[发明专利]空气的吸附分离方法

权利要求书

1、一种利用吸附装置从空气中分离氧气或氮气的方法，该吸附装置包括一个或多个含有氮和氧吸附剂的吸附器，优选地是氮吸附剂，

使用的真空泵组由离心压缩机和按正位移运行真空泵，特别是旋转活塞压缩机组成，

在吸附阶段，空气在环境压力或者比环境压力小-0.1×10⁵Pa，或者超过环境压力0.5×10⁵Pa的压力下进入吸附器以及从吸附器的出口抽出富氧气体或富氮气体，

在一定的吸附时间后，优选地在20-120秒后，在减压阶段，将吸附器中的压力降低到对应的环境压力P_Des-1，或者低于环境压力的压力(至少小于0.6倍的环境压力)，

然后，进入解吸阶段，在一定的解吸时间内，尤其是20-120秒，借助于真空泵组，解吸装有富氮或富氧吸附剂的吸附器，以便解吸所吸附的氮气或氧气，将压力从较高的压力P_Des-1降低到较低的压力P_Des-min，该压力最小相当于0.05倍的环境压力，然后进入压缩阶段，在压缩阶段中，将压力再次升至吸附阶段的压力，

其特征在于：在解吸阶段开始时，按需要前置节流并联或串联的真空泵组的离心压缩机和正位移真空泵，尤其是并联的真空泵组的离心压缩机和正位移真空泵，用上述真空泵组抽空吸附器，然后在更低的解吸压力下，使离心压缩机和正位移泵串联连接，用串联连接的真空泵组抽空吸附器，正位移泵与离心压缩机的压力端相连，并且，在离心压缩机和正位移泵以串联模式运行过程中，在压力端运行的正位移泵的调节或选定要使离心压缩机在抽空阶段达到平均最佳压缩比Π，当离心压缩机前的抽真空压力为P_Des-0时，尤其是当抽真空压力P_Des-0至少是正位移泵出口侧的压力为P₀除以0.65*π得到的压力值时，泵组从并联运行再转换到串联运行。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在抽真空阶段开始时，离心压缩机和正位移泵以串联方式运行。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，从并联运行转换到串联运行时，压力P_Des-0,min至少等于在正位移泵出口侧的压力P₀除以1.15倍的离心压缩机压缩比Π的压力值。

4、如权利要求1-3所述的方法，其特征在于，在给定初始抽真空压力P_Des-1的情况下，在解吸阶段开始时，最小抽真空压力P_Des-min在由下式确定的压力范围内：

P_Des-min=P₀/1030 hPa*(0.25*P_Des-1-100hPa)

以及

P_Des-min=P₀/1030 hPa*(0.5*P_Des-1)。

5、如权利要求1-4所述的方法，其特征在于，根据设定的时间值，借助于吸附装置的控制系统，控制泵组从并联运行到串联运行的转换。

6、如权利要求1-4所述的方法，其特征在于，根据设定的压力值，借助于吸附装置的控制系统，控制泵组从并联运行到串联运行的转换。

7、如权利要求1-6所述的方法，其特征在于，在小于0.25倍环境压力的抽真空压力下，根据正位移原理运行的串联真空泵由两个或三个顺次相连接的正位移泵组成。

8、如权利要求1-7所述的方法，其特征在于，三个吸附器(A)、(B)、(C)中的一到三个吸附器，优选地是两个或三个吸附器，在连续的吸附、减压、解吸和压缩阶段按循环交换运行。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，在吸附阶段的末端，待被抽空的吸附器(A)的出口与处于抽空阶段的吸附器(B)的出口相连接，通过与吸附器(B)的入口相连接的真空泵组，将吸附器(A)抽真空直至压力达到最大为P_Des-0,min。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，在吸附阶段的末端，待被抽空的吸附器(A)的出口与已被抽空的吸附器(B)的出口或入口相连接，通过吸附器(B)的压力补偿或部分压力补偿，将吸附器(A)减压达到压力最大为P_Des-0,min。