[發明專利]一種高效膜法制氧、制氮兩用裝置

在審

• 申請號: 201910084366.4
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109704283A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 姜天峰;姜政華;盧健友
• 申請（專利權）人: 山東千手緣環保科技有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;C01B21/04;B01D53/22;B01D53/26
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 梁翠榮

本發明公開了一種高效膜法制氧、制氮兩用裝置，包括底座和外殼，其特點是，所述的底座上設支架、真空泵、汽水分離器和折板式除濕器；在支架上設集成化膜組件，上設富氧出口和氮氣出口；所述的折板式除濕器和集成化膜組件上分別連接富氧出氣管路和富氧吸氣連接管路；所述的底座外設自潔式空氣過濾器，連接離心通風機，自潔式空氣過濾器上設自潔式集箱、空氣濾筒和高效板式空氣過濾器；外殼外設高低壓控制柜和變頻裝置，采用微電腦控制；是以自然界空氣為原料經膜分離得到濃度為29±2%富氧空氣，氧流量范圍為12000m³/h~24000m³/h；燃燒設備節能率可達5％?20％，在供富氧的前提下同時可供氮氣，氮氣量范圍為84000m³/h?168000m³/h，氮氣濃度95%。

技術領域：

本發明涉及工業爐燃燒技術領域，具體地講是一種高效膜法制氧、制氮兩用裝置；用于工業鍋爐、電站鍋爐或工業爐窯增氧燃燒的高效膜分離大型制氧裝置，同時可供氮氣。

背景技術：

膜法制氧、富氧燃燒技術在是新興行業，全國工業爐窯有70余萬臺（其中水泥回轉爐窯1500余臺）工業鍋爐有50余萬臺，電站鍋爐有2萬5千余臺（中小型電站鍋爐7千余臺）；99.9%都是采用空氣助燃；因空氣中氧濃度只有21%，燃料燃燒不充分，造成能源浪費，排放污染嚴重；采用30%的富氧助燃強化燃燒，提高燃燒效率，可節約約10-15%燃料，降低二氧化碳、氮氧化物等大氣排放污染物；富氧行業有萬億元的市場。

目前，常用的空氣分離制氧方法有三種：深冷法、變壓吸附分離法（分子篩法）和膜分離法；深冷法制氧優點是：可獲得99.6%的高純度氧氣：缺點是設備投資大、啟動時間長；變壓吸附分離法制氧可獲得濃度為93%的氧氣，但存在耗能高、噪音大等缺點；膜分離制氧優點是無相變、能耗低、操作方便、啟動十分鐘即可產生氧氣、設備造價低；但還存在不能隨著負荷變化而自動調整，耗能較高等問題。

本發明內容：

本發明的目的是克服上述已有技術的不足，而提供一種高效膜法制氧、制氮兩用裝置；主要解決現有的工業鍋爐、電站鍋爐或工業爐窯燃燒時采用的普通空氣助燃熱效率低、浪費能源，采用膜分離制氧燃燒時不能隨著負荷變化而能自動調整、耗能較高等問題。

本發明的技術方案是：一種高效膜法制氧、制氮兩用裝置，包括底座，在底座上設外殼，其特殊之處在于，所述的外殼內的底座上設支架、真空泵、汽水分離器和折板式除濕器；在支架上設集成化膜組件；所述的汽水分離器一端與真空泵連接，另一端通過吸氣管路與折板式除濕器連接；所述的折板式除濕器上連接富氧出氣管路，富氧出氣管路與集成化膜組件上的富氧出口相通連接；所述的集成化膜組件上連接富氧吸氣管路的一端，富氧吸氣管路的另一端連接真空泵；所述的底座和外殼外面設自潔式空氣過濾器，自潔式空氣過濾器通過風道連接離心通風機，潔凈風道一面安裝在集成化膜組件上，一面安裝在離心通風機上；所述的自潔式空氣過濾器上設自潔式集箱、空氣濾筒和高效板式空氣過濾器，自潔式集箱和空氣濾筒連接；所述的集成化膜組件上設氮氣出口；在外殼外設高低壓控制柜和變頻裝置，高低壓控制柜和變頻裝置一端與真空泵和離心通風機連接，另一端連接微電腦。

進一步的，所述的集成化膜組件由多個板式膜組件組合而成的；所述的板式膜組件由出口集管、封板、蓋板、富氧分離膜片、貼膜骨架、端板和風箱組成；所述的貼膜骨架的兩面分別粘貼富氧分離膜片，由N片貼膜骨架結合后上端的四面用封板封裝，其端加裝蓋板，蓋板上設端板，端板上設出口集管；在N片貼膜骨架結合后的下端設風箱。

進一步的，所述的離心通風機的電機采用防爆電機，為變頻可調速的，通過微電腦控制能隨著爐窯、鍋爐負荷變化自動調整轉速，調節空氣量。

進一步的，所述的真空泵為水循環、羅茨、離心真空泵，采用減速器變頻可調速的，通過微電腦控制能隨著爐窯、鍋爐負荷變化自動調整轉速，調節富氧流量。