FR 2497120 A1 19820702 FR 8123927 A 19811222 1. La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un procédé et à un appareil de séparation par adsorption d'un mélange de gaz, ci-après nommé gaz mélangé, tel que de l'air. Il est bien connu que le rapport entre le gaz N2 et le gaz O2 entrant dans la composition de l'air est de 4:1, et que le rapport entre la pression partielle du gaz N2 et du gaz 02 est également d'environ 4:1. La quantité de gaz ad- sorbée par un adsorbant varie en proportion de ces pressions partielles des gaz. Par exemple, quand on fait adsorber par un adsorbant du gaz 02 contenu dans l'air sous une pression de l'air de 5.10 Fa, la pression partielle du gaz 2 est d'environ 105 Pa. Si l'on réduit la pression de l'air de 5.105 Pa à 105 Pa, la pression partielle du gaz O tombe 2 alors à 0,2.10 Pa et la plus grande partie du gaz O2 ad- sorbée par l'adsorbant est désorbée. Mais dans un appareil de séparation par adsorption de dimensions pratiques, le gaz O2 adsorbé par l'adsorbant ne se désorbe pas quand on se contente de réduire la pression de l'air à 10F5Pa. La raison en est que lorsque la pression de l'air dans la tour d'adsorption est abaissée à 105 Pa le gaz O est désorbé de l'adsorbant, ce qui fait que la pression partielle du gaz 02 autour de l'adsorbant s'élève mais que cette pression partielle du gaz 02 autour de l'adsorbant ne baisse pas en raison du débit trop faible de l'air traversant la tour d'adsorption, le résultat étant que le gaz 2 se maintient autour de l'adsorbant, que la désorption du gaz 02 ne se poursuit pas et que le gaz 2 est maintenu adsorbé par l'ad- sorbant. On décrira maintenant avec référence à la fig. 1 une forme connue d'un apparail de séparation par adsorption de l'air permettant de résoudre le problème qui vient d'être mentionné. De l'air brut est envoyé par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation principal a-à un compresseur d'air b pouvant être équipé d'un post-refroidisseur, d'un sépara- teur à drain, etc., destinés à refroidir et déshumidifier l'air comprimé qui doit être normalement à une température élevée, et si nécessaire pourvu également d'un réfrigérateur 2, cu analogue. A l'aval du compresseur, le tuyau d'alimenta- tion principal a est subdivisé en deux branches c 1, c2. Les tuyaux dl, e1 et a2, e2 de décharge du gaz retenu dans les cavités du matériau d'adsorption, et appelé ci-après gaz de cavité, sont montés en dérivation sur les tuyaux d'alim.en- tation respectifs c1 et 2', et les valves f à f6 sont pré- vues sur les tuyaux respectifs. susmentiornnes clt di, a! -2 d2 et e2. Une section de tuyau de décharge principal g communique avec les tuyaux de décharge d et d2, et elle est reliee a une poope I vide h de-laanelle part une sec- tion de tuyau de décharge principal io Une section de tuyau de déchar9e pri.ncipal i comuniaue égale'ment avec les tu- yaux de décharge e et -2 Un -tuyau UR comun k est tyauxodccallectu comu....es... =2- prévu pour les tuyaux respectifs ci, d et e, alors qu'un tuyau collecteur commun 1 est pré,;lu pcr:- les 'uyaux respec- tifs co, d2 et 2. Les tuyaux collecteurs sont reliés = desm tours d'adsorption respect-ives mi et n remplies d9adsorbants désignés respectivement par m, et n. Les tuyaux collecteurs o et ú du gaz N2 sur lesqcuels sont montées des alves res- d0 pectiv-es et r et qui partent des tours d'adsorption T et n parviennent à une section de tuyau de sortie commune s débouchant dans un réservoir t auquel est relié un tuyau de sortie principal uo Les tours d'adsorption m et n sonti agencées de maniere a effectuer en alternance une opération d'adsorption et une opération de désorption. Supposant main- tenant que la tour d'adsorption m ait cc7mmencé une opération d'adsorption, les vannes f1, g sont alors ouvertes et les vannes f2 f sont fermées. En conséquence, de l'air brut -2' enc, e 'ar ru comprimé provenant du compresseur d'air b est envoyé par le tuyau d'alimentation principal a, le tuyau d'alimentation cit la valve f1 et le tuyau collecteur k jusqu'à la tour d'ad- sorption m, et quand l'air brut traverse la tour d'adsorption m, le gaz 02 (qui est un gaz constituant de l'adsorbat) qui est contenu dans l'air brut est adsorbé par l'adsorbant m1, alors que du gaz N2 (qui est un gaz non présent dans l'ad- sorbat) est condensé et envoyé par le tuyau de sortie o. la valve g et la section de sortie de tuyau s au réservoir t et il est ensuite recueilli à l'extérieur du système sous 3. forme d'un produit utilisable par l'intermédiaire du tuyau de sortie principal u. Par ailleurs, quand la tour d'adsorp- tion m commence une opération d'adsorption telle que décrite ci-dessus, l'autre tour d'adsorption n commence une opéra- tion de désorption, la valve f s'ouvrant alors que les -6 valves f, f5 et r se ferment. En conséquence, l'air rési- duel se trouvant autour de l'adsorbant ni est déchargé à l'extérieur du système par le tuyau collecteur 1, la valve f6, le tuyau de décharge e2 et la section de tuyau de dé- charge j. Ensuite, la valve f6 est fermée et la valve f5 est ouverte. L'air résiduel se trouvant autour de l'adsor- bant n1 est de ce fait aspiré et déchargé à l'extérieur du système par le tuyau collecteur 1, la valve f5, le tuyau de décharge d2, la section de tuyau de décharge y, la pompe à vide h et la section de tuyau de décharge i, ce qui abaisse la pression dans la tour d'adsorption n jusqu'à la pression partielle du gaz 2 lors de l'adsorption, le gaz 2 qui est adsorbé par l'adsorbant n_ étant de ce fait désorbé, ceci permettant de réactiver l'adsorbant n. Bien que l'appareil de séparation par adsorption dé- crit ci-dessus, destiné à de l'air, puisse résoudre le pro- blème mentionné plus haut, il présente cependant un incon- vénient venant du fait que l'air pressurisé et contenant une forte concentration de 2 est déchargé à l'extérieur du sys- tème par les sections de tuyau de décharge principales j, i sans être utilisé. On a proposé divers procédés pour utiliser effective- ment ce gaz pressurisé, et un exemple de ces procédés est illustré à la fig. 2. Dans l'appareil de séparation par ad- sorption représenté à la fig. 2, une partie du gaz N2 qui a été séparé et condensé pendant une opération d'adsorption est envoyé par l'intermédiaire d'une valve de régulation de débit w dans une tour d'adsorption ayant terminé une opéra- tion de réduction de pression, et ainsi, en abaissant la pression partielle de l'air résiduel autour de l'adsorbant, le gaz 2 adsorbé par l'adsorbant est désorbé, et le gaz 02 désorbé est balayé et envoyé dans le tuyau de décharge i et par ailleurs, tout en ayant la possibilité de ne pas monter 4. une pompe à vide, une partie du gaz N2 qui a été séparé et condensé grâce à un travail important représentant une gran- de dépense serait consommé dans la tour d'adsorption pendant une opération de désorption. En outre, du fait que le gaz déchargé par le tuyau de décharge % n'est pas utilisé, le problème se pose de l'augmentation du coût dans le cas o l'on extrait le gaz N2 sous forme d'un produit à utiliser. La présente invention traite du problème susmentionné et concerne un procédé et un appareil de séparation d'un gaz mélangé par adsorption, du type dans lequel on effectue de façon répétée une opération d'adsorption en envoyant du gaz brut dans une tour d'adsorption remplie d'un adsorbant en vue de faire adsorber par l'adsorbant un gaz constituant de l'adsorbat, et à extraire un gaz non présent dans l'ad- sorbat à partir de ladite tour d'adsorption, et une opéra- tion de désorption par réduction de la pression dans la tour d'adsorption de manière que l'adsorbant désorbe le gaz cons- tituant de l'adsorbat qui a été adsorbé, et à récupérer le gaz constituant de l'adsorbat, cette opération étant réali- sée de façon séquentielle dans plusieurs tours d'adsorption travaillant en alternance. Selon l'invention, ce procédé et cet appareil présen- tent les caractéristiques qui sont indiquées dans les re- vendications annexées. Pour mieux comprendre la-présente invention et ses caractéristiques, on en décrira maintenant un certain nombre de modes de réalisation avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. l et 2 sont des schémas de deux formes d'un appa- reil classique de séparation par adsorption permettant de mettre en oeuvre le procédé de séparation de l'air par ad- sorption, et Fig. 3 à 7 sont des schémas représentant divers modes de réalisation d'appareils de séparation par adsorption se- lon l'invention et destinés à séparer l'air par le procédé d'adsorption. Si l'on se réfère à-la fig. 3 qui concerne un premier mode de réalisation d'un appareil séparation par adsorption destiné à mettre en oeuvre le procédé, la référence 1 dési- 5. gne un tuyau d'alimentation principal d'air brut, la réfé- rence 2 un compresseur d'air destiné à comprimer et alimen- ter l'air brut, ce compresseur d'air étant muni d'un dispo- sitif de post-refroidissement, d'un séparateur à drain, etc., en vue de refroidir et déshumidifier l'air comprimé à haute température, et si nécessaire, il peut également être équi- pé d'un réfrigérateur ou analogue. De plus, les références 3a, 3b, 3c désignent des tuyaux d'alimentation d'air brut montés en dérivation sur le tuyau d'alimentation principal 1 mentionné ci-dessus. Des tuyaux à gaz de cavité 4a, 4b et 4c sont en parallèle sur les tuyaux d'alimentation 3a, 3b et 3c. Des tuyaux de décharge de gaz, de cavité 5a, 5b et c sont également montés en parallèle sur les tuyaux de dé- charge du gaz de cavité 4a, 4b et 4c et des tuyaux de dé- charge de gaz de cavité 6a, 6b et 6c sont montés en paral- lèle sur les tuyaux de décharge de gaz de cavité 5a, 5b et 5c. Un tuyau de décharge de gaz de cavité commun 7 communique avec les tuyaux de décharge 4a, 4b et 4c sus- mentionnés alors qu'un tuyau de décharge principal de gaz de cavité 8 communique avec les tuyaux de décharge 5a, 5b et 5c susmentionnés. Sur le tuyau de décharge 8 est montée en série une valve régulatrice de débit 9, un réservoir d'équilibre 10 et une valve 11, dont la sortie est reliée à un tuyau de décharge principal de gaz de cavité 12 com- muniquant avec les tuyaux de décharge 6a, 6b et 6c sus- mentionnés. De plus, les références 13a et 13b désignent des valves montées dans une conduite qui est branchée en dérivation sur la valve 11 et dans laquelle est prévu un compresseur 14. Des valves 15a - 15ú sont montées dans les tuyaux respectifs 3a, 4a, 5a, 6a, 3b, 4b, 5b, 6b, 3c, 4c, c et 6c mentionnés ci-dessus. Un tuyau collecteur commun 16 est associé aux tuyaux respectifs 3a, 4a, 5a et 6a sus- mentionnés, alors qu'un tuyau collecteur commun 17 est as- socié aux tuyaux respectifs 3b, 4b, 5b et 6b susmentionnés et qu'un tuyau collecteur commun 18 est associé aux tuyaux respectifs 3c, 4c, 5c et 6c susmentionnés. Le système com- prend trois tours d'adsorption 19, 20 et 21, chacune étant remplie d'un adsorbant désigné respectivement par les ré- 6. férences 19a, 20a et 21a. Des tuyaux de sortie de gaz N2 référencés 25a, 25b et 25c sont montés en parall!le sur d'autres tuyaux de sortie respectifs de gaz N2 26a, 26b et 26c. Par ailleurs, des tuyaux de décharge de gaz de ca- vi-té respectifs 28a, 28b et 28c sont montés en parallàie sur les tuyaux de sortie 26a, 26b et 26c, ces tuyaux de dëcharge comunicvant avec le uyau de décharge principal de gaz de cait 12 décrit ci-dessus. De plus, un tuyau collecteur 22 est associé aux tuyaux 25a, 26a et 28a ci- dessus alors qucun tuyau collecteur 23 est associé aux tu- yaux 25b, 26b et 28b et un tuyau collecteur 24 aux tuyaux c, 26c et 28c. Des valves 29a - 29Q son-_ montées dans les tuyaux respectifs 25a, 26a, 28a, 25b, 26b, 28b, 25c, 26c et 28e indigués ci-dessus. Un tuyau de sorie comun 30 du gaz N2 coï -iunique avec les tuyaux de sortie 25a, 25b et 25c mentionnés ci-dessus et il est relié à un reservoir d qui- libre 31 auquel est relié un tuyau 32 de sortie principal de gaz N2. Un tuyau de sortie commun 33 fie gaz N2 cotmmuni- que avec les tuyaux. de sortie susmrentionniés 2ae, 26b et 26c, et il est égalemnt relié à unl réservoir dJ-quilibre 34 auquel est connecté lun tuyau de sortie comamun 35 de gaz N2. Le tuyau de décharge comnaun de gaz de cavité 7 est relié à une pompe à vide 36 à laquelle est relié un tuyau de dé- charge 37 commun de gaz de cavité, On notera que, pour des raisons de siuplicité, le dispositif de commande automatique nécessaire au fonctionnement des valves r--espectives n'est pas representé, De plus, on pourrait prévsoir quatre tours d'adsorption ou plus. Lorsque l'app;areil de séparation par adsorption décrit ci-dessus fonctionne, les trois tours d'adsorption 19, 20 et 2l effec..uent: I - une opération d'adsorption à haute pression, II des opérations de réduction de pression primaire et se- condaire et une opération de désorption, et III- une opération d'élévation de pression à basse pression, une onération d'adsorption à basse pression et une opé- ration d'élévation de pression pour atteindre une haute pression, 7. ces trois opérations étant répétées séquentiellement. Si on suppose maintenant que la tour d'adsorption 19 a com- mencé l'opération I ci-dessus, seules les valves 15a, 29a sont ouvertes. En conséquence, de l'air brut comprimé par le compresseur d'air 2 est envoyé dans le tuyau d'alimen- tation principal 1, le tuyau d'alimentation 3a, la valve a et le tuyau collecteur 16 pour parvenir à la tour d'ad- sorption 19, et quand il passe dans la tour d'adsorption 19, le gaz 2 (qui est un gaz constituant de l'adsorbat) qui est contenu dans l'air brut est adsorbé par l'adsor- bant 19a, alors que le gaz N2 (qui est un gaz qui n'est pas présent dans l'adsorbat) est condensé et envoyé par le tuyau collecteur 22, le tuyau de sortie 25a, la valve 29a et le tuyau de sortie commun 30 au réservoir d'équilibre 31, et il est en outre extrait vers l'extérieur du système par le tuyau de sortie commun 32 sous forme d'un produit utilisa- ble. Quand la tour d'adsorption 19 commence à effectuer l'opération I, la tour d'adsorption 21 commence à effectuer l'opération II, de sorte que les valves 15e, 292 et la valve 11 sont ouvertes et que les valves 15i, 15j, 15k, 29i, 29j et les valves 13a, 13b sont fermées, ce qui fait que l'opération de réduction de pression primaire commence dans la tour d'adsorption 21 qui a terminé l'opération I. Pen- dant cette opération, le gaz de cavité à pression relati- vement élevée se trouvant autour de l'adsorbant 21a est envoyé dans le tuyau collecteur 18, la valve 152 et le tuyau de décharge 6c pour parvenir au tuyau de décharge principal 12, et il passe également dans le tuyau collec- teur 24, le tuyau de décharge 28c et la valve 292 pour par- venir au tuyau de décharge 12, et il est également envoyé du tuyau de décharge principal 12 au réservoir 10 par l'in- termédiaire de la valve 11. Quand les pressions internes régnant dans la tour d'adsorption 21 et le réservoir 10 sont parvenues presque au même niveau, la valve 11 se ferme et les valves 13a, 13b s'ouvrent pour démarrer l'opération de réduction de pression secondaire. Au cours de cette opéra- tion, la pression du gaz de cavité qui est envoyé de la tour d'adsorption 21 au tuyau de décharge principal 12, est 8. élevée par le compresseur 14 jusqu'au niveau de la pression interne du réservoir 10, et il est ensuite envoyé dans le réservoir 10. Quand la pression interne régnant dans la tour d'adsorption 21 est parvenue presque au même niveau que celui de la pression partielle du gaz 02 dans l'air brut qui est envoyé dans la tour d'adsorption 19, les valves 15e, 292, 11, 13a et 13b sont fermées et une série d'opérations de réduction de pression est alors terminée. Ensuite, la tour d'adsorption 21 commence l'opération de désorption par ouverture de la valve 15j. Naturellement, on pourrait modifier la pression de commutation qui vient d'être men- tionnée en fonction de la concentration du gaz O2 fourni lors de l'étape de désorption. Quand la valve 15j est ou- verte dans la tour de désorption 21, le gaz de cavité se trouvant dans la tour d'adsorption 21 est aspiré et dé- chargé dans le tuyau collecteur 18, la vanne 15j, le tuyau de décharge 4c, le tuyau de décharge commun 7, la pompe à vide 36 et le tuyau 37, ce qui abaisse la pression partielle du gaz 2 du gaz de cavité autour de l'adsorbant 21a, avec pour résultat la désorption du gaz 2 qui est adsorbé par l'adsorbant 21a, le balayage du gaz désorbé vers le tuyau de décharge principal et sa récupération. Quand la pression interne régnant dans la tour d'adsorption 21 a été abaissée jusqu'à une pression prédéterminée, la valve 15j est fermée et l'opération de désorption est terminée. Quand la tour d'adsorption 19 commence l'opération I, la tour d'adsorp- tion 21 commence l'opération III et seule la valve 29f est ouverte. Le gaz N2 à basse pression se trouvant dans le ré- servoir 34 est donc envoyé dans la tour d'adsorption 20 par l'intermédiaire du tuyau principal 33, de la valve 29f, du tuyau d'alimentation 26b et du tuyau collecteur 23, la tour ayant terminé l'opération de désorption, et c'est alors que commence une opération d'élévation de pression à basse pression. Lorsque les pressions internes régnant dans le réservoir 34 et la tour d'adsorption 20 sont devenues pra- tiquement égales, la valve 15g est ouverte de manière à faire démarrer l'opération d'adsorption à basse pression. Au cours de cette opération, le gaz de cavité, qui est stocké 9. dans le réservoir 10 pendant les opérations de réduction de pression, est envoyé à la tour d'adsorption 20 par l'inter- médiaire de la valve de régulation de débit 9, du tuyau de décharge principal 8, du tuyau de décharge 5b, de la valve 15g et du tuyau collecteur 17, et il en résulte que le gaz 2 contenu dans ce gaz est adsorbé par l'adsorbant 20a, que le gaz N, qui est condensé et séparé est envoyé dans le réservoir 34 par l'intermédiaire du tuyau collecteur 23, du tuyau de sortie 26b, de la valve 29f et du tuyau de sortie principal 33, et que les valves 15g et 29f sont fermées pour mettre fin à l'opération d'adsorption à basse pression en surveillant et en déterminant le moment o la concentra- tion du gaz O2 dans ce gaz commence à monter. On notera qu'on pourrait combiner en une seule opération l'opération d'élévation de pression à basse pression et l'opération d'ad- sorption à basse pression en ouvrant simultanément les val- ves 15g et 29f. Selon la concentration de gaz O2 dans le gaz N2 à basse pression envoyé du réservoir 34, on pourrait réaliser une modification consistant à ouvrir la valve 15g au lieu de -la valve 29f pour réaliser l'opération d'éléva- tion de pression permettant d'atteindre la basse pression en envoyant le gaz de cavité dans la tour d'adsorption 20. Quand l'opération d'adsorption est terminée dans la tour d'adsorption 20, la valve 29e est ouverte, ce qui fait que le gaz N2 à haute pression se trouvant -dans le réservoir 31 est envoyé à la tour d'adsorption 20 par l'intermédiaire du tuyau d'alimentation commun 30, de la valve 29e, du tuyau d'alimentation 25b et du tuyau collecteur 23 de manière à réaliser l'opération d'élévation de pression à haute pres- sion, et quand les pressions internes régnant dans le ré- servoir 31 et la tour d'adsorption 20 sont parvenues à un niveau presque égal, la valve 29e est fermée pour mettre fin à l'opération d'élévation de pression à haute pression. On notera que l'on pourrait maintenir-la valve 29e à l'é- tat ouvert pour préparer l'opération d'adsorption à haute pression qui suit. Du fait que le gaz de cavité qui est stocké dans le réservoir 10 est consommé pendant l'opéra- tion d'adsorption à basse pression et que le gaz de cavité 10. consommé est remplacé pendant l'opération de réduction de pression secondaire, il est nécessaire que le réservoir 10 ait un volume suffisant pour le déroulement de ces opéra- tions. De plus, selon la concentration du gaz 02 contenu dans le gaz N2 à haute pression envoyé du réservoir 31, on pourrait effectuer une modification consistant à ouvrir Ia valve 15e à la place de la valve 29e pendant l'opération d'élévation de pression à haute pression de manière à envoyer l'air brut dans la tour d'adsor-otion 20 et de réaliser ainsi l'opération d'élévation de pression à haute pression. En outre, on pourrait réaliser d'autres modifications de ma- nière qu'à la fin de l'opération d'élévation de pression basse pressionr la tour d'adsorption 20 commence une opéra- tion d'adsorption à haute pression et one les valves 1Se i5 29e soient simuLnitanément ouvertes pour effectuer l 'opéra- tion dil&vation de pression à haute pression et si-multané- ment l'opération d'adsorption à haute pression (ce qui vient d'être décrit constituant un premier mode- de réalisation préferé). Dans ce premier mode de réalisation préféré qui vient d'être décrit, la pression interne zrégnant dans la tour diadsorption 21 est abaissée par la pompe à vide 36 cour que le gaz 02 qui es. adsorbé par l'adsorbant 21a puisse être désorbé. Cependant, selon un second mode de réalisation pré- féré qui est représenté à la figt 4, au cours de l'opéra- tion de dAsorption, les valves 15j et 29k sont ouvertes pour envoyer a la tour d'adsorption 21 le gaz NM a basse pres- sion contenu dans le réservoir 34 par l'intermédiaire d'une valve régulatrice de débit 39, du tuyau de sortie principal 38, de la valve 29k, du tuyau de sortie 27c et du tuyau col-1 lecteur 24, de manière à abaisser la pression partielle du gaz 02 dans la tour d'adsorption 21 et provoquer la désorp- tion du gaz 02 qui est adsorbé par l'adsorbant 21a, et d'un autre côté le gaz désorbé est déchargé à l'extérieur par l'intermédiaire du tuyau collecteur 18, de la valve 15j, du tuyau de décharge 4c et du tuyau de décharge commun 7 pour être ensuite récupéré. De plus, en surveillant et en déterminant le moment o la concentration de ce gaz 02 249712( 11. commence à baisser, les valves 15j, 29k sont fermées pour mettre fin à l'opération de désorption, les autres fonc- tions de ce second mode de réalisation préféré illustré à la fig. 4 étant identiques à celles du premier. On no- tera que dans ces deux modes de réalisation préférés, on peut omettre le réservoir 10 sans que cela présente un inconvénient. Par ailleurs, et en fonction des possibili- tés existantes de consommation du gaz N2, on peut égale- ment omettre les réservoirs 31, 34 sans que cela présente d'inconvénients. Ayant établi une comparaison entre les procédés selon la présente invention qui ont été décrits ci-dessus et les procédés de la technique antérieure en remplissant chacune des tours d'adsorption des fig. 1 et 2 et des tours d'ad- sorption des fig. 3 et 4 avec 10 kg d'adsorbant (Fe-K-Na-A), on a obtenu les résultats qui sont consignés dans le Tableau l et le Tableau 2. On notera que dans le cas o on utilise comme adsorbant du Fe-K-Na-A (fer ayant une va- lence de deux ou plus à une zéolite industriellement pure de type A4), le gaz constituant de l'adsorbat est de l'oxy- gène 2 et le gaz qui n'est pas présent dans l'adsorbat est de l'azote N2. Tableau 1 Appareil et procédé d'essai j r- Unités Procédé de l'invention Procédé de l'art antérieur Fig. 3 Fig. 4 Fig. 1 Fig. 2 , ,,,,,,, , , ,,, 1 réa- lisation 2 réa- lisation Désorption par évacuation Désorption par balayage Pression Pa (. 10Q 5) 6 6 6 6 D é i _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _. _ __ _ _. _ _ _ Débit Nm3/h 10 10 10 10 Température. c 25 25 25 25 F _. '.,, Haute pression Pa (.105) 6 6 6 6 Basse pression Pa (.10). 2,7 3- - e Haute pression Nm/h 5,3 5,3 4,9 4,5 mBasse pression Nm3/h 2,1 1,9 - - Total Nm3/h 7,4 7,2 4,9 4,5 Concentration en 0, % en vol. 1 ou moins 1 ou moins Pression Pa (.105) 1,2--> 0,2 1,2 1,2 - 0,2 1,2 Gaz.... 0 Débit Nm3/h 2,6 2,8 1,4 1,7 02.. fourni Concentration en 02 % en vol. 79 73 70 55 fun Débit de 02 pur Nm3/h 2,05 2,04 0,98 0,94 Débit de gaz de cavité secondaire Nm3/h 2,0 2,5 Gaz N2 fourni oa [ moins 1 ou moins 1 ou Tableau 2 Unités Fig. 3 Fig. 4 Fig. 1 Fig. 2 Compresseur (2) Kcal/kg 50,1 50,1 50,1 50,1 Différence d'enthalpie entre une sortie et une entrée dans Compresseur (14) Kcal/Kg 18,0 21,5 une sortie et une entrée dans-- le cas d'un changement adia- le cas d'un changement adia- Pompe à vide (36) Kcal/Kg 48,3 - 48,3 - baticque. Compresseur (2) Kcal/h 649/k I 649/n 649/i 649/ Puissance d'élection nécessaire Compresseur (14) Kcal/h 23/q 35/i - - nécessaire.... . .... Pompe à vide (36) Kcal/h 90/ - 48/ - Total Kcal/h 762/q 684/j 697/- 649/% Gaz N2 Kcal/Nm3 103/4 90/h 142/ 144/r Energie nécessaire par unité 3 02 pur Kcal/Nm 372/% 335/n 711/i 690/Ii de volume du produit. 3 Gaz N2 + 02 pur Kcal/Nm 81/q 74/i 119/l 119/ w - r%) o M rbo 14. Comnfe il ressort du Tableau 1, les débits de sortie des gaz N2 et 02 et la concentration du gaz 02 fournis sont for- tement améliorés par comparaison avec le procédé de la tech- nique antérieure. D'un autre côté, il ressort du Tableau 2 que la puis- sance consommée est réduite environ aux 2/3 de celle du procédé de la technique antérieure. Plus pasrticu ièrement, on a obtenu les résultats rarmortés dans 1 Tableau 2 alors que le compresseur 14 présente une pression différentielle plus faible entre sa sortie et son entréee que le compres- seur 2 et la pompe a vide 36 et que son reniement iq doit être pu-s úleve, en supposant qle ces rendements soient idenrti.kues et en cal.culant de façon ap-rochée la puissance nécessaire en utilisant un di-agra-mae i-s pour l air. Dans ce cas, cn suppose que la température de 1'air brut qui est introduit danes le tuyau 1 est de 25', que l'augmenta- tion de pression p-ovoquée par le compresseur 2 est de 8,5.105 Pa, que la puissance moyenne nécessaire au compres- seur 14 et à 'a pompe à vide 36 est l! moitiéi de la vatleur maximale, et que la pression de sortie du gaz 02 est de 1,2 x. I05 Pa. Si on se rfère mainte n ant a fig 5, celle-ci repré- sente un troisième mode de réalisation Dréférê de i'invan- tion, les come;3osants.denumcues ceux du second mode de réalisation préféré (fig. 4) etant désignés par les mémes références, et seules les parties de l' appareil qui sont différentes de celles du second mode de réalisation préféré donnant lieu à une explication dans ce qui suit. Dans ce mode de réalisation, le compresseur 14 de la fig 4 est omis du tuyau de décharge principal 12 et il en résulte que 1a alve 13b devient inutile. Le tuyau 12 se décharge a l'extérieur du système par la sortie 40. Pour le reste, les composants de la fig. 5 sont identiques à ceux *de la fig. 4. En utilisation, le procédé du troisième mode de réa- lisation est identique à celui du second, à l'exception que lorsque la tour d'adsorption 19 a comiraencé l'opération I et que la tour d'adsorption 21 a commencé l'opération Il, seules 15. les valves 152 et 11 sont ouvertes alors que la valve 291 est fermée ainsi que les valves 15i, 15j, 15k, 29i, 29j, 29k et 13a, la valve 13b ayant été éliminée. Au cours de cette opération, le gaz de cavité qui est en contact avec -5 l'adsorbant 21a parvient directement au réservoir 10 en passant par le tuyau de décharge principal 12 et la valve 11, et du fait que la valve 13b a été éliminée, il suffit d'ouvrir la valve 13a et de fermer la valve 11 quand les pressions régnant dans la tour 21 et le réservoir 10 sont devenues égales pour commencer l'opération de réduction de pression secondaire. Au cours de cette opération, le gaz de cavité contenu dans le tuyau de décharge principal 12 est déchargé vers l'extérieur du système par la sortie 40. Quand la pression interne régnant dans la tour d'ad- sorption 21 est presque égale à la pression partielle du gaz 02 contenu dans l'air qui est envoyé à la tour d'ad- sorption 19, la valve 13a est fermée et la série d'opéra- tions de réduction de pression est terminée. Ensuite, le procédé se poursuit par l'opération de désorption dans la tour 21 par l'ouverture des valves 15j et 29k. Naturel- leraent, au début ou pendant l'opération de réduction de pression secondaire, dès que la pression partielle du gaz 02 a été atteinte, l'opération de réduction de pression subséquente est instantanément terminée. En ce qui concerne les autres modes de fonctionnement du procédé, ils sont identiques à ceux du premier mode de réalisation. Cependant, on peut obtenir un quatrième mode de réalisation en modi- fiant le procédé. Ainsi, au lieu d'envoyer le gaz de cavité à partir d'un côté seulement de la tour d'adsorption 21 en ouvrant la valve 152-, on peut l'envoyer à partir des deux côtés de la tour et simultanément en ouvrant la valve 29ú en plus de la valve 151, le procédé étant le même en ce qui concerne tous ses autres aspects. Selon une autre modifica- tion du procédé (constituant un cinquième mode de réalisa- tion), on peut fournir le gaz de cavité à partir des deux côtés de la tour 21 en ouvrant les valves 152 et 292 pen- dant toute la durée des opérations de réduction de pression primaire et secondaire. 16. On a obtenu les résultats consignés dans le Tableau 3 en comparant le procédé selon la présente invention et dé- crit avec référence à la fig. 5 et les procédés de la tech- nique antérieure, en remplissant chacune des tours d'ad- sorption des fig. 1 et 2 et des tours d'adsorption de la fig. 5 avec 10 kg d'adsorbant (Fe-K-Na-A). Dans ce cas également, comme le Fe-K-Na-A est utilisé en tant qu'adsor- bant, le gaz de l'adsorbat est de l'oxygène (02) et le gaz qui n'est pas présent dans l'adsorbat est de l'azote (N2). Tableau 3 Procedé antérieur Procédés selon l'invention Fig. I Fig. 2 Fig. 5 Appareil et procédé d'essai Désorption Désorption3ra- 4 réa réa Unites par par lsation lisation lisation evacuation balayage évacatio balyage lisation lisation lisation Pression Pa (.10) 6 6 6 6 6 Air d'ali- Débit Nm3 /h 10 10 10 10 10 mentation. Température C 25 25 25 25 25 5.. M Haute pression Pa (.10) 6 6 6 6 6 He_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ Basse pression Pa (.10 - - 2,2 2,7 2,9 Gaz N Haute pression Nm3/h 4,9 4,5 4,7 5,9 6,0 Total Nm /h 4,9 4,5 5,9 6,2 6,1 Cni., o. _ moin!_o u _o i ns_ __ -oms _uisomn Concentration en 02 % en vol. 1 ou moins I ou moins 1 ou moins I ou moins I ou moins _ _ _............ Gaz 02 délivré Pression _ 1,2 1,2 1,2 1,2 Débit Nm3 /h 1,4 1,7 2,6 2,0 2, 1 Concentration en 02% en vol. 70 55 55 62 74 Déitde2pu 0980,4,431,4 25 F Nm3/h -4. Pa (.10 Il)112--_>OP2 Débit de'O2 pur 0,98 0,94 1,43 1,24 1,55 18. On peut voir en examinant le Tableau 3 qu'en dépit du fait que seul le compresseur 2 est utilisé mais pas la pom- pe à vide, et que de ce fait la consommation de puissance est plus faibles les débits obtenus pour le gaz N2 et pour le gaz 0 2 sont plus importants que ceux obtenus avec les procédés de la technique antérieure, réduisant ainsi les frais de production. En ce qui concerne la sortie du gaz de cavité à partir des deux cotts de la tour d'adsorption, si celle-ci est réalisée pendant soute la serie d'opérations de réduction de pression, on peut obtenir un débit de gaz 02 plus impor- tant et de ce fait une réduction plus forte des frais de production que lorstne le gaz n'est extrait que pendant l'opération de réduction de pression primaire, Ceci signi- fie que dans le cas o le gaz de cavité n'est extrait qu'à partir d'un coté seulement (le c5te d'alimentation de l'air brut) de la tour d'adsorption pendant la troisième opéra- tion de réduction de pression, la valeur obtenue est inter- médiaire à celles des résultats mientionnes ci-deSsus. Selon le procédé de la présente invention, le débit de gaz N2 est inportanit, cob-qe décrit c--dessus, et ceci - implique que la concentration de gaz 02 dans le gaz déchar- gé par les tuyaux de décharge 7, 40 est élevée. Spéciale- ment dans le cas du cinquième mode de réalisation préféré, la concentration de gaz O peut atteindre 74 %, ce ui 2 pei permet de réduire les frais de fabrication de ce gaz O2. Si on se réfère maintenant à la fig. 6 concernant un sixième mode de réalisation préferé de l'invention, on notera que les composants identiques à ceux du premier mode de réalisation (fig. 3) sont désignés par les mêmes réfé- rences, et que l'on ne décrira dans ce Qui suit que les parties de l'appareil qui sont différentes de celles du pre- mier mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, le compresseur 14 de la fig. 3 est omis du tuyau de décharge principal 12 et la val- ve 13b devient de ce fait inutile. Le réservoir d'équili- bre 10 est également omis du tuyau de décharge principal de gaz de cavité 8 et il en résulte que la valve 11 est 24971; 19. également inutile. Le tuyau 12 débouche dans ce cas à l'ex- térieur de l'appareil par la sortie 40. Sous tous ses autres aspects, l'appareil représenté à la fig. 6 est identique à celui représenté à la fig. 3. En utilisation, le procédé du sixième mode de réali- sation est identique à celui du premier, à l'exception que dans ce cas des limites sont imposées aux durées allouées à chacune des opérations du procédé du fait de l'élimina- tion du réservoir d'équilibre 10. Ainsi, si la durée né- cessaire à l'opération d'adsorption à haute pression I est de T minutes, celle de la réduction de pression primaire de l'opération II est de T1 minutes, celle de la réduction de pression secondaire de l'opération II est de T2 minutes et celle de la désorption des gaz adsorbés de l'opération II est de T3 minutes, la somme de T1, T2 et T3 doit alors être égale ou inférieure à T minutes. Si la durée écoulée pour les diverses parties de l'opération III est de T1 mi- nutes pour l'adsorption à basse pression et de T4 minutes pour l'élévation de la pression, la somme de T1 et T4 doit aussi être égale ou inférieure à T minutes. Le procédé se poursuit avec l'opération I comme pour le premier mode de réalisation, mais lorsque la tour 21 commence l'opéra- tion II, seules les valves 15e et 29P. Font ouvertes. Ceci provoque la décharge de tout gaz résiduel restant dans les cavités du matériau d'adsorption 21a par le tuyau de dé- charge principal 12, soit par l'intermédiaire du tuyau col- lecteur 18, de la valve 15Q et du tuyau 6c, soit par l'in- termédiaire du tuyau collecteur 24, du tuyau 28c et de la valve 29X à la fin de l'opération d'adsorption à haute pression. En ce point, l'opération d'adsorption à basse pression s'effectue dans la tour 20, les valves 15g et 29f étant ouvertes pour que le gaz N2 à basse pression s'écoule par la valve 29f, le tuyau 26b et le tuyau collecteur 23 pour parvenir à la tour 20 alors que dans le même temps le gaz de cavité contenu dans le tuyau principal 12 est dirigé vers la tour 20 par l'intermédiaire de la valve régula- trice 9, les tuyaux 8 et 5b, la valve 15g et le tuyau col- 20. lecteur 17. Quand la pression interne régnant dans la tour a atteint la pression d'adsorption à basse pression, le gaz 02 contenu dans le gaz de cavité est adsorbé par la substance adsorbante 20a alors que le gaz N2 condensé est déchargé dans le réservoir d'équilibre 34 par l'intermédiaire du tuyau collecteur 23, du tuyau 26b, de la valve 29f et du tuyau principal 33. Lorsqu'une durée de T1 minutes s'est écoulée, et lorsque l'opération de réduc- tion de pression préliminaire dans la tour 20 et l'opéra- tion d'adsorption à basse pression dans la tour 21 sont terminées, la valve 15g est fermée et la valve 13a est ouverte, ce qui provoque la décharge du gaz de cavité res- tant dans la tour 21 à l'extérieur du système. Cependant, si on désire extraire le gaz 02 en tant que produit uti- lisable, et en fonction de la concentration du-gaz 02' il est également possible de fermer les-valves 13a, 15ú et 29 et d'ouvrir la valve 15j soit au commencement soit pendant l'opération de décharge du gaz de cavité secon- daire pour fournir une partie ou la totalité du gaz de cavité conjointement au gaz-produit. Ensuite, en ce qui concerne la tour d'adsorption 21, les valves!s5, 291 et 13a sont fermées et la valve 15j est ouverte. En consé- quence, un gaz adsorbé consistant principalement en gaz 02 qui a été adsorbé par l'adsorbant 21aest désorbé en raison de la réduction de pression provoquée par la pompe à vide 36 par l'intermédiaire du tuyau collecteur 18, de la valve 15j, du tuyau de décharge 4c et du tuyau de dé- charge principal 7, et il est déchargé à l'extérieur du système par l'intermédiaire du tuyau de décharge commun 37. Ce gaz désorbé contient une forte concentration de gaz 02 Au moment décrit ci-dessus, l'opération de dé- sorption du gaz adsorbé est terminée. D'un autre côté, en ce qui concerne la tour d'adsorption 20, lorsque l'opéra- tion d'adsorption à basse pression est terminée, les val- ves 15g et 29f sont fermées et la valve 29e est ouverte. En conséquence, du gaz N2 à haute pression qui passe par le tuyau de sortie commun 30 parvient dans la tour d'ad- sorption 20 par l'intermédiaire de la valve 29e, du tuyau 24971, 21. d'alimentation 25b et du tuyau collecteur 23 de manière à élever la pression jusqu'à ce qu'elle atteigne la pression nécessaire à l'opération d'adsorption à haute pression, et il est ensuite mis fin à l'opération d'élévation de la pression. Ensuite, les tours-d'adsorption 19, 20 et 21 exécutent tour à tour les opérations susmentionnées de manière que lorsque la tour d'adsorption 19 commence l'o- pération II ci-dessus, la tour d'adsorption 20 commence l'opération I et la tour d'édsorption 21 commence l'opé- ration III, ce qui fait que l'air naturel est séparé en gaz 1q2et en un gaz contenant une forte concentration de gaz 02* Alors que le gaz de cavité est fourni à partir des deux côtés de la tour d'adsorption 21 en ouvrant les val- ves 152Q et 29U de la tour d'adsorption 21 et la valve 13a au cours de l'opération de réduction de pression secondaire du sixième mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, le gaz de cavité pourrait être extrait à partir d'un côté seu- lernent de la tour d'adsorption 21 o est montée la valve i en ouvrant seulement les valves 15t et 13a (ceci cons- tituant le sixième mode de réalisation). De plus, alors que le gaz de cavité fourni à partir de la tour d'adsorption 21 est envoyé-à la tour d'adsorption 20 en ouvrant les val- ves 152, 29t2, 15g et 29f des tours d'adsorption 20 et 21 au cours de l'opération de réduction de pression primaire alors que le gaz de cavité fourni par la tour d'adsorption 21 est déchargé vers l'extérieur du système par le tuyau de décharge commun 12, la valve 13a et le tuyau de sortie 40 pendant l'opération de réduction de pression secondaire de ce sixième mode de réalisation préféré mentionné ci-dessus, on pourrait y apporter une modification consistant à dé- charger à l'extérieur du système le gaz de cavité en ou- vrant les valves 15ú, 29 et 13a au cours de l'opération de réduction de pression primaire, puis en envoyant le gaz de cavité dans la tour d'adsorption 20 par l'ouverture des valves 15k, 29t, 15g et 29f et par la fermeture de la valve 13a au cours de l'opération de réduction de pression secon- daire, et en outre en tant que troisième opération de ré- duction de pression, en déchargeant à l'extérieur du système 22. le gaz de cavité en surplus par fermeture des valves 15g et 29f et ouverture des valves 15g, 29t et 13a (ceci cons- tituant un huitième mode de réalisation). On a obtenu les résultats consignés au Tableau 4 en comparant les procédés de la technique antérieure et les procédés selon la présente invention décrits avec réfé- rence à la fig. 6, en remplissant chacune des tours d'ad- sorption des fig. 1 et 2 et des tours d'adso-rption de la fig. 6. On notera que l'indication "variante de la 8Q réa- lisation" concerne le cas o, dans cette huitième réali- sation, l'appareil a été utilisé en abaissant la pression interne de la tour d'adsorption à la fin de l'opération de réduction de pression przaire de manière à éliminer la troisième opération de réduction de pression. Tableau 4 Procédés de Fig. 6 Appareil et l'art antérieur Procédé selon la présente invention procédé d'essai Unités, Variante 6 réali- 7 réali- 8 réalide la 8 Fig. I Fig. 2 sation sation sation réalisation l t i,,.. Gaz fourni Pression Pa (.10) 6 6 6 6 6 6 par la tour Débit Nm3/h 10 10 10 10 10 10 d'adsorption [Température C 25 25 25 25 25 25 ,,, ,, Haute 5 pression Pa (.10) 6. 6 6 6 6 6 Pression{Basse 5 pressionPa (.10) - 2,5 2,5 1,8 1,2 Gaz N2 fourni Haute 3 pression Nm3/h. 4,9 6,4 5,4 5,9 5,2 4,8 Débit Basse pression Nm3/h - - 1,1 0,8 0,4 0,2 Total Nm /h 4,9 6, 4 6,5 6,7 5,6 5,0 Concentration en % en vol. I oumoins 1 oumoins I oumoins I oumoins I oumoins 1 oumoins . ..., Press8ion Pa (.10) 1,2-- 0,2 1,2--0,2 1,2--0,2 1,2--0,2 1,2--)0,2 1,2 0,2 Gaz 02 Débit Nm3/h 1,4 1,7 2,0 1,8 2,1 2,0 fourni Concentration en 02 % en vol. 70 74 80 75 80 80 Débit de 0 pur Nm3/h 1,0 1,25 1,6 1,38 1,68 1,6 2,., o -0 Il4 24. Comme il ressort du Tableau 4 et en dépit du fait que les conditions d'alimentation d'un gaz aux tours d'adsorp- tion qui utilise la plus grande partie doela puissance consommée sont identiques, dans tous les modes de réalisa- tion préférés de la présente invention la concentration-de gaz 2 et le débit du gaz 2 fourni sont tous les deux améliorés par comparaison avecles procédés de la technique antérieure, et on peut donc ainsi réduire les coûts quand on extrait le gaz 2 à titre de produit utilisable. Dans le sixième mode de réalisation préféré et bien que le débit du gaz N2 soit le même qu'avec le procédé de la technique antérieure, aussi bien la concentration en 02 que le débit de gaz 2 fourni sont améliorés et il en résulte que ce mode de réalisation convient au cas ow l'on extrait à la 'ois les gaz N2 et 02 en tant que produits utilisa- bles. En ce qui concerne le septième mode de réalisation, bien que le débit de gaz 2 soit faible par comparaison avec le sixième mode de réalisation préféré, le débit de gaz N2 obtenu est plus élevé, et il en résulte que ce mode de réalisation convient au cas o le gaz N2 est extrait sous forme d'un produit utilisable. En ce qui concerne le huitième mode de réalisation, bien que le débit du gaz N 2 obtenu soit inférieur à celui -obtenu avec les sixième et septième modes de réalisation préférés, le débit et la concentration du gaz 2 obtenus sont améliorés et il en résulte que ce mode de réalisation convient au cas o l'on extrait le gaz 2 en tant que pro- duit utilisable. Si on se réfère maintenant à la fig. 7 qui concerne un neuvième mode de réalisation préféré de l'invention, on notera que les parties identiques à celles du sixième mode de réalisation préféré (fig. 6) sont désignées par les mêmes références et que l'on ne décrira dans ce qui suit que les parties de l'appareil qui sont différentes de cel- les du sixième mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, le réservoir d'équilibre et la valve d'arrêt il sont montés sur le tuyau de sortie 25. principal 8. A tous autres égards, l'appareil représenté à la fig. 7 est identique à celui de la fig. 6. En utili- sation, le procédé du neuvième mode de réalisation préféré ne diffère de celui du sixième mode de réalisation que du fait qu'il n'est plus nécessaire de synchroniser l'opéra- tion d'adsorption à basse pression dans la tour 20 avec les opérations de réduction de pression primaire et secon- daire dans la tour 21 du fait que le gaz de cavité fourni par la tour 21 est envoyé indirectement à la tour 20 par l'intermédiaire du réservoir d'équilibre 10 et de la valve d'arrêt 11. L'incorporation du réservoir d'équilibre 10 et de la valve d'arrêt il dans le tuyau 8 permet également de modi- fier le mode de fonctionnement des procédés des septième et huitième modes de réalisation de manière similaire, en éliminant la nécessité d'une synchronisation des opé- rations. On peut apporter des modifications à ce mode de réalisation qui sont semblables à celles décrites ci- dessus en ce qui concerne les septième et huitième modes de réalisation, ceci permettant d'obtenir des dixième et onzième modes de réalisation. rn ce qui concerne les neuvième, dixième et onzième modes de réalisation préférés, on peut en attendre des effets similaires à ceux des sixième, septième et huitième modes de réalisation. En outre, dans ces neuvième, di- xième et onzième modes de réalisation préférés, du fait qu'il n'est pas nécessaire de synchroniser l'opération d'adsorption à basse pression avec les opérations de ré- duction de pression primaire et secondaire, on dispose de plus de liberté pour aménager ces opérations. En outre, du fait que le gaz de cavité peut être extrait pendant une courte période de temps, on peut raccourcir la durée totale nécessaire aux opérations et on peut donc augmen- ter la quantité d'air brut traité par'unité de temps. Bien que la présente invention ait été décrite ci- dessus en liaison avec divers modes de réalisation pré- férés, il va de soi qu'elle n'est pas limitée à ceux-ci 26. et que diverses modifications et variantes de conception peuvent lui être apportées sans s'écarter de son esprit. Par exemple, l'invention peut être également appliquée au cas o du gaz bioxyde de carbone est séparé d'un gaz de combustion par adsorption. Par ailleu-$, en ce qui con- cerne l'adsorption, on peut utiliser en dehors du Fe-K-Na-A et du Fe-Na2X un tamis moléculaire au carbone (adsorbant pour l'oxygne) ou un adsorbant convenant 'azote. -.:-- - f 24971x -27. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de séparation d'un gaz mélangé par adsorp- tion, au cours duquel on réalise de façon répétée, dans plusieurs tours d'adsorption fonctionnant en alternance, une opération d'adsorption consistant à fournir un gaz brut dans une tour d'adsorption (19, 20, 21) contenant un adsorbant (19a, 20a, 21a) de manière que l'adsorbant ad- sorbe un gaz constituant de l'adsorbat et à extraire un gaz non présent dans l'adsorbat de ladite tour d'adsorp- tion, et une opération de désorption consistant à réduire la pression dans ladite tour d'adsorption pour que l'ad- sorbant désorbe le gaz constituant de l'adsorbat qui a été adsorbé par ce dernier et à récupérer le gaz constituant de l'adsorbat, caractérisé en ce que pour commencer une opération de désorption, le gaz mélangé fourni par une tour d'adsorption qui a terminé l'adsorption au cours d'une pé- riode de réduction de pression primaire déroulée dans la- dite tour d'adsorption est envoyé à une autre tour d'ad- sorption dont la pression a été élevée à une pression intermédiaire située entre la pression d'adsorption et la pression de désorption, après la fin de l'opération de désorption, par un gaz non présent dans l'adsorbat et constituant le résultat de l'adsorption à basse pression et/ou un gaz mélangé fourni au cours de la période de ré- duction de pression primaire, pour réaliser une opération d'adsorption à basse pression au cours de laquelle le gaz constituant de l'adsorbat et contenu dans ledit gaz mélangé est adsorbé, le résultat étant que l'on peut utiliser ef- fectivement un gaz mélangé pressurisé présentant une faible concentration de gaz constituant de l'adsorbat qui est fourni pendant la période de réduction de pression pri- maire. 2. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une tour d'adsorption qui a terminé la réduction de pression pri- maire est soumise à une réduction de pression secondaire en mettant en communication l'intérieur de ladite tour d'adsorption avec l'atmosphère et en réduisant en outre la 28. pression dans une tour d'adsorption qui a terminé la réduc- tion de pression secondaire au moyen d'une pompe à vide- (36), ceci permettant de désorber un gaz constituant d'un adsorbat et qui a été adsorbé par un adsorbant. 3. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur d'une tour d'adsorption qui a terminé la réduction de pres- sion primaire est soumise à une réduction de pression se- condaire qui l'amène presque à la pression partielle du gaz constituant de l'adsorbat dans le gaz brut, et en ce qu'en outre le gaz constituant de J'adsorbat qui a été adsorbé par un adsorbant est désorbé par balayage de l'in- térieur d'une tour d'adsorption qui a terminé l'opération de réduction de pression secondaire, un gaz non présent dans l'adsorbat étant dégagé au cours d'une opération d'adsorption à basse pression. 4. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce qu'un gaz mélangé fourni pendant une opération de réduction de pression secondaire est monté en pression jusqu'à la pres- sion d'adsorption à basse pression, puis envoyé dans une tour d'adsorption qui a été élevée en pression jusqu'à la pression d'adsorption à basse pression, soit conjointement avec un gaz mélangé fourni pendant une période de réduc- tion de pression primaire soit à la suite desdits gaz mé- langés à adsorber, ce qui permet d'augmenter les taux de production des gaz constituants du gaz brut présents dans l'adsorbat et non présents dans l'adsorbat, et également de réduire la consommation de puissance. 5. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de tolérance de concentration des gaz consti- tuants d'un adsorbat dans le gaz déchargé à l'extérieur du système et riche en un gaz constituant de l'adsorbat, une partie ou la totalité d'un gaz mélangé fourni pendant l'o- pération de réduction de pression secondaire est envoyé à l'extérieur du système conjointement au gaz fourni par une tour d'adsorption pendant une opération de désorption, ce 2497 120 29. qui permet d'augmenter le taux de production du gaz cons- tituant de l'adsorbat. 6. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une tour d'adsorption qui a terminé la dernière opéra- tion d'adsorption à basse pression est soumise à une aug- mentation de pression conduisant à une pression élevée au moyen de l'un quelconque ou des deux gaz constitués par le gaz brut d'alimentation à haute pression et une partie d'un gaz à haute pression non présent dans l'adsorbat ob- tenu au cours de l'opération d'adsorption à haute pression. 7. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un gaz mélangé obtenu au cours de l'opération de réduction de pression primaire et/ou de l'opération de réduction de pression secondaire est envoyé à une tour d'adsorption qui effectue une opération d'adsorption à basse pression par l'intermédiaire d'un réservoir (10), ce qui permet d'é- liminer la nécessité de synchroniser l'opération d'adsorp- tion à basse pression avec les opérations de réduction de pression primaire et secondaire. 8. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au cours de l'opération de réduction de pression secondaire, un gaz mélangé est fourni à partir du côté (16, 17, 18) d'alimentation en gaz brut de la tour d'adsorption ou à la fois à partir du côté (16, 17, 18) d'alimentation en gaz brut et du côté (22, 23, 24) de sortie du gaz non présent dans l'adsorbat de ladite tour d'adsorption. 9. Procédé de séparation d'un gaz par adsorption se- lon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'adsorbant ( 10. Appareil de séparation d'un gaz mélangé par adsorp- 30. tion, comprenant au moins deux tours d'adsorption (19, 20, 21), un tuyau (1) d'alimentation principal de gaz mélangé dans lequel est monté un compresseur (2), et des connexions à valves (3a-15a-16, 3b-15e-17, 3cl5i-18) à une extrémité de chaque tour de manière que le gaz mélangé puisse @tre envoyé dans chaque tour en vue de l'adsorption qui doit s'y effectuer, caractérisé en ce que les tours (19, 20, 21) comprennent des tuyaux (3a 3b-, 3c) d'aliimrantation de gaz mélangé et des tuyaux (4a, 4b, 4c, 5a, 5bb 5c,- 6a, 6b 6c) de sortie de gaz de cavité reliés par l'intermédiaire d'un tuyau collecteur commun (16, 17, 18} à leurs extrémités d'entrée, et des tuyaux (25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c) de sortie du gaz constituant ainsi que des tuyaux (27a, 27b, 27c, 28a, 28b, 28c) de décharge du gaz de cavité reli s par l'intermédiaire d'un tuyau collecteur ccnnun (22, 23, 24) à leurs extrémités de sortie, ence uea des valves (15a-15L, 29a-29Y) sont montées dans tous lesdits tuyaux alors que d'autres équipements tels que des réservoirs d'6- quilibre (10, 31, 34), des pompes à vide (36) et des com-. presseurs additionnels (14) sont prlvusdans la mesure o0 ils sont nécessaires aux conditions particulières de l'ali- mentation du gaz mélangé et aux exigences de fourniture des gaz constituants, et en ce que l'agencement de l'appa- reil est tel qu'il puisse mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes.: - f -_