[發明專利]低露點變壓吸附制氮機用吸附塔

在審

• 申請號: 201510528363.7
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105080288A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 許維忠;王曉華;胡偉
• 申請（專利權）人: 江蘇嘉宇流體裝備有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;C01B21/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 孟阿妮;郭棟梁

技術領域

本發明涉及技術變壓吸附制氮裝置領域，尤其涉及一種低露點變壓吸附制氮機用吸附塔。

背景技術

目前，在制氮裝置中應用最廣泛的是PSA制氮機，即變壓吸附制氮機，其以空氣為原料，以分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離。與傳統制氮機相比，它具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快、能耗低，產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點，已漸漸成為用戶的首選。

現行的PSA制氮機大都采用簡單復合床工藝，只能一次制取露點為-40℃的氮氣，要想制取-60℃及以上的氮氣只能在成品氮氣管線上增加氮氣干燥器，高露點干燥器大都采用變壓吸附(PSA)集合變溫吸附(TSA)的工藝，不僅工藝復雜，故障點多，投資巨大，而且要消耗寶貴的成品氮氣和電能，如氮氣消耗量約5％，電能消耗每百立方約12KW。

發明內容

在下文中給出關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

本發明的目的在于提供一種低露點變壓吸附制氮機用吸附塔。

本發明提供的低露點變壓吸附制氮機用吸附塔包括原料空氣入口和氮氣出口，還包括氧氮分離區和用于干燥氣體的吸附區，氧氮分離區內設有吸附劑，吸附區包括第一吸附區和第二吸附區，第一吸附區位于氧氮分離區的下方，第二吸附區位于氧氮分離區的上方。

與現有技術相比，本發明提供的低露點變壓吸附制氮機用吸附塔具有如下優點：

1、通過在吸附塔的內部劃分第一吸附區、氧氮分離區及第二吸附區，實現初級除水、氧氮分離、高精度除水的功能，從而實現直接制取低露點氮氣的目，克服了傳統制取低露點氮氣復雜的工藝，減少了寶貴的氮氣及電能的能耗。

2、可利用低露點變壓吸附制氮機產生的再生氣，如排出氧氣和少量氮氣時可帶走水分，實現再生干燥劑，且不增加制氮機的能耗，突破了傳統制氮機的不足，有廣泛的實用性。

附圖說明

參照下面結合附圖對本發明實施例的說明，會更加容易地理解本發明的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本發明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。

圖1為本發明實施例提供的低露點變壓吸附制氮機用吸附塔。

附圖標記說明：

1-原料空氣入口2-氮氣出口3-氮氧分離區

4-第一吸附區5-第二吸附區6-第一擾流層

7-第二擾流層

具體實施方式

下面參照附圖來說明本發明的實施例。在本發明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。

如圖1所示，本實施例提供的低露點變壓吸附制氮機用吸附塔包括原料空氣入口1和氮氣出口2，還包括氧氮分離區3和用于干燥氣體的吸附區，氧氮分離區3內設有吸附劑，吸附區包括第一吸附區4和第二吸附區5，第一吸附區4位于氧氮分離區3的下方，第二吸附區5位于氧氮分離區3的上方。

在本實施例中，原料空氣入口1位于整個吸附塔的下端，氮氣出口2位于整個吸附塔的下端。吸附塔包括氧氮分離區3和用于干燥氣體的吸附區，其中氮氧分離區中包括吸附劑，其用來吸附空氣中的氧氣；吸附區包括位于氮氧分離區上方的第二吸附區5和位于氮氧分離區3下方的第一吸附區4，第一吸附區4用來空氣預吸附，第二吸附區5用來深度干燥產生的氮氣。整個吸附塔可實現初級除水、氧氮分離、高精度除水的功能，從而實現直接制取低露點氮氣的目，克服了傳統制取低露點氮氣復雜的工藝，減少了寶貴的氮氣及電能的能耗。同時，在排出吸附塔內的氧氣和少量氮氣時，可帶走水分，實現再生干燥劑，且不增加制氮機的能耗，突破了傳統制氮機的不足，有廣泛的實用性。

優選地，吸附劑為碳分子篩。