[發(fā)明專利]一種用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410558341.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104324688A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 章有虎;陳環(huán)琴;張國興;王晉
• 申請（專利權）人: 杭州中泰深冷技術股份有限公司
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

???本發(fā)明涉及一種用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能系統(tǒng)及方法，特別是針分子篩再生節(jié)能方法。此外，本發(fā)明還涉及分子篩再生工藝方法。

背景技術

本行業(yè)一直采用外部熱源、冷源來控制氮氣溫度，每個換熱器都需要配置外部熱源、冷源，造成較高能耗。傳統(tǒng)工藝流程圖見附圖2，傳統(tǒng)流程為：30-50℃低溫低壓氮氣通過第一換熱器13，在外部熱源的加熱下，以200-220℃高溫低壓出第一換熱器13,200-220℃高溫低壓氮氣進入分子篩吸附器，完成分子篩再生，出分子篩吸附器16的200-220℃的低壓氮氣進入第二換熱器14，在外部冷源的冷卻下，以30-50℃低溫流出第二換熱器14。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能系統(tǒng)及方法。

所述的用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能系統(tǒng)包括第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、分子篩吸附器；第三換熱器高溫氮氣出口、第一換熱器、分子篩吸附器、第三換熱器高溫氮氣入口順次相連，第三換熱器低溫氮氣出口與第二換熱器高溫氮氣入口相連。

所述的第三換熱器包括管箱、管程接管、管板、殼程接管、筒體、傳熱管、排氣口、封頭、折流板、支座、排流口、隔板；筒體一端經(jīng)管板與管箱通過螺栓固定，筒體另一端與封頭相連，管箱上設有管程接管，筒體上設有殼程接管、排氣口、支座、排流口，管板上設有傳熱管并固定在折流板上。

所述系統(tǒng)的用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能方法包括以下步驟：

1）將30-50℃的低壓氮氣經(jīng)第三換熱器，被經(jīng)過分子篩吸附器的氮氣加熱到160-180℃；

2）將160-180℃低壓氮氣進入第一換熱器，與高壓蒸汽換熱，在第一換熱器中的低壓氮氣再次被加熱到200-220℃，被加熱到200-220℃的低壓氮氣進入分子篩吸附器，將分子篩吸附器中的分子篩再生后，低壓氮氣180-200℃出分子篩吸附器；

3）180-200℃低壓氮氣進入第三換熱器，與30-50℃的低壓氮氣換熱冷卻至50-70℃出第三換熱器；

4）50-70℃的低壓氮氣繼續(xù)進第二換熱器，與冷卻水換熱，最終30-50℃低壓氮氣出第二換熱器。

使用本發(fā)明，在傳統(tǒng)工藝使用2個需要配置外部熱源、冷源的換熱器基礎上，增加一個無需外部熱源、冷源的換熱器。內(nèi)部兩股不同溫度的氮氣在增加的換熱器中進行溫度交換，無需外部熱源、冷源而達到各自所需的溫度。繼而實現(xiàn)了分子篩再生及節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1為用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能方法的流程圖；

圖2為傳統(tǒng)低壓氮氣進行分子篩再生方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明的第三換熱器的結構示意圖；

圖中，管箱1、管程接管2、管板3、殼程接管4、筒體5、傳熱管6、排氣口7、封頭8、折流板9、支座10、排流口11、隔板12、第一換熱器13、第二換熱器14、第三換熱器15、分子篩吸附器16。

具體實施方式

????如圖1所示，用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能系統(tǒng)包括第一換熱器13、第二換熱器14、第三換熱器15、分子篩吸附器16；第三換熱器15高溫氮氣出口、第一換熱器13、分子篩吸附器16、第三換熱器15高溫氮氣入口順次相連，第三換熱器15低溫氮氣出口與第二換熱器14高溫氮氣入口相連。各個設備之間通過高溫氣體專用管道相連，且要做好保溫措施，同時在接頭處做好密封，避免泄露。

如圖3所示，所述的第二換熱器14包括管箱1、管程接管2、管板3、殼程接管4、筒體5、傳熱管6、排氣口7、封頭8、折流板9、支座10、排流口11、隔板12；筒體5一端經(jīng)管板3與管箱1通過螺栓固定，筒體5另一端與封頭8相連，管箱1上設有管程接管2，筒體5上設有殼程接管4、排氣口7、支座10、排流口11，管板3上設有傳熱管6并固定在折流板9上。折流板9的設置，一方面起到支撐傳熱管6的作用，一方面可以引導筒體5內(nèi)流體上下翻越式前進，增加了兩種液體的換熱行程，提高了換熱效率，設置排流口11的目的是當換熱器不使用時，方便講筒體5內(nèi)殘余的流體排出，排流口11應做好密封措施。設置排氣口7是為避免筒體5內(nèi)有氣體殘余而減小了筒體5內(nèi)流體的流量，導致?lián)Q熱效率降低，排氣口7應適當?shù)母咔壹殻苊馔搀w5內(nèi)流體濺出，當對氣體換熱時，需密封排氣口7。

用低壓氮氣進行分子篩再生節(jié)能方法包括以下步驟：

1）將40℃的低壓氮氣經(jīng)第三換熱器15，被經(jīng)過分子篩吸附器16的氮氣加熱到170℃；