[发明专利]气体分离方法

权利要求书

1.一种采用多个含有吸附剂的吸附塔来分离气体混合物中气体杂质以获得纯净气体的方法，所述方法包括在至少三个吸附塔中重复吸附和解吸附的交替循环过程，包括以下步骤a-i：

a)将气体混合物通过第一吸附塔的入口引入其中，从第一吸附塔的出口排出提纯气体，在第一吸附塔失去吸附能力且提纯气体的纯度降到标准值以下之前停止输入和排出气体；

b)将至少一个吸附剂已被再生的其它吸附塔的出口与已完成步骤a的第一吸附塔的出口相联，使两个吸附塔气压相等，再切断联系；

c)将已完成步骤b的第一吸附塔的出口连到一个存留塔的第一端，该存留塔为输入/输出次序保持型，且含有通过将该存留塔的第二端连到另一个已像第一吸附塔一样完成步骤a、b的吸附塔的至少一个出口上面所接收的一种气体，这样，第一吸附塔中的气体可以进入存留塔，直至由第一吸附塔中吸附床所吸附的气体组份开始释放到气体中为止；在气体由第一吸附塔进入存留塔时，将存留塔的第二端持续连在已完成步骤a、b、c和下述步骤e的第二吸附塔出口，这样采用被流入的气体挤出存留塔的气体来清洗第二吸附塔，流入存留塔的气体含有部分纯净气体；

d)根据需要关闭第二吸附塔的清洗阀，将第二吸附塔与第一吸附塔彼此相联，使两者气压相等，然后切断联系；

e)关闭已完成步骤c、d的第一吸附塔的出口，通过设置在第一吸附塔入口一侧的清洗阀对其减压至最低气压，从而吸附在其吸附床上的组份被解吸附并被清除；

f)将已像第一吸附塔一样完成步骤a、b的第三吸附塔的出口连在存留塔的第二端，从而第三吸附塔中的气体可以进入存留塔，直至由第三吸附塔中的吸附床所吸附的组份开始释放到气体中为止，流入存留塔的气体可视需要含有部分纯净气体；在气体从第三吸附塔进入存留塔时，将存留塔的第一端保持连接在已完成步骤e的第一吸附塔的出口，从而采用被流入存留塔的气体挤出其中的气体来清洗第一吸附塔，流入存留塔的气体最好视需要而含有部分纯净气体；

g)根据需要关闭第一吸附塔的清洗阀，以将第一吸附塔与第三吸附塔彼此相联，使两者气压相等，然后切断联系；

h)将至少另一个已像第一吸附塔一样完成步骤a或步骤a、b的吸附塔的出口在关闭该吸附塔和第一吸附塔入口的同时连到已完成步骤f或g的第一吸附塔出口，从而所述另一个吸附塔中的气体可以进入第一吸附塔，该气体最好视需要含有部份纯净气体，将所述的另一个吸附塔和第一吸附塔进行至少一次等压操作，再切断联系；

i)在关闭已完成步骤h的第一吸附塔入口的同时通过其出口将质量等同于纯净气体的气体引入其中，使第一吸附塔的气压与上述气体的气压相等，再关闭第一吸附塔的出口；

其中所述存留塔包含以下结构之一或其组合：

j)至少一列由隔板隔开的串联板空间；

k)至少一个空腔；

l)至少一列隔开的串联的分隔仓；

其中当存留塔为j或k时，其L³/V不小于200，L为以米为单位的存留塔气流通道长度，V为以立方米为单位的存留塔气流通道体积；当存留塔为1时，每列分隔仓的总数目(N)不小于20。

2.如权利要求1的方法，其特征在于：采用5-8个吸附塔，调整供给混合气体的吸附塔数目以使混合气体及纯净气体流速恒定，并调整流经每个吸附塔的气流速度，以缩短每个吸附塔中吸附杂质所需时间。

3.如权利要求1的方法，其特征在于：在将存留塔与任一个吸附塔相连以使气体流入或流出存留塔时，存留塔内气体平均线速度不小于0.5厘米。

4.如权利要求1的方法，其特征在于：存留塔部分地填有填料。

5.如权利要求1的方法，其特征在于：提纯气体是含极纯氢气的气体混和物。