[實(shí)用新型]一種具有均壓罐的真空變壓吸附制氧系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720966604.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207324435U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊炯良;胡學(xué)奎;梁勇;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊炯良
• 主分類號(hào): B01D53/047
• 分類號(hào): B01D53/047;C01B13/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有均壓罐的真空變壓吸附制氧系統(tǒng)，本實(shí)用新型設(shè)置一個(gè)獨(dú)立集束管均壓罐，吸附飽和后的吸附塔與集束管均壓罐均壓，使吸附塔均出的均壓氣按氧濃由高到低連續(xù)進(jìn)入集束管均壓罐暫存；抽真空末期的吸附塔與集束管均壓罐均壓，使集束管均壓罐內(nèi)暫存均壓氣按氧濃由低到高連續(xù)進(jìn)入抽真空末期吸附塔，該均壓氣前段低氧濃部分作為沖洗氣被真空泵抽走，后段高氧濃部分留存塔內(nèi)從塔底到塔頂氧濃呈由低到高連續(xù)分布。本實(shí)用新型設(shè)置放空切換閥和自吸切換閥，利用吸附塔運(yùn)行中部分壓力能量和真空能量，使其底部自行放空和自吸空氣。本實(shí)用新型效果：提高系統(tǒng)氧氣回收率、降低鼓風(fēng)機(jī)和真空泵負(fù)荷，降低系統(tǒng)能耗和投資，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)供風(fēng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及變壓吸附氣體分離技術(shù)，特別是一種具有均壓罐的真空變壓吸附制氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)

真空變壓吸附制氧系統(tǒng)，是利用鼓風(fēng)機(jī)升壓原料空氣并將其送入吸附塔，利用吸附塔中裝填的不同吸附劑在高壓下對(duì)原料空氣中的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮?dú)猓∟2）進(jìn)行選擇性吸附，而未被吸附的氧氣（O2）成為系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品氣；在吸附劑吸附飽和時(shí)，采用真空泵對(duì)吸附塔抽真空降壓，使被吸附劑吸附的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮?dú)猓∟2）得到解吸，吸附劑獲得再生，利用多塔循環(huán)獲取較高氧濃度（60~93%）的富氧氣產(chǎn)品。

現(xiàn)有的真空變壓吸附制氧系統(tǒng)，通常由鼓風(fēng)機(jī)、真空泵、切換閥、兩個(gè)相同的吸附塔（A、B）、產(chǎn)品氣緩沖罐、控制裝置和管路等構(gòu)成。吸附塔內(nèi)從底部到頂部逐次裝填有吸附水（H2O）的吸附劑（如活性氧化鋁、硅膠、沸石）、吸附二氧化碳（CO2）的吸附劑（如活性炭、硅膠、沸石）和吸附氮?dú)猓∟2）的吸附劑（如鋰基分子篩Li-X）。

為了使原料空氣均勻進(jìn)入吸附床層與床層中裝填的吸附劑均勻傳質(zhì)吸附和床層中未被吸附的氧氣（O2）均勻從吸附床層流出，通常在吸附塔（A、B）的構(gòu)造中，吸附塔底部和頂部均設(shè)有氣體分布器，相應(yīng)氣體分布器均占有一定的空置體積；吸附劑在吸附塔內(nèi)裝填堆積時(shí)，吸附劑顆粒之間存在一定空置體積。

來(lái)自大氣的原料空氣，經(jīng)空氣過(guò)濾器除去粉塵等固體顆粒后，進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行升壓，升壓后的原料空氣由切換閥分別循環(huán)送入吸附塔（A、B），原料空氣中的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮?dú)猓∟2）在吸附塔（A、B）內(nèi)被相應(yīng)的吸附劑逐次吸附，原料空氣中的氧氣（O2）作為非吸附組分從吸附塔（A、B）塔頂流出，經(jīng)切換閥進(jìn)入產(chǎn)品氣緩沖罐，成為系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品氣，此過(guò)程為吸附產(chǎn)氧過(guò)程。

在吸附塔A吸附飽和時(shí)，吸附塔A處于最高壓力狀態(tài)，吸附塔A內(nèi)壓力通常處于120~160kpa.A之間，吸附塔A內(nèi)氧氣濃度梯度為：塔底為空氣氧濃度21%左右逐漸過(guò)渡到塔頂60~90%（吸附末端產(chǎn)品氧氣濃度）。在吸附塔A吸附飽和時(shí)，吸附塔B正好接近或處于抽真空末端，吸附塔B內(nèi)壓力通常處于40~60kpa.A之間，吸附塔B內(nèi)氧氣濃度梯度為：塔底為8~11%逐漸過(guò)渡到塔頂60~90%。

現(xiàn)有的真空變壓吸附制氧系統(tǒng)，為了提高吸附效率和增加系統(tǒng)產(chǎn)氧能力，均將吸附塔吸附飽和后吸附塔內(nèi)的吸附末端高壓氣作為均壓氣，利用抽真空末端的吸附塔對(duì)其進(jìn)行均入回收，回收至抽真空末端的吸附塔的均壓氣，其中少量作為沖洗氣被真空泵抽走排至大氣，剩余大部分作為置換氣留存塔內(nèi)回收，并置換出抽真空塔下部的低氧濃廢氣，具體實(shí)施通常采用以下3種方法：