[發明專利]變壓吸附制氧設備及方法

有效

• 申請號: 201410654595.2
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104340961A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 江昱;張軍
• 申請（專利權）人: 武漢恒業通氣體設備有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;B01D53/047
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及制氧機械及方法領域，更具體地，涉及一種變壓吸附制氧設備及方法。?

背景技術

變壓吸附空氣分離是一種空氣分離技術，主要是依靠分子篩（變壓吸附空氣分離設備的關鍵部件）在不同壓力下對空氣中各組份氣體的吸附容量和吸附速率的不同來達到將各組分氣體分離的目的。變壓吸附空氣分離設備分為制氮設備和制氧設備，廣泛應用于化工、電子、醫療、煤炭、冶金、食品儲存等行業。在變壓吸附空氣分離設備中，其關鍵部件分子篩是一種內部含有大量微孔的顆粒狀物質（如球型），因此怕油、水和粉塵。而現有技術中，出于成本和效益的考慮，一般都采用噴油螺桿式空壓機作為變壓吸附制氧設備的壓縮空氣源，故空壓機生產出的壓縮空氣內含有大量的油分和水分。因此，壓縮空氣在進入分子篩前要深度除水，除油，除塵。目前一般采用冷凍干燥機已經不能滿足其使用需求，必須采用吸附式干燥工藝才能滿足需要。由于吸附式干燥必須要用一部分原料氣來再生干燥塔中的干燥劑，其中無熱再生吸附式干燥機需要15%以上的原料氣用來再生，故使用吸附式干燥工藝的能耗比較高，限制了吸附式干燥工藝的推廣和使用。

此外，由于變壓吸附制氧設備使用的分子篩對水有非常強的親和力，所以制氧設備的放空尾氣的常壓露點非常低，通常在-55℃以下，非常適合做吸附式干燥機的再生氣，而在目前的變壓吸附式制氧工藝中，放空尾氣的壓力和流量都不夠穩定，且直接排放到大氣中，未能對放空尾氣充分利用。

常規的變壓吸附制氧設備一般采用單步均壓流程，要么吸附飽和的吸附塔的出口對再生完全的吸附塔出口進行均壓（即俗稱的“頂-頂均壓”），要么是吸附飽和的吸附塔的出口對再生完全的吸附塔入口進行均壓（即俗稱的“頂-底均壓”），而且均壓速度沒有有效控制，導致上述均壓流程不能有效地利用吸附飽和了的吸附塔中富氧空氣，而使空氣利用率不高，制氧單位能耗高。?

發明內容

本發明的目的在于克服上述變壓吸附制氧設備及方法的不足，提供一種空氣利用率高、空氣凈化徹底、制氧單位能耗低、設備可靠性高的變壓吸附制氧設備及方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種變壓吸附制氧設備，包括進氣管路、有熱再生吸附式干燥機、輸氣管路、變壓吸附制氧主機、成品氣輸出管路、再生管路，還包括尾氣回收罐，所述有熱再生吸附式干燥機包括第一干燥塔、第二干燥塔，第一干燥塔的入口與進氣管路連接，出口與輸氣管路連接，第二干燥塔的入口與進氣管路連接，出口與輸氣管路連接；

所述變壓吸附制氧主機包括第一吸附塔、第二吸附塔，第一吸附塔的入口通過第一管路與輸氣管路連接，出口與成品氣輸出管路連接，第二吸附塔的入口通過第二管路與輸氣管路連接，出口與成品氣輸出管路連接，所述第一吸附塔的出口通過第三管路與第二吸附塔的入口連接，所述第二吸附塔的出口通過第四管路與第一吸附塔的入口連接，第一吸附塔出口通過第五管路與第二吸附塔的出口相連，第一吸附塔的入口通過第六管路與再生管路相連，第二吸附塔的入口通過第七管路與再生管路相連，在各個管路上設置有可通斷閥門；

所述尾氣回收罐設置在再生管路上，尾氣回收罐的出口分別通過管道與第一干燥塔和第二干燥的出口連接。

所述第一吸附塔出口連接管道上設置有第一均壓孔板，所述第二吸附塔出口連接管道上設置有第二均壓孔板；所述第三管路上設置有第二均壓閥，所述第二均壓閥的入口通過管道與第一均壓孔板的出口連接，出口通過管道與第二吸附塔的入口連接；所述第四管路上設置有第三均壓閥，所述第三均壓閥的入口通過管道與第二均壓孔板的出口連接，出口與第一吸附塔的入口連接。

所述第一管路上設置有第一進氣閥，所述第一進氣閥的入口與輸氣管路連接，出口通過管道與第一吸附塔的入口連接；所述第二管路上設置有第二進氣閥，所述第二進氣閥的入口與輸氣管路連接，出口通過管道與第二吸附塔的入口連接；所述第五管路上設置有第一均壓閥，所述第一均壓閥的一端通過管道與第一均壓孔板的出口連接，另一端通過管道與第二均壓孔板的出口連接；所述第六管路上設置有第一放空閥，所述第一放空閥的入口通過管道與第一吸附塔的入口連接，出口與再生管路連接；所述第七管路上設置有第二放空閥，所述第二放空閥的入口通過管道與第二吸附塔的入口連接，出口與再生管路連接。