[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

本發明公開了一種節能型的三塔結構的氧氣提純系統和方法，該系統包括三個吸附塔，其中，第一吸附塔的入口與第一塔底管路連接，出口與第一塔頂管路連接，第二吸附塔的入口與第二塔底管路連接，出口與第二塔頂管路連接，第三吸附塔的入口與第三塔底管路連接，出口與第三塔頂管路連接；第一塔底管路、第二塔底管路、第三塔底管路通過氣控閥分別與排放管路、均壓管路和進氣管路連接；第一塔頂管路、第二塔頂管路、第三塔頂管路通過閥門和孔板分別與出氣管路、均壓管路連接。本發明采用三塔循環吸附、三塔多層次不等勢均壓、尾氣回收再利用技術，大幅提高氧氣回收率，降低富氧空氣提純的單位能耗和原料氣消耗，縮短開機時間，有利于提高氧氣純度。

技術領域

本發明涉及制氧設備技術領域，更具體地說，尤其涉及一種節能型的三塔結構的氧氣提純系統和方法。

背景技術

變壓吸附制氧技術是一種空氣分離制取氧氣的技術，主要是依靠制氧分子篩（變壓吸附制氧設備的關鍵部件）在不同壓力下對空氣中各組份氣體的吸附容量的不同來達到將各組分氣體分離的目的。變壓吸附制氧設備，廣泛應用于化工、電子、醫療、冶金、環境治理等行業，由于空氣中氧氣的含量僅為20.8%，采用常規變壓吸附技術（雙塔結構）來分離空氣制取氧氣時，氧氣回收率比較低，僅達到40%-45%，所以制取氧氣的能耗居高不下，限制了變壓吸附制氧技術的發展。

在工業生產中，許多場合有大量的富氧尾氣被排放掉，比如鋰電池行業的窯爐尾氣，氧含量達到80%以上，一般都被直接排放到大氣中，導致了極大浪費。但是采用常規的變壓吸附技術來回收提純這部分尾氣，由于氧氣回收率低的問題，又顯得收益不高，得不償失。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供提供一種氧氣回收率高、氧濃度高且穩定、制氧單位能耗低的三塔結構的氧氣提純系統和方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種節能型的三塔結構的氧氣提純系統，包括排放管路、均壓管路、進氣節流閥、進氣管路、第一進氣氣控閥、第一排放氣控閥、第一塔底均壓氣控閥、第一塔底管路、第一吸附塔、第一塔頂管路、第一再生氣控閥、第一塔頂均壓氣控閥、第一塔頂均壓孔板、第一再生孔板、第一產氣止回閥、第一產氣節流閥、第二塔頂均壓氣控閥、第二塔頂均壓孔板、出氣管路、第二塔底均壓氣控閥、第二排放氣控閥、第二進氣氣控閥、第二吸附塔、第二塔頂管路、第二塔底管路、第三塔頂均壓氣控閥、第三塔頂均壓孔板、第二再生氣控閥、第二再生孔板、第二產氣止回閥、第二產氣節流閥、第四塔頂均壓孔板、第四塔頂均壓氣控閥、第三塔底均壓氣控閥、第三排放氣控閥、第三進氣氣控閥、第三塔頂管路、第三吸附塔、第三塔底管路、第五塔頂均壓孔板、第五塔頂均壓氣控閥、第三再生孔板、第三再生氣控閥、第三產氣節流閥、第三產氣止回閥、第六塔頂均壓孔板、第六塔頂均壓氣控閥、消聲器、泄壓管路、泄壓氣控閥，其中：

進氣節流閥與進氣管路連接；第一吸附塔入口與第一塔底管路連接，第一塔底管路通過第一進氣氣控閥與進氣管路連接，通過第一排放氣控閥與排放管路連接，通過第一塔底均壓氣控閥與均壓管路連接；第一吸附塔出口與第一塔頂管路連接，第一塔頂管路依次通過第一塔頂均壓氣控閥、第一塔頂均壓孔板與出氣管路連接，依次通過第一再生氣控閥、第一再生孔板與出氣管路連接，依次通過第一產氣止回閥、第一產氣節流閥與出氣管路連接，依次通過第二塔頂均壓氣控閥、第二塔頂均壓孔板與均壓管路連接；

第二吸附塔入口與第二塔底管路連接，第二塔底管路通過第二進氣氣控閥與進氣管路連接，通過第二排放氣控閥與排放管路連接，通過第二塔底均壓氣控閥與均壓管路連接；第二吸附塔出口與第二塔頂管路連接，第二塔頂管路依次通過第三塔頂均壓氣控閥、第三塔頂均壓孔板與出氣管路連接，依次通過第二再生氣控閥、第二再生孔板與出氣管路連接，依次通過第二產氣止回閥、第二產氣節流閥與出氣管路連接，依次通過第四塔頂均壓氣控閥、第四塔頂均壓孔板與均壓管路連接；