[发明专利]变压吸附法

权利要求书

1.一种变压吸附法，在重复循环中包括效率改善，每个循环分成M个相同的循环单元，并且在每个循环单元内出现所有功能，其开始和结束与吸附功能的结束相符，通过至少一种均匀填充相等地分布在M个称为吸附器的压力容器中的粒状或片状吸附剂的选择性吸附进行变压吸附法而分离气体混合物，从而每个吸附器从所述循环单元之一固定时间位置开始经历固定顺序的功能，包括(1)吸附，延续至少一个循环单元，从入口部分向出口部分顺向流动，气体混合物中至少一组分在最高压力下优于一或多种不易吸附组分吸附，在所述出口部分回收主产品气，(2)在入口端关闭的情况下顺向放压，从所述最高压力开始，在其出口端产生接近主产品质量的副产品气，N个放压步骤的N-1个用于分级充压，每次另一吸附器通过其出口达到更低的压力直至在每个步骤结束时达到压力平衡，另一放压步骤为冲洗至少一个其它吸附器提供冲洗气，(3)在出口关闭的情况下逆向放压直至达到最低压力，从而在其入口端产生除在此步骤期间解吸的组分之外包含一些不易吸附组分的放空气，(4)用从其出口端流向其入口端的冲洗气逆向冲洗，从而产生包含一些不易吸附组分和残余解吸组分的尾气，所述冲洗气是另一吸附器在其N次顺向放压步骤之一期间产生的副产品气，(5)在其入口端关闭的情况下，通过其出口端引入(5A)其它吸附器通过N-1次顺向放压步骤同时产生的副产品气充压直至达到压力平衡，每次在该步骤结束时处于更高的压力下，和(5B)在至少一个附加的逆向进气步骤中引入至少一个其它吸附器产生的主产品气充压直至达到压力平衡，改进(a)和(b)包括：

(a)产品回收率提高，至少暂时地将L个吸附器平行切换至吸附功能，从而每个吸附功能占用多于一个循环单元，逆向充压步骤的数量比顺向放压步骤的数量多一，以致用一部分主产品气充压通过至少分三部分进气进行，为所述N+1个进气步骤的最后三步之一，(1)仅用第一部分，在最后进气步骤之前第二步期间，在循环单元的时间分数SM和其终点之间，(2)在最后进气步骤之前第一步期间用第二部分及副产品气，其起点为(2A)过渡至下一循环单元、(2B)另一吸附器从吸附切断吸附功能，从而切换至吸附功能的吸附器数量减少一个，在其N个释放步骤之第一步期间产生所述副产品直至在最后进气步骤之前第一步结束时达到压力平衡，此点与所述下一循环单元持续时间部分SMEQ的时间点一致，(3)在最后进气步骤期间仅用第三部分直至达到最高压力，与所述下一循环单元持续时间部分SM一致，从而所述最后进气步骤的终点与下一个吸附器的N+1个逆向充压步骤的最后一步之前第二步一致并与吸附步骤的起点一致，切换至吸附功能的吸附器数增加一个，

(b)产品回收率提高，在所述逆向充压之前，在其出口端关闭的情况下引入另一吸附器产生的放空气的第一部分进行一个顺向充压步骤至多直至达到压力平衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(a)中M等于最小4至最大5，N＝M-1，L＝2，包括安装用于贮存副产品气的压力容器，所述气体来自所述N个顺向放压步骤的最后一步直至达到压力平衡，然后释放所述气体在最低压力下用作冲洗气。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述压力容器充满惰性材料，所述惰性材料疏松地填充均匀分布，有高空隙率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(b)中M等于最小4至最大5，N＝M-2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(b)中M等于最小6至最大8，N＝3，两个吸附器平行切换至吸附功能。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(b)中M＝8，N＝4，两个吸附器平行切换至吸附功能。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(b)中M等于最小9至最大10，N＝4，至少三个吸附器平行切换至吸附功能。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改进(b)中M＝12，N等于最小5至最大6，9-N个吸附器平行切换至吸附功能。