[實用新型]多塔分子篩制氧系統中氧氣提純、再生設備

有效

• 申請號: 202022674450.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN214087712U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張立剛
• 申請（專利權）人: 威海東興電子有限公司;威海柏林圣康空氧科技有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 威海匯英橋知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37320
• 代理人: 于保妹

本實用新型公開了多塔分子篩制氧系統中氧氣提純、再生設備，包括兩個裝填有沸石分子篩的吸附塔一和吸附塔二，吸附塔一的進氣口通過電磁閥V連通均壓塔，均壓塔的進氣口依次連通壓縮機、二級過濾器、除濕器和一級過濾器，一級過濾器的進氣口連通進氣管，吸附塔一和吸附塔二的進氣口均連通旋轉閥，旋轉閥連通細菌過濾器進氣口和氧氣緩沖塔的出氣口，在多次均壓的基礎上創新的增加了二次回收與提純工藝，通過利用氧氣緩沖罐與吸附塔的壓力差，將氧氣緩沖罐中的未達到氧濃度要求的高純氧輸送到吸附塔中進行二次提純，可以將緩沖罐中的氧氣大量的輸送到吸附塔中，再進行下面的工序從而實現了不合格氧氣的二次提純。

技術領域

本實用新型涉及制氧系統技術領域，具體是多塔分子篩制氧系統中氧氣提純、再生設備。

背景技術

分子篩制氧系統：在常溫下，采用變壓吸附工藝，利用分子篩將空氣中的氧氣與氮氣分離，從而提取氧氣的系統。原理是：利用分子篩物理吸附和解吸技術，制氧機內裝填分子篩，在加壓時可將空氣中氮氣吸附，剩余的未被吸收的氧氣被收集起來，經過凈化處理后即成為高純度的氧氣。分子篩在減壓時將所吸附的氮氣排放回環境空氣中，在下一次加壓時又可以吸附氮氣并制取氧氣，整個過程為周期性地動態循環過程，分子篩并不消耗。

分子篩：即沸石分子篩，是一種無機晶體材料，因具有規整的孔道結構、較強的酸性和高的水熱穩定性而廣泛應用于催化、吸附和離子交換等領域中，并起著不可替代的作用。

沸石分子篩的吸附是一種物理變化過程。產生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產生的一種“表面力”，當流體流過時，流體中的一些分子由于做不規則運動而碰撞到吸附劑表面，在表面產生分子濃聚，使流體中的這種分子數目減少，達到分離、清除的目的。由于吸附不發生化學變化，只要設法將濃聚在表面的分子趕跑，沸石分子篩就又具有吸附能力，這一過程是吸附的逆過程，叫解吸或再生。由于沸石分子篩孔徑均勻，只有當分子動力學直徑小于沸石分子篩孔徑時才能很容易進入晶穴內部而被吸附，所以沸石分子篩對于氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來決定是否被吸附。由于沸石分子篩晶穴內還有著較強的極性，能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發生強的作用，或是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。

氧氣提純及再生方法：在分子篩制氧工藝中，在開機初始時，氧濃度從環境氧濃度逐步提升到90％以上，按國家規定在30分鐘內應達到90％以上，多塔制氧工藝約在10分鐘左右，在此期間因氧濃度未達到規定值，所產生的氧氣不允許向外輸送，如果排放到室內會影響到環境氧濃度產生火災隱患，也浪費了制氧工藝中的能源。

分子篩制氧是采用物理方式，采用分子篩對壓縮空氣中的氮分子進行吸附，氧分子游離在分子篩外部，通過壓力差輸送到管道中，在初始時，吸附塔中的分子篩從在環境中壓縮的空氣中進行氮氧分離，分離出的氧濃度較低，呈現從環境氧濃度到成品氧濃度(≥90％)上升趨勢，在上升過程中的氧氣因氧濃度未達到標準要求，不能輸送到管道中，只能排放到空氣中或封閉積聚到管道中，而不利于氧濃度的提升。

現有技術中《一種回收不合格氧氣的制氧系統》申請號2018221284806，其采用的是將不合格的氧氣通過管道輸送到供氣管道中，與壓縮空氣混合后再投入到吸附塔中進行氧氣的提取。實際使用時，因吸附塔的進氣與出氧存在一定的壓力差，空氣壓力要大于氧氣壓力0.5MPa以上，例如吸附塔進氣的空氣壓力在0.45MPa以上，而氧氣壓力在0.4MPa以內，所以該專利存在回流氧氣因壓力低于壓縮空氣的壓力而導致無法匯入到壓縮空氣管道中，使用效果較差。因此，本實用新型提供了多塔分子篩制氧系統中氧氣提純、再生設備及其使用方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供多塔分子篩制氧系統中氧氣提純、再生設備及其使用方法，以解決不合格氧氣因壓力低于壓縮空氣的壓力，二者壓力差的原因導致不合格的氧氣無法與壓縮空氣源匯集，所以使用效果差的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：