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흡착제가 고정되어 배치된 다수의 베드 중 유입된 혼합가스를 선택적으로 흡착하는 적어도 하나의 흡착베드;
상기 다수의 베드를 서로 연결하고 개폐를 통하여 가스를 이동시킬 수 있는 가스 밸브;
상기 흡착베드를 제외한 흡착질을 탈착시키는 적어도 하나의 탈착베드; 및
상기 다수의 베드와 연결되어 있는 상태에서 선택적으로 상기 흡착베드에 혼합기체를 유입하고, 상기 탈착베드 중 최대 탈착베드에서 상기 흡착질 농축기체를 회수하도록 스위칭이 가능한 적어도 하나의 스위칭 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체분리를 위한 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제1항에 있어서,
상기 흡착베드에 혼합기체를 주입시키기 위해 상기 스위칭 밸브와 연결된 송풍기 또는 압축기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제2항에 있어서,
상기 스위칭 밸브는 상기 흡착베드의 최대 흡착 종료 후, 스위칭을 통하여 상기 송풍기 또는 압축기를 통과한 기체가 유입되는 위치를 변화시켜, 상기 탈착베드 중 어느 하나의 탈착베드를 새로운 흡착베드로 전환 시키는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제3항에 있어서,
상기 흡착베드로 전환은 상기 스위칭 밸브를 반복적으로 작동하여 연속식 흡착공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탈착베드는 상기 흡착베드에 비하여 낮은 압력(PD) 및 높은 온도(TD)를 유지하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 밸브와 연결되는 것으로, 상기 최대 탈착베드에서 탈착된 분진을 제거하기 위한 백필터 및 진공펌프 또는 확대기(EXPANDER)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 베드에 각 온도 또는 압력을 체크할 수 있는 측정기가 구비되고, 상기 측정기에서 측정된 온도 또는 압력과 함께 상기 유량을 체크하고 조절할 수 있는 유량 콘트롤러가(MFC) 장착된 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 베드에 히터 또는 열 교환기를 장착하여, 베드 내부 온도를 독립적으로 제어할 수 있고, 상기 흡착베드는 최고 낮은 온도로, 상기 최대 탈착베드는 최고 높은 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정 시스템
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기체분리를 위한 흡착공정에 있어서,
(a) 밸브로 서로 연결되고 흡착제를 포함하는 복수개의 배드가 배치되며, 상기 복수개의 베드 중 적어도 어느 하나를 흡착베드로 선택하는 단계;
(b) 상기 흡착베드와 연결된 벨브를 잠그고, 나머지 밸브를 모두 개방하는 단계;
(c) 상기 복수개의 베드와 연결된 스위칭 밸브를 통해 상기 선택된 베드에 혼합기체를 유입시키는 단계;
(d) 상기 흡착베드를 제외하고 나머지 베드에서 흡착질을 탈착시키고, 상기 탈착베드 중 어느 하나를 최대 탈착베드로 선택하여 최대로 탈착시키는 단계; 및
(e) 각 베드에 설치된 히터 또는 열교환기에 의해 상기 각 베드 중 상기 흡착베드를 최저온도로, 상기 최대 탈착베드를 최고온도로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정
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제9항에 있어서,
상기 흡착베드에서 최대 흡착이 이루어진 후, 상기 공정에 의해 각 베드에 의해 형성된 온도구배에 따라, 상기 탈착베드 중 어느 하나를 흡착베드로 선택하는 단계; 및 상기 (b)단계 내지 (e)단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정
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제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 탈착베드는 상기 흡착베드에 비하여 낮은 압력(PD) 및 높은 온도(TD)를 유지하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정
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제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 스위칭 밸브를 통하여 상기 최대 탈착베드에는 분진을 제거하기 위한 백필터 및 진공펌프 또는 확대기(EXPANDER)를 이용하여 최대 탈착이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정
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13
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 다수의 베드의 온도 또는 압력을 측정하고, 측정된 온도 또는 압력에 따라 유량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반연속식 온도압력 변동 흡착공정
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