[發明專利]一種節能型的三塔結構的氧氣提純系統和方法

在審

• 申請號: 202211662634.4
• 申請日: 2022-12-23
• 公開（公告）號: CN115676780A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張軍;江昱;曾念東
• 申請（專利權）人: 武漢恒業通氣體設備有限公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;B01D53/047
• 代理公司: 廣州博聯知識產權代理有限公司 44663
• 代理人: 孫倩倩

1.一種節能型的三塔結構的氧氣提純系統，其特征在于：包括排放管路(1)、均壓管路(2)、進氣節流閥(3)、進氣管路(4)、第一進氣氣控閥(5)、第一排放氣控閥(6)、第一塔底管路(7)、第一塔底均壓氣控閥(8)、第一吸附塔(9)、第一塔頂管路(10)、第一再生氣控閥(11)、第一塔頂均壓氣控閥(12)、第一塔頂均壓孔板(13)、第一再生孔板(14)、第一產氣止回閥(15)、第一產氣節流閥(16)、第二塔頂均壓氣控閥(17)、第二塔頂均壓孔板(18)、出氣管路(19)、第二塔底均壓氣控閥(50)、第二排放氣控閥(51)、第二進氣氣控閥(53)、第二吸附塔(26)、第二塔頂管路(29)、第二塔底管路(52)、第三塔頂均壓氣控閥(20)、第三塔頂均壓孔板(21)、第二再生氣控閥(22)、第二再生孔板(23)、第二產氣止回閥(24)、第二產氣節流閥(25)、第四塔頂均壓孔板(27)、第四塔頂均壓氣控閥(28)、第三塔底均壓氣控閥(44)、第三排放氣控閥(45)、第三進氣氣控閥(46)、第三塔頂管路(38)、第三吸附塔(39)、第三塔底管路(43)、第五塔頂均壓孔板(30)、第五塔頂均壓氣控閥(31)、第三再生孔板(32)、第三再生氣控閥(33)、第三產氣節流閥(34)、第三產氣止回閥(35)、第六塔頂均壓孔板(36)、第六塔頂均壓氣控閥(37)、消聲器(47)、泄壓管路(48)、泄壓氣控閥(49)，其中：

進氣節流閥(3)與進氣管路(4)連接；第一吸附塔(9)入口與第一塔底管路(7)連接，第一塔底管路(7)通過第一進氣氣控閥(5)與進氣管路(4)連接，通過第一排放氣控閥(6)與排放管路(1)連接，通過第一塔底均壓氣控閥(8)與均壓管路(2)連接；第一吸附塔(9)出口與第一塔頂管路(10)連接，第一塔頂管路(10)依次通過第一塔頂均壓氣控閥(12)、第一塔頂均壓孔板(13)與出氣管路(19)連接，依次通過第一再生氣控閥(11)、第一再生孔板(14)與出氣管路(19)連接，依次通過第一產氣止回閥(15)、第一產氣節流閥(16)與出氣管路(19)連接，依次通過第二塔頂均壓氣控閥(17)、第二塔頂均壓孔板(18)與均壓管路(2)連接；

第二吸附塔(26)入口與第二塔底管路(52)連接，第二塔底管路(52)通過第二進氣氣控閥(53)與進氣管路(4)連接，通過第二排放氣控閥(51)與排放管路(1)連接，通過第二塔底均壓氣控閥(50)與均壓管路(2)連接；第二吸附塔(26)出口與第二塔頂管路(29)連接，第二塔頂管路(29)依次通過第三塔頂均壓氣控閥(20)、第三塔頂均壓孔板(21)與出氣管路(19)連接，依次通過第二再生氣控閥(22)、第二再生孔板(23)與出氣管路(19)連接，依次通過第二產氣止回閥(24)、第二產氣節流閥(25)與出氣管路(19)連接，依次通過第四塔頂均壓氣控閥(28)、第四塔頂均壓孔板(27)與均壓管路(2)連接；

第三吸附塔(39)入口與第三塔底管路(43)連接，第三塔底管路(43)通過第三進氣氣控閥(46)與進氣管路(4)連接，通過第三排放氣控閥(45)與排放管路(1)連接，通過第三塔底均壓氣控閥(44)與均壓管路(2)連接；第三吸附塔(39)出口與第三塔頂管路(38)連接，第三塔頂管路(38)依次通過第五塔頂均壓氣控閥(31)、第五塔頂均壓孔板(30)與出氣管路(19)連接，依次通過第三再生氣控閥(33)、第三再生孔板(32)與出氣管路(19)連接，依次通過第三產氣止回閥(35)、第三產氣節流閥(34)與出氣管路(19)連接，依次通過第六塔頂均壓氣控閥(37)、第六塔頂均壓孔板(36)與均壓管路(2)連接；

消聲器(47)入口與泄壓管路(48)連接，泄壓管路(48)通過泄壓氣控閥(49)與排放管路(1)連接。

2.根據權利要求1所述的節能型的三塔結構的氧氣提純系統，其特征在于：所述系統還包括氧氣儲罐(42)、氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)，氧氣儲罐(42)入口與氧氣管路(41)連接，氧氣管路(41)通過氧氣止回閥(40)與出氣管路(19)連接。

3.根據權利要求2所述的節能型的三塔結構的氧氣提純系統，其特征在于：所述系統還包括尾氣回收罐(55)、尾氣回收氣控閥(54)，尾氣回收罐(55)入口通過尾氣回收氣控閥(54)與排放管路(1)連接。

4.一種如權利要求3所述的節能型的三塔結構的氧氣提純方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第一進氣氣控閥(5)、第一塔底管路(7)進入第一吸附塔(9)；第一吸附塔(9)產出的氧氣通過第一塔頂管路(10)、第一產氣止回閥(15)、第一產氣節流閥(16)進入出氣管路(19)，同時一部分氧氣通過出氣管路(19)、第三再生孔板(32)、第三再生氣控閥(33)、第三塔頂管路(38)進入第三吸附塔(39)進行吹掃再生，然后通過第三塔底管路(43)、第三排放氣控閥(45)、排放管路(1)、泄壓氣控閥(49)、泄壓管路(48)、消聲器(47)排放到大氣，一部分氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟2：第一吸附塔(9)吸附飽和后，塔內氧氣通過第一塔頂均壓氣控閥(12)、第一塔頂均壓孔板(13)、出氣管路(19)、第三塔頂均壓孔板(21)、第三塔頂均壓氣控閥(20)、第二塔頂管路(29)進入第二吸附塔(26)頂部，完成頂部對頂部均壓；

步驟3：第一吸附塔(9)塔內氧氣通過第二塔頂均壓氣控閥(17)、第二塔頂均壓孔板(18)、均壓管路(2)、第二塔底均壓氣控閥(50)、第二塔底管路(52)進入第二吸附塔(26)底部，完成頂部對底部均壓；

步驟4：第一吸附塔(9)塔內氧氣通過第二塔頂均壓氣控閥(17)、第二塔頂均壓孔板(18)、均壓管路(2)、第三塔底均壓氣控閥(44)、第三塔底管路(43)進入第三吸附塔(39)底部，完成頂部對底部二次均壓；

步驟5：第一吸附塔(9)塔內尾氣通過第一塔底管路(7)、第一排放氣控閥(6)、排放管路(1)、尾氣回收氣控閥(54)進入尾氣回收罐(55)，同時富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第二進氣氣控閥(53)、第二塔底管路(52)進入第二吸附塔(26)；第二吸附塔(26)產出的氧氣通過第二塔頂管路(29)、第二產氣止回閥(24)、第二產氣節流閥(25)進入出氣管路(19)，氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟6：富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第二進氣氣控閥(53)、第二塔底管路(52)進入第二吸附塔(26)；第二吸附塔(26)產出的氧氣通過第二塔頂管路(29)、第二產氣止回閥(24)、第二產氣節流閥(25)進入出氣管路(19)，一部分氧氣通過出氣管路(19)、第一再生孔板(14)、第一再生氣控閥(11)、第一塔頂管路(10)進入第一吸附塔(9)進行吹掃再生，然后通過第一塔底管路(7)、第一排放氣控閥(6)、排放管路(1)、泄壓氣控閥(49)、泄壓管路(48)、消聲器(47)排放到大氣，一部分氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟7：第二吸附塔(26)吸附飽和后，塔內氧氣通過第三塔頂均壓氣控閥(20)、第三塔頂均壓孔板(21)、出氣管路(19)、第五塔頂均壓孔板(30)、第五塔頂均壓氣控閥(31)、第三塔頂管路(38)進入第三吸附塔(39)頂部，完成頂部對頂部均壓；

步驟8：第二吸附塔(26)塔內氧氣通過第四塔頂均壓氣控閥(28)、第四塔頂均壓孔板(27)、均壓管路(2)、第三塔底均壓氣控閥(44)、第三塔底管路(43)進入第三吸附塔(39)底部，完成頂部對底部均壓；

步驟9：第二吸附塔(26)塔內氧氣通過第四塔頂均壓氣控閥(28)、第四塔頂均壓孔板(27)、均壓管路(2)、第一塔底均壓氣控閥(8)、第一塔底管路(7)進入第一吸附塔(9)底部，完成頂部對底部二次均壓；

步驟10：第二吸附塔(26)塔內尾氣通過第二塔底管路(52)、第二排放氣控閥(51)、排放管路(1)、尾氣回收氣控閥(54)進入尾氣回收罐(55)，同時富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第三進氣氣控閥(46)、第三塔底管路(43)進入第三吸附塔(39)；第三吸附塔(39)產出的氧氣通過第三塔頂管路(38)、第三產氣止回閥(35)、第三產氣節流閥(34)進入出氣管路(19)，氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟11：富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第三進氣氣控閥(46)、第三塔底管路(43)進入第三吸附塔(39)；第三吸附塔(39)產出的氧氣通過第三塔頂管路(38)、第三產氣止回閥(35)、第三產氣節流閥(34)進入出氣管路(19)，一部分氧氣通過出氣管路(19)、第二再生孔板(23)、第二再生氣控閥(22)、第二塔頂管路(29)進入第二吸附塔(26)進行吹掃再生，然后通過第二塔底管路(52)、第二排放氣控閥(51)、排放管路(1)、泄壓氣控閥(49)、泄壓管路(48)、消聲器(47)排放到大氣，一部分氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟12：第三吸附塔(39)吸附飽和后，塔內氧氣通過第五塔頂均壓氣控閥(31)、第五塔頂均壓孔板(30)、出氣管路(19)、第一塔頂均壓孔板(13)、第一塔頂均壓氣控閥(12)、第一塔頂管路(10)進入第一吸附塔(9)頂部，完成頂部對頂部均壓；

步驟13：第三吸附塔(39)塔內氧氣通過第六塔頂均壓氣控閥(37)、第六塔頂均壓孔板(36)、均壓管路(2)、第一塔底均壓氣控閥(8)、第一塔底管路(7)進入第一吸附塔(9)底部，完成頂部對底部均壓；

步驟14：第三吸附塔(39)塔內氧氣通過第六塔頂均壓氣控閥(37)、第六塔頂均壓孔板(36)、均壓管路(2)、第二塔底均壓氣控閥(50)、第二塔底管路(52)進入第二吸附塔(26)底部，完成頂部對底部二次均壓；

步驟15：第三吸附塔(39)塔內尾氣通過第三塔底管路(43)、第三排放氣控閥(45)、排放管路(1)、尾氣回收氣控閥(54)進入尾氣回收罐(55)，同時富氧空氣通過進氣節流閥(3)進入進氣管路(4)，通過第一進氣氣控閥(5)、第一塔底管路(7)進入第一吸附塔(9)；第一吸附塔(9)產出的氧氣通過第一塔頂管路(10)、第一產氣止回閥(15)、第一產氣節流閥(16)進入出氣管路(19)，氧氣通過氧氣止回閥(40)、氧氣管路(41)進入到氧氣儲罐(42)中；

步驟16：重復步驟1-15。