[發(fā)明專利]通過壓力擺動吸附生產高純度氧

無效

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• 申請日: 2002-02-10
• 公開（公告）號: CN1381300A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發(fā)明（設計）人: D·P·迪伊;R·L·奇安格;E·J·米勒;R·D·惠特利
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01J20/18;C01B13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,郭廣迅

1.一種從包含氧，氮和氬的原料氣體中回收氧的循環(huán)壓力擺動吸附法，它包含組合的在前流程段，它包括：

(a)將原料氣輸入第一吸附區(qū)，該吸附區(qū)包含與氧和氬相比選擇性地吸附氮的吸附劑，并從中取出除氮的中間氣體；

(b)將除氮的中間氣體輸入包含吸附劑的第二吸附區(qū)，所述吸附劑與氬相比選擇性地吸附氮，并且與氧相比選擇性地吸附氬；

(c)從第二吸附區(qū)取出富氧產品氣體；和

(d)終止原料氣輸入第一吸附區(qū)，并以與(c)相同的流動方向從第二吸附區(qū)中取出富氧減壓氣體；

其中，由第一吸附區(qū)發(fā)生氮穿透并且在氮穿透之后，氮被吸附在第二吸附區(qū)中。

2.權利要求1的方法，其中在(a)期間發(fā)生由第一吸附區(qū)的氮穿透，并且在氮穿透之后，氮被吸附在第二吸附區(qū)中。

3.權利要求1的方法，其中在(d)期間發(fā)生由第一吸附區(qū)的氮穿透，并且在氮穿透之后，氮被吸附在第二吸附區(qū)中。

4.權利要求1的方法，其中，在氮穿透之后，從第一吸附區(qū)取出的除氮中間氣體中氮的濃度可在約0.5％體積和進入第一吸附區(qū)的原料氣中氮的濃度之間。

5.權利要求1的方法，其中，富含氧的氣體包含至少97％體積的氧。

6.權利要求1的方法，其中，第一吸附區(qū)中的吸附劑可包含一種或多種選自NaX、CaX、CaA、LiNaKX、LiZnX的吸附劑，其中X表示Si/Al比在約1.0和約1.25之間的X沸石。

7.權利要求1的方法，其中，第二吸附區(qū)中的吸附劑包含銀交換的X沸石，其中，在23℃的氬亨利定律常數與氧亨利定律常數之比至少約1.05，并且所述吸附劑還具有低于或等于沸石中總的可交換位置的約0.7的銀離子交換量。

8.權利要求7的方法，其中，在X沸石中的陽離子包含Li和Ag，并且離子交換陽離子組成呈Li_xAg_yM_zX的形式，式中0.85≤x+y≤1，0.2≤y≤0.7，0.0≤z≤0.15，M表示一種或多種陽離子，并且x、y和z表示沸石中總可交換位置的份數，其中，吸附劑的硅/鋁比低于約1.25，氬/氧選擇性大于約1.05。

9.權利要求1的方法，其中原料氣體是空氣。

10.權利要求1的方法，其中原料氣體包含氧、氮和氬，在原料氣體中氧的濃度在約20％和約95％體積之間，而原料氣體中氬的濃度在約1％和約5％體積之間。

11.權利要求1的方法，其中，第二吸附區(qū)所占據的體積大于第一和第二吸附區(qū)所占體積的約35％并小于100％。

12.權利要求11的方法，其中，第二吸附區(qū)所占據的體積大于第一和第二吸附區(qū)所占體積的約50％并小于100％。

13.權利要求12的方法，其中，第二吸附區(qū)所占據的體積大于第一和第二吸附區(qū)所占體積的約50％并小于或等于75％。

14.權利要求13的方法，其中第一和第二吸附區(qū)包含：在單一容器中單個的吸附劑層。

15.權利要求1的方法，其中原料氣體由另一壓力擺動吸附法的氣體產品提供，并且其中氣體產品包含高達約95％體積的氧。

16.一種供壓力擺動吸附法使用的吸附器，用于從包含氧、氮和氬的原料氣體中回收氧，所述吸附器包括：

(a)帶有進口端和出口端的容器；

(b)包含與氧和氬相比選擇性吸附氮的吸附劑的第一吸附區(qū)；

(c)布置在第一吸附區(qū)和出口端之間的第二吸附區(qū)，其中，第二吸附區(qū)包含與氬相比選擇性吸附氮、與氧相比選擇性吸附氬的吸附劑，并且其中，第二吸附區(qū)所占據的體積大于第一和第二吸附區(qū)所占總體積的約50％并小于100％；

(d)用于將原料氣送入吸附器中、位于入口端處的管線裝置；和

(e)用于從吸附器中取出氧產品氣體、位于出口端處的管線裝置。

17.權利要求16的吸附器，其中，第一和第二吸附區(qū)可各自包含在容器中的第一和第二吸附劑層。

18.權利要求17的吸附器，其中，第二吸附劑層所占據的體積大于第一和第二吸附區(qū)所占總體積的約50％并小于或等于約75％。