Brevet FR2198775A1 — publié le 19740405

La présente invention a. pour objet un procédé cyclique d'enrichissement de l'air en oxygène par adsorption sur des colonnes garnies de tamis moléculaires. L'air enrichi en oxygène est utilise dans des domaines variés de l'industrie, en particulier dans l'affinage de l'acier, dans les opérations de soudure des métaux et en thérapeutique, et l'on connaît divers procédés permettant de préparer cet air enrichi en oxygène à partir de l'air atmosphérique, et notamment des procédés faisant appel à l'adsorption de l'air sur des colonnes garnies de tamis moléculaires. Ces procédés d'adsorption consistent généralement à effectuer cycliquement l'adsorption de l'air sous une pression égale ou très voisine de la pression atmosphérique avec soutirage d'une fraction d'air enrichi en oxygène, puis la régénération du tamis moléculaire épuisé par action d'un vide plus ou moins pousse. Par suite de l'utilisation du vide pour la régénération du tamis moléculaire épuisé, la mise en oeuvre de tels procédés ne peut être effectuée que dans des unités de faible capacité. En outre l'effluent enrichi en oxygène est recueilli à une pression égale ou inférieure à la pression atmosphérique et il doit être recomprimé dans la majorité des cas avant d'être distribué aux utilisateurs. Il en résulte donc un colt de production prohibitif, ce qui entraf- ne une limitation volontaire par souci d'économie des utilisations de l'air enrichi en oxygène. La présente invention propose un procédé de production d'air enrichi en oxygène faisant appel à l'adsorption de l'air sur des colonnes garnies de tamis moléculaires, qui permet de remédier aux inconvénients des procédés antérieurs précités, notamment en éliminant la nécessité d'une recompression de l'effluent enrichi en oxygène avant sa distribution aux utilisateurs avec comme conséquence un colt unitaire de production très inférieur à celui obtenu jusqu'alors. Le procédé suivant l'invention pour la production d'air enrichi en oxygène comportant une étape d'adsorption dans laquelle on admet de l'air dans une ou plusieurs colonnes garnies d'adsorbant du type des zéolithes cristallines et recueille à la sortie de ladite ou desdites colonnes un effluent enrichi en oxygène jus qu'à ce que la teneur en oxygène dudit effluent soit inférieure à une valeur prédéterminée, suivied'une étape de régénération dans laquelle on regénere l'adsorbant enrichi en azote contenu dans la ou le#-cÔlonnes, est caractérisé en ce que la pression de l'air admis à l'entrée de ladite ou desdites colonnes est supérieure à cinq bars, la pression de l'effluent recueilli étant au moins égale à la pression atmosphérique, et que la régénération de l'adsorbant est effectuée par évacuation des gaz contenus dans ladite ou lesdites colonnes à une pression égale ou supérieure à la pression atmosphérique. La pression de l'air admis à l'entrée de chaque colonne d'adsorbant lors de l'étape d'adsorption peut varier assez largement au-dessus de cinq bars. Généralement cette pression est choisie entre 5,5 et 300 bars, ladite pression étant plus particulièrement comprise entre 5,5 eut~60 bars. Dans une forme de mise en oeuvre procédé suivant l'invention, l'évacuation des gaz contenus dans les colonnes, qui assure la régénération de l'adsorbant garnissant lesdites colonnes, est réalisée par détente. Dans cette forme de mise en oeuvre, la régénération par détente de l'adsorbant garnissant les colonnes peut être avantageusement suivie d'un balayage contré desdites colonnes par de l'air normal ou suroxygéné jusqu'à ce que le gaz issu de ces colonnes ait une composition sensiblement égale à celle de l'air de balayage. Dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention, l'évacuation des gaz contenus dans les colonnes, qui assure la régénération de l'adsorbant garnissant lesdites colonnes, est réalisée par balayage contré desdites colonnes par de l'air normal ou suroxygéné jusqu'à ce que le gaz issu de ces colonnes ait une composition sensiblement égale à celle de l'air de balayage. La pression de l'air utilisé pour le balayage est au moins égale à la pression nécessaire pour vaincre la perte de charge de la colonne à balayer ouverte à une pression supérieure ou égale à la pression atmosphérique. Lors de l'étape de régénération, l'évacuation des gaz contenus dans la ou les colonnes à régénérer peut être effectuée en un ou plusieurs points le long de ladite ou desdites colonnes. De même, lorsqu'une colonne est soumise à un balayage par de l'air en vue de sa régénération ou consécutivement-à sa regénération par détente, on peut envisager d'admettre l'air de balayage dans ladite colonne en un ou plusieurs points répartis le long de cette colonne. Lorsque l'on effectue l'évacuation des gaz contenus dans une colonne et le balayage de ladite colonne en des points le long de cette colonne, les points d'évacuation des gaz sont de préférence alternés avec les points d'admission d'air de balayage, cette alternance étant plus particulièrement telle qu'un point d'évacuation des gaz soit toujours compris entre deux points d'admission d'air de balayage. Le recueil de l'effluent enrichi en oxygène peut être effectué sans précautions spéciales. Il est toutefois avantageux de faire varier de façon contrôlée le débit de l'effluent suroxygêné de manière à ce que la concentration en oxygène ou la pression dudit effluent soit sensiblement constante tout au long de la durée du recueil de cet effluent. L'adsorbant utilisable dans le procédé de l'invention est du type des zéolithes cristallines naturelles ou synthétiques connues sous le nom de tamis moléculaires. Il est plus spécialement choisi parmi les zéolithes cristallines modifiées ou non par échange de cations et dont les dimensions effectives des pores sont comprises entre 4 et 7 Angströms. On obtient des résultats particulièrement avantageux en employant la zéolithe connue dans le commerce sous le nom de zéolithe 5A. Le procédé suivant l'invention est mis en oeuvre à des températures pas trop élevées, et le plus souvent, pour des raisons de commodité, on opère à température ambiante. Toutefois l'utilisation de températures plus basses est également possible dans le cadre de l'invention, si le besoin s'en fait sentir. L'adsorbant ayant une capacité d'adsorption non négligeable pour la vapeur d'eau, il est préférable de sécher l'air à enrichir en oxygène avant de le mettre en contact avec ledit adsorbant. Cet adsorbant est disposé dans des colonnes généralement cylindriques dont la longueur est supérieure au diamètre intérieur Les colonnes sont munies à chacune de leurs extrêmites d'un conduit pourvu d'une vanne, respectivement pour l'amenée de l'air à enrichir et le recueil de l'effluent enrichi en oxygène, et comportent encore un circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération et éventuellement un circuit d'amenée d'un gaz de balayage, notamment d'air, chaque circuit étant muni de vannes appropriées, ainsi que des moyens, notamment un programmateur associé à un détecteur de concentration d'oxygène, pour commander la séquence d'ouverture et de fermeture des différentes vannes. Ces colonnes sont notamment des colonnes courtes, dont la longueur est par exemple de l'ordre de 0,5 à 3 mètres, ou encore des colonnes plus longues, dont la longueur est par exemple de l'ordre de 5 à 10 mètres. Les difficultés rencontrées pour obtenir des colonnes longues présentant un garnissage homogène d'adsorbant peuvent être surmontées en constituant la colonne longue par la mise en série d'un nombre suffisant de colonnes plus courtes. Dans une forme de réalisation des colonnes utilisables dans le procédé de l'invention, on constitue le circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération et/ou le circuit d'amenée d'air de balayage de chaque colonne par un ou plusieurs éléments tubulaires reliés à travers des vannes à un conduit principal, chacun desdits éléments communiquant de façon étanche avec l'intérieur de la colonne par au moins un orifice ménagé dans la paroi latérale de ladite colonne. Lorsque dans cette forme de réalisation la colonne comporte à la fois un circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération et un circuit d'amenée d'air de balayage, les éléments tubulaires pour l'évacuation sont montés sur la colonne de préférence #en alternance avec les éléments tubulaires d'amenée d'air de balayage,cette alternance étant plus particulièrement telle qu'un élément tubulaire d'évacuation soit toujours compris entre deux éléments tubulaires d'amenée d'air de balayage. Chaque élément tubulaire peut être monté de façon étanche dans un orifice correspondant ménagé dans la paroi latérale de la colonne, l'extrémité dudit élément tubulaire débouchant à l'intérieur de la colonne étant séparée de l'adsorbant par un élément poreux, notamment grille ou tamis, empêchant l'entraSnement des grains d'adsorbant dans l'élément tubulaire. On peut encore envisager de faire déboucher chaque élément tubulaire dans une enceinte annulaire associée entourant la colonne de manière étanche, ladite enceinte communiquant avec la colonne par une pluralité d'orifices ménagés dans la paroi de la colonne se trouvant au contact de l'enceinte, lesdits orifices étant séparés de l'enceinte par un élément poreux approprié ou ayant des dimensions convenables pour que l'adsorbant ne soit pas entrainé dans l'élément tubulaire. Une mise en oeuvre quasi-continue du procédé selon l'invention peut être envisagée en disposant plusieurs colonnes ou séries de colonnes en parallèle et en contrôlant la commutation des cycles d'adsorption et de régénération de chaque colonne de manière à ce qu'il y ait au moins une colonne ou série de colonnes débitant de l'air enrichi en oxygène. Sur les dessins annexés la figure 1 donne le schéma d'une colonne utilisable dans le procédé de l'invention, la figure 2 représente une colonne longue constituée d'une série de colonnes courtes et pourvue d'un circuit de balayage par de l'air basse pression, tandis que la figure 3 montre une colonne pourvue d'un circuit d'évacuation et d'un circuit d'amenée d'air de balayage comportant des éléments communiquant avec l'intérieur de la colonne par des orifices latéraux, et les figures 3a et 3b donnent schématiquement le montage des éléments desdits circuits sur la colonne. En se référant à la figure 1, une colonne l garnie d'adsorbant est munie d'un conduit d'entrée 2 pour l'admission de l'air à enrichir en oxygène, ledit conduit étant pourvu d'une vanne d'arrêt 3. La sortie de la colonne est prolongée par un conduit 4 équipé d'une vanne 7 commutant un conduit 5 pour le soutirage de l'air enrichi en oxygène et un conduit 6 pour l'évacuation pa#détente des gaz contenus dans la colonne. En aval de la vanne 7, le conduit 5 est pourvu d'une vanne de laminage 9 permettant d'agir sur la pression ou le débit de l'effluent enrichi en oxygène soutiré par le conduit 5, tandis que le conduit 6 est muni d'un dispositif 8 de régulation du débit ou de la pression d'évacuation des gaz. Un programmateur 10 piloté par un détecteur de concentration d'o xygène 11 monté sur le conduit 4, assure la commande des vannes 3 et 7 aux instants appropriés. En aval de la vanne de laminage, le conduit 5 est muni en outre d'un débitmètre et éventuellement d'un manomètre non représentés. Cet ensemble fonctionne de la manière suivante 11 air à enrichir en oxygène provenant d'une source à haute pression est admis dans la colonne l par le conduit 2 après ouverture de la vanne 3 commandée par le programmateur 10, la vanne 7 mettant en communication les conduits 4 et 5, les dispositifs 8 et 9 étant pre- réglés. L'air sous pression s'écoule dans la colonne et l'on recueille par le conduit 5 un effluent enrichi en oxygène.Lorsque la teneur en oxygène dudit effluent tombe en dessous d'une valeur fixée à l'avance, le détecteur il délivre un signal au programmateur 10, lequel commande alors la fermeture de la vanne 3 et la commutation de la vanne 7, interrompant ainsi la circulation d'air dans la colonne et permettant l'évacuation des gaz contenus dans ladite colonne par le conduit 6 à une pression prédéterminée Lorsque l'équilibre des pressions est établi, le programmateur commande l'ouverture de la vanne 3, puis commute à nouveau la vanne 7 pour mettre en communication les conduits 4 et 5 pour un nouveau cycle d'opérations, quand le détecteur indique une concentration prédéterminée. Sur la figure 2, on a schématisé une colonne longue 20 constituée par une série de colonnes élémentaires 20a, 20b, 20c et 20d reliées en série par des conduits 21a, 21b et 21c. L'entrée de la colonne 20a est reliée par un conduit 22 muni d'une vanne d'arrêt 23 à une source d'air comprimé non représentée, tandis que la sortie de la colonne 20d est prolongée par un conduit 24 pourvu d'une vanne d'arrêt 25 et, en aval de cette vanne, d'une vanne de laminage 26.Des conduits 27a, 27h, 27c pourvus de vannes d'arrêt, respectivement 28a, 28b, 28c, sont montés en dérivation respectivement sur le conduit 22 entre la vanne 23 et l'entrée de la colonne 20a, sur le conduit 21b, et sur le conduit 24 en amont de la vanne 25, lesdits conduits 27a, 27b et 27c étant reliés à un conduit d'évacuation 29 muni d'un dispositif 33 de réglage de pression ou de débit. Un conduit 30 pour l'amenée d'air de balayage est relié aux conduits 21a et 21c par l'intermédiaire de deux conduits, respectivement 31a et 31b, pouruus chacun d'une vanne, respectivement 32a et 32b.Un programmateur non représenté assure la commande de l'ouverture et de la fermeture des vannes aux instants appropriés, ledit programmateur utilisant les informations fournies par deux détecteurs de concentration d'oxygène et un débit mètre, non représentés, les détecteurs étant montés l'un sur le conduit 24 et l'autre sur le conduit 29 et le débitmètre sur le conduit 24, ou étant préréglé à partir d'essais préliminaires. Le fonctionnement de cet ensemble est analogue à celui de la colonne de la figure 1. La vanne de laminage étant préréglée, le programmateur commande l'ouverturedes vannes 23 et 25, les autres étant fermées. L'air à enrichir en oxygène, qui arrive par le conduit 22 en provenance de la source à haute pression non représentée, s'écoule successivement dans les colonnes 20a, 20b, 20c et 20d, et un effluent enrichi en oxygène est recueilli par le conduit 24 aux conditions déterminées par la vanne de laminage. Lorsque la teneur en oxygène de l'effluent recueilli par le conduit 24 devient inférieure à une valeur donnée, le détecteur de concentration en oxygène monté sur ledit conduit délivre un signal au programmateur. Celui-ci commande alors la fermeture des vannes 23 et 25, puis l'ouverture des #vannes 28a, 28b et 28c de manière à relier les colonnes au conduit 29 d'évacuation des gaz contenus dans les dites colonnes. Lorsque l'équilibre des pressions est établi, le programmateur commande l'ouverture des vannes 32a et 32b, ce qui permet à l'air arrivant par le conduit 30 de balayer les colonnes #20a, 20b, 20c et 20d pour entrainer -l'azote désorbé de la zéolithe, les gaz de balayage étant évacuéspar le conduit 29. Lorsque la teneur en oxygène des gaz s'échappant par le conduit 29 est égale à celle de l'air de balayage, le détecteur monté sur ledit conduit délivre un signal au programmateur, lequel commande la fermeture des vannes 28a, 28b, 28c et des vannes 32a et 32b, puis l'ouverture des vannes 23 et 25 pour un nouveau cycle d'enrichissement. Sur la figure 3, la colonne d'adsorption garnie de zéolithe est représentée en 40. L'entrée de cette colonne est reliée par un conduit 41 muni d'une vanne d'arrêt 42 à une source d'air comprimé non représentée, tandis que sa sortie est prolongée par un conduit 43 pourvu d'une vanne d'arrêt 44 et, en aval de cette dernière, d'une vanne de laminage 45. Des éléments tubulaires 46a, 46b, 46c pourvus de vannes d'arret, respectivement 47a, 47b, 47c, sont montés en dérivation sur la colonne 40, lesdits éléments tubulaires étant reliés à un conduit principal d'évacuation 48 muni d'un dispositif 49 de réglage de pression ou de débit. Un conduit principal 50 pour l'amenée d'air de balayage est relié aux éléments tubulaires 51a, 51b, Sic et 51d à travers des vannes d'arrêt, respectivement 52a, 52b, 52c et 52d.Un programmateur non représenté assure la commande de l'ouverture et de la fermeture des vannes aux instants appropriés, ledit programmateur utilisant les informations fournies par deux détecteurs de concentration d'oxygène et un débitmètre, non représentés,les détecteurs étant montés l'un sur le conduit 43 et l'autre sur le conduit 48 et le débitmètre sur le conduit 43, ou étant préréglé à partir d'essais préliminaires. Comme indiqué sur la figure 3a, chaque élément tubulaire 46 ou 51 peut être monté de façon étanche dans un orifice correspondant 54 ménagé dans la paroi latérale 53 de la colonne 40, l'extrémité dudit élément tubulaire débouchant dans la colonne étant séparée de l'adsorbant par un élément poreux 55, par exemple un treillis ou une grille, empêchant ltentrainement des grains d'adsorbant dans l'élément tubulaire 46 ou 51. Sur la figure 3b, on a représenté une autre possibilité de faire communiquer l'élément tubulaire 46 ou 51 avec la colonne 40, en faisant déboucher ledit élément dans une enceinte annulaire 56 entourant de manière étanche la paroi latérale 53 de la colonne 40, ladite enceinte ayant un faible volume mort et communiquant avec ladite colonne par une pluralité d'orifices 57 ménagés dans la paroi 53, les dimensions desdits orifices étant telles que les grains d'adsorbant ne soient pas entraînés dans l'élément tubulaire 46 ou 51. Le fonctionnement de cet ensemble est analogue à celui de la colonne schématisée figure 2. La vanne de laminage étant préréglée, le programmateur commande l'ouverture des vannes 42 et 44, les autres vannes étant fermées. L'air à enrichir en oxygène, qui arrive par la conduite 41 en provenance d'une source à haute pression non représentée, s'écoule dans la colonne 40, et un effluent enrichi en oxygène est recueilli par le conduit 43 aux conditions déterminées par la vanne de laminage. Lorsque la teneur en oxygène de l'effluent recueilli par le conduit 43 devient inférieure à une valeur donnée, le détecteur de concentration en oxygène monté sur ledit conduit délivre un signal au programmateur. Celui-ci commande alors la fermeture des vannes 42 et 44, puis l'ouverture des vannes 47a, 47b, 47c de manière à relier la colonne 40 au conduit d'évacuation 48. Lorsque l'équilibre des pressions est établi, le programmateur commande l'ouverture des vannes 52a, 52b, 52c, et 52d, ce qui permet à l'air arrivant par le conduit 50 de balayer la colonne 40 pour entrainer l'azote désorbé de la zéolithe, les gaz de balayage étant évacués par le conduit 48. Lorsque la teneur en oxygène des gaz s'échappant par le conduit 48 est égale à celle de l'air de balayage arrivant par le conduit 50, le détecteur monté sur le conduit 48 délivre un signal au programmateur, lequel commande alors la fermeture des vannes 47a, 47b, 47c, 52a, 52b, 52c et 52d, puis l'ouverture des vannes 42 et 44 pour un nouveau cycle d'enrichissement. Pour réaliser la forme d'exécution du procédé selon l'invention dans laquelle on fait varier le débit de l'effluent enrichi en oxygène de manière à maintenir constante la concentration en oxygène dudit effluent, on peut utiliser les signaux délivrés par le débitmètre et le détecteur montés sur le conduit de soutirage de l'effluent pour alimenter un calculateur destiné à piloter la vanne de laminage. Lorsqu'on désire recueillir l'effluent enrichi en oxygène sous une pression sensiblement constante, on peut piloter la vanne de laminage en utilisant par exemple les indications d'un manomètre monté sur le conduit de soutirage dudit effluent en aval de ladite vanne de laminage. L'invention est illustrée par les exemples suivants donnés à titre non limitatif, dans lesquels toutes les mesures de volume et de débit so#nt ramenées aux conditions normales de pression et température. EXEMPLE 1 En utilisant un dispositif analogue à celui schématisé figure 1, comportant une colonne de 8 millimètres de diamètre intérieur remplie de zéolithe type 5A, on effectuait une série d'essais d'enrichissement d'air atmosphérique en oxygène, en faisant varier d'un essai à l'autre la longueur de la colonne ou le temps de régénération de la zéolithe. Au cours de chaque essai, la colonne était alimentée par de l'air à pression constante supérieure à cinq bars en provenance d'une source d'air comprimé à travers un détendeur. L'admission d'air était interrompue lorsque la zéolithe était saturée et, pour caractériser l'essai, on notait le débit du gaz effluant de la colonne. Ledit débit, appelé dans ce qui suit débit à l'équilibre, était préréglé au moyen de la vanne de laminage 9 disposée à la sortie de la colonne. Lorsque la colonne était saturée par l'air admis, on la régénérait en évacuant le gaz par la conduite 6, la vanne 3 d'admission d'air étant fermée, ladite évacuation étant effectuée pendant une durée prédéterminée appelée dans ce qui suit temps de régénération de la colonne. Le temps de régénération étant écoulé, on admettait à nouveau l'air à enrichir dans la colonne et, en prenant cet instant comme origine des temps, on enregistrait en fonction du temps le volume d'air admis, le volume d'air suroxygéné produit, ainsi que la concentration instantanée en oxygène de l'effluent de la colonne mesurée par le détecteur 11. En utilisant un calculateur, on calculait également à chaque instant l'enrichissement de l'effluent cumulé, c'est-à-dire sa teneur moyenne en oxygène, et dé terminait la valeur maximale de l'enrichissement susceptible d'être obtenue. On donne dans le tableau I la valeur maximale de l'enrichissement en fonction du temps de régénération pour diverses longueurs de la colonne, avec pour tous les essais une pression d'admission de l'air dans la colonne égale à 20 bars et un débit à l'équilibre avoisinant 120 L/h. TABLEAU I Longueur de la Temps de Enrichissement colonne régénération maximal en oxygène (mètres) (minutes) (% en volume) 2,5 1 40 2,5 2 44 5 4 44 5 > 8 50 10- 4 28 10 8 35 10 15 46 lo > 30 1 54 Des résultats ci-dessus il ressort que l'enrichissement maximal susceptible d'être obtenu pour une colonne de longueur donnée tend vers une limite lorsque le temps de régénération augmente, et que pour un enrichissement déterminé le temps de régénération sera d'autant plus long que la colonne est plus longue. En outre, on peut- voir également que l'enrichissement limite maximal augmente avec la longueur de la colonne. Par suite, pour obtenir un enrichissement maximal on aura intérêt à utiliser une colonne suffisamment longue et pour réduire le temps de régénération de cette colonne, on la munira sur sa longueur d'orifices séparés par exemple par une distance P par lesquels on pourra évacuer rapidement le gaz contenu dans ladite colonne, de sorte que le temps de régénération de la colonne entière sera pratique ment le mtme que celui d'un élément de colonne de longueur EXEMPLE 2 On opérait dans des conditions analogues à celles décrites dans l'exemple 1, mais on arrêtait l'admission d'air dans la colonne et le recueil de l'effluent enrichi en oxygène lorsque la teneur en oxygène dudit effluent cumulé était maximale. Dans tous les essais, le débit à l'équilibre était voisin de 120L/h et le temps de régénération était suffisamment long pour considérer la zéolithe identiquement régénérée d'un essai à l'autre. Les valeurs de l'enrichissement maximal obtenu, qui dans ces conditions de régénération est l'enrichissement limite maximal, ainsi que les volumes d'effluent suroxygéné soutirés leur correspondant figurent dans le tableau Il en regard des pressions d'entrée et des longueurs des colonnes utilisées. TABLEAU Il Longueur de | pression Enrichissement volume d'air la colonne d'admission de maximal en suroxygéné (mètres) | l'air (bars) oxygène (% en vol.) recueilli (litres) 2,5 | 5,5 32 0,4 2,5 i 10 38 I 0,5 2,5 20 | 45 | 0,6 5 5 | 5,5 | 34 0,8 5 49 0,6 5 20 49 0,6 5 1 53 0,4 10 \~-4q 10 4Q 2,0 10 20 s 3,5 10 50 1 61 L'enrichissement maximal en oxygène que l'on peut bte- nir pour une colonne de longueur donnée est d'autant plus impo- tant que la pression d'admission de l'air à enrichir est plus éte vée. En outre, pour des pressions d'admission élevées, les colonnes longues permettent d'obtenir des enrichissements plus importants que les colonnes courtes. EXEMPLE 3 On opérait dans des conditions analogues à celles décrites dans l'exemple 1, mais on arrêtait l'admission d'air dans la colonne lorsque la concentration en oxygène du gaz effluent cumulé devenait inférieure à 30 % en volume. On enregistrait également le volume d'air admis dans la colonne correspondant au volume d'ef- fluent recueilli, et on définissait une grandeur, appelée taux d'extraction, égale au rapport du volume d'effluent suroxygéné recueilli au volume correspondant d'air admis à l'entrée de la colonne. On a rassemblé dans le tableau III les valeurs du taux d'extraction et du volume d'effluent suroxygéné à 30 % en volume d'oxygène en regard des pressions d'admission pour deux longueurs de colonne. Dans tous les essais, le débit à l'équilibre était voisin de 50 b/h. TABLEAU 111 Longueur de Pression d' Taux Volume d'air la colonne admission d'extraction suroxygéné à (mètres) de l'air (bars) (%) 30 % (litres) 2,5 20 41 1,5 2,5 10 75 3,2 2,5 5,5 39 2,2 5 50 26 f 5,0 5 20 35 j 4,5 5 10 46 1 3,5 5 5,5 34 1 2,0 Lorsque l'on recherche des enrichissements pas trop élevés, notamment de l'ordre de 30 % en volume, les taux d'extraction les plus avantageux sont obtenus en opérant avec des colonnes courtes (longueurs inférieures à 5 mètres) sous des pressions d'admission de l'air à enrichir allant de 5,5 à 20 bars. EXEMPLE 4 On opérait d'une manière analogue à celle décrite dans l'exemple 1 en utilisant une colonne de 5 mètres de long et en faisant varier d'un essai à l'autre le débit à l'équilibre par action sur la vanne de laminage 9 du dispositif. Dans le tableau IV on a indiqué l'enrichissement maximal en oxygène pouvant être obtenu pour différentes pressions d'admission d'air dans ladite colonne et différentes valeurs du débit à l'équilibre de l'effluent suroxygéné cumulé. TABLEAU IV Pression d'admission Débit à l'équilibre Enrichissement de l'air maximal en oxygène (bars) (litres/heure) (% en volume) 50 275 50 50 175 53 50 105 55 50 55 57 20 345 35 20 165 45 20 115 48 20 60 50 10 365 34 10 175 36 10 110 41 10 55 44 5,5 105 32 5,5 50 34 5,5 15 36 Lorsque la pression d'admission de l'air dans une colonne de longueur donnée, ici 5 mètres, est élevée, par exemple égale à 50 bars, l'enrichissement maximal est peu influencé par des variations importantes du débit à l'équilibre, de sorte que l'on peut travailler avec des pressions de sortie de colonne assez faibles. Par contre, lorsque la pression d'admission est faible, par exemple égale à 5,5 bars, il est recommandé de travailler avec undébit à l'équilibre faible, c'est-à-dire avec une pression en sortie de colonne très voisine de la pression d'admission de l'air dans la colonne. EXEMPLE 5 : On effectuait une série de cycles d'enrichissement d'air en oxygène en utilisant un dispositif analogue à celui schématisé sur la figure 2. La colonne avait une longueur de 10 mètres et était composéede quatre éléments de colonne identiques de 2,5 mètres de long et de 8 millimètres de diamètre intérieur, chacun desdits éléments étant garni de zéolithe type 5A. Au cours de chaque cycle de la série, la colonne était alimentéepar de l'air atmosphérique à pression constante supérieure à cinq bars, l'admission de l'air étant interrompue lorsque la concentration en oxygène de L'effluent cumulé était maximale. Les gaz contenus dans la colonne étaient alors évacués par ouverture des orifices appropriés pendant une durée de deux minutes, puis la colonne était balayée par de l'air atmosphérique jusqu'à ce que les gaz évacués eussent une concentration en oxygène égale à 22ten volume. Le balayage de la colonne était interrompu et l'on recommençait un nouveau cycle d'enrichissement. On effectuait une seconde série de cycles d'enrichissement d'air atmosphérique en oxygène en opérant comme décrit précédemment, mais en omettant l'étape de balayage consécutive à l'é- tape d'évacuation des gaz de la colonne. Dans le tableau V on a indiqué pour ensemble des cycles d'une série, l'enrichissement maximal pouvant être obtenu pour diverses pressions d'admission de l'air dans la colonne avec ou sans étape de balayage. Dans tous les essais de débit à l'é- quilibre était voisin de 110 L/h. TABLEAU V Pression d'admission Enrichissement de l'air Balayage maximal en oxygène (bars) (% en volume) oui 61 50 non 56 20 oui 54 non 48 oui 49 10 non 41 La comparaison des résultats figurant au tableau V montre que l'étape de balayage consécutive à l'évacuation des gaz contenus dans la colonne se traduit par une amélioration très sensible de l'enrichissement maximal en oxygène susceptible d'entre obtenu pour une pression d'entrée et une longueur de colonne données EXEMPLE 6 On effectuait deux séries de cycles d'enrichissement d'air en oxygène en utilisant une colonne analogue à celle représentée schématiquement sur la figure 3, ladite colonne ayant une longueur de 10 mètres, un diamètre intérieur de 8 millimètres et étant garnie de zéolithe du type 5A. Au cours de chaque cycle d'une série, la colonne était alimentée par de l'air atmosphérique à pression constante supérieu re à cinq bars, ladite pression étant égale à 50 bars pour les cycles de la première série et à 20 bars pour les cycles de la seconde série, et l'admission de l'air était interrompue lorsque la concentration en oxygène de I'effluent cumulé était maximale. Les gaz contenus dans la colonne étaient évacués par le circuit d'évacuation pendant une durée de deux minutes, puis la colonne était balayée par de l'air atmosphérique jusqu a ce que les gaz évacués eussent une concentration en oxygène égale à 22 % en volume. Le balayage de la colonne était alors interrompu et l'on recommençait un nouveau cycle d'enrichissement. L'enrichissement maximal en oxygène obtenu pour l'ensem- ble des cycles d'une série était égal à 63 % pour la première série de cycles d'enrichissement et 57 % pour la seconde série de cycles d'enrichissement, le débit à l'équilibre étant dans tous les essais voisin dei9Oit/h. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production d'air enrichi en oxygène comportant une étape d'adsorption dans laquelle on admet de l'air dans une ou plusieurs colonnes garnies d'adsorbant du type des zéolithes cristallines et recueille à la sortie de ladite ou desdites colonnes un effluent enrichi en oxygène jusqu a ce que la teneur en oxygène dudit effluent soit inférieure à une valeur prédéterminée, suivie d'une étape de régénération dans laquelle on régénère l'adsorbant enrichi en azote contenu dans la ou les colonnes, caractérisé en ce que la pression de l'air admis à l'entrée de ladite ou desdites colonnes est supérieureà cinq bars, la pression de l'effluent recueilli étant au moins égale à la pression atmosphérique, et que la régénération de l'adsorbant est effectuée par évacuation des gaz contenus dans ladite ou lesdites colonnes à une pression égale ou supérieure à la pression atmosphérique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de l'air admis à l'entrée de chaque colonne au cours de l'étape d'adsorption est comprise entre 5,5 et 300 bars, et plus particulièrement entre 5,5 et 60 bars, 3. Procédé suivant la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'évacuation des gaz contenus dans les colonnes, qui assure la régénération de l'adsorbant garnissant lesdites colonnes, est réalisé par détente. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la régénération par détente de l'adsorbant garnissant les colonnes est suivie d'un balayage contrôlé desdites colonnes par de l'air normal ou suroxygéné jusqu'à ce que le gaz issu de ces colonnes #ait une composition sensiblement égale à celle de l'air de balayage. 5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'évacuation des gaz contenus dans les colonnes, qui assure la régénération de l'adsorbant garnissant lesdites colonnes, est réalisée par balayage contrôlé desdites colonnes par de l'air normal ou suroxygéné jusqu'à ce que le gaz issu de ces colonnes ait une composition sensiblement égale à celle de l'air de balayage. 6. Procédé suivant l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape de régénération, l'évacuation des gaz contenus dans la ou les colonnes à régénérer est réalisée en un ou plusieurs points disposés le long de ladite ou desdites colonnes. 7. Procédé suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'air de balayage est admis dans la colonne à balayer en un ou plusieurs points répartis le long de cette colonne. 8. Procédé suivant les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les points d'évacuation des gaz répartis le long d'une colonne sont alternés avec les points d'admission d'air de balayage, cette alternance étant de préférence telle qu'un point d'évacuation des gaz soit toujours compris entre deux points d'admission d'air de balayage. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on fait varier de façon contrôlée le débit de l1efflu- ent enrichi en oxygène de manière à ce que la concentration en oxygène ou la pression dudit effluent soit sensiblement constante pendant toute la durée du recueil de cet effluent. 10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'adsorbant est une zéolithe cristalline modifiée ou non par échange de cations, dont les dimensions effectives des pores sont comprises entre 4 et 7 angströms, ladite zéoli the étant tout particulièrement une zéolithe du type 5A. 11. Colonne d'adsorption garnie d'un adsorbant régénérable pour l'enrichissement d'un mélange gazeux en l'un de ses consti tuants, notamment pour l'enrichissement de l'air en oxygène, munie à chacune de ses extrémités d'un conduit pourvu d'une vanne, respectivement pour l'amenée du gaz à enrichir et le recueil de l'effluent enrichi, et comportant en outre un circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération de l'ad sorbant et éventuellement un circuit d'admission d'un gaz de balayage, chaque circuit étant pourvu de vannes appropriées, ainsi que des moyens, notamment un programmateur et un détec teur, pour commander la séquence d'ouverture et de fermeture des différentes vannes, ladite colonne étant caractérisée en ce que le circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération et/ou le circuit d'admission du gaz de balayage sont consti tués par un ou plusieurs éléments tubulaires reliés à travers des vannes à un conduit principal, chacun desdits éléments tubulaires communiquant de façon étanche avec l'intérieur de la colonne par au moins un orifice ménagé dans la paroi latérale de ladite colonne. 12. Colonne d'adsorption selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte à la fois un circuit d'évacuation des gaz lors de la régénération de l'adsorbant et un circuit d'admission d'un gaz de balayage, les éléments tubulaires du circuit d'évacuation étant montés sur la colonne en alter nance avec les éléments tubulaires du circuit d'admission du gaz de balayage, cette alternance étant plus particulièrement telle qu'un élément tubulaire d'évacuation soit toujours compris entre deux éléments tubulaires d'amenée d'air de balayage. 13. Colonne d'adsorption selon la revendication 11 ou 12, caractériséeen ce que chaque élément tubulaire est monté de façon étanche dans un orifice correspondant ménagé dans la paroi latérale de la colonne, l'extrémité dudit élément tubu laire débouchant à l'intérieur de la colonne étant séparée de l'adsorbant par un élément poreux, notamment grille ou treillis, empêchant le passage des grains d'adsorbant dans l'élément tubulaire. 14. Colonne d'adsorption selon la revendication 11 ou 12, caracté riséeen ce que chaque élément tubulaire débouche dans une enceinte annulaire associée entourant la colonne de manière étanche, ladite enceinte communiquant avec l'intérieur de la colonne par une pluralité d'orifices ménagés dans la paroi de ladite colonne se trouvant au contact de l'enceinte, les dits orifices étant séparés de l'enceinte par un élément poreux approprié ou ayant des dimensions convenables pour que l'adsorbant ne soit pas entraîné dans l'élément tubulaire,