[實用新型]一種三塔真空變壓吸附制氧系統

有效

• 申請號: 201720966621.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207330361U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 楊炯良;胡學奎;梁勇;李偉
• 申請（專利權）人: 楊炯良
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;B01D53/053
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本實用新型公開了一種三塔真空變壓吸附制氧系統，包括吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C、吸大氣總管P1、放空總管P3、鼓風機AC、真空泵VP、產品緩沖罐VS1和用于保持產品氣進出一維流動的產品氣過渡罐VS2A、產品氣過渡罐VS2B、產品氣過渡罐VS2C，用于保持均壓氣進出一維流動的集束管均壓罐VS3；所述的吸大氣總管P1的出口端并聯有自吸切換閥V1A、自吸切換閥V1B和自吸切換閥V1C，自吸切換閥V1A、自吸切換閥V1B和自吸切換閥V1C的另一端分別與吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C的底部連接。本實用新型效果：提高產品氣氧濃度、吸附劑使用效率、系統氧氣回收率，降低鼓風機和真空泵負荷，降低系統能耗和投資，實現鼓風機連續供風。

技術領域

本實用新型涉及變壓吸附氣體分離技術，特別是一種三塔真空變壓吸附制氧系統。

背景技術

真空變壓吸附制氧系統，是利用鼓風機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原料空氣中的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮氣（N2）進行選擇性吸附，而未被吸附的氧氣（O2）成為系統生產的產品氣；在吸附劑吸附飽和時，采用真空泵對吸附塔抽真空降壓，使被吸附劑吸附的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮氣（N2）得到解吸，吸附劑獲得再生，利用多塔循環獲取較高氧濃度（60~93%）的富氧氣產品。

現有的真空變壓吸附制氧系統，通常由鼓風機、真空泵、切換閥、兩個相同的吸附塔（A、B）、產品氣緩沖罐、控制裝置和管路等構成。吸附塔內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）和吸附氮氣（N2）的吸附劑（如鋰基分子篩Li-X）。

為了使原料空氣均勻進入吸附床層與床層中裝填的吸附劑均勻傳質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）的構造中，吸附塔底部和頂部均設有氣體分布器，相應氣體分布器均占有一定的空置體積；吸附劑在吸附塔內裝填堆積時，吸附劑顆粒之間存在一定空置體積。

來自大氣的原料空氣，經空氣過濾器除去粉塵等固體顆粒后，進入鼓風機進行升壓，升壓后的原料空氣由切換閥分別循環送入吸附塔（A、B），原料空氣中的水（H2O）、二氧化碳（CO2）和氮氣（N2）在吸附塔（A、B）內被相應的吸附劑逐次吸附，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，經切換閥進入產品氣緩沖罐，成為系統生產的產品氣，此過程為吸附產氧過程。

現有的真空變壓吸附制氧系統，為了提高吸附效率和增加系統產氧能力，均將吸附塔吸附飽和后吸附塔內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其進行均入回收，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回收，并置換出抽真空塔下部的低氧濃廢氣，具體實施通常采用以下3種方法：