[實用新型]基于PSA技術的高純、高壓制氣設備

有效

• 申請號: 201420142395.4
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN203829881U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 童學志;柳國慶;孫貴愛;繆忠輝;石盧文;梁璞玉;王雪楓;陳松;朱芳;朱永嘉
• 申請（專利權）人: 安徽華晶機械股份有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及氣體壓縮設備，具備涉及一種高純高壓制氣設備。

背景技術

工業氣體分離常用的變壓吸附氣體分離（PSA）設備一般由氣源壓縮機、氣液分離器、冷凍式干燥機、過濾器等原料氣預處理裝置，變壓吸附氣體分離裝置，產品氣純度分析儀、干燥（純化）裝置，增壓機，以及為平衡系統氣體流速和減小其系統壓力波動的氣源緩沖罐、產品氣緩沖罐（工藝罐）等組成；為了控制變壓吸附氣體分離裝置能輸出的合格的產品氣，只有通過產品氣純度分析儀、減壓閥和其它閥之間的聯調，確定輸出產品氣的流量后，并在系統內達到一定工作壓力時，變壓吸附氣體分離裝置才能輸出合格的產品氣，由于變壓吸附氣體分離設備在開始工作階段（或稱為啟動階段），輸出的產品氣都達不到純度要求，需要后續輸出能達到純度要求的產品氣，對產品氣緩沖罐和系統內的先期達不到純度要求的產品氣，進行充兌、置換，只能通過不合格產品氣排放管路白白的排空。

為了降低產品氣的單位成本，人們對變壓吸附氣體分離裝置進行改進，如中國專利號UN?201664568?U的PSA高效率開機裝置，也只能對開始工作階段的不合格的產品氣進行低效的利用，不能明顯縮短變壓吸附氣體分離裝置的系統準備時間，特別是在輸出的產品氣純度要求很高時，系統準備時間不能明顯縮短，甚至要超過120min。為了縮短變壓吸附氣體分離裝置的系統準備時間，人們對變壓吸附氣體分離裝置進行改進，如中國專利號UN?201394410的快速升高吸附塔壓力的變壓吸附裝置，通過增加流量控制器部分，改進傳統工藝，縮短變壓吸附塔的升壓時間，快速提高吸附塔的工作壓力，提高變壓吸附設備的產品氣質量，但也不能明顯縮短系統準備時間。

變壓吸附氣體分離設備用途廣泛，近些年來對于變壓吸附氣體分離設備的改進也很多，但實際情況是，沒有提供切實有效的系統準備時間短、能隨時快速分離出合格產品氣體的氣體分離系統控制方法。同時，用戶要求變壓吸附氣體分離設備能適應在多種工況條件下工作，對環境友好，并要求降低設備能耗、降低運行成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種基于PSA技術的高純、高壓制氣設備，其系統準備時間短、能隨時快速分離出合格產品氣體，運行成本低，對不同工況適應性強，工作環境友好。

為達到上述目的，本實用新型的基于PSA技術的高純、高壓制氣設備，包括氣源壓縮機，所述的氣源壓縮機經氣液分離器A、冷凍式干燥機、氣液分離器B、過濾器A與氣源緩沖罐連通，其特征在于：在過濾器A與氣源緩沖罐之間緊鄰氣源緩沖罐處設置有能控制閥前壓力的背壓閥A；在過濾器A與背壓閥A之間設置有氣源旁路，所述的氣源緩沖罐經氣源緩沖罐排氣管路、單向閥A與氣源旁路相通；所述的氣源旁路經閥A與變壓吸附氣體分離裝置連通；所述的變壓吸附氣體分離裝置經輸出管路、背壓閥B與產品氣緩沖罐連通，所述的產品氣緩沖罐經過濾器B連接有背壓閥C，所述的背壓閥C后連接有產品氣輸出裝置。

所述的產品氣輸出裝置包括低壓產品氣輸出裝置和中、高壓產品氣輸出裝置中的至少一個；所述的低壓產品氣輸出裝置包括經管道與背壓閥C連通的閥C；所述的中、高壓產品氣輸出裝置包括與背壓閥C直接連接的閥D、與閥D連接的產品氣增壓機，在產品氣增壓機后設置有單向閥C和閥F；在閥F與單向閥C之間，設置管路與閥E連通。

所述的背壓閥C與閥D之間設置有閥L，產品氣緩沖罐與閥L的排污管經氣體回收管路和單向閥D匯集到氣源壓縮機的二級進氣口。

在所述的閥F后設置有純化裝置，所述的純化裝置與閥G連通；純化裝置與閥G之間的管路上經閥H連接有中、高壓氣瓶。

所述的中、高壓氣瓶經減壓回充管路與背壓閥B的出口管路連通，所述的減壓回充管路上設置有閥I和減壓閥A。

所述的變壓吸附氣體分離裝置與背壓閥B之間并聯有置換氣旁路，所述的置換氣旁路上設置有單向閥B和節流閥。

所述的氣液分離器A、冷凍式干燥機、氣液分離器B、過濾器A的排污管和氣源緩沖罐的廢氣排放管匯集到廢液分離收集裝置，所述的廢液分離收集裝置上設置有消聲器。

在所述的過濾器B和背壓閥C之間設置有產品氣純度分析儀。

在所述的背壓閥C后經閥B、減壓閥B連接有檢測產品氣的流量計。

采用了上述技術方案后，其優點體現在：