径向型吸附容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种径向型吸附容器，该径向型吸附容器以简单的结构抑制气体的偏流并减少压力损失，从而能够实现分离性能的提高、消耗动力的减少，且该径向型吸附容器的制作、维护容易。所述径向型吸附容器包括：原料气体流路(2)，其以环状配置在圆筒状容器(1)的内周部；产品气体流路(3)，其配置在圆筒状容器(1)的中心部；以及吸附剂层(4)，其形成在原料气体流路(2)与产品气体流路(3)之间，将原料气体导入圆筒状容器(1)中的导入口(5)在圆筒状容器(1)的轴向上的一端侧与所述原料气体流路(2)连通，将产品气体从圆筒状容器(1)排出的排出口(6)在圆筒状容器(1)的所述一端侧与所述产品气体流路(3)连通，原料气体流路(2)的流路截面积与产品气体流路(3)的流路截面积之比设定为1.2～3.3。由此，无需使用锥形状、圆锥状结构体等复杂的结构就能够有效地抑制偏流，提高气体的流动的均匀性。
【专利说明】径向型吸附容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及为了从空气等混合气体中将氧气等作为产品气体分离出而使用的径向型吸附容器。
【背景技术】
[0002]作为从空气等混合气体中将氧气等作为产品气体分离出的有用的方法，存在使用吸附剂的压力摆动吸附法。在压力摆动吸附法中，存在加压吸附-大气压再生方式的PSA(Pressure Swing Adsorpt1n)式、常压吸附-真空再生方式的 VSA(Vacuum SwingAdsorpt1n)、以及加压吸附-真空再生方式的PVSA (Pressure vacuum Swing Adsorpt1n)式，一般将它们通称为PSA方式。
[0003]在为了获得高纯度氧的PSA方式中，向填充有选择性地吸附氮的吸附剂的吸附容器中导入原料空气，在加压下吸附氮气气体并使氧浓缩。另一方面，被吸附剂吸附的氮气在减压下从吸附剂脱附并进行再生。通过反复进行该吸附/脱附操作，从而高效地分离并生产高纯度的氧气。
[0004]图6示出现有的吸附容器。(A)是立式吸附容器。这样的吸附容器例如被专利文献I (日本特开平8-99012号公报)公开。(B)是枕型吸附容器。
[0005]若因吸附容器内的压力损失而在吸附剂中产生流动，则吸附剂彼此相互摩擦而发生粉化。为了防止该情况，在这些吸附容器中，对气体的流速以及吸附剂的填充高度设置限制。
[0006]所述立式吸附容器是最通用的吸附容器。在日本国内进行陆运的情况下，由于存在道路交通法规方面的尺寸限制，因此吸附容器的最大直径大约被限制在3.6m以内。对于吸附容器，由于因上述理由而在气体的流速以及吸附剂的填充高度方面存在限制，因此产品气体的生产能力产生极限。若想要使装置大型化，则必须进一步增大吸附容器的直径，无法保持原样地进行陆运。因此，在这样的大型装置中，需要在装置的设置现场进行组装，导致大幅度的成本增加。
[0007]对于上述枕型吸附容器，通过将上述立式吸附容器平放而沿水平方向伸长，由此将最大直径与吸附剂的填充高度抑制在限制内的高度，同时能够实现产品气体产生量的增量。然而，在该类型中，需要设法在沿水平方向延伸的容器内使原料气体均匀地扩散。另外，装置的设置面积也增大。
[0008]通常，在PSA方式中，在吸附容器中产生的压力损失会导致系统的低效，成为消耗动力增加的因素之一。为了减少压力损失，需要增加吸附容器的截面积并降低气体的流速，或者降低吸附剂的填充高度。然而，若这样做，则会引起设置面积的增加、设备成本的增加。
[0009]为此，PSA方式的吸附容器要求进一步的改进，作为其解决对策，提出了被称作径向型(径向落地型、径向流型)的吸附容器。
[0010]面向这样的PSA装置的径向型吸附容器例如被专利文献2(日本特开平
10-66820)、专利文献3 (日本特开平5-237327)以及专利文献4(日本特开平11-128646)公开。
[0011]对于径向型吸附容器，向吸附容器内以形成环状的方式填充吸附剂，从外侧朝向内侧使气体沿径向通过并进行吸附。在该类型中，使气体相对于填充为环状的吸附剂沿径向通过，因此原料气体入口的截面积增大，能够降低气体的流速。因此，若与立式吸附容器、枕型吸附容器吸附剂的填充量相同，则能够通过气体的流速降低来减少压力损失。其结果，能够提高分离性能或减少消耗动力。另外，在使容器大型化的情况下，能够通过使吸附容器沿纵向伸长来增加产品产生量，还能够缩小设置面积。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开平8-99012号公报
[0015]专利文献2:日本特开平10-66820号公报
[0016]专利文献3:日本特开平5-237327号公报
[0017]专利文献4:日本特开平11-128646号公报
【发明内容】
[0018]发明要解决的课题
[0019]然而，对于径向型吸附容器，在结构方面，在吸附容器的上下方向上容易产生流量偏差，存在气体的流动变得不均匀的问题。当存在该偏流时，产生气体偏向地流动的部位。因此，在与气体不易流动的部位相比而言气体容易流动的部位，吸附性能提前达到极限，吸附容器整体的气体的分离性能降低。因此，在前述的各在先技术文献中，为了抑制偏流而对吸附容器的结构实施了各种设计。
[0020]在专利文献2(日本特开平10-66820号公报)中，为了抑制吸附容器的上下方向上的流量偏差，将供原料气体流动的吸附容器的外侧部分的流路空间设为锥状。进而，采用如下复杂的配管形状:通过吸附容器后的产品气体在吸附容器中心部暂时流下并堆积在吸附容器下部，之后向上方流动并向吸附容器外送出。
[0021]在专利文献3(日本特开平5-237327号公报)以及专利文献4(日本特开平
11-128646号公报)中，在吸附容器的供产品气体流动的配管内配置圆锥状的结构体，将流路空间形成为锥状。这样，为了抑制吸附容器的上下方向上的流量偏差而采用复杂的结构。
[0022]在任一在先技术中，气体的偏流均被某种程度地抑制，但存在结构复杂，吸附容器的制作极其困难，设备成本增加的问题。另外，受这样的复杂形状的影响，吸附剂的填充作业、维护等作业极其烦琐，工作人员的负担增大。
[0023]因此，在面向PSA方式的径向型的吸附容器中，无需锥形状、圆锥状结构体等复杂结构就能够抑制气体的偏流，要求结构简单且制作、维护容易的吸附容器。
[0024]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种径向型吸附容器，该径向型吸附容器的结构简单，能抑制气体的偏流并减少压力损失，能够实现分离性能的提高、消耗动力的减少，制作、维护变容易。
[0025]用于解决课题的手段
[0026]为了实现所述目的，本发明的径向型吸附容器的主旨在于，包括:原料气体流路，其以环状配置在圆筒状容器的内周部；产品气体流路，其配置在圆筒状容器的中心部；以及吸附剂层，其形成在原料气体流路与产品气体流路之间，
[0027]将原料气体导入圆筒状容器中的导入口在圆筒状容器的轴向上的一端侧与所述原料气体流路连通，
[0028]将产品气体从圆筒状容器排出的排出口在圆筒状容器的所述一端侧与所述产品气体流路连通，
[0029]原料气体流路的流路截面积与产品气体流路的流路截面积之比设定为1.2?
3.3。
[0030]发明效果
[0031]对于本发明的径向型吸附容器，原料气体从圆筒状容器的轴向上的一端侧的导入口被导入，从内周部的原料气体流路朝向中心部的产品气体流路在吸附剂层内通过，从所述一端侧的排出口排出产品气体。通过气体以此方式流动，从而使圆筒状容器的轴向上的原料气体流路与产品气体流路的静压梯度的倾斜方向为相同的倾向，偏流受到抑制。
[0032]此外，通过将原料气体流路的流路截面积与产品气体流路的流路截面积之比设定为1.2?3.3，由此，圆筒状容器的轴向上的原料气体流路与产品气体流路的静压差的变动幅度处于规定的范围内，有效地抑制了偏流。这样，无需使用锥形状、圆锥状结构体等复杂的结构就能够有效地抑制偏流，提高气体的流动的均匀性。
[0033]因此，根据本发明的径向型吸附容器，不需要锥形状、圆锥状结构体等复杂的结构，因此吸附容器的制作变容易，能够实现设备成本的降低。另外，维护等也变容易。另外，吸附剂层中的压力损失降低，消耗动力大幅减少。能够将压力损失抑制在规定范围内，并且能够使吸附容器沿纵向伸长并大型化，能够预料到单系列的产品产生量的增加。并且，与偏流的减少相应地，吸附剂的利用效率增高，分离效率提高。
[0034]在本发明中，在吸附剂层的径向上的压差是产品气体流路的轴向上的压差的50倍以上的情况下，能够更有效地抑制偏流。
[0035]在本发明中，在产品气体流路的流路截面直径设定为吸附剂层的轴向长度的6%以上且22%以下的情况下，能够更有效地抑制偏流。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是表示本发明的一实施方式的径向型吸附容器的图。
[0037]图2是表示实施例与比较例的气体的流动以及静压差的图。
[0038]图3是表示比较例的偏流率的变化的图。
[0039]图4是表示实施例的偏流率的变化的图。
[0040]图5是表示实施例的偏流率的变化的图。
[0041 ]图6是表示现有例的图。
【具体实施方式】
[0042]接下来，对用于实施本发明的方式进行说明。
[0043]图1表示本发明的第一实施方式的径向型吸附容器。
[0044]该径向型吸附容器构成为包括:原料气体流路2，其呈环状配置在圆筒状容器I的内周部；产品气体流路3，其配置在圆筒状容器I的中心部；以及吸附剂层4，其形成在原料气体流路2与产品气体流路3之间。
[0045]若详细说明，上述圆筒状容器I以圆筒状的轴朝向上下方向的方式竖立地配置，上侧的开放部被盖部件11盖住。在圆筒状容器I的底部设置有双层管结构的配管。双层管的外侧管13的端部形成为导入原料气体的导入口 5。双层管的内侧管14在外侧管13的中途弯曲并贯穿外侧管13的管壁。贯穿外侧管13的管壁并向外部暴露的端部形成为排出产品气体的排出口 6。
[0046]在上述内侧管14的容器内侧的端部安装有内底部件12。在上述内底部件12的外周部与圆筒状容器I的内周部之间形成有规定的间隙。在上述内底部件12的中心部形成有开口 18，该开口 18用于使内侧管14的中空流路与内底部件12的上侧空间连通。
[0047]沿着所述内底部件12的外周部形成有第一网壁15。另外，沿着形成在内底部件12的中心部的开口 18的内周部形成有第二网壁16。进而，在第一网壁15与第二网壁16之间形成有第三网壁17。上述第一网壁15、第二网壁16、第三网壁17分别设置在从内底部件12到圆筒状容器I的上部开口附近的按压部件19的范围内。
[0048]并且，第一网壁15与圆筒状容器I内周部之间的间隙作为原料气体流路2而发挥功能。另外，筒状的第二网壁16的内侧空间作为产品气体流路3而发挥功能。另外，向第一网壁15与第二网壁16之间的空间填充吸附剂，在该部分形成吸附剂层4。原料气体流路2的流路截面积在圆筒状容器I的轴向上是恒定的。另外，产品气体流路3的流路截面积也在圆筒状容器I的轴向上是恒定的。
[0049]在本例中，吸附剂层4包括第一网壁15与第三网壁17之间的外侧层21、以及第三网壁17与第二网壁16之间的内侧层22。外侧层21与内侧层22通过填充不同的吸附剂而形成。例如，外侧层21能够通过填充活性氧化铝而形成，内侧层22能够通过填充沸石而形成。
[0050]根据这样的结构，将原料气体导入到圆筒状容器I的导入口 5在圆筒状容器I的轴向上的一端侧与所述原料气体流路2连通。另外，将产品气体从圆筒状容器I排出的排出口 6在圆筒状容器I的所述一端侧与所述产品气体流路3连通。
[0051]S卩，从导入口 5导入的原料气体通过外侧管13被导入到圆筒状容器I的底部。被导入到内底部件12的下侧空间的原料气体通过内底部件12的外周部的外侧的间隙而被导入到原料气体流路2。原料气体流路2形成为沿着圆筒状容器I的内周部的环状，被导入到原料气体流路2的原料气体从吸附剂层4的外侧朝向内侧沿径向流动。在此期间，吸附对象的气体成分被吸附，剩余的气体成分被分离而成为产品气体。产品气体向设置在吸附剂层4的中心部的产品气体流路3流出。向产品气体流路3流出的产品气体通过内底部件12的开口 18以及内侧管14从排出口 6排出。
[0052]在本实施方式中，通过实现上述的气体的流动来抑制偏流。
[0053]另外，在本实施方式中，除了上述结构之外还采用以下结构。
[0054](I)将原料气体流路2的流路截面积与产品气体流路3的流路截面积之比设定为1.2 ?3.3。
[0055](2)将吸附剂层4的径向上的压差设定为产品气体流路3的轴向上的压差的50倍以上。
[0056](3)将产品气体流路3的流路截面直径设定为吸附剂层4的轴向长度的6%以上且22%以下。
[0057]以下，详细说明对此进行验证而得到的结果。在以下的说明中，研究了使用空气作为原料气体并得到氧气作为产品气体的情况。
[0058](I)将原料气体流路2的流路截面积与产品气体流路3的流路截面积之比设定为
1.2 ?3.3。
[0059]图2是示出为了确认气体的流动方向的差异对偏流造成影响而使用的模型的图。(A-1)是本发明的实施例，是原料气体从圆筒状容器I的下部导入并沿径向通过吸附剂层4，产品气体从圆筒状容器I的下部排出的结构(以下称作“实施例”或者“RU-flow”)。(B-1)是比较研究例，是原料气体从圆筒状容器I的下部导入并沿径向通过吸附剂层4，产品气体从圆筒状容器I的上部排出的结构(以下称作“比较例”或者“RZ-f low”)。
[0060]根据表I所示的模拟条件，使用通用的热流体解析软件、即CD-adapco社制的“STAR CCM+”来模拟吸附容器内的气体的流动。在表I中，产品配管流速(PV)表示产品气体流路3中的气体的流速。
[0061]需要说明的是，在下表中，“原料配管”、“产品配管”分别表示原料气体流路2以及产品气体流路3。因此，“配管流速”表示原料气体流路2或者产品气体流路3中的气体的流速。需要说明的是，该气体的流速并非径向上的流速，而是轴向上的流速。
[0062]表I
[0063]
一项目单位设定值
丨.-.-■: , —I NmVhr — -.42, -1
产品__7__5￡00_
原料组成(Ν2/02)_ -0.79/0.21
琢涵涵_一 ~Wbed~.Υ3.7~ ————
产品配管流速(PV) ~~ m/sec ~2.5, 3.0, 5.0, 7.5
结构__:__RZ-flow, RU-flow_
_面积比 -.-.1?7.
[0064]产品流量:在5000Nm3/hr时，以利用下述的式⑴表示的截面积比作为参数，实施吸附容器内的偏流率的验证。
[0065]截面积比=原料气体流路的流路截面积(m2)/产品气体流路的流路截面积(m2)..?式⑴
[0066]偏流率指的是利用下述的式(2)赋予的数值。
[0067]偏流率)=[通过吸附剂层的气体的最大流速(m/sec)/通过吸附剂层的气体的平均流速(m/sec)-l] X 100..?式(2)
[0068]图3是表示比较例(RZ-flow)中的偏流率相对于截面积比的变化的图。
[0069]图4是表示实施例(RU-flow)中的偏流率相对于截面积比的变化的图。
[0070]在比较例(RZ-flow)中，若增大截面积比，则显示出偏流率减少的趋势，但没有下降至O。另一方面，在实施例(RU-flow)中，在截面积比=2.55前后的区域中，能够使偏流率下降到几乎接近O %。
[0071]图5是表示实施例(RU-flow)中的偏流率相对于截面积比的变化的图。表示原料流量/产品流量为8.5的情况与6.5的情况。根据其结果可知，优选将原料气体流路2的流路截面积相对于产品气体流路3的流路截面积之比设定为1.2?3.3。另外，更优选该截面积比是1.95?2.55。
[0072]在径向型吸附容器中，对偏流造成影响的重要因素之一是原料气体流路2与产品气体流路3的压力差。该压力差引发原料气体流路2以及产品气体流路3中的压力损失与静压梯度。
[0073]如图2(B_2)所示，在比较例(RZ-flow)中，相对于圆筒状容器I的轴向高度，原料气体流路2与产品气体流路3的静压梯度的倾斜逆行。因此，容易在容器上部产生偏流。
[0074]如图2 (A-2)所示，在实施例(RU-flow)中，原料气体流路2与产品气体流路3的静压梯度的倾向相同。因此，通过以使静压梯度的值恒定的方式设置原料气体流路2与产品气体流路3的截面积比，能够实现偏流的抑制。
[0075]在根据表2所示的设计条件而制作的径向型吸附容器的试验机中，实施性能确认试验。
[0076]表2
[0077]
项目单位I设计值
曰 I 原料,425
流量 ^- NmVhr ---
_产品___50_
0^37
填充里 tvft- --------------------------------- t0n/bed ~^4,-—
截面积比_ ….二「.r..............2.55
I原料配管(Pf) ~一1.1.压差卢品配管(Pp)Pa1.6 —
_I填充 K 遠UpT —一I 135.2
[0078]表3表示初步试验的结果。
[0079]表4表示流体解析模拟中的偏流的大小所导致的压差的值。
[0080]表3
[0081]
11.........................................................单位设计值实测值................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................——— ~NffiVhr....................50.052J......戶品氧纯度...............................................%一............................93.0...................................: 93.1...一
沸石填充量——.............................一 ton/bed.0.337__0.358
?= I 原料配管(pf) 一.........................................L1............................................................................^Γ——一
压- Pa 1.62.5 — _f填充区域 ￠2? I_ 135.2 159.5 ~"
[0082]※吸附压力(2OkPaG)时
[0083]表4
[0084] _项目__单位__条件α__条件β
"结构-_ RU-flowRZ-flow
产品流量__Nm3Zhr__50.0_
系石填充量——........................—~t^/bed0-337
I 面积比-2.557.53
~I原料配管(Pf) ~~ ~1.1 ~ 1.ο~ 一压差产品配管(Pp)Pa1.6 ~ 37.5 —
_ 区域(Z^) I__135.287.6
怕、扛古 —:~ 0.2129.6
鋪率_ I % I (偏流小) (偏流大)
[0085]※吸附压力(2OkPaG)时
[0086]如表3的初步试验结果所示，基于模拟的设计值没有严重偏离实测值。在流体解析模拟中，如表4所示，静压差因偏流的大小而大幅变动。即，在偏流小的情况下，原料配管压差Pf (原料气体流路2的压差)为1.1，相对于此，产品配管压差Ρρ(产品气体流路2的压差)为1.6。另一方面，在偏流大的情况下，原料配管压差Pf(原料气体流路2的压差)为1.0，相对于此，产品配管压差Pp(产品气体流路2的压差)为37.5。对于表3所示的原料气体流路2与产品气体流路3的静压差，在实测值中，原料配管压差Pf (原料气体流路2的压差)为4.1，相对于此，产品配管压差Pp(产品气体流路2的压差)为2.5。这即便与表4的偏流大的情况相比，也能够判断为是足够小的值，能够确认到偏流受到抑制。
[0087]如上，在用于有效地抑制偏流的结构中，流动结构是RU-flow，将原料气体流路2的流路截面积与产品气体流路3的流路截面积之比设定为1.2?3.3。
[0088](2)将吸附剂层4的径向上的压差设为产品气体流路3的轴向上的压差的50倍以上。
[0089]接下来，验证因工序变化/流量变动以及制作方面的问题而引起的偏流的抑制效果O
[0090]在PSA法中，通常并列设置多个吸附容器，反复进行导入原料气体后进行吸附从而获得产品气体的吸附工序、在吸附工序后使被吸附的气体成分脱附并再生吸附剂的再生工序、一边从其他吸附容器接收吹洗气体一边进行真空排气的吹洗工序、以及接收来自其他吸附容器的均压气体以及原料气体并进行复压的复压工序。
[0091]此时，在吸附工序以及复压工序、再生工序以及吹洗工序中，气体的流动方向相反。即，在吸附工序以及复压工序中，如上所述，气体从原料气体流路2朝向产品气体流路沿径向朝内流动。另一方面，在再生工序以及吹洗工序中，相反地，气体从产品气体流路3朝向原料气体流路沿径向朝外流动。
[0092]另外，在工序中，随着容器内的压力升降，原料气体的流量以及产品气体的流量也变动。
[0093]考虑这样的气体的流动方向的变化以及气体流量的变动给偏流带来的影响。
[0094]使用与前述相同的流体解析软件来模拟吸附工序中发生流量变动的情况下的吸附容器内的气体的流动。
[0095]表5表示模拟条件。以吸附剂层4的径向上的压差(ΛΡ)相对于产品气体流路3的轴向上的压差(Pp)、即ΛΡ/Ρρ作为参数。其他条件恒定，验证吸附容器内的偏流状态。
[0096]表5
[0097]
~~~ 项目I单位丨设定值 I设定值(最大流量时)_
I原料..42,500 50,915
流量Nm/hr----5,6-00---?；Ι?----
原料组成(N2ZO2)__-__0.79/0.21__
辣石填充量ton/be^l —33.7
截面积比— -2.55
Z3P/PP~70,53,38
[0098]表6表示模拟结果。在条件(I)中，吸附工序中发生流量变动的情况下的最大偏流率为0.68%。另外，若减小ΛΡ/Ρρ的值，则相对于产品气体流路3的轴向上的压差，吸附剂层4的径向上的压差减少，结果是偏流率增加。
[0099]表 6
[0100]
项目单位条性⑴ 条件⑵条件⑶
ZlP/Pp" 70 I 5338
I 原料流量Nm3/hr _42500_
声品流量"~NmVhr 5000
吸附工序沸石填$量__ton/bed__33.7_
(20kPaG 时) P 涵#W13.7 13.212.1
压差产品配管(Pp)Pa 13.8 — 13.8 "13.8
_I填充域(ZlP)______964.4 ~ 729.3 ~~ 530.1
_偏流率_——Q05.1 0.u0.24 —
原料流量Nm3Ar __50915_
产品流量IfaiVhr 15100
吸附工序沸石填充量ton/bed 33.7
(最大流量时) I原料配管(Pf)~ 20.4 19.4 I 18.2
压差产品排管(Pp)Pa 33.4__^__32.7
_I 填充区域(Z]P)‘ _ 1134.2 ~ 853.0616.8
_I偏流率I % 丨 0.68 1.011.49
[0101]另外，如下述表7所示，在条件(I)中，在吹洗工序中气体的流动反转的情况下的最大偏流率为0.44%，是比吸附工序中发生流量变动的情况下的最大偏流率0.68%小的值。
[0102]表7
[0103]
_项目__单位__条件(I).吹洗工序(最大流量时) ~^m3/hr 14,238
ωη/bed 33.7
~ 丨原砸昏涵14.7 ~
压差产品配管(Pp)Pa44.2 ~
_j 填充区域 GdP) _ 2398.5 ~
丽率丨 ％ 丨 0.44
[0104]通过充分增大ΛΡ/Ρρ，能够抑制因气体的流动方向的变化以及流量变动而产生的原料气体流路2与产品气体流路3的静压梯度的偏差所导致的偏流的增加。在20kPaG时的吸附工序中，在ΛΡ/Ρρ为70倍的条件(I)下，偏流率为0.05，在ΛΡ/Ρρ为53倍的条件
(2)下，偏流率为0.11，相对于此，在ΛΡ/Ρρ为38倍的条件(3)下，偏流率增加至0.24。因此，作为有效地抑制偏流的条件，优选将ΛΡ/Ρρ设为50倍以上的足够大的值。
[0105](3)将产品气体流路3的流路截面直径设定为吸附剂层4的轴向长度的6%以上且22%以下。
[0106]如下述的表8所示，以使产品气体流路3的流路截面直径与吸附剂层4的轴向上的填充长度的比率变化的方式进行模拟。在上述比率为6?24%时，偏流率为0.02?
0.11，相对于此，若上述比率为5%，则偏流率增加至0.24。另外，在上述比率为24%时，填充区域的压差超过4000Pa，形成为与现有的立式相同的程度，丧失采用径向型的效果。因此，上述比率设定为6%以上且22%以下。上述比率的更适合的范围是8%以上且12%以下。
[0107]表8
[0108]
~项目单位燊件A '条件B条件C糸件D条件E条件P
产点配管直径/填充髙度XlOO %2422 ~ 12865
2lP/Pp— — _314 I 276— T 了21 — | 7053 一 38
~~WMΓΤ7"42500
流量卢品…—Nm/hr — — ~■■ ■ ' " 505Γ--------------------
沸石填$量_ ton/bed—:33.7——- - - -
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压差地配管(?)Pa13.913.9?4:0 ——13.813.8 ~ 13.8
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[0109]如上，对于本实施方式的径向型吸附容器，原料气体从圆筒状容器I的轴向上的一端侧的导入口 5被导入，从内周部的原料气体流路2朝向中心部的产品气体流路3在吸附剂层4内通过，从上述一端侧的排出口 6排出产品气体。通过气体以此方式流动，由此，圆筒状容器I的轴向上的原料气体流路2与产品气体流路3的静压梯度的倾斜方向为相同的倾向，偏流受到抑制。
[0110]此外，通过将原料气体流路2的流路截面积与产品气体流路3的流路截面积之比设定为1.2?3.3，从而圆筒状容器I的轴向上的原料气体流路2与产品气体流路3的静压差的变动幅度处于规定的范围内，有效地抑制了偏流。这样，无需使用锥形状、圆锥状结构体等复杂的结构就能够有效地抑制偏流，提高气体的流动的均匀性。
[0111]因此，根据本实施方式的径向型吸附容器，由于不需要锥形状、圆锥状结构体等复杂的结构，因此吸附容器的制作变容易，能够实现设备成本的降低。另外，维护等也变容易。另外，吸附剂层4中的压力损失降低，消耗动力大幅减少。能够将压力损失抑制在规定范围内，并且能够使吸附容器沿纵向伸长并大型化，能够预料到单系列的产品产生量的增加。此夕卜，与偏流的减少相应地，吸附剂的利用效率增高，分离效率提高。
[0112]另外，由于吸附剂层4的径向上的压差是产品气体流路3的轴向上的压差的50倍以上，因此能够更有效地抑制偏流。
[0113]另外，由于产品气体流路3的流路截面直径设定为吸附剂层4的轴向长度上的6%以上且22%以下，因此能够更有效地抑制偏流。
[0114]附图标记说明
[0115]1:圆筒状容器
[0116]2:原料气体流路
[0117]3:产品气体流路
[0118]4:吸附剂层
[0119]5:导入口
[0120]6:排出口
[0121]11:盖部件
[0122]12:内底部件
[0123]13:外侧管
[0124]14:内侧管
[0125]15:第一网壁
[0126]16:第二网壁
[0127]17:第三网壁
[0128]18:开口
[0129]19:按压部件
[0130]21:外侧层
[0131]22:内侧层
[0132]25:填充口
【权利要求】
1.一种径向型吸附容器，其特征在于， 该径向型吸附容器包括:原料气体流路，其以环状配置在圆筒状容器的内周部；产品气体流路，其配置在圆筒状容器的中心部；以及吸附剂层，其形成在原料气体流路与产品气体流路之间， 将原料气体导入圆筒状容器中的导入口在圆筒状容器的轴向上的一端侧与所述原料气体流路连通， 将产品气体从圆筒状容器排出的排出口在圆筒状容器的所述一端侧与所述产品气体流路连通， 原料气体流路的流路截面积与产品气体流路的流路截面积之比设定为1.2?3.3。
2.根据权利要求1所述的径向型吸附容器，其中， 吸附剂层的径向上的压差是产品气体流路的轴向上的压差的50倍以上。
3.根据权利要求1或2所述的径向型吸附容器，其中， 产品气体流路的流路截面直径设定为吸附剂层的轴向长度的6%以上且22%以下。
【文档编号】C01B13/02GK104136095SQ201380009906
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】田中真子, 安田贵彦 申请人:爱沃特株式会社