[發明專利]一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的成套設備及方法

有效

• 申請號: 201910712437.0
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110368780B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 錢宏青;黃光玉;李丕陽;王冰;黃梅
• 申請（專利權）人: 浙江正大空分設備有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;B01D53/26
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產權代理事務所(普通合伙) 37277
• 代理人: 趙玉婕

本發明公開了一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的成套設備，包括進氣管路、壓縮熱再生干燥裝置、輸氣管路、尾氣再生管路和氧氮分離裝置，所述壓縮熱再生干燥裝置包括第一干燥塔、第二干燥塔，所述第一干燥塔的出口和第二干燥塔的出口分別通過第四單向閥和第三單向閥與尾氣再生管路連接；所述第一干燥塔或者第二干燥塔泄壓時，先通過小口徑氣動閥排空，再經過大口徑氣動閥泄壓排空；此外，本發明還公開了一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的方法。本發明無需加熱器加熱，避免了大量尾氣排空，節約了原料空氣的消耗和電能消耗，降低了運行成本。

技術領域

本發明涉及空氣分離領域，尤其是一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的成套設備及方法。

背景技術

近年來，隨著工業生產中節能降耗的要求越來越嚴格以及人們環保意識的不斷增強，變壓吸附技術由于其工藝簡單、高效節能的優點越來越受到重視。變壓吸附是一種用于氣體凈化、分離與提純的工業技術。它以壓力變化為主要操作參數，利用吸附劑對氣體組分進行選擇性吸附；在加壓條件下吸附特定氣體組分，在減壓條件下脫附被吸附的氣體組分，實現不同氣體組分的分離。變壓吸附工業化可應用空分制備氧氣和氮氣。

由于空氣中含有一定量的水、油、二氧化碳等，而分子篩是變壓吸附的核心部分，分子篩對水、油、二氧化碳等的吸附會降低分子篩對氮或者氧的吸附，所以必須在壓縮空氣進入氧氮分離裝置之前除水、油、二氧化碳等雜質。

壓縮空氣的干燥設備一般有冷凍干燥設備、無熱干燥設備、微熱干燥設備、鼓風熱干燥設備。

冷凍干燥設備采用溫度變化除濕原理，利用制冷設備將壓縮空氣冷卻降溫，析出相應的水分并通過分離，自動排出，從而使壓縮空氣獲得所需要的干燥程度，但是，這種設備除水效果不好，時間長了會影響分子篩吸附效果，而且也不適用于露點比較高的場合。

無熱干燥設備通過壓力變化來達到干燥效果，由于空氣中容納水汽的能力與壓力成反比，其干燥后一部分干燥再生空氣，減壓膨脹至大氣壓，這種壓力使膨脹空氣變得更加干燥，然后讓它流過未接通氣流的需要干燥的干燥層，即通過已吸附足夠水汽的干燥塔，干燥的再生空氣吸出干燥設備里的水分，將其帶出干燥設備以達到除濕的目的，但是，此種設備耗能多，一般需要消耗15％左右的壓縮空氣，消耗空氣太大。

微熱干燥設備是一種讓少量干燥再生空氣，經過加熱器加熱后，再吹過需要再生干燥劑層，產生的高溫空氣會吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥設備，但是，一般需要消耗8％左右的再生氣和一定的電耗，而且增加了加熱器這個故障點。

鼓風熱式干燥設備通過鼓風機將普通空氣吹過外置加熱器產生的高溫空氣會吸出干燥劑里的水分，將其帶出鼓風熱式干燥設備。但是，一般消耗的再生氣為3％左右，同樣需要消耗電耗，增加了鼓風機和加熱器兩個故障點。

綜上，現有的干燥設備耗能大，一般的變壓吸附空分流程工藝在工作過程中，氧氮分離裝置的尾氣和干燥床層分子篩的再生氣都被放空，浪費也較多，配套的無熱再生裝置必須單獨用氣再生，用氣量大，能耗高，整個變壓吸附空分設備的運行成本較高，而且一般的變壓吸附空分設備復雜，影響推廣使用。

發明內容

本發明的目的是為了解決背景技術中的問題，提供一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的成套設備及方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案實現的：

一種節能型變壓吸附尾氣回收與利用的成套設備，包括進氣管路、壓縮熱再生干燥裝置、輸氣管路、尾氣再生管路和氧氮分離裝置，所述進氣管路包括第一進氣管路和第二進氣管路；所述第一進氣管路和第二進氣管路的進氣端連接有離心式壓縮機；所述第一進氣管路上依次上設置有第一氣動閥、冷卻器和氣液分離器；所述第一進氣管路和第二進氣管路的出氣端與壓縮熱再生干燥裝置連接；