发明名称 用于空气分离方法之氮–选择性沸石吸附剂
摘要 在PSA空气分离方法中利用钙交换形式之沸石X作为氮之选择性吸附剂时,已发现当钙含量在最大时,正如一般所认为,不会获得极佳的性能,特别是在某些温度及压力条件下,但当钙交换之程度是在60至89当量百分比之范围内时,且仅在沸石的结构Si/A1v2比例在2.0至2.4的范围内时则不然。
申请公布号 TW326002 申请公布日期 1998.02.01
申请号 TW084109827 申请日期 1995.09.19
申请人 优品公司 发明人 赵乾宗
分类号 B01D53/02 主分类号 B01D53/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在循环加压摇摆吸附方法中用于藉氮之选择性吸附使氮自其与氧之混合物中分离之吸附剂,此吸附剂包含沸石X,其具有2.0至2.4的结构SiO2/Al2O3莫耳比例,及含有60至89当量百分比的Ca++阳离子,10至40当量百分比的Na+阳离子及小于或等于10当量百分比的K+阳离子,其中藉由Ca++、Na+及K+所贡献之总阳离子当量系为大于或等于90百分比。2.根据申请专利范围第1项之吸附剂,其进一步特征是该沸石X具有从2.0至2.35的SiO2/Al2O3莫耳比,且其阳离子群包含65至80的钙与20至35的钠阳离子,并且该沸石%的钙与20至35%的钠阳离子,并且该沸石实质上不含钾阳离子。3.一种使氮自其与氧之混合物中分离之循环方法,其包括以下步骤:(a)提供一种含有吸附剂之吸附床,该吸附剂包含沸石X,其具有2.0至2.4的结构SiO2/Al2O3莫耳比例,及含有60至89当量百分比的Ca++阳离子,10至40当量百分比的Na+阳离子及小于或等于10当量百分比的K+阳离子,其中藉由Ca++、Na+及K+所贡献之总阳离子当量系为大于或等于90百分比;(b)使氮与氧之混合物通入-20℃系50℃温度下之上述吸附床中,直到内部床压上昇到13.8至506.5仟帕斯卡(2至73.5磅/平方英寸绝对压力)之范围为止,并在该吸附剂上选择性吸附氮;(c)实质上在吸附压力下自吸附床排放未被吸附之氧作为产物;及(d)将床压降低至101.4至0.7仟帕斯卡(14.7至0.1磅/平方英寸绝对压力)范围内之最终脱附压力,以脱附经吸附之氮及自床排放经脱附之氮。4.一种使氮自其与氧之混合物中分离之循离方法,其包括以下步骤:(a)提供一种含有吸附剂之吸附床,该吸附剂包含沸石X具有从2.0至2.35的SiO2/Al2O3莫耳比,且其阳离子群包含65至80的钙与20至35的钠阳离子,并且该沸石实%的钙与20至35%的钠阳离子,并且该沸石实质上不含钾阳离子;(b)使氮与氧之混合物通入-20℃至50℃温度下之上述吸附床中,直到内部床压上昇到13.8至506.5仟帕斯卡(2至73.5磅/平方英寸绝对压力)之范围为止,并在该吸附剂上选择性吸附氮;(c)实质上在吸附压力下自吸附床排放未被吸附之氧作为产生;及(d)将床压降低至101.4至0.7仟帕斯卡(14.7至0.1磅/平方英寸绝对压力)范围内之最终脱附压力,以脱附经吸附之氮及自床排放经脱附之氮。5.根据申请专利范围第3或4项之方法,其中氮与氧之混合物是空气。图示简单说明:第一图绘出以解吸成10.7仟帕斯卡(1.55磅/平方英寸绝对压力)之后的CaNaX2.0(即具有2:1的二氧化矽/氧化铝比例及Ca2+与Na1+阳离子之X沸石)之氮残留载量为分在40℃、20℃及0℃之钙交换量之函数图。第二图绘出介于14.7与1.55磅/平方英寸绝对压力)之间的CaNaX2.0之氮位载量为分别在40℃、20℃及0℃之钙交换度之函数图。第三图绘出CaNaX2.0之氮操作选择性为分别在40℃、20℃及0℃之钙交换量之函数图。第四、五及六绘出CaNaX2.3之氮残留载量、位载量及氮操作选择性为分别在40℃、20℃及0℃之钙交换量之函数图。第七、八及九绘出CaNaX2.5之氮残留载量、位载量及氮操作选择性为分别在40℃、20℃及0℃之钙交换量之函数图。第十图提供在22℃的CaX2.0(97%Ca)之解吸速率。第十一图提供在22℃的CaNaX2.0(75%Ca)之解吸速率。第十二图提供在22℃的CaX2.3(97%Ca)之解吸速率。第十三图提供在22℃的CaNaX2.3(77%Ca)之解吸速率。第十四图提供在22℃的CaX2.5(97%Ca)之解吸速率。第十五图提供在22℃的CaNaX2.5(77%Ca)之解吸速率。
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