通過吸附來濃縮氣體的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，系統(tǒng)包括：至少一個分離床，其使可吸附成分與氣體源分離；閥調(diào)裝置，其選擇性地將氣體從所述氣體源引至所述至少一個分離床；至少一個感測設(shè)備，其與所述至少一個分離床相關(guān)聯(lián)以感測在所述分離床內(nèi)的吸附區(qū)的進度；以及控制器。所述控制器包括邏輯，以便讀取所述至少一個感測設(shè)備的輸出并基于所述吸附區(qū)的所述進度控制氣體分離過程。
【專利說明】通過吸附來濃縮氣體的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2012年3月9日提交的美國臨時申請系列號第61/608，874號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

【背景技術(shù)】
[0002]存在各種應(yīng)用用于分離氣態(tài)混合物。例如,氮氣與大氣的分離可提供高濃度的氧氣源。這些各種應(yīng)用包括為醫(yī)療患者和飛行人員提供濃度增高的氧氣。因此，期望提供分離氣態(tài)混合物的系統(tǒng)以提供濃縮產(chǎn)品氣體，諸如具有氧濃度的呼吸氣體。
[0003]例如，在共同轉(zhuǎn)讓給俄亥俄州伊利里亞的Invacare Corporat1n公司的美國專利第 4，449，990,5, 906，672,5, 917，135,5, 988，165,7, 294，170,7, 455，717,7, 722，700、7,875，105、8，062，003、8，070，853 號和美國專利申請序列第 12/106，861、61/661，260、61/750，517,13/790, 312和13/790，473號中公開了多種現(xiàn)有的產(chǎn)品氣體或氧氣濃縮系統(tǒng)和方法，這些申請的全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，提供了一種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:例如，至少一個分離床,其使可吸附成分與氣體源分離；閥調(diào)裝置，其選擇性地將氣體從所述氣體源引至所述至少一個分離床；至少一個感測設(shè)備,其與所述至少一個分離床相關(guān)聯(lián)以感測在所述分離床內(nèi)的吸附區(qū)的進度；以及控制器。所述控制器包括邏輯，以便讀取所述至少一個感測設(shè)備的輸出并基于所述吸附區(qū)的所述進度控制氣體分離過程。
[0005]本發(fā)明的說明不以任何方式限制在權(quán)利要求書中所使用的詞語或權(quán)利要求書或本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求書中使用的詞語全部均為其普通含義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]在并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖中，說明了本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的實施例和以上給出的本發(fā)明的一般說明以及以下給出的詳細說明一起用于舉例說明本發(fā)明的實施例。
[0007]圖1說明了氣體濃縮系統(tǒng)的實施例；
圖2說明了氣體濃縮系統(tǒng)的分解圖；
圖3A和3B以示意圖的形式說明了具有與分離床相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的兩個實施例；
圖4A和4B以示意圖的形式說明了具有與分離床的出口相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的兩個實施例；
圖5A和5B說明了用于調(diào)整與氣體濃縮系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的控制圖的兩個實施例；
圖6A和6B以示意圖的形式說明了具有與分離床的出口相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的兩個實施例； 圖7A和7B以示意圖的形式說明了具有與分離床的出口和入口相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的兩個實施例；
圖8以示意圖的形式說明了具有與兩個分離床相關(guān)聯(lián)的兩個感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的一個實施例；
圖9以示意圖的形式說明了具有與兩個分離床的出口和入口相關(guān)聯(lián)的兩個感測設(shè)備的氣體濃縮系統(tǒng)的一個實施例；以及
圖10說明了調(diào)整與氣體濃縮系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)組的方法的一個實施例的流程圖。

【具體實施方式】
[0008]如本文所描述的，當將一個或多個部件描述或示出為連接、接合、粘附、聯(lián)接、附接或以其它方式相互連接時，這類互連可為在部件之間的直接互連或可為諸如通過使用一個或多個中間部件的間接互連。仍如本文所描述的,對組件、部件或部的參考不應(yīng)限于單個結(jié)構(gòu)構(gòu)件、部件、元件或部,而是能夠包括部件、構(gòu)件、元件或部的組件。此外,可將任何一個或多個部件集成到共同的外殼、組件或其他部件中。
[0009]圖1說明了不例性氣體濃縮系統(tǒng)100的一."Is.實施例。系統(tǒng)100可為氧氣濃縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可為固定的，諸如，例如,供在醫(yī)院或患者家中使用。該系統(tǒng)還可為非固定的或移動的，諸如，例如，當患者離開家時,供患者使用。該系統(tǒng)能夠配置為使得允許患者攜帶系統(tǒng)，諸如，例如，通過過肩背帶或通過一種裝置，由此,該系統(tǒng)包括手柄和輪子。還包括其他移動性配置。
[0010]系統(tǒng)100包括具有前部104和后部106的外殼102。前后部104和106包括多個供各種氣體吸入和排出的開口，諸如，例如，在氧濃縮的情況下，吸入室內(nèi)空氣并且排出氮氣和其他氣體。系統(tǒng)100—般吸入主要由氮氣和氧氣組成的室內(nèi)空氣并使氮氣與氧氣分離?？蓪⒀鯕獯鎯υ谝粋€或多個儲存罐中，而將氮氣排回室內(nèi)空氣中。例如,氧氣可通過管路和輸氧鼻管通過端口 108排至使用者(諸如，患者)。在另一實施例中，氧氣可通過補充端口排至氧氣瓶填充裝置，諸如由美國俄亥俄州伊利里亞的Invacare Corp.公司制備的H0MEFILL?。
[0011]圖2是圖1的示例性氣體濃縮系統(tǒng)100的分解透視圖。系統(tǒng)100進一步包括中央框架202,該中央框架202具有與其連接的電路板和其他部件。這些部件包括:電池組204、濾篩/分離床和產(chǎn)品罐組件206和208、冷卻扇212和閥組件214。然而,這些部件均描述為連接至中央框架202，但是，這并非是必要的。一個或多個這些部件可連接至外殼部104或106。其他部件還可容放在氧氣系統(tǒng)100內(nèi)，該氧氣系統(tǒng)100包括:例如，壓縮機組件210,其可包括壓力和/或真空泵、聲音衰減器或消音器216和218以及入口過濾器220。示例性壓縮機和泵包括:例如，W0B-L活塞式空氣壓縮機和真空泵,包括型號8003、8005、8006和8009。這些均包括各種規(guī)格的單頭、雙頭和可調(diào)速泵。在其他實施例中，更多或更少的部件可為系統(tǒng)100的部分。例如,可使用附加的分離床和產(chǎn)品罐、壓縮機、泵、真空裝置、過濾器、流路徑、傳感器等。系統(tǒng)100還可包括一個以上的閥組件214。
[0012]參考圖3A,示出了氣體濃縮系統(tǒng)300的示意圖的一個示例性實施例。示例性系統(tǒng)300利用壓力轉(zhuǎn)換吸附(PSA)過程并包括至少兩個分離床310、312，該分離床310,312包含分離材料,諸如，例如，物理分離介質(zhì)或材料。分離材料選擇性地吸附一個或多個可吸附成分并穿過氣態(tài)混合物的一個或多個不可吸附成分到達分離床出口 314、316。一般而言,物理分離材料為具有大小均勻的孔和分子大小基本相同的的分子篩。這些孔根據(jù)分子形狀、極性、飽和度等選擇性地吸附分子。在一個實施例中，物理分離介質(zhì)為具有4至5.ANG.(埃)孔的鋁硅酸鹽組合物。更具體地，分子篩為鋁硅酸鹽的鈉或鈣形式，諸如5A類型的沸石。替代地,鋁硅酸鹽可具有更高的硅鋁比、更大的孔和極性分子的親和力，例如，13x類型的沸石。沸石吸附氮氣、一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣和空氣中的其他重要成分。還可使用其他類型的分離介質(zhì)。同樣,可使用兩個以上的分離床。
[0013]轉(zhuǎn)換(cross-over)閥調(diào)裝置320可包括各種組合和類型的閥門，諸如,例如，四通閥321,以選擇性地和周期性地以交替的方式連接兩個分離床310,312的其中之一的入口端，在氣體混合物源的生產(chǎn)/填充階段或周期期間，例如，由壓縮機或壓力源322供應(yīng)的處于壓力下的空氣，而其他分離床310、312在清除階段或周期期間排氣到大氣。轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320選擇性地連接分離床310、312中與氣泵或壓縮機322流體連通的一個分離床,該分離床在填充階段期間供應(yīng)每平方英寸約15-30磅的空氣。如本文所使用的“流體連通”是指允許適當氣體流動的裝置。在清除階段期間還可使用另一壓力或真空源(未示出)以增強清除床的抽空。壓縮機322連接至驅(qū)動電機323。
[0014]螺線管或其他轉(zhuǎn)換閥致動裝置可選擇性地使轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320在第一與第二位置之間交替移動。在圖3所說明的第一位置中，第^-分離床310與壓縮機322連接以在填充周期期間在產(chǎn)品氣體中引起氮吸附和富氧，以及，第二分離床312排氣到大氣以在清除周期期間允許抽空氮氣。在第二位置中，將第一床310排氣到大氣以在清除周期期間允許抽空氮氣，以及,第二床312與壓縮機322連接以在填充周期期間引起氮吸附和氧濃縮。在某些實施例中,在清除周期期間的排氣可由真空裝置協(xié)助。
[0015]當氣體混合物通過分離床入口 315、317引至吸附的、不含氣體的或再生的分離床310,312時，便形成了有限的、相對大尺寸的吸附區(qū)。該吸附區(qū)是分離床310,312的用于保持可吸附成分的全容量吸附劑尚未到達的區(qū)域。在沸石空隙中的氣體組合物從在分離床出口 314、316處的基本上純原產(chǎn)品氣體變化到在分離床入口 315、317處的環(huán)境氣態(tài)混合物組合物。
[0016]該吸附區(qū)按照明顯小于分離床310、312中的表面氣速的速度從分離床入口 315、317移向分離床出口 314、316。當吸附區(qū)到達分離床出口 314,316時，可吸附成分開始流動經(jīng)過分離床出口 314,316流入不可吸附的原產(chǎn)品流。該時間在下文中稱為“突破(breakthrough)”。針對給定的氣態(tài)組合物,該突破由床容器的大小和配置、分子篩的包裝配置、以及流速和床氣壓限定。床容器配置一般為圓柱形，而輸出容積率可從約每分鐘0升變化至每分鐘6升,更具體地，分別為3升、5升和6升。突破是在氮氣飽和并弱結(jié)合至分離床310,312分離介質(zhì)時進行擴散反應(yīng)所需的時間。
[0017]在突破發(fā)生之前，在沸石空隙中的富含原產(chǎn)品的床氣體從在分離床出口 314,316處的較高原產(chǎn)品氣體濃度變?yōu)樵诜蛛x床入口 315、317處的較低濃度。由于在床310、312內(nèi)的吸附區(qū)近乎或完全被填充,所以，當突破發(fā)生時，在分離床出口 314、316處的原產(chǎn)品氣體濃度開始轉(zhuǎn)變?yōu)樵诜蛛x床入口 315,317處發(fā)現(xiàn)的較低濃度。在說明的實施例中，富原產(chǎn)品床氣體是在突破時的原產(chǎn)品的約80%或更多。由于大氣排氣所導(dǎo)致的壓力下降和因為暴露至來自第一分離床310,312的相對純的原產(chǎn)品氣體，因此,當在一個分離床310,312中發(fā)生吸附時,從其他分離床310,312清除由其他分離床310,312的分離介質(zhì)所吸附的可吸附成分。
[0018]控制裝置350使轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320在各個周期段期間的適當時期在其第一與第二位置之間交替。周期段可為產(chǎn)品氣體生成(例如,填充)周期或清除周期。選擇或確定周期持續(xù)時間，從而使各個分離床310、312與空氣源連接^-持續(xù)時間,例如,該持續(xù)時間可等于或小于突破時間。
[0019]第一分離床310通過第一閥332與忙存器或產(chǎn)品罐330連接,第一閥332在該實施例中可為止回閥或其他單向閥調(diào)裝置。產(chǎn)品罐330可為單個罐或多個單獨罐。當在第一分離床310中的產(chǎn)品氣體壓力超過在貯存器或產(chǎn)品罐330中的產(chǎn)品氣體壓力時,第一閥332可允許原產(chǎn)品氣體從第一分離床310流入貯存器或產(chǎn)品罐330。當在第一分離床310中的壓力低于在貯存器或產(chǎn)品罐330中的壓力時，第一閥332可禁止產(chǎn)品氣體從貯存器或產(chǎn)品罐330流出0例如,第一閥332可強加1.5 psi的偏壓，從而使僅當在第一分離床310中的壓力超過在貯存器或產(chǎn)品罐330的壓力1.5 psi時才允許流動。與產(chǎn)品罐330相關(guān)的產(chǎn)品氣體濃度和壓力還可由傳感器343和345讀取。
[0020]第二分離床312通過第二閥334與貯存器或產(chǎn)品罐330連接,第二閥334在該實施例中可為止回閥或其他單向閥調(diào)裝置。第二閥334又可通過產(chǎn)品導(dǎo)管346提供原產(chǎn)品氣體從第二分離床312到貯存器或產(chǎn)品罐330的單向流。在某些實施例中，系統(tǒng)300可包括另一閥或接頭336。在其他實施例中，分離床310和312在結(jié)構(gòu)上可與產(chǎn)品罐330結(jié)合，諸如美國專利申請公開第2008/0257145號中所描述的那樣，該特征和其他特征通過引用的方式全部并入本文。
[0021]在該實施例中，均壓流路徑340在第--和第二分離床310和312的分離床出口 314和316之間延伸?？蔀殚y或相似流控制裝置的均衡設(shè)備或裝置342打開或關(guān)閉以選擇性地允許或防止氣體流經(jīng)均衡流路徑340。均衡閥342可用于均衡在均衡閥342任一側(cè)上的氣體壓力和/或氣體濃度?？蔀閳?zhí)行邏輯或軟件的微處理器的控制裝置350可周期性地使轉(zhuǎn)換閥致動裝置(例如,螺線管)320和均衡閥342運行。控制裝置350可定期地或周期性地啟用均衡閥致動器，該均衡閥致動器也可為螺線管。
[0022]在該背景下，將氣體混合物供應(yīng)至第一分離床310、312直到壓力達到32磅。同時，將第二分離床310、312 (即用過的”床)排放到大氣中以便清除富氮分子篩。在突破時間之前,可打開均衡閥342,從而允許來自填充的第一床310,312的富原產(chǎn)品氣體流入抽空的第二床310、312。在均衡期期間，將或者已將一個床310,312抽空，而另一個床310,312剛剛到達可驅(qū)動在床310、312之間的流的壓力設(shè)置點。均衡流具有高氧含量，從而使從剛填充的床310、312穿入到產(chǎn)品罐330的第一產(chǎn)品氣體本質(zhì)上為產(chǎn)品氣體而不是排出氣體。
[0023]在來自第^-床310,312的富原產(chǎn)品氣體通過第二床310,312抽空之后,可致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320以顛倒其位置。致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320中止向第一床310,312供應(yīng)氣體混合物并開始排出氣態(tài)混合物，同時，中止排出第二床310,312并開始向其供應(yīng)氣態(tài)混合物。
[0024]在致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320之后，可保持打開均衡閥342并繼續(xù)允許富產(chǎn)品氣體的清除供應(yīng)流入第二床310、312。由于該循環(huán)是按順序進行的,所以,這均衡了向產(chǎn)品罐330供應(yīng)的氣體的壓力和/或濃度，從而使產(chǎn)品氣體在突破之前流入產(chǎn)品罐330中。隨后，關(guān)閉均衡閥342并終止在床310,312之間的原產(chǎn)品氣體的流動。
[0025]在周期的第二段中，在第二床310、312中的壓力增加到接近32 psi氣體混合物源壓力。同時，在第一床310、312中的壓力減少到接近大氣壓力。在副產(chǎn)品分子已經(jīng)穿過第二床310、312之前，可打開均衡閥342，從而允許在第二床310,312的沸石空隙中的富原產(chǎn)品氣體流至第一床310、312。當富原產(chǎn)品氣體流入第一床310、312時，可致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320。致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320中止第一床310,312的抽空并開始供應(yīng)氣態(tài)混合物，同時中止向第二床310,312供應(yīng)氣態(tài)混合物并開始對其抽空。在致動轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320之后，可關(guān)閉均衡閥342,從而終止在床310、312之間均衡富原產(chǎn)品氣體的流動的壓力。周期性地重復(fù)這些步驟以從源氣體混合物提供原產(chǎn)品氣體的持續(xù)分餾。
[0026]在-一個實施例中，觸發(fā)轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320和/或均衡設(shè)備342的機制為在如由感測設(shè)備352所感測的各個分離床310、312內(nèi)的吸附區(qū)的進度?；诟袦y設(shè)備352的讀數(shù)(例如，氧濃度、氮濃度、溫度、壓力、流速等)，當吸附區(qū)到達或幾乎到達分離床出口 314、316時，觸發(fā)機制可適當?shù)刂聞愚D(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320和/或均衡設(shè)備342。觸發(fā)機制還可是基于通過多次填充循環(huán)的采樣，其是吸附區(qū)到達分離床出口 314、316所需的平均時間。進-一步地,觸發(fā)機構(gòu)可以是基于小于全時的平均時間百分比。
[0027]在其他實施例中，上述觸發(fā)機制可進一步與壓力結(jié)合,諸如壓力設(shè)置點或設(shè)置點范圍，該壓力與來自產(chǎn)品罐330的用于基于壓力的控制周期的放氣管相關(guān)聯(lián)，或者，其可嚴格基于來自產(chǎn)品生產(chǎn)床310,312的輸入氣體停留時間,諸如在基于定時周期的控制周期中。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，控制周期可利用可變壓力，從而基于計劃的突破時間實現(xiàn)使輸入氣體停留時間處于限定范圍內(nèi)。
[0028]在這些實施例中，可通過各種感測設(shè)備或裝置352感測吸附區(qū)至活性分離床出口314,316的進度(例如,氧濃度、氮濃度、溫度、壓力、流速等)。針對生產(chǎn)分離床310、312的氧氣，當吸附區(qū)到達分離床出口 314,316時,可感測到氧濃度顯著下降(或，氮濃度顯著上升)。相似地，當吸附區(qū)到達分離床出口 314、316時，可感測到溫度和/或壓力上升。該信息由控制裝置350通過感測設(shè)備或裝置352讀取并用于調(diào)整系統(tǒng)的氣動部件，諸如，例如,如上描述的壓縮機322、轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320、均衡設(shè)備342等。還可控制其他部件,包括例如壓縮機322的速度。
[0029]在如圖3B所7]^的另一實施例中，不出了另一氣體濃縮系統(tǒng)300’的意圖。不例性系統(tǒng)300’還利用PSA過程,但是，僅包括分離床310。系統(tǒng)300’的運行與系統(tǒng)300相似，包括:交替填充和清除周期。然而,系統(tǒng)300’包括閥調(diào)裝置324、326、328以控制通過分離床310的氣體流。在填充周期期間，壓縮機322通過閥324和326向分離床310提供源氣體混合物并向分離床入口 315提供源氣體混合物。濃縮的氧氣產(chǎn)品氣體通過分離床出口 314離開分離床310并通過閥328和836流至產(chǎn)品罐330。閥336可為止回閥。
[0030]當分離床310接近如由感測設(shè)備或裝置352感測的突破時,控制裝置350可改變閥324、326和328的位置，從而使閥324防止源氣體混合物進入分離床310,使閥328防止產(chǎn)品氣體流入產(chǎn)品罐330，以及當均衡了分離床310內(nèi)的壓力時，使閥326將分離床入口 315連接至大氣以允許分離床排出氮氣。在另一實施例中，如由虛線流路徑所示，閥324和328還可將氣體混合物引至分離床出口 314以在清除周期期間協(xié)助將氮氣從分離床310清除出來。一旦清除了分離床310,則閥324、326、328返回至其填充周期方向以開始下一個填充周期。
[0031]應(yīng)了解,吸附和解吸附過程對于許多類型和配置的氣體濃縮系統(tǒng)都是通用的,例如，如以引用的方式全部并入本文的美國專利申請序列第13/790，312號所描述的那樣。另夕卜，與本文中所描述的感測設(shè)備(例如，352)相關(guān)聯(lián)的反饋和控制都適用于這些氣體濃縮系統(tǒng)。
[0032]在一個實施例中，如圖4A所示,示例性氣體濃縮系統(tǒng)400包括用于感測吸附區(qū)何時到達分離床出口 314、316的感測設(shè)備或裝置352。在一個實施例中，感測設(shè)備352經(jīng)由線402、404聯(lián)接至分離床出口 314、316。感測設(shè)備352由用于確定事件何時發(fā)生的控制裝置350讀取。例如，感測設(shè)備352可在分離床310的填充階段期間監(jiān)測分離床31.0接著可在分離床312的填充階段期間監(jiān)測分離床312。通過監(jiān)測分離床310、312各自的吸附區(qū)何時到達它們各自的分離床出口 314、316或近乎到達分離床出口 314、316，控制裝置350可確定隨后的事件可能何時發(fā)生，諸如，例如，轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320和均衡閥342的致動以及分離床310、312的填充/清除周期定時。這樣,均衡閥342 (在一個方向上)保持打開的時間以及因此允許流入正被抽空的分離床的原產(chǎn)品氣體的量可由控制裝置350控制,以優(yōu)化(即，最大化)來自系統(tǒng)400的氧氣流出量。
[0033]在該實施例中，可使用適當?shù)目刂崎y調(diào)來控制分離床310、312感測設(shè)備或裝置352從其獲取讀數(shù)?？刂崎y調(diào)可位于感測設(shè)備或裝置352的內(nèi)部或可位于感測路徑402和404 中。
[0034]雖然感測設(shè)備或裝置352可為任何適當?shù)膫鞲衅鳎?，在一個實施例中，其可為氧濃度傳感器或其他類型的氧氣傳感器。此外，感測設(shè)備或裝置352可為氮氣傳感器。更進一步地，當吸附區(qū)經(jīng)過分離床時,感測設(shè)備或裝置352可為測量溫度差的溫度傳感器。可利用任何其他類型的適用于指示在分離床310、312內(nèi)的吸附區(qū)的進度的傳感器。另外，在其他實施例中，可使用多個傳感器和傳感器類型。
[0035]仍參考圖4A，與產(chǎn)品罐330相關(guān)的產(chǎn)品氣體濃度和壓力可由傳感器343和345讀取。在一個實施例中，氧氣傳感器343記錄產(chǎn)品氣體的氧濃度,并且可位于產(chǎn)品罐330中或接近產(chǎn)品罐330。傳感器343可向微處理器(即，控制裝置)傳送感測到的值。相似地,壓力傳感器345可記錄在產(chǎn)品罐330中的壓力并可向微處理器350傳送該壓力。
[0036]相似地,參考圖4B,示例性氣體濃縮系統(tǒng)400’包括當吸附區(qū)到達單個分離床310實施例的分離床出口 314時進行感測的感測設(shè)備或裝置352。在系統(tǒng)400’中，通過對于吸附區(qū)何時到達分離床出口 314或近乎到達分離床出口 314來監(jiān)測分離床310,控制裝置350可確定隨后的事件，諸如，例如，閥調(diào)裝置324、326、328和分離床310的填充/清除定時何時可發(fā)生。這樣，控制裝置350可優(yōu)化(g卩，最大化)來自系統(tǒng)400’的氧氣流出量。
[0037]參考圖5A，說明了，諸如，例如，氣體濃縮系統(tǒng)的控制圖500的一個示例性實施例?？刂茍D500包括用于控制系統(tǒng)的氣動部件、控制裝置350、轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320和/或均衡設(shè)備342、感測設(shè)備或裝置352和其余的氣體濃縮系統(tǒng)部件504 (例如，系統(tǒng)400較小的部件320,342,350和352)的初始控制參數(shù)組502。將初始控制參數(shù)組502讀取或輸入控制裝置350?？刂蒲b置350使用該初始參數(shù)組來限定轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320和/或均衡設(shè)備342的初始定時(即，在分離床之間的均衡時間)。控制裝置350還使用該初始參數(shù)組502來限定在框504中的其他部件的定時(包括轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320或均衡設(shè)備342的初始定時，如果尚未定時)。感測設(shè)備或裝置352感測在分離床310、312中的吸附區(qū)的進度(由框404表示)并向控制裝置350傳送該信息或數(shù)據(jù)?？刂蒲b置350接著使用來自感測設(shè)備或裝置352的信息來調(diào)整控制裝置350在運行氣體濃縮系統(tǒng)時所用的控制參數(shù)。
[0038]在一個示例中，初始控制參數(shù)502包括均衡設(shè)備342的時序。控制裝置350使用這些參數(shù)對均衡設(shè)備342何時允許產(chǎn)品氣體從如上所描述的一個分離床310、312流到另一床310、312以及允許持續(xù)多久進行初始控制。在^-個或多個填充/清除周期之后,控制裝置350讀取來自感測設(shè)備或裝置352的數(shù)據(jù)(感測設(shè)備或裝置352可為與分離床出口 314、316相關(guān)聯(lián)的氧濃度傳感器)并使用該數(shù)據(jù)來調(diào)整在填充/清除周期期間均衡設(shè)備342的打開和關(guān)閉的定時和/或持續(xù)時間?？刂蒲b置350可將來自感測設(shè)備或裝置352的數(shù)據(jù)使用于由一個或多個填充/清除周期所限定的每個填充!清除周期或間隔、時間或任何其他序列。
[0039]相似地,參考圖5B,說明了，諸如，例如，系統(tǒng)400’的氣體濃縮系統(tǒng)的控制圖500，的另一示例性實施例?？刂茍D500，包括:用于控制系統(tǒng)的氣動部件、控制裝置350、閥調(diào)裝置324和/或閥調(diào)設(shè)備328、感測設(shè)備或裝置352和其余的氣體濃縮系統(tǒng)部件504’(例如，系統(tǒng)400，較小的部件324,328,350和352)的初始控制參數(shù)組502，。將初始控制參數(shù)組502’讀取或輸入控制裝置350?？刂蒲b置350使用該初始參數(shù)組來限定閥調(diào)裝置324和/或閥調(diào)裝置328的初始定時?？刂蒲b置350還使用該初始參數(shù)組502，來限定在框504，中的其他部件的定時(包括閥調(diào)裝置324或閥調(diào)裝置328的初始定時,如果尚未定時)。感測設(shè)備或裝置352感測在分離床310中吸附區(qū)的進度(由框404’表示)并向控制裝置350傳送該信息或數(shù)據(jù)?？刂蒲b置350接著使用來自感測設(shè)備或裝置352的信息來調(diào)整控制裝置350在運彳T氣體濃縮系統(tǒng)時所用的控制參數(shù)。
[0040]圖6A和6B說明了示例性氣體濃縮系統(tǒng)600、600，的示意圖的其他實施例。系統(tǒng)600、600’與圖4A和4B的系統(tǒng)400、400’相似并說明了用于感測吸附區(qū)何時接近分離床出口 314,316的感測設(shè)備或裝置352。在一個實施例中，感測設(shè)備352經(jīng)由線602、604聯(lián)接至靠近分離床出口 314、316的分離床310、312的內(nèi)部。在一個實施例中，感測設(shè)備352可連接至圓柱形分離篩床的側(cè)壁的上部。這樣,感測設(shè)備352可識別突破何時接近分離床出口314、316?？刂蒲b置350可控制與系統(tǒng)600、600’的填充和清除周期相關(guān)聯(lián)的各種部件以防止突破到達分離床出口 314、316。例如，這在防止與突破相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品氣體氧濃度顯著下降的同時，可最大化填充周期時間。隨著填充周期時間的增加,發(fā)生突破的風險也增加。換言之,控制裝置350在突破之前可開始從填充周期切換到清除周期。
[0041]圖7A和7B說明了示例性氣體濃縮系統(tǒng)700、700，的示意圖的其他實施例。系統(tǒng)700、700，與圖6A和6B的系統(tǒng)600、600，相似并說明了感測設(shè)備或裝置352,該感測設(shè)備或裝置352可額外地感測靠近分離床入口 315,317的分離床310、312的特性(例如，氧濃度、氮濃度、溫度、壓力、流速等)。在-一個實施例中，感測設(shè)備352經(jīng)由線702、704聯(lián)接至靠近分離床出口 314、316的分離床310,312的內(nèi)部,并另外經(jīng)由線706,708聯(lián)接至靠近分離床入口 315、315的分離床310,312的內(nèi)部。在該實施例中，感測設(shè)備352可連接至圓柱形分離篩床的側(cè)壁的上部和下部。
[0042]這樣,例如,感測設(shè)備352在分離床310,312的清除周期期間可另外地識別吸附區(qū)何時接近分離床入口 315、317。具體地說，例如，當例如與特定預(yù)定閾值相比氮濃度水平F降時,吸附區(qū)已恢復(fù)至其未吸附大小，則認為是清除床進行了清除并準備好下一個填充周期?？刂蒲b置350可控制與系統(tǒng)700、700’的填充和清除周期相關(guān)聯(lián)的各種部件以額外優(yōu)化如上所提及的清除周期以及填充周期的優(yōu)化。換言之，控制裝置350在一定數(shù)量的解吸附發(fā)生之后可開始從清除周期切換為填充周期。在其他實施例中，感測設(shè)備可連接在分離篩床的上下段之間的部分。
[0043]如上所提及的’在該實施例和其他實施例中，適當?shù)目刂崎y調(diào)可用于控制感測設(shè)備或裝置352從分離床310,312的哪個位置獲取讀數(shù),例如，從感測路徑702、704、706和708獲取讀數(shù)。控制閥調(diào)可位于感測設(shè)備或裝置352內(nèi)部或可位于感測路徑702、704、706和708中。
[0044]圖8示出了氣體濃縮系統(tǒng)800的示意圖的另一示例性實施例。系統(tǒng)800與系統(tǒng)300相似并說明了感測設(shè)備或裝置352在一個實施例中可包括與各自的各個分離床310、312相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備852和854。在該實施例中，在填充和/或清除周期期間，根據(jù)感測到的位置和參數(shù),控制裝置350讀取與各自分離床310、312相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備852、854。在另外的實施例中，感測設(shè)備或裝置352可包括任何數(shù)量的集成在其中的或作為獨立的單獨設(shè)備的感測設(shè)備。還可使用提供能夠感測與分離床310、312相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的控制裝置350的任何其他設(shè)備或配置，這些參數(shù)包括:例如，在填充周期期間吸附區(qū)的進度、在清除周期期間解吸附的進度、及其組合等。
[0045]任何上述感測設(shè)備或裝置352及其相關(guān)聯(lián)的感測到的位置均可組合在任何數(shù)量的各種實施例中。例如，圖9示出了氣體濃縮系統(tǒng)900的示意圖的另一示例性實施例。與圖8的系統(tǒng)800相似,系統(tǒng)900說明了感測設(shè)備或裝置352在一."Is.實施例中可包括與各自的各個分離床310、312相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備852和854。另外，與圖7A的系統(tǒng)700相似,感測設(shè)備852、854中的每^-個均聯(lián)接至兩個感測到的位置——與分離床310、312的頂部相關(guān)聯(lián)的一個位置以及與分離床310,312的底部相關(guān)聯(lián)的另一個位置。與圖6A的系統(tǒng)600相似，針對頂部位置，感測設(shè)備852、854中的每一個均聯(lián)接至靠近分離床出口 314、316的分離床310、312的內(nèi)部。另外以及未在以上系統(tǒng)中不出的，針對底部位置，感測設(shè)備852、854中的每一個均聯(lián)接至在靠近分離入口 315,317的分離床310、312的外部的位置。另外,與一個分離床310、312相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備和感測到的位置可不同于與在相同氣體濃縮系統(tǒng)中的另一分離床310,312相關(guān)聯(lián)的感測設(shè)備和感測到的位置。
[0046]現(xiàn)參考圖10,說明了氣體濃縮系統(tǒng)的示例性處理流程圖1000的一個實施例。矩形元件指處理框并表示計算機軟件指令或指令組。本文所示出并描述的流程圖未描述任何特定程序語言的語法。相反，流程圖說明了可用于制備電路或生成計算機軟件以執(zhí)行系統(tǒng)的處理的功能信息。應(yīng)注意，許多例行程序元件，諸如循環(huán)和變量初始化以及臨時變量的使用均未示出。此外，過程步驟的準確順序并不一定是按照本文所示出或描述的順序進行并且可以修改。
[0047]在框1002中，控制邏輯可讀取與氣體濃縮系統(tǒng)的控制相關(guān)聯(lián)的第一組參數(shù)。這些參數(shù)可，例如，從與控制裝置350相關(guān)聯(lián)的存儲器讀取。這些參數(shù)可包括，例如，氣體濃縮系統(tǒng)的氣動和其他部件的所有運行設(shè)置，諸如，例如,在兩床氣體濃縮系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320、均衡設(shè)備342和其他諸如電機和閥的可控制設(shè)備中的運行設(shè)置。該數(shù)據(jù)可包括定時、序列、壓力、氧濃度、氮濃度和前述的其他過程或流設(shè)置和子集。在框1004中，邏輯根據(jù)第一組參數(shù)運行氣體濃縮系統(tǒng)的部件，從而產(chǎn)生濃縮的氣體產(chǎn)品。
[0048]在框1006中，將感測設(shè)備或裝置352讀入或輸入控制裝置350。如上所描述的，感測設(shè)備或裝置352提供指示與分離床310,312相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的信息，包括，例如,在填充周期期間吸附區(qū)的進度或在清除周期期間解吸附的進度。在一個示例中，對感測設(shè)備或裝置352進行監(jiān)測以確定吸附區(qū)何時將到達出口 314、316或接近分離床310、312的出口 314、316的區(qū)域。在這種情況下,感測設(shè)備或裝置352將指示其讀數(shù)的變化以指示,例如，吸附區(qū)已經(jīng)到達分離床310、312的出口 314、316，從而造成在出口 314、316處測量的氧濃度降低和/或氮濃度升高。這類事件的定時用于在框1008中調(diào)整一個或多個氣體濃縮系統(tǒng)控制參數(shù),諸如,例如，均衡設(shè)備342的打開和關(guān)閉。還可調(diào)整其他氣動和其他部件，諸如，例如,轉(zhuǎn)換閥調(diào)裝置320的定時。調(diào)整^-個或多個這些參數(shù)可使來自系統(tǒng)的產(chǎn)品氣體更高效生產(chǎn)。
[0049]在框1010中，調(diào)整后的控制參數(shù)存儲在存儲器中并用于據(jù)此運行系統(tǒng)的氣動和其他部件。接著，邏輯循環(huán)回到框1006中再次讀取感測設(shè)備或裝置352的輸出。如上所描述的，在各個填充/清除周期之后或在指定的多個填充/清除周期之后，邏輯可循環(huán)回到框1006。
[0050]這樣，氣體濃縮系統(tǒng)可，例如，基于在分離床中發(fā)生的實際吸附和解吸附過程的特性調(diào)整其運行參數(shù)，這可使系統(tǒng)考慮到影響吸附和解吸附過程的有效性和/或效率的各種其他因素，包括，例如，環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、源氣體的濃度/含量等。影響吸附和解吸附過程的有效性和/或效率的其他因素可包括:未預(yù)料到的流障礙(包括,例如,流路徑障礙、臟過濾器等)、分離床中聚集的濕氣、分離材料耗盡或受到污染、泄漏閥、弱壓力和/或真空源等。因為這些類型的因素可影響吸附和解吸附過程并且調(diào)整后的參數(shù)組可變?yōu)榕c原參數(shù)組完全不同，所以根據(jù)由原參數(shù)未預(yù)料到的許多可能的狀況最大化系統(tǒng)的有效性、效率等。在某些情況下，原參數(shù)組可以基于理想狀況,而調(diào)整過的參數(shù)組可能考慮到了非理想狀況。在這些情況下，最佳系統(tǒng)性能也許是不可能的，然而，最大化非理想系統(tǒng)的有效性、效率等扔可以是可期望的。
[0051]本文所示出和描述的控制或流邏輯優(yōu)選地存在于計算機可讀介質(zhì)中或可讀介質(zhì)上，諸如，例如，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPR0M)、磁盤或磁帶以及包括CD-ROM和DVD-ROM的光學(xué)可讀介質(zhì)。更進一步地，可將本文所描述的過程和邏輯并入一個大過程流中或分為許多子過程流。本文中的過程流的描述順序無關(guān)緊要并且可重新排列，而仍然能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。事實上,本文所描述的過程流在其所保證或期望的實施方案中可重新排列、合并和/或重新組織。
[0052]雖然已經(jīng)通過本發(fā)明實施例的說明對本發(fā)明進行說明，并且雖然已經(jīng)非常詳細地描述了實施例，但是， 申請人:并不旨在如此詳細地約束或以任何方式限制所附權(quán)利要求的范圍。另外的優(yōu)點和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。例如,可采用感測包括壓力、流和濃度(氧和/或氮)來控制填充和清除周期時間。此外，通過使用諸如，例如，微型泵的元件，可使整個氣體濃縮系統(tǒng)更小、噪聲更小、更緊湊、振動更少以及在能量使用方面更高效。該系統(tǒng)可由一個或多個電池或其他移動動力源提供動力。此外,通過集成一個或多個部件,可使模塊組件協(xié)助系統(tǒng)的裝配、拆卸和維修。因此,在其更廣泛的方面,本發(fā)明不限于示出并描述的特定細節(jié)、代表性設(shè)備及說明性示例。因此，在不脫離 申請人:的整體發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下,可以脫離這類細節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng),包括: 第一分離床，其使可吸附成分與氣體源分離； 閥調(diào)裝置，其連接至所述第一分離床以選擇性地將氣體從所述氣體源引至所述第一分離床； 至少一個感測設(shè)備,其與所述第一分離床相關(guān)聯(lián)以感測在所述第一分離床內(nèi)的吸附區(qū)的進度并提供輸出； 控制器，其包括邏輯，以便: 讀取所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出;以及 至少部分地基于在所述分離床內(nèi)的吸附區(qū)的所述進度,控制所述閥調(diào)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述控制器進一步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，確定所述吸附區(qū)何時到達或幾乎到達所述第一分離床的出口 ;以及 其中，控制所述閥調(diào)裝置包括:基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一分離床的出口的時間，選擇性地將氣體引至所述第一分離床。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),進一步包括: 第二分離床； 均衡設(shè)備,其連接至所述第一和第二分離床以選擇性地將氣體從一個分離床引至另一個分離床； 其中，所述控制器進一步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，控制所述均衡設(shè)備以選擇性地將氣體從一個分離床引至另一個分離床。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其中，所述控制器進^-步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，確定所述吸附區(qū)何時到達或幾乎到達所述第一和第二分離床的出口 ;以及 其中，控制所述均衡設(shè)備包括:當所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一和第二分離床的出口時,選擇性地將氣體引至所述第一和第二分離床。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中,所述控制器進一步包括邏輯，以便..經(jīng)由使填充周期和清除周期交替來協(xié)調(diào)所述閥調(diào)裝置和所述均衡設(shè)備的致動，以生產(chǎn)所述產(chǎn)品氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中,所述控制器進一步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，確定所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一分離床的出口的平均時間；以及 其中，至少部分地基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一分離床的出口的所述平均時間,控制所述閥調(diào)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中，所述控制器進一步包括邏輯，以便: 計算所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一分離床的出口的所述平均時間的百分比；以及 其中，至少部分地基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第^-分離床的出口的所述平均時間的所述百分比，控制所述閥調(diào)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),進^-步包括: 壓力傳感器，其感測生產(chǎn)的產(chǎn)品氣體的壓力并提供輸出；以及 其中，至少部分地基于所述壓力傳感器的所述輸出，控制所述閥調(diào)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),進一步包括: 氣體濃度傳感器，其感測生產(chǎn)的產(chǎn)品氣體的氣體成分的濃度并提供輸出；以及 其中，至少部分地基于所述濃度傳感器的所述輸出，控制所述閥調(diào)裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與所述第一分離床相關(guān)聯(lián)的所述至少一個感測設(shè)備包括氣體濃度傳感器、溫度傳感器、流速傳感器和壓力傳感器中的至少一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中，與所述第一分離床相關(guān)聯(lián)的所述至少一個感測設(shè)備進一步包括: 第二感測設(shè)備，其感測在所述第一分離床內(nèi)的解吸附進度并提供第二輸出；以及 其中,進一步至少部分地基于所述第二感測設(shè)備的所述第二輸出，控制所述閥調(diào)裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中，與所述第一分離床相關(guān)聯(lián)的所述至少一個感測設(shè)備從所述第一分離床內(nèi)部感測所述第一分離床的特性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與所述第一分離床相關(guān)聯(lián)的所述至少一個感測設(shè)備從所述第一分離床外部感測所述第一分離床的特性。
14.一種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng),包括: 至少一個分離床組件，其使可吸附成分與氣體源分離； 閥調(diào)裝置，其連接至所述至少一個分離床組件以選擇性地將氣體從所述氣體源引至所述至少一個分離床組件； 至少一個感測設(shè)備,其與所述至少一個分離床組件相關(guān)聯(lián)以感測在所述至少一個分離床組件內(nèi)的吸附區(qū)的進度并提供輸出； 控制器，其包括邏輯，以便: 讀取第一組運行參數(shù)； 讀取所述至少--個感測設(shè)備的所述輸出; 基于所述至少一個感測設(shè)備的輸出，調(diào)整所述一組運行參數(shù)；以及 基于調(diào)整后的一組運行參數(shù)，控制所述閥調(diào)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器進一步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，確定所述吸附區(qū)何時到達或幾乎到達所述至少一個分離床組件的出口 ;以及 其中，至少部分地基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述至少一個分離床組件的出口的時間,調(diào)整所述一組運行參數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中，所述控制器進一步包括邏輯，以便: 至少部分地基于所述至少一個感測設(shè)備的所述輸出，確定所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述至少一個分離床組件的出口的平均時間；以及 其中，至少部分地基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述第一和第二分離床組件的出口的所述平均時間，調(diào)整所述一組運行參數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng),其中，所述控制器進一步包括邏輯，以便: 計算所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述至少一個分離床組件的出口的所述平均時間的百分比；以及 其中，至少部分地基于所述吸附區(qū)到達或幾乎到達所述至少一個分離床組件的出口的所述平均時間的所述百分比，調(diào)整所述一組運行參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其中，所述至少一個分離床組件包括第一和第二分離床組件,且其中，所述至少一個感測設(shè)備與所述第一和第二分離床組件相關(guān)聯(lián),且其中，所述閥調(diào)裝置連接至所述第一和第二分離床組件以選擇性地將氣體從所述氣體源引至所述第一和第二分離床組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),進一步包括: 均衡設(shè)備，其連接至所述第一和第二分離床組件以選擇性地將氣體從一個分離床組件引至另一個分離床組件；以及 其中,所述控制器進一步包括邏輯，以便: 基于調(diào)整后的一組運行參數(shù)，控制所述均衡設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其中，與所述第一和第二分離床組件相關(guān)聯(lián)的所述至少一個感測設(shè)備包括: 第一感測設(shè)備，其感測在所述第一分離床組件內(nèi)的吸附區(qū)的進度并提供第一輸出；以及 第二感測設(shè)備，其感測在所述第一分離床組件內(nèi)的解吸附進度并提供第二輸出；以及其中，至少部分地基于所述第一感測設(shè)備的所述第一輸出和所述第二感測設(shè)備的所述第二輸出，調(diào)整所述一組運行參數(shù)。
21.—種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng),包括: 用于使可吸附成分與氣體源分離的裝置； 用于選擇性地將氣體從所述氣體源弓I至用于分離可吸附成分的所述裝置的裝置； 用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的進度并提供輸出的裝置； 用于控制的裝置,其中，用于控制的所述裝置包括邏輯，以便: 讀取用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的所述進度的所述裝置的所述輸出；以及 至少部分地基于用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的所述進度的所述裝置的所述輸出，控制用于選擇性地將氣體從所述氣體源引至用于分離可吸附成分的所述裝置的所述裝置。
22.一種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的系統(tǒng),包括: 用于使可吸附成分與氣體源分離的裝置； 用于選擇性地將氣體從所述氣體源引至用于分離可吸附成分的所述裝置的裝置； 用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的進度并提供輸出的裝置； 用于控制的裝置，其中，用于控制的所述裝置包括邏輯，以便: 讀取第一組運行參數(shù)； 讀取用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的所述進度的所述裝置的所述輸出； 基于用于感測在用于分離可吸附成分的所述裝置內(nèi)的吸附區(qū)的所述進度的所述裝置的所述輸出，調(diào)整所述一組運行參數(shù)；以及 基于調(diào)整后的一組運行參數(shù),控制用于選擇性地將氣體從所述氣體源引至用于分離可吸附成分的所述裝置的所述裝置。
23.一種用于生產(chǎn)產(chǎn)品氣體的方法,包括: 讀取第一組運行參數(shù)； 測量在至少一個分離床內(nèi)的吸附區(qū)的進度； 基于測得的所述吸附區(qū)的進度，改變所述運行參數(shù)；以及 基于改變后的運行參數(shù),生產(chǎn)所述產(chǎn)品氣體。
【文檔編號】C01B21/04GK104271218SQ201380024109
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月9日
【發(fā)明者】J.B.里基二世, W.J.丹尼爾斯 申請人:英瓦卡爾公司