[發明專利]一種變壓吸附制氮工藝方法

無效

• 申請號: 200910186039.6
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101700877A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 張文波;顏庭勇;尹泉生
• 申請（專利權）人: 張文波
• 主分類號: C01B21/04
• 分類號: C01B21/04;B01D53/047
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種變壓吸附制氮工藝方法。

背景技術

現有技術中，如圖1所示，變壓吸附制氮的工藝流程如下，空氣經空氣壓縮機1’后，被送入空氣儲罐2’，空氣從儲罐2’中輸出，進入過濾步驟，該過濾步驟由依次相連接的三個空氣過濾器3’和4’和5’、冷干機6’和活性碳過濾器7’實現，用于去除空氣中的水份、灰塵、油污等雜質，過濾后的壓縮空氣送入吸附塔，吸附塔中裝填了碳分子篩，碳分子篩在加壓的情況下可以將空氣中的氧氣吸附，剩余的未被吸附的氮氣被收集起來，經過凈化處理后即成為產品氮氣，被送入氮氣儲罐13’中存儲。碳分子篩在減壓時可以將所吸附的氧氣排放回環境空氣中，實現碳分子篩的再生，這樣在下一次加壓時碳分子篩又可以吸附氧氣并制取氮氣。圖1中，吸附塔有兩個，第一吸附塔8’和第二吸附塔9’，活性碳過濾器7’的輸出管道上連接有主進口閥10’，主進口閥10’的輸出管路與第一吸附塔8’之間連接有第一分進口閥11’，主進口閥10’的輸出管路與第二吸附塔9’之間連接有第二分進口閥12’，氮氣儲罐13’的輸入管路上連接有主出口閥14’，第一吸附塔8’與主出口閥14’的輸入管路之間連接有第一分出口閥15’，第二吸附塔9’與主出口閥14’的輸入管路之間連接有第二分出口閥16’，第一吸附塔8’和第二吸附塔9’上分別連接有第一放壓閥17’和第二放壓閥18’，兩個吸附塔8’和9’交替循環工作，工作流程依次為吸附、均壓降、放壓、均壓升和充壓，交替循環工作流程如下：主進口閥10’、第一分進口閥11’、第一分出口閥15’、主出口閥14’打開，壓縮空氣進入第一吸附塔8’，空氣中的氧氣被吸附，得到產品氮氣，此時，第二放壓閥18’打開，第二吸附塔9’放壓，第二吸附塔9’中放出的氣體(主要是氧氣)經消音器19’后放入大氣。然后主進口閥10’、主出口閥14’關閉，第二放壓閥18’關閉，第一分進口閥11’、第二分進口閥12’打開，第一分出口閥15’、第二分出口閥16’打開，實現第一吸附塔8’、第二吸附塔9’之間均壓，這樣第一吸附塔8’完成均壓降，第二吸附塔9’完成均壓升，主進口閥10’、第一分進口閥11’、第一分出口閥15’、主出口閥14’關閉，第一放壓閥17’打開，第一吸附塔8’實現放壓，放出的氣體經消音器19’后放入大氣。主進口閥10’、第二分進口閥12’、第二分出口閥16’、主出口閥14’打開，壓縮空氣進入第二吸附塔9’，空氣中的氧氣被吸附，得到產品氮氣，這樣兩個吸附塔8’和9’完成一個工作循環。在上述的制氮整個工藝流程中，如果需要快速生產氮氣，則要求空氣儲罐快速大量地提供壓縮空氣，當壓力較大的壓縮空氣快速穿過過濾器時，過濾器的濾芯很容易被沖破，損壞過濾器，而且壓縮空氣中雜質如水份、灰塵、油污等，會進入吸附塔中，污染吸附劑，降低吸附劑碳分子篩的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種將空氣壓縮入空氣儲罐步驟放在過濾步驟之后的變壓吸附制氮工藝方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種變壓吸附制氮工藝方法，該方法包括以下步驟：

(1)空氣經壓縮后，過濾，去除掉空氣中的雜質；

(2)過濾后的空氣壓縮進入空氣儲罐；

(3)壓縮空氣從所述空氣儲罐輸出進入吸附塔，空氣中的氧氣經由所述吸附塔吸附后，氮氣進入氮氣儲罐儲存。

在上述步驟(3)中，吸附塔有兩個，第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔與所述空氣儲罐之間連接有第一進口閥，所述第一吸附塔與所述氮氣儲罐之間連接有第一出口閥，所述第二吸附塔與所述空氣儲罐之間連接有第二進口閥，所述第一吸附塔與所述氮氣儲罐之間連接有第二出口閥，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔的上部之間連接有均壓閥，下部之間也連接有均壓閥，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔上分別連接有第一放壓閥和第二放壓閥。

由于本發明采用了以上的技術方案，其優點如下：由于空氣先經過濾，再壓縮入空氣儲罐，壓縮空氣從儲罐輸出送往吸附塔，則空氣壓縮入空氣儲罐步驟放在過濾步驟之后，吸附步驟之前，這樣當要求快速生產氮氣時，空氣儲罐可以對吸附塔快速充壓，連續生產氮氣的速度加快，得到的氮氣純度高，而且空氣儲罐在快速輸出大量空氣時，由于空氣儲罐步驟放在過濾步驟之后，則不會對過濾器的濾芯產生任何損壞，空氣的過濾步驟中過濾器可以平穩的工作，向空氣儲罐中平穩地壓入空氣，保證壓縮空氣得到充分的過濾，盡可能地去除掉空氣中的雜質，防止混入產品氮氣中，更重要的是，雜質如水份、油污、灰塵等在過濾器中被充分地過濾，防止雜質進入吸附塔的碳分子篩中，避免對吸附劑造成污染，延長吸附劑碳分子篩的使用壽命。

附圖說明