへの導入により層が
フラッシュされ，これによって脱着した不純物が除去さ
れる。製造工程のモニターと決定に関して上記した説明
は，パージ工程にも同様に当てはまる。
【００２５】パージ工程が終了したら，弁５，７，及び
１０を閉じ，弁３を開放して，層Ｂにおいて生成した生
成物ガスで層Ａを裏込めする。裏込め工程中，弁４は開
放したままにし，層Ｂからの生成物ガスをシステムから
抜き取り続ける。本プロセスはこのようにして連続的に
作動させることができる。
【００２６】裏込め工程が終了したら，弁２と４を閉
じ，そして弁１，３，８，及び９を開放して別のサイク
ルを開始する。上記の説明において，本プロセスの工程
は層Ａのみについて説明してきた。層Ｂは層Ａとは連動
せずに作動し，従って一方が通気工程，パージ工程，及
び裏込め工程に付されているときに，他方は生成物を生
成している。図１に示したような２層システムを利用し
た本発明のプロセスに対する典型的なサイクルを以下の
表に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】図２の空気予備精製のための改良されたＰ
ＳＡシステムは図１のシステムと類似しているが，製造
／再生が終了したときに層の頂部と底部の圧力を均等に
する点，及び再生を受ける層をＡＳＵからの窒素生成物
でパージする点が異なる。
【００２９】図２において，弁１２又は弁１４の開放に
より，加圧された空気がそれぞれ吸着剤層Ａ又はＢに導
入される。層ＡとＢは，図１に関して説明したのと同じ
吸着剤を含有している。層Ａがサイクルの製造工程にあ
るとき，弁１２と１６が開放され，そして弁４０を開放
することによってＡＳＵに対する最適の圧力で生成物ガ
スを取り出すことができるよう，一定の圧力に保持され
ている生成物タンクに生成物ガスが送られる。本生成物
ガスは図１において説明した通りである。
【００３０】サイクルの製造工程が終了したら，弁１２
と１６を閉じ，そして弁２０を開放して層Ａを大気に通
気する。製造工程の長さは図１に関して説明した通りで
ある。層Ａの通気によりその圧力が大気よりわずかに高
いところまで滅少したとき，弁２０を閉じ，弁２４を開
放し，そして真空ポンプを作動させる。層Ａを脱気する
と，最初の通気において除去されていなかった不純物が
脱着する。
【００３１】層Ａの脱気は，層Ａ内の圧力が適切なレベ
ル〔通常は温和な減圧条件にて，例えば１３．８ＫＰａ
（２ｐｓｉａ）〜４１．４ＫＰａ（６ｐｓｉａ），好ま
しくは２０．７ＫＰａ（３ｐｓｉａ）〜３４．５ＫＰａ
（５ｐｓｉａ）〕に低下するまで続けられる。この時点
にて，弁２８と３６が開放され，パージガス（好ましく
はＡＳＵからの窒素生成物）が層Ａに送り込まれ，残留
している不純物をフラッシュする。図１の場合と同様
に，真空ポンプはパージ工程中作動し続ける。
【００３２】パージ工程が終了したら，弁２４，２８，
及び３６を閉じる。これは層Ｂに対する製造工程の終了
でもあるので，弁１４と１８（製造時には開放となって
いる）も同様に閉じられる。次いで，弁３２と３４がわ
ずかな時間開放され，従って層Ａと層Ｂ内の圧力はその
頂部から底部まで均等となる。これにより，層Ａ（減圧
パージが完了したばかり）の再加圧が始まる。
【００３３】弁３２と３４が閉じられ，そして弁１６が
開放されて層Ａが生成物タンクからのガスで裏込めされ
る。裏込めは，通常は約５１０ＫＰａ（７４ｐｓｉａ）
〜１．１３ＭＰａ（１６４ｐｓｉａ）の圧力で行われ
る。裏込め工程と圧力均等化工程時に，ガスが生成物タ
ンクから所望の生成物に分離するためのＡＳＵに送られ
る。
【００３４】裏込め工程が完了したら，弁１２，１６，
及び２２が開放されて別のサイクルが開始される。図１
の場合と同じように，層Ｂは層Ａとは連動せずに作動
し，従って一方が生成物を生成しているのと同時に，他
方が再生工程を受けている。２層システムを使用した本
発明のプロセスに対する典型的なサイクルが以下の表に
示されている。
【００３５】
【表２】
【００３６】本発明の予備精製プロセスの利点は，改良
された層再生効率が改良されていることである。さら
に，２５．３〜３３．３ＫＰａ（１９０〜２５０ｍｍＨ
ｇ）という中程度の減圧でパージガスを供給することが
でき，この結果エネルギーの節減がはかれる。減圧下で
のパージガスの使用は，吸着温度にて蒸気の形態の不純
物（すなわち水蒸気）を含有したガス混合物に対しては
特に有利である。蒸気不純物を除去するのに必要とされ
るパージガスの最小量は次の式で与えられることが理論
的に示されている。
【００３７】
【数１】
【００３８】一例として，種々のパージガス圧力ＰＬに
対し，８２７ＫＰａ（１２０ｐｓｉａ）の吸着圧力と３
０℃の吸着温度にて，パージガスを供給フラクション
（Ｐｍｉｎ／Ｆ）として算出した。供給流れは５０℃に
て水で飽和していると仮定した。結果を以下の表に示
す。
【００３９】
【表３】
【００４０】実際のパージガス必要量は１．１〜２．０
×Ｐｍｉｎの間で変わる〔Ｃ．Ｗ．スカーストロム（Ｓ
ｋａｒｓｔｒｏｍ）による「分離科学の最近の進歩，Ｖ
ｏｌ．２，ｐｐ９５−１０６，ＣＲＣプレス，クリーブ
ランド，（１９７２）」〕。上記のことから明らかなよ
うに，パージガスを減圧状態で供給することによって
（ＰＬ＜１４．７ｐｓｉａ），水蒸気の除去に必要とさ
れるパージガスの量を実質的に減らすことができる。
【００４１】前記の特開昭５９−４４１４では，二酸化
炭素塔を脱気し，そして水蒸気塔を大気パージすること
によって再生を行っている。このため，パージガスの量
を２５％未満に下げることはできなかった。本発明のプ
ロセスでは，水蒸気用吸着剤と二酸化炭素用吸着剤が減
圧状態のパージガスによって再生され，従って必要とさ
れるパージガスの量は９％未満に下げることができ，こ
の値は，従来の平均的なＴＳＡ予備精製プロセスより低
く，またこれまでに知られているあらゆるＰＳＡ予備精
製プロセスより実質的に低い。本発明のプロセスでは極
めて高い生成物回収率が得られることから，真空ポンプ
をパージと組み合わせて使用しているのが適切であるこ
とがわかる。
【００４２】減圧パージの使用と組み合わせたＣＯ２除
去ゾーンに，平均粒径２ｍｍ未満（好ましくは０．６〜
１．６ｍｍ）の微細粒状物である１３Ｘゼオライト吸着
剤粒子を使用すると，シーブ特異性の極めて高い生成物
が得られる。０．４〜０．８ｍｍの範囲の特に好ましい
平均粒径を有するゼオライト粒子を使用してシーブ特異
性の高い生成物（４０〜６０ＳＣＦＭ／ｆｔ３）が得ら
れたということは，資本経費の低減が可能であることを
示しており，さらに，より小さな吸着剤層が使用できる
ことから，容器はより小さくて済み，また吸着剤物質の
量も少なくなる。本発明のプロセスで得られるシーブ特
異性生成物の量は，前記のトモムラらの文献に記載のＰ
ＳＡ予備生成プロセスにおいて得られる量の約８倍であ
る。
【００４３】以下に記載の表は，図１と図２に示したシ
ステムを使用した一連の実験の結果を表わしている。実
験ＡとＢ（図１のシステムに関する）においては層の圧
力均等化工程を省略し，また実験ＣとＤ（図２のシステ
ムに関する）においては層の圧力均等化工程を施した。
使用した層には，２５容量％の粒径３ｍｍの市販活性ア
ルミナと，７５容量％の粒径０．４〜０．８ｍｍの市販
１３Ｘゼオライトが含まれている。吸着は，温度２２〜
２３℃，圧力７８０ＫＰａ（１１３ｐｓｉａ），及び全
サイクル時間６．０分にて行った。表に記載のデータか
らわかるように，層の圧力均等化工程の使用は本発明の
好ましい実施態様である。
【００４４】
【表４】
【００４５】本発明のプロセスの利点は，吸着剤層の再
生効率が良い点にある。本発明のプロセスは，従来のＰ
ＳＡ予備精製プロセスより再生効率が良いだけでなく，
平均的な温度スウィング吸着プロセスに比較しても有利
である。なぜなら，本発明のプロセスは，シーブ特異性
の極めて高い生成物が得られ，再生ガスの量がより少な
くて済む（相当するＴＳＡプロセスに対する１２〜１５
％に比較して８〜１０％）からである。
【００４６】好ましい実施態様に関して本発明を説明し
てきたが，当技術者にとっては，本発明の精神と範囲を
逸脱することなく種々の変形が可能であることは言うま
でもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）予
備精製システムの概略流れ図である。
【図２】本発明によるＰＳＡ予備精製システムの他の実
施態様の概略流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルバート・アイ・ラカヴア アメリカ合衆国ニユージヤージー州07080， サウス・プレインフイールド，オーチヤー ド・ドライブ 2201

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水蒸気と二酸化炭素からなるガス状不純
    物を空気から除去するための圧力スウィング吸着プロセ
    スであって， （ａ） 加圧した空気を第１の吸着剤層に導入し，これ
    によって空気から前記不純物を除去して生成物ガス形成
    する工程； （ｂ） 前記除去工程の終了時に，空気の導入を停止し
    て前記層を大気に通気する工程； （ｃ） 前記の除去されるガスを大気中に排気し続けな
    がら前記層を脱気する工程； （ｄ） 層の脱気を続けながら前記層にパージガスを導
    入する工程；及び （ｅ） 前記第１の吸着剤層とは連動せずに作動してい
    る第２の吸着剤層からの生成物ガスで前記第１の吸着剤
    層を裏込めし，これによって前記第１層と前記第２層の
    一方が工程（ａ）によって生成物ガスを生成すると同時
    に他方が工程（ｂ），（ｃ），及び（ｄ）によって再生
    される工程；の各工程を上記順序にて循環して含む前記
    プロセス。
  2. 【請求項２】 前記２つの層が，活性アルミナと適切な
    ゼオライト，又はシリカゲルと適切なゼオライトを含有
    する，請求項１記載のプロセス。
  3. 【請求項３】 前記ゼオライトが約０．６〜１．６ｍｍ
    の平均粒径を有する１３Ｘである，請求項２記載のプロ
    セス。
  4. 【請求項４】 前記ゼオライトが約０．４〜０．８ｍｍ
    の平均粒径を有する，請求項３記載のプロセス。
  5. 【請求項５】 前記パージガスが工程（ａ）において形
    成された生成物ガスである，請求項１記載のプロセス。
  6. 【請求項６】 工程（ｅ）を施す前に，前記２つの層の
    各頂部と各底部が連通され，これによって前記２つの層
    間の圧力が均等になる，請求項１記載のプロセス。
  7. 【請求項７】 前記生成物ガスが低温空気分離ユニット
    中に導入される，請求項１記載のプロセス。
  8. 【請求項８】 前記パージガスが前記ユニットからの生
    成物ガスである，請求項７記載のプロセス。
  9. 【請求項９】 前記パージガスが前記ユニットからの窒
    素含量の多い廃棄物流れである，請求項７記載のプロセ
    ス。
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