[實用新型]一種同時制取氮氧氣體的變壓吸附系統

有效

• 申請號: 201720374130.0
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN206985703U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 馬光俊;王林;宋筱露;董靜
• 申請（專利權）人: 成都華西堂環保科技有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;C01B21/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙)51211
• 代理人: 向丹

技術領域

本實用新型是一種同時制取氮氧氣體的變壓吸附系統，具體涉及利用變壓吸附實現同時制取氮氧氣體的工藝系統，屬于氣體制備技術領域。

背景技術

變壓吸附工藝是以空氣為原料，利用高效能、高選擇的固體吸附劑對空氣中氮、氧不同的吸附性能，在常溫下變壓吸附制取氮氣的過程。加壓時，吸附劑對氧優先吸附，而氮則被富集成高純度氣體，這一過程稱之為吸附；降低壓力使吸附劑解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。現有技術中，變壓吸附通常使用兩塔并聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，即可可實現空氣中氮氧的連續分離。例如：

現有專利文獻CN1730383A（變壓吸附連續制氧方法，2006.2.8）公開了一種以空氣為原料變壓吸附連續制氧，并同時獲得氮氣的方法，采用至少三個裝填有吸附劑的吸附塔組成變壓吸附系統，原料空氣首先進入吸附塔A，空氣中的水分和氮被吸附并產生富氧氣（吸附步驟1），所產生的富氧氣進入吸附塔B再次吸附富氧氣中的氮獲得產品氧氣（吸附步驟2），之后系統自動切換到吸附步驟2，吸附步驟2完成后，自動切換到進入均壓降步驟，經解吸后進入均壓升步驟后，再進入吸附步驟1，在最高次吸附步驟完成進入均壓步驟時原料空氣進入處于次高次吸附步驟的吸附塔，以使原料空氣的輸入和產品氧氣的輸出保持連續，照此循環連續運行得到產品氧氣和氮氣。

現有專利文獻CN206033226U（一種新型高純制氧制氮兩用裝置，2017.03.22）公開了分別由吸附塔A、吸附塔B、過濾器A組成的制氮系統和制氧系統，過濾器A通過氮氣管分別與吸附塔A、B的頂部連接，所述吸附塔A、B的頂部之間、底部之間均通過均壓管連接，進氣口分別與吸附塔A、B的底部連接，排氣口分別與吸附塔A、B的底部連接，制氮系統與制氧系統中吸附塔內使用的吸附劑不同，且制氮系統的排氣口與制氧系統中的進氣口連接。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種同時制取氮氧氣體的變壓吸附系統，該變壓吸附系統利用吸附、解析原理，采用依次相連的制氧系統和氮氣系統同時制備氧氣和氮氣，適用于制備高純度富氧氣體與質量指標滿足99%以上的氮氣，系統設置有排氣閥，能實現系統同時控制氧氣和氮氣流量和濃度的目的，利于工業化生產。

本實用新型的另一目的在于還提供了一種同時制取氮氧氣體的變壓吸附系統，該變壓吸附系統中制氧系統采用變壓吸附裝置，制氮系統采用除雜裝置，可適用于制備高純度富氧氣體與質量指標滿足90%以上的氮氣。

本實用新型通過下述技術方案實現：一種同時制取氮氧氣體的變壓吸附系統，包括制氧系統和制氮系統，所示制氧系統和制氮系統均為吸附塔和解析塔組成的變壓吸附裝置，制氧系統進氣口連接大氣，制氧系統排氣口連接氧氣儲備裝置，制氧系統解析氣出口連接制氮系統進氣口，制氮系統排氣口連接氮氣儲備裝置，在制氧系統解析氣出口與制氮系統進氣口之間設排氣閥。

所述制氧系統為VPSA變壓吸附裝置或PSA變壓吸附裝置。

所述制氮系統為PSA變壓吸附裝置。

在所述制氮系統進氣口處設進口閥。

所示制氧系統為吸附塔和解析塔組成的變壓吸附裝置，所述制氮系統為除雜裝置，制氧系統進氣口連接大氣，制氧系統排氣口連接氧氣儲備裝置，制氧系統解析氣出口連接除雜裝置進氣口，除雜裝置排氣口連接氮氣儲備裝置，在制氧系統解析氣出口與除雜裝置進氣口之間設排氣閥。

所述制氧系統為VPSA變壓吸附裝置或PSA變壓吸附裝置。

在所述除雜裝置進氣口處設進口閥。

所述制氮系統還包括變壓吸附制氮裝置，所述變壓吸附制氮裝置設于制氧系統解析氣出口與氮氣儲備裝置之間且與除雜裝置并聯，在變壓吸附制氮裝置的并聯支路上設閥門K2，在除雜裝置的并聯支路上設閥門K2。

在所述除雜裝置排氣口與變壓吸附制氮裝置之間設閥門K3，在所述除雜裝置排氣口與氮氣儲備裝置之間設閥門K4。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

（1）本實用新型采用依次相連的制氧系統和制氮系統可同時制得氮氧系統，制氧系統采用變壓吸附裝置，通過常壓吸附、真空解析可得到高純度富氧氣體，同時解析出純度達到90%以上的氮氣，根據所需氮氣質量指標的要求選擇制氮系統，或同樣采用變壓吸附裝置，或采用除雜裝置，可用于制備質量指標滿足99%以上或90%以上的氮氣，適用范圍廣。