一種節能型變壓吸附氣體分離裝置的製作方法

2023-05-08 21:16:36

專利名稱：一種節能型變壓吸附氣體分離裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體分離裝置，尤其是涉及一種雙塔式變壓吸附氣體分離裝置。
背景技術：
變壓吸附氣體分離裝置由壓縮空氣淨化和氧氮分離組件2個主要組成部分，而壓縮空氣淨化組件主要是有吸附式乾燥機(或冷凍乾燥機、吸乾機)組成。吸附式乾燥機和吸附塔的原理是利用乾燥劑表面與空氣中水蒸氣分壓取得平衡的特性，將空氣中的水分吸附，從而達到去除壓縮空氣中水份的目的，乾燥機為雙塔結構， 當空氣流經一個塔被乾燥時，另一個塔則通過微量乾燥的壓縮空氣，採取降壓、吹洗的方法，使已經吸附了水份的乾燥劑進行解吸再生，即乾燥劑解吸並將水份排出機外，雙塔交替連續工作輸出乾燥潔淨的壓縮空氣。氧氮分離組件原理是利用吸附劑對吸附質在不同的分壓下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，並且在一定壓力下對被分離的氣體混合物的各組分有選擇吸附的特性， 一個塔加壓吸附除去原料氣中的雜質組分，另一個塔則通過一定量的產品氣，採取降壓、吹洗的方法脫附這些雜質而使吸附劑獲得再生。 現有市場上的氣體分離裝置(如圖1所示)的壓縮空氣淨化部分採用的是冷凍乾燥機、微熱再生吸附式壓縮空氣乾燥裝置和無熱吸附式壓縮空氣乾燥裝置，這些裝置的缺點是1.冷凍乾燥機的乾燥效果不好，露點一般僅能達到為_20°C，而且還有耗電，適應環境的能力較差。2.微熱再生吸附式壓縮空氣乾燥裝置，需要加熱微量的壓縮空氣，能耗較高，而且需耗4-6%的再生壓縮空氣。經乾燥後的壓縮空氣露點可達到_40°C以上。3.無熱再生吸附式壓縮空氣乾燥裝置，需要耗8-10%的再生壓縮空氣，露點可以達到-20°C以上。
發明內容本實用新型主要是解決現有技術所存在的能耗大，浪費壓縮空氣的技術問題，提供一種能耗小，不需要額外浪費壓縮空氣的節能型變壓吸附氣體分離裝置。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，包括吸乾機、分離機，吸乾機包括吸乾A塔、吸乾B塔以及相應管路， 分離機包括分離A塔、分離B塔以及相應管路，其特徵在於所述的分離A塔和分離B塔的進氣管路之間分別設有吹掃管、進氣管和放空管，吹掃管上設有兩個吹掃閥、進氣管上設有兩個進氣閥、放空管上設有兩個放空閥；所述的吸乾A塔和吸乾B塔的出氣管路之間設有出氣管和吹掃進氣管，出氣管上設有兩個出氣單向閥，吹掃進氣管上設有兩個吹掃單向閥，所述的兩個出氣單向閥之間的管路通過一個引導管與兩個進氣閥之間的管路相連通，兩個吹掃單向閥之間的管路通過一個引導管與兩個吹掃閥之間的管路相連通。分離A塔或B塔進行再生吹掃時，將部分產品氣引入該再生塔中，對該再生塔進行吹掃，吹掃後的氣體受到加熱並通過相應吹掃閥——引導管——吹掃進氣管——相應吹掃單向閥——吸乾A塔(或B 塔)的路線利於吹掃後的廢氣對吸乾機進行吹掃，以達到對吸乾A塔(或B塔)再生的目的。 變壓吸附氣體分離裝置的氧氮分離組件對壓縮空氣的要求一般為常壓露點_20°C以上，產品氣的常壓露點為-45°C以上，一定量的產品氣(再生氣)通過氧氮分離組件後的常壓露點為_30°C以上，大於經過吸乾機乾燥後的壓縮空氣，滿足吸乾機吹掃用氣的要求。能耗是變壓吸附氣體分離裝置的主要成本，而壓縮空氣的能耗佔設備能耗的90%以上，而吸乾機組件部分和氧氮分離組件的容器的放空量是一定的，因為容器直徑和吸附周期是固定的，而利用氧氮分離組件的再生氣來再生吸乾機的吸附劑，這就減少了 8-10%壓縮空氣，降低了設備的能耗，降低了設備的成本。作為優選，所述的吸乾A塔和吸乾B塔的進氣管路之間設有兩個原氣進氣閥和兩個吸乾放空閥，主原氣進氣管與所述的兩個原氣進氣閥之間的的管路相連通，兩個吸乾放空閥與一個吸乾器吹掃排氣管相連，吸乾器吹掃排氣管的末端設有一個消音器。作為優選，所述的兩個放空閥與一個放空管路相連，放空管路的末端設有一個消首器。作為優選，所述的分離A塔和分離B塔的出氣管路之間設有成品出氣管和再生進氣管，成品出氣管上設有兩個成品出氣閥，兩個成品出氣閥之間設有一個成品收集管；再生進氣管上設有兩個單向閥，兩個單向閥之間的管路與一個成品回流管路相連，成品回流管路與所述的成品收集管相連。作為優選，所述的成品回流管上設有一個調壓閥。一定量的產品氣(再生氣)通過調壓閥TV210的調到0. 3MPa左右，通過調節截止閥使產品氣的流量控制在一定範圍內，進入排空後的吸附塔，打開進入吸乾機部分的氣動閥，使一定量的產品氣(再生氣)通過吸附飽和的吸附劑。本實用新型的帶來的有益效果是，解決了現有技術所存在的能耗大，浪費壓縮空氣的技術問題，實現了一種能耗小，不需要額外浪費壓縮空氣的節能型變壓吸附氣體分離
直ο

附圖1是現有技術的一種結構示意圖；附圖2是本實用新型的一種結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例如圖2所示，本實用新型是一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，包括吸乾機、分離機，吸乾機包括吸乾A塔3、吸乾B塔4以及相應管路，分離機包括分離A塔1、分離 B塔2以及相應管路，分離A塔1和分離B塔2的出氣管路之間設有成品出氣管22和再生進氣管23，成品出氣管22上設有兩個成品出氣閥25，兩個成品出氣閥25之間設有一個成品收集管20 ；再生進氣管23上設有兩個單向閥沈，兩個單向閥沈之間的管路與一個成品回流管21路相連，成品回流管路21與所述的成品收集管20相連，成品回流管21上設有一個調壓閥27。分離A塔1和分離B塔2的進氣管路之間分別設有吹掃管5、進氣管6和放空管7，吹掃管5上設有兩個吹掃閥8、進氣管6上設有兩個進氣閥9、放空管7上設有兩個放空閥10，兩個放空閥10與一個放空管路18相連，放空管路的末端設有一個消音器19 ；所述的吸乾A塔3和吸乾B塔4的出氣管路之間設有出氣管11和吹掃進氣管12，出氣管11 上設有兩個出氣單向閥13，吹掃進氣管12上設有兩個吹掃單向閥14，所述的兩個出氣單向閥13之間的管路通過一個引導管與兩個進氣閥9之間的管路相連通，兩個吹掃單向閥14 之間的管路通過一個引導管與兩個吹掃閥之間的管路相連通。吸乾A塔和吸乾B塔的進氣管路之間設有兩個原氣進氣閥15和兩個吸乾放空閥16，主原氣進氣管17與所述的兩個原氣進氣閥15之間的的管路相連通，兩個吸乾放空閥與一個吸乾器吹掃排氣管相連，吸乾器吹掃排氣管的末端設有一個消音器。 本發明在使用過程中，將部分產品氣引入該再生塔中，對該再生塔進行吹掃，吹掃後的氣體受到加熱並通過相應吹掃閥——引導管——吹掃進氣管——相應吹掃單向閥——吸乾A塔(或B塔)的路線利於吹掃後的廢氣對吸乾機進行吹掃，以達到對吸乾A塔 (或B塔)再生的目的。變壓吸附氣體分離裝置的氧氮分離組件對壓縮空氣的要求一般為常壓露點-20°C以上，產品氣的常壓露點為_45°C以上，一定量的產品氣(再生氣)通過氧氮分離組件後的常壓露點為_30°C以上，大於經過吸乾機乾燥後的壓縮空氣，滿足吸乾機吹掃用氣的要求。能耗是變壓吸附氣體分離裝置的主要成本，而壓縮空氣的能耗佔設備能耗的 90%以上，而吸乾機組件部分和氧氮分離組件的容器的放空量是一定的，因為容器直徑和吸附周期是固定的，而利用氧氮分離組件的再生氣來再生吸乾機的吸附劑，這就減少了 8-10% 壓縮空氣，降低了設備的能耗，降低了設備的成本。
權利要求1.一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，包括吸乾機、分離機，吸乾機包括吸乾A塔 (1)、吸乾B塔(2)以及相應管路，分離機包括分離A塔(3)、分離B塔(4)以及相應管路，其特徵在於所述的分離A塔(1)和分離B塔(2)的進氣管路之間分別設有吹掃管(5)、進氣管 (6)和放空管(7)，吹掃管(5)上設有兩個吹掃閥(8)、進氣管(6)上設有兩個進氣閥(9)、放空管(7)上設有兩個放空閥(10)；所述的吸乾A塔(3)和吸乾B塔(4)的出氣管路之間設有出氣管(11)和吹掃進氣管(12)，出氣管(11)上設有兩個出氣單向閥(13)，吹掃進氣管 (12)上設有兩個吹掃單向閥(14)，所述的兩個出氣單向閥(13)之間的管路通過一個引導管與兩個進氣閥(9)之間的管路相連通，兩個吹掃單向閥(14)之間的管路通過一個引導管與兩個吹掃閥(8)之間的管路相連通。
2.根據權利要求1所述的一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，其特徵在於所述的吸乾 A塔(3)和吸乾B塔(4)的進氣管路之間設有兩個原氣進氣閥(15)和兩個吸乾放空閥(16)， 主原氣進氣管(17)與所述的兩個原氣進氣閥(15)之間的的管路相連通，兩個吸乾放空閥 (16)與一個吸乾器吹掃排氣管相連，吸乾器吹掃排氣管的末端設有一個消音器。
3.根據權利要求1所示的一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，其特徵在於所述的兩個放空閥(10)與一個放空管路相連，放空管路的末端設有一個消音器。
4.根據權利要求1或2或3所示的一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，其特徵在於所述的分離A塔(1)和分離B塔(2)的出氣管路之間設有成品出氣管(22)和再生進氣管(23)， 成品出氣管(22)上設有兩個成品出氣閥(25)，兩個成品出氣閥(25)之間設有一個成品收集管(20);再生進氣管(23)上設有兩個單向閥(26)，兩個單向閥之間的管路與一個成品回流管路(21)相連，成品回流管路(21)與所述的成品收集管相連。
5.根據權利要求4所示的一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，其特徵在於所述的成品回流管上設有一個調壓閥(27 )。
專利摘要本實用新型涉及一種節能型變壓吸附氣體分離裝置，包括吸乾機、分離機，分離A塔和分離B塔的進氣管路之間分別設有吹掃管、進氣管和放空管，吹掃管上設有兩個吹掃閥、進氣管上設有兩個進氣閥、放空管上設有兩個放空閥；所述的吸乾A塔和吸乾B塔的出氣管路之間設有出氣管和吹掃進氣管，出氣管上設有兩個出氣單向閥，吹掃進氣管上設有兩個吹掃單向閥，所述的兩個出氣單向閥之間的管路通過一個引導管與兩個進氣閥之間的管路相連通，兩個吹掃單向閥之間的管路通過一個引導管與兩個吹掃閥之間的管路相連通。它是一種能耗小，不需要額外浪費壓縮空氣的節能型變壓吸附氣體分離裝置。
文檔編號C01B21/04GK202237710SQ20112035968
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者夏建偉, 李勤, 盛之圭, 胡莎莎, 董潔丹, 黃光玉 申請人:浙江勤策空分設備有限公司