Способ получения кислорода посредством vpsa - RU2017135489A
Код документа: RU2017135489A
Формула
1. Способ получения кислорода путем адсорбции из потока атмосферного воздуха, предусматривающий использование установки VPSA-типа, содержащей по меньшей мере один адсорбер, причем каждый адсорбер подвергается одному и тому же циклу изменения давления, включающий следующие стадии:
a) получение первого потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C1, при загрузке потока атмосферного воздуха выше по потоку относительно адсорбера,
b) получение второго потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C2 < C1,
c) получение третьего потока газа, характеризующегося содержанием кислорода C3 < C2 < C1, при одновременном извлечении потока отходов, обогащенного азотом,
d) элюирование адсорбера, из которого выпустили три потока газа, полученных на стадиях a), b) и c), посредством исключительно второго потока газа, полученного на стадии b),
e) повторное повышение давления в адсорбере, который подвергался элюированию на стадии d), последовательно по меньшей мере с помощью двух потоков, первого и второго потоков, обеспечивающих повторное повышение давления, характеризующихся возрастающим содержанием кислорода, при этом первый поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является третьим потоком газа, полученным на стадии c), и второй поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является вторым потоком газа, полученным на стадии b).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение второго потока газа на стадии b) осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение второго потока газа на стадии b) осуществляют в два этапа: первый этап, в ходе которого получение осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме, и второй этап, в ходе которого получение осуществляют посредством снижения давления в прямоточном режиме совместно со снижением давления в противоточном режиме.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что снижение давления в противоточном режиме осуществляют посредством клапана.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что стадию e) повторного повышения давления осуществляют последовательно с помощью 3 потоков – первого, второго и третьего потоков, обеспечивающих повторное повышение давления, характеризующихся возрастающим содержанием кислорода, при этом первый поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является третьим потоком газа, полученным на стадии c), второй поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является вторым потоком газа, полученным на стадии b), и третий поток, обеспечивающий повторное повышение давления, является первым потоком газа, полученным на стадии a).
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью первого потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью второго потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что на стадии e) повторного повышения давления осуществляют повторное повышение давления с помощью третьего потока, обеспечивающего повторное повышение давления, одновременно с введением воздуха в прямоточном режиме со стороны подачи адсорбера по меньшей мере в течение части данной стадии.
9. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что адсорбер подвергают стадии вакуумной откачки после стадий a), b) и c) получения и перед стадией d) элюирования.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что
давление в конце стадии a) составляет от 1,75 до 1,25 бар, предпочтительно от 1,55 до 1,45 бар абс.,
давление в конце стадии b) составляет от 1,5 до 1,0 бар абс., предпочтительно от 1,30 до 1,20,
давление в конце стадии c) составляет от 1,0 до 0,7 бар абс., предпочтительно от 0,90 до 0,80, и
низкое давление в цикле изменения давления составляет от 0,25 до 0,45 бар абс., предпочтительно от 0,40 до 0,30.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что длительность цикла изменения давления составляет менее 60 секунд, предпочтительно от 15 до 45 секунд.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что установка VPSA-типа содержит N адсорберов или N групп адсорберов, при этом каждый адсорбер n или каждая группа адсорберов n подвергается циклу изменения давления со сдвигом времени фазы относительно цикла изменения давления адсорбера n-1 при n ≤ N.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что N составляет от 1 до 4.
