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Dokumentenidentifikation DE60030813T2 06.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001070531
Titel Lufttrennung mit einem monolithischen Adsorptionsbett
Anmelder The Boc Group, Inc., Murray Hill, N.J., US
Erfinder Jain, Ravi, Bridgewater, NJ 08807, US;
Lacava, Alberto I., Hasbrouck Heights, NJ 07604, US;
Maheshwary, Apurva, Nutley, NJ 07110, US;
Ambriano, John Robert, Monmouth Beach, NJ 07750, US;
Acharya, Divyanshu R., Bridgewater, NJ 08807, US;
Fitch, Frank R., Bedminster, NJ 07921, US
Vertreter Fleuchaus & Gallo, Patentanwalt Wolfgang Gallo, 86152 Augsburg
DE-Aktenzeichen 60030813
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.07.2000
EP-Aktenzeichen 003059912
EP-Offenlegungsdatum 24.01.2001
EP date of grant 20.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse B01D 53/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B01D 53/047(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen der Komponenten eines Gasstroms, und mehr im besonderen auf einen zyklischen Adsorptionsprozess zum Trennen von Sauerstoff von Stickstoff.

Zyklische Adsorptionsprozesse werden häufig benutzt, um die Komponenten eines Gasgemischs zu trennen. Typischerweise werden zyklische Adsorptionsprozesse in einem oder mehreren Adsorptionsmittelbehältern durchgeführt, die mit einem teilchenförmigen Adsorptionsmittelmaterial gepackt sind, das mindestens eine gasförmige Komponente des Gasgemischs stärker adsorbiert, als es mindestens eine andere Komponente des Gemischs adsorbiert. Der Adsorptionsprozess umfasst das wiederholte Durchführen einer Reihe von Schritten, wobei die spezifischen Schritte der Folge von dem jeweils durchgeführten zyklischen Adsorptionsprozess abhängen.

Die veröffentlichte PCT-Patentschrift WO 98/29182 bezieht sich auf die Trennung eines Speisegasgemischs durch Druckwechseladsorption (PSA). Sie verwendet eine Apparatur, die mehrere ähnliche Betten von Adsorptionsmittelmaterial verwendet, von denen jedes Bett Speiseventilmittel und Auslassventilmittel, Ventilbetätigungsmittel zum Betätigen dieser Ventilmittel, Speisematerialzufuhrmittel, Leichtproduktabgabemittel, Gasauslassmittel, eine Expansionskammer mit variablen Volumen, die typischerweise durch einen innerhalb eines Zylinders hin und her gehenden Kolben gebildet ist, und Mittel zur zyklischen Betätigung der Expansionskammer zum Variieren des Volumens der Expansionskammer aufweist. Bei einer Ausführungsform können die Adsorptionsmittelbetten als Adsorptionsmittelelement ausgebildet sein, das aus geschichteten Adsorptionsmittelblättern hergestellt ist, die aus dem Adsorptionsmittelmaterial und einem Verstärkungsmaterial gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform sind Abstandshalter zwischen den Adsorptionsmittelblättern vorgesehen, um Strömungskanäle in einer Richtung tangential zu den Blättern oder zwischen benachbarten Blattpaaren herzustellen.

Bei jedem zyklischen Adsorptionsprozess hat das Adsorptionsmittelbett eine begrenzte Kapazität zum Adsorbieren einer gegebenen gasförmigen Komponente, und deshalb benötigt das Adsorptionsmittel eine periodische Regenerierung zur Wiederherstellung seiner Adsorptionskapazität. Das Verfahren zum Regenerieren des Adsorptionsmittels variiert entsprechend dem Prozess. Bei Vakuumwechseladsorptionsprozessen wird das Adsorptionsmittel mindestens teilweise durch Erzeugen von Vakuum im Adsorptionsbehälter regeneriert, wodurch das Desorbieren der adsorbierten Komponente aus dem Adsorptionsmittel bewirkt wird, während in Druckwechseladsorptionsprozessen das Adsorptionsmittel auf atmosphärischem Druck regeneriert wird. Sowohl im Vakuumwechsel- als auch Druckwechseladsorptionsprozessen wird der Adsorptionsschritt bei einem Druck ausgeführt, der höher als der Desorptions- oder Regenerationsdruck ist.

Ein typischer Vakuumwechseladsorptionsprozess umfasst im allgemeinen eine Reihe von vier grundsätzlichen Schritten, die (i) Druckbeaufschlagung des Betts auf den erforderlichen Druck, (ii) Produktion des Produktgases mit erforderlicher Reinheit, (iii) Evakuierung des Betts auf einen gewissen Minimaldruck, und (iv) Spülen des Betts mit Produktgas unter Vakuumbedingungen umfassen. Zusätzlich kann auch noch ein Druckausgleichs- oder Bettausgleichsschritt vorhanden sein. Dieser Schritt minimiert grundsätzlich Entlüfteverluste und trägt zur Verbesserung der Prozesseffizienz bei. Der Druckwechseladsorptionsprozess ist ähnlich, unterscheidet sich aber darin, dass das Bett auf atmosphärischem Druck entlastet und dann mit Produktgas auf atmosphärischem Druck gespült wird.

Wie oben erwähnt, umfasst der Regenerationsprozess einen Spülschritt, während welchem ein Gasstrom, der an der zu desorbierenden Komponente erschöpft ist, im Gegenstrom durch Adsorptionsmittelbett geleitet wird, wodurch der Partialdruck der adsorbierten Komponente im Adsorptionsbehälter verringert wird, was das zusätzliche Desorbieren von adsorbierter Komponente vom Adsorptionsmittel bewirkt. Das nichtadsorbierte Gasprodukt kann zum Spülen der Adsorptionsmittelbetten benutzt werden, da dieses Gas gewöhnlich ganz an der adsorbierten Komponente des Speisegasgemischs erschöpft ist. Oftmals erfordert es eine beträchtliche Menge Spülgas, um das Adsorptionsmittel ausreichend zu regenerieren. Beispielsweise ist es nicht unüblich, die Hälfte des nichtadsorbierten Produktgases, das während des vorangehenden Produktionsschritts erzeugt worden ist, zum Wiederherstellen des Adsorptionsmittels im gewünschten Ausmaß zu benutzen. Der Spülgasbedarf sowohl in Vakuumwechseladsorptionsprozessen als auch Druckwechseladsorptionsprozessen ist ein Optimierungsparameter und hängt von der jeweiligen Auslegung der Anlage ab und liegt im Ermessen eines Fachmanns auf dem Gebiet der Gastrennung.

Viele Prozessverbesserungen zu dieser einfachen Zyklusauslegung gemacht wurden, um den Energieverbrauch zu reduzieren, die Produktrückgewinnung und Reinheit zu verbessern, und den Produktdurchsatz zu steigern. Diese umfassen Vielbettprozesse, Einfachsäulen-Druckwechseladsorption, und neuerdings schnelle kolbengetriebene Druckwechseladsorption und schnelle Radialströmungs-Druckwechseladsorption. Der Trend zu kürzeren Zykluszeiten wird von dem Wunsch getrieben, kompaktere Prozesse mit geringeren Kapitalkosten und geringerem Leistungsbedarf auszulegen. Das Ziel war die Entwicklung einer Adsorptionsmittelkonfiguration, die ein niedriges Druckgefälle, eine schnelle Druckbeaufschlagungszeit und Fähigkeit zum Erzeugen der geforderten Reinheit von Sauerstoff zeigt.

Die meisten kommerziellen Adsorptionsprozesse wenden derzeit Festbett-Adsorptionsmittel, gewöhnlich in Form von Kügelchen oder Pellets, an. Typischerweise haben diese Kügelchen oder Pellets einen Größenbereich von etwa 1 mm bis 4 mm. In zwei neueren Artikeln von Y. Y. Li et al. in Trans Chem E, Vol 76, Teil A (November 1998) haben die Autoren die Verwendung von ausgedehnten Zeolith-Monolithstrukturen (20 mm Durchmesser und 1 mm Dicke) und ihre Anwendung bei der Lufttrennung und/oder O2-Anreicherung beschrieben. Des weiteren sind US-Patente 4 758 253 und 5 082 473 auf die Verwendung von Adsorptionsmitteln mit einer Vielzahl kleiner Kanäle für die Gastrennung gerichtet. Die vorliegende Erfindung ist auf einen verbesserten Trennprozess für Gas (z. B. Luft) unter Verwendung von monolithischen Adsorptionsmittelmaterial gerichtet.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen einer ersten gasförmigen Komponente aus einem Gasgemisch durch Druckwechseladsorption oder Vakuumwechseladsorption vorgesehen, das die erste gasförmige Komponente und eine zweite gasförmige Komponente umfasst, mit:

  • a) Leiten des gasförmigen Gemischs in einen Adsorber, der ein festes Adsorptionsmittelbett enthält, das einen Stapel von Schichten aus Adsorptionsmittelmaterial umfasst, das mindestens eine der gasförmigen Komponenten in dem Gasgemisch bevorzugt adsorbieren kann, um die erste gasförmige Komponente von der zweiten gasförmigen Komponente zu trennen, wobei die Schichten aufeinander gestapelt sind und/oder in Strömungsrichtung des gasförmigen Gemischs durch den Adsorber gestapelt sind, und wobei mindestens eine der Adsorptionsschichten eine monolithische Scheibe mit einer Mehrzahl von Durchgangskanälen ist, die zur Strömungsrichtung des gasförmigen Gemischs ausgerichtet sind und eine Wanddicke von weniger als 1 mm haben,
  • b) Rückgewinnen der nicht bevorzugt adsorbierten gasförmigen Komponente aus der Adsorptionszone.

Vorzugsweise umfasst jedes monolithisches Rad ein spiralförmig gewundenes Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial mit einer Vielzahl von durchlaufenden Kanälen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das gasförmige Gemisch Luft und die erste und die zweite gasförmige Komponente sind Sauerstoff und Stickstoff. Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben mindestens zwei der Adsorptionsmittelschichten in der Adsorptionsmittelzone die Form monolithischer Räder.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Adsorptionsmittelschichten in der Adsorptionszone monolithische Räder.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Adsorber eine Adsorptionssäule.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Adsorptionsmittelschicht in Form des monolithischen Rads einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Adsorptionssäule ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das spiralförmig gewickelte Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial, das den Monolithen bildet, mindestens eine gewellte Schicht auf.

Bei einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Bände der monolithischen Adsorptionsmittelschicht unterhalb von 0,3 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm oder weniger.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das spiralförmig gewickelte Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial, das den Monolithen bildet, mindestens eine gewellte Schicht die an mindestens einem ebenen Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial befestigt ist.

Bei einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das spiralförmig gewickelte Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial, das den Monolithen bildet, einen Leerraum in der Mitte des Rads, in welchem die nichtadsorbierte gasförmige Komponente des gasförmigen Gemischs aus der Adsorptionszone abgeführt wird.

Es wird nun im einzelnen Bezug genommen auf die Beschreibung des Prozesses nach der vorliegenden Erfindung. Während der Prozess nach der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Verfahren beschrieben wird, versteht es sich, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf dieses spezifische Verfahren zu beschränken.

Der Prozess nach der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von monolithischem Adsorptionsmittel in herkömmlichen Festbett-Konfigurationen zur Trennung der gasförmigen Komponenten in Luft (z. B. Sauerstoff und Stickstoff), um reinen (z. B. 90% oder mehr, vorzugsweise 93% oder mehr) Sauerstoff zu erzeugen. Das monolithische Adsorptionsmittel hat vorzugsweise die Form eines Rads mit einer Höhe von zwischen 100 und 300 mm (4 bis 12 Zoll), vorzugsweise 150 bis 250 mm (6 bis 10 Zoll), besonders bevorzugt von 200 bis 250 mm (8 bis 10 Zoll) und einem Durchmesser von typischerweise 2,4 bis 3,7 m (8 bis 12 Fuß), wobei vorzugsweise der Durchmesser des monolithischen Rads im wesentlichen identisch dem Durchmesser des Adsorptionsbehälters (z. B. der Säule) ist. In dem Prozess nach der vorliegenden Erfindung wird das gasförmige Gemisch (z. B. Luft) durch einen herkömmlichen vertikalen Festbett-Adsorptionsbehälter mit den monolithischen Adsorptionsmittelrädern geleitet, die entweder aus dem gleichen oder aus verschiedenen Adsorptionsmittelmaterial bestehen könne, das vertikal aufeinander in der erforderlichen Höhe [z. B. 1,8 bis 2,4 m (6 bis 8 Fuß)] zur Lufttrennung entweder durch Vakuumwechseladsorptions- oder Druckwechseladsorptionsprozesse gestapelt sind.

Gemäß der Praxis der vorliegenden Erfindung werden die monolithischen Adsorptionsmittelräder nach dem Durchschnittsfachmann bekannten Verfahren gefertigt. Beispielsweise wird bei einer Ausführungsform das Blattmaterial hergestellt, in dem abwechselnde Schichten von flachem und gewelltem Adsorptionsmittelmaterial vorgesehen werden. Es ist jedoch wichtig, dass die Dicke des Blatt oder Stegs aus Adsorptionsmittelmaterial unter 1 mm, vorzugsweise unter etwa 0,3 mm, besonders bevorzugt bei 0,2 mm gehalten wird, um die hohe Leistungsfähigkeit des Prozesses der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Typischerweise kann der Monolith durch Wickeln eines Blatts oder Stegs aus gewelltem Adsorptionsmittelpapier um eine Nabe gebildet werden, bis eine vielschichtige Adsorptionsmonolithschicht aufgebaut ist mit dem gewünschten Durchmesser und der gewünschten Konfiguration (vorzugsweise im wesentlichen gleich wie Durchmesser des Adsorptionsbehälters). Bei einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Monolith durch Wickeln eines Blatts oder Stegs aus gewelltem Adsorptionsmittelpapier gebildet, wobei mindestens ein ebenes Blatt aus Adsorptionsmittelmaterial an mindestens einer Seite gebunden wird. Für weitere Einzelheiten hinsichtlich der Herstellung von Monolithen, wie sie bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung benutzt werden, wird Bezug genommen auf die US-Patente 5 660 048, 5 660 221, 5 685 897, 5 580 367 und 4 012 206.

Vorzugsweise ist das das Adsorptionsmittelmaterial enthaltende Monolithrad so ausgelegt, dass es die gleiche Konfiguration wie der Adsorptionsbehälter hat, beispielsweise hat der Monolith im Falle einer kreisrunden Säule die Form eines Rads. Der Durchmesser des Monolithrads und der Innendurchmesser des Adsorptionsbehälters sollten in solcher Weise gewählt sein, dass eine ausreichende Abdichtung zwischen der Behälterwand und dem Monolith aufrechterhalten wird. Dies ist wichtig, um irgendeine Kanalbildung zu vermeiden, die eine Leistungsminderung des Trennprozesses verursachen kann. Wenn der Monolith nicht der Geometrie des Adsorptionsbehälters angepasst werden kann, kann ein Außengehäuse über den Umfang des Monoliths platziert werden, und der Monolith kann an Boden und Decke der Innenfläche des Adsorptionsbehälters befestigt werden, um sicherzustellen, das Gas nicht ohne ausreichenden Kontakt mit dem Adsorptionsmittel durch den Adsorptionsbehälter gelangt. Typischerweise besteht dieses Außengehäuse aus irgendeinem Nichtadsorptionsmittelmaterial, vorzugsweise einem nicht porösem Material wie beispielsweise Fiberfax (geliefert von The Carborundum Corporation). Zusätzlich sollte klar sein, dass der Prozess der vorliegenden Erfindung auf Vakuumwechseladsorptions- und Druckwechseladsorptions-Gastrennprozesse mit Radialströmung anwendbar ist, wobei in diesem Fall die Gasströmungsrichtung normal zur Richtung verläuft, in welcher die radförmigen Monolithe gestapelt sind.

Des Weiteren hat das Monolithrad, wenn es von der Nabe abgenommen ist, in der Mitte des Rads einen Leerraum. Es ist vorgesehen, dass diese leere Mitte als Auslassanschluss für das nichtadsorbierte Gas (Produktgas) benutzt werden kann. Wenn jedoch der Leerraum nicht als Auslassöffnung für das Produktgas benutzt wird, sollte der Leerraum mit nicht porösem Material ähnlich demjenigen verstopft werden, das für das Gehäuse benutzt wird.

Typischerweise kann jedes Adsorptionsmittelmaterial bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Beispielsweise sind Typ-X- und Typ-A-Zeolithe, Silikagele, Kohlemolekularsieb und aktiviertes Aluminiumoxid für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet. Die Bedingungen zum Betrieb des Adsorptionsprozesses sind herkömmlich und bilden keinen Teil der Erfindung. Typische Betriebsbedingungen für Vakuumwechseladsorption sind ein Speisedruck von 1013 Millibar oder höher und ein Vakuumdruck von 260 Millibar oder höher bei einer Teilzyklus Zeit von zwischen etwa 10 bis 60 Sekunden. Typische Betriebsbedingungen für Druckwechseladsorption sind ein Speisedruck bis zu 3,00 bar bei einer Zykluszeit von zwischen etwa 10 und 60 Sekunden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Druckwechseladsorptionsbett oder Vakuumwechseladsorptionsbett in vertikaler Orientierung konfiguriert (eine für Monolithe bestgeeignete Geometrie), wobei die Schichten des Adsorptionsmittelmaterials aufeinander gestapelt sind. In dieser Konfiguration kann die erste Schicht des Monoliths auf Aluminiumoxid basieren für Feuchtigkeitsabscheidung, wobei die nachfolgenden Monolithe aus einem Zeolithsieb (z. B. LiX oder NaX) bestehen.

Es kann attraktiv sein, die obige Konfiguration zu modifizieren, um ein hochwärmeleitfähiges Material innerhalb der Adsorptionsmittelschicht des Monolithen einzubeziehen, um zum Abschwächen "kalter Stellen" im Adsorptionsbett beizutragen. Beispielsweise kann eine kleine Menge (1 bis 2% nach Gewicht) eines hochwärmeleitfähigen Materials wie beispielsweise rostfreies Stahlpulver in das Adsorptionsmittelblatt während der Herstellung eingelagert werden. Alternativ kann ein poröses dünnes Blatt aus rostfreiem Stahlsieb als Substrat benutzt werden, auf welchem Überzüge und Imprägnierungen des Adsorptionsmittelmaterials während der Bildung der Monolithstruktur aufgebracht werden. Es ist vorgesehen, dass eine kleine Menge wärmeleitfähigen Pulvers einen schnelleren Wärmeübergang durch das Adsorptionsmittel ermöglicht, wodurch die Probleme abgeschwächt werden, die auf Grund der Bildung kalter Stellen im Boden des Adsorptionsbehälters auftreten.

Ein zusätzlicher Optimierungsparameter der bei der Monolithoptimierung in Betracht gezogen werden muss, ist die Zellendichte, die als Anzahl offener Kanäle pro Quadratzoll Monolithfläche definiert ist. Eine höhere Zellendichte reduziert effektiv die offene Fläche des Monolithen und ermöglicht eine gesteigerte Adsorptionsmittelbeladung. Jedoch würde eine höhere Dichte auch den Druckabfall steigern. Es ist bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, Monolithen mit unterschiedlicher Zellendichte in dem Bett zu schichten, um den Leistungsvorteil bei Minimierung des Druckabfalls zu maximieren.

Typischerweise umfasst der Monolithfertigungsprozess die Verarbeitung mit Wasser, was bedeutet, dass das resultierende monolithische Adsorptionsmittel eine relativ hohe Menge an Restfeuchtigkeit behält. Diese Restfeuchtigkeit ist natürlich für einen Gastrennprozess nicht wünschenswert. Dementsprechend wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Monolith auf einer erhöhten Temperatur (z. B. 375°C bis 425°C vorzugsweise 400°C) in Anwesenheit von trockenem Stickstoff wärmebehandelt (kalziniert), nachdem er in Position im Adsorptionsbehälter gebracht worden ist, um irgendwelche Restfeuchtigkeit aus dem Monolith zu entfernen. Es sollte klar sein, dass, wenn eine Erhitzung auf eine hohe Temperatur auf Grund der Art des Binders (z. B. Polymer) der im Fertigungsprozess des/der Monolithblatts/schicht benutzt wird, nicht möglich ist, ein Vakuum angelegt werden kann, um die Kalzinierungstemperatur abzusenken und die Restfeuchtigkeit noch effektiv zu entfernen. Wenn die Kalzinierung stattgefunden hat, wird der Adsorptionsbehälter dann so abgedichtet, dass kein Eindringen von Luft/Feuchtigkeit vor dem Einleiten des gasförmigen Gemischs in die Adsorptionszone stattfinden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung bietet signifikante Vorteile. Die Verwendung einer monolithischen Struktur gemäß dem Prozess nach der vorliegenden Erfindung resultiert in einem wesentlich niedrigeren Bettdruckabfall, als dies bei der Verwendung herkömmlicher Formen von Adsorptionsmitteln (z. B. Kügelchen) beobachtet wird. Des Weiteren eliminiert die Verwendung einer Monolithstruktur irgendwelche Probleme hinsichtlich Fluidisierung des Adsorptionsmittelbetts beim Betrieb mit hohen Strömungsdurchsätzen.

Das folgende simulierte Beispiel ist unten lediglich zu illustrativen Zwecken angegeben. Der Monolith wurde als aus Adsorptionsmittelmaterial aufgebaut angesehen, das mit einem Binder und mit schützenden Fasern (insgesamt etwa 25% der Masse) gemischt und in ähnlicher Form als "Wellpappe" geformt ist. Die physikalischen Eigenschaften des Monolithbetts können in verschiedenen Publikationen gefunden werden. Beispielsweise sind bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignete Adsorptionsmittel in der US-A-5 464 467 beschrieben.

Beispiel 1

Ein vertikales Bett von 3,66 m (12 Fuß) Durchmesser und 2 m Höhe wurde bei der Simulation benutzt. Die monolithische Adsorptionsmittelstruktur hatte eine Wanddicke von 0,25 mm bei etwa 74% offenen Flächen. Die Ergebnisse der Simulation sind in der folgenden Tafel angegeben:


Anspruch[de]
Verfahren zum Abtrennen einer ersten gasförmigen Komponente aus einem Gasgemisch, das die erste gasförmige Komponente und eine zweite gasförmige Komponente enthält, durch Druckwechseladsorption oder Vakuumwechseladsorption, mit

a) Leiten des gasförmigen Gemischs in einen Adsorber, der ein festes Adsorptionsmittelbett enthält, das einen Stapel von Schichten aus Adsorptionsmittelmaterial umfasst, das mindestens eine der gasförmigen Komponenten in dem Gasgemisch bevorzugt adsorbieren kann, um die erste gasförmige Komponente von der zweiten gasförmigen Komponente zu trennen, wobei die Schichten des Adsorptionsmittelmaterials aufeinander gestapelt sind und/oder in Strömungsrichtung des gasförmigen Gemischs durch den Adsorber gestapelt sind, und wobei mindestens eine der Adsorptionsschichten eine monolithische Scheibe mit einer Mehrzahl von Durchgangskanälen ist, die zur Strömungsrichtung des gasförmigen Gemischs ausgerichtet sind und eine Wanddicke von weniger als 1 mm haben, und

b) Rückgewinnen der nicht bevorzugt adsorbierten gasförmigen Komponente aus der Adsorptionszone.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Scheibe einen Durchmesser von 2,4 bis 3,7 m (8 bis 12 Fuß) und eine Höhe zwischen 100 und 300 mm (4 bis 12 Zoll) hat. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das gasförmige Gemisch Luft ist und die erste und die zweite gasförmige Komponente Sauerstoff bzw. Stickstoff ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei der Adsorptionsmittelscheiben in Form der genannten monolithischen Scheibe ausgebildet sind. Verfahren nach Anspruch 4, wobei jede Adsorptionsmittelschicht in Form der genannten monolithischen Scheibe vorliegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oder jede monolithische Scheibe aus einem spiralförmig gewickelten gewellten Band aus Adsorptionsmittelmaterial besteht. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede monolithische Scheibe einen Durchmesser hat, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Adsorbers ist. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Adsorber ein säulenartiger Behälter ist.






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