[發明專利]低成本變壓吸附空分流程工藝及應用的變壓吸附空分設備

有效

• 申請號: 200910100711.5
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101612508A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 陳孝通;余立華;江昱
• 申請（專利權）人: 溫州瑞氣空分設備有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 溫州新甌專利事務所
• 代理人: 黃 捷

技術領域：本發明涉及一種變壓吸附氣體空分流程工藝，同時涉及一種變壓吸附空分設備。

背景技術：一般的變壓吸附空分流程工藝在工作過程中，變壓吸附裝置的尾氣和床層分子篩的再生氣都被放空，浪費較多，而配套的無熱再生干燥裝置必須單獨用氣再生，用氣量大，能耗高，整個變壓吸附空分設備的運行成本較高，影響推廣使用。而且，一般的變壓吸附空分設備的閥門控制裝置復雜，閥門數量多，設備成本較高，運行控制不夠方便。

發明內容：針對現有技術的不足，本發明提供一種可減少運行使用成本的變壓吸附空分工藝，本發明同時提供一種實施該工藝的變壓吸附空分設備。

本發明的流程工藝將壓縮空氣經冷卻、過濾、干燥后，再變壓吸附進行空氣分離，生產出成品氣，其特征為：將干燥裝置中的干燥塔和變壓吸附裝置的吸附塔分別對應串聯使用，工作狀態的干燥塔和吸附塔聯合工作，生產出的成品氣部分被引流逆向回吹再生狀態的吸附塔及干燥塔進行再生，再生的廢氣排空；吸附完成后，工作狀態的吸附塔和干燥塔中的氣體均壓至再生狀態的干燥塔和吸附塔中回收利用，然后切換吸附塔和干燥塔的再生-工作狀態，周期性循環進行。

本發明的空分設備包括管路連接的空壓機、冷卻器和過濾器，過濾器通過閥門控制裝置連接變壓吸附裝置，每一吸附塔的進口端均串聯有干燥塔構成干燥-吸附聯合單元，各吸附塔的出口端通過閥門連通構成成品氣回吹再生導流通路。

本發明將吸附塔的床層和干燥塔的床層串聯使用，可以利用吸附塔的放空尾氣和再生氣來再生干燥塔，節約用氣量，減少能耗，流程工藝合理，運行成本降低。而且，空分設備中減少了單獨使用無熱再生干燥裝置的閥門控制系統，節省了硬件設備成本，提高了控制效果。

本發明的空分設備中的閥門控制裝置可采用五口以上的多位閥，一般采用兩位五通閥或三位五通閥，這樣可以用一只閥門替代實現兩只進氣閥和兩只排氣閥的控制作用，更加降低設備成本。空壓機還可以采用無油空壓機，這樣無需進行除油配置，提高空分生產的質量。

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。

附圖說明：圖1是實施例1的空分設備結構示意圖；

圖2是實施例2的空分設備結構示意圖。

具體實施方式：實施例1：如圖1所示，空壓機1、冷卻器2和過濾器3管路連接，過濾器3通過多位閥6連接變壓吸附裝置。每一吸附塔5的進口端均串聯有干燥塔4構成干燥-吸附聯合單元，各吸附塔5的出口端通過閥門7連通構成成品氣回吹再生導流通路。本實施例采用雙塔式變壓吸附裝置，吸附塔5A或5B也可以分別由多個小吸附塔連接組成等效裝置。干燥塔4A或4B也同樣可以分別由多個小干燥塔組成，效果是等同的。本實施例的多位閥6采用三位五通閥，兩端由電磁閥SV1和SV2控制。

設備運行時，無油空壓機1輸出的壓縮空氣經過冷卻器2冷卻后，經過過濾器3過濾凈化，將液態水和固體雜質濾除。電磁閥SV1開啟，壓縮空氣進入干燥塔4B和吸附塔5B的串聯聯合單元進行空分運行，本實施例是空分生產氧氣，成品氧氣通過單向閥ZV2流出，同時一部分氧氣通過閥門7回吹流入干燥塔4A和吸附塔5A的串聯床層進行吹掃再生，再生廢氣通過消聲器8放空。當干燥塔4B和吸附塔5B的串聯床層吸附完成之后，電磁閥SV1、SV2關閉或電磁閥SV1、SV2同時開啟，使多位閥6處于全封狀態，同時電磁閥SV4開啟，將干燥塔4B和吸附塔5B的串聯聯合單元的富氧氣體均壓到干燥塔4A和吸附塔5A的串聯聯合單元中回收利用。之后電磁閥SV4關閉，電磁閥SV2開啟，壓縮空氣進入干燥塔4A和吸附塔5A的串聯聯合單元進行產氧運行，氧氣通過單向閥ZV1流出，同時一部分氧氣通過閥門7流入干燥塔4B和吸附塔5B的串聯床層進行吹掃再生，廢氣通過消聲器8放空。當干燥塔4A和吸附塔5A的串聯床層吸附完成之后，電磁閥SV1、SV2關閉或電磁閥SV1、SV2同時開啟，使多位閥6處于全封狀態，同時電磁閥SV3開啟，將干燥塔4A和吸附塔5A的串聯聯合單元的富氧氣體均壓到干燥塔4B和吸附塔5B的串聯聯合單元中回收利用，之后電磁閥SV3關閉，電磁閥SV1開啟，這樣周期性循環運行。

本實施例的電磁閥SV1、SV2、SV3、SV4采用氣壓感應式，可以在冷卻器2的出口設一氣流支路，通過單向閥ZV3和蓄壓罐9對應控制各電磁閥，使電磁閥感應動作的壓力穩定，提高控制可靠性。

實施例2：如圖2所示，變壓吸附裝置的多位閥6采用兩位五通閥，由于兩位五通閥的各接口控制和三位五通閥不同，本實施例在兩位五通閥上還接有電磁閥SV5，其余結構及運行過程基本和實施例1相同。