一种真空变压吸附制富氧流程制造技术

本发明专利技术公开一种空气分离技术，特别涉及一种真空变压吸附(VPSA)空气分离制富氧技术。外界空气从进气口经过鼓风机、换热器，然后进入两个交替工作的吸附塔，其基本步骤是吸附、放压、真空解吸、均压、充压，所述进气口设于两个吸附塔上方，为上进气、下出气，所述吸附塔为多级气流分布器吸附塔，上级气流分布器填装氧氮分离分子筛，下级气流分布器填装活性氧化铝。致使塔内分子筛不容易筛化，不发生喷筛。再者，在一个吸附塔内设置多级气流分布器，能促使气流分布均匀，提高吸附性能，逐步吸收空气中水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，氧气纯度更高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种空气分离技术，特别涉及一种真空变压吸附(VPSA)空气分离制富氧技术。外界空气从进气口经过鼓风机、换热器，然后进入两个交替工作的吸附塔，其基本步骤是吸附、放压、真空解吸、均压、充压，所述进气口设于两个吸附塔上方，为上进气、下出气，所述吸附塔为多级气流分布器吸附塔，上级气流分布器填装氧氮分离分子筛，下级气流分布器填装活性氧化铝。致使塔内分子筛不容易筛化，不发生喷筛。再者，在一个吸附塔内设置多级气流分布器，能促使气流分布均匀，提高吸附性能，逐步吸收空气中水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，氧气纯度更高。【专利说明】一种真空变压吸附制富氧流程
本专利技术涉及空气分离
，特别涉及一种真空变压吸附(VPSA)空气分离制富氧技术。
技术介绍
VPSA制氧工艺的操作包含两个基本步骤:进气吸附和抽空解吸，无论采用几塔流程，每个吸附塔都必须周期性地重复这两个步骤。最初的变压吸附装置规模小，一般采用两塔流程，后来为了扩大规模和节约能耗，又开发出多塔流程。随着新型吸附剂的开发和设备制造工艺的进步，又逐步向两塔流程回归。这是因为采用两塔流程时，当一个塔进行吸附时，另外一个塔可以进行抽空解吸，两个塔互相匹配，可以在最短的时间内完成必须的操作，使吸附剂的利用效率最高，而且两塔流程可以实现吸附塔之间的均压，氧气的收率和能耗也可达到比较好的水平；此外，两塔流程由于工艺简单，设备数量少、投资较低。尽管两塔流程在能耗水平上不如多塔流程，但综合考虑投资和运行费用，两塔流程的长期运行成本最低。目前，市面上的VPSA制氧工艺存在两大难点，1.解决大直径吸附塔的制造问题并保证吸附塔内气流分布的均匀性；2.分子筛粉化，粉末进入真空泵、氧压机影响制氧装置工作，甚至喷筛。CN102049170B文件公开了一种VPSA空气分离制富氧流程，主要由两组或两组以上的吸附塔组，以及真空泵、阀门和管道组成，其中每组吸附塔组由上、下两个吸附塔通过管道和阀门连接而成，吸附塔组的下塔装填活性氧化铝、13X分子筛，吸附塔组的上塔装填氧氮分离的分子筛类吸附剂。吸附塔组上塔底部以管道和阀门连接真空泵，下塔底部通过管道与阀门连接另一真空泵。CN101700876B文件公开了一种变压吸附制氮方法，进行两次均压的变压吸附制氮方法。上述两个文件主要提供一种技术方案概括，并未在此前两大难点上有所突破，依然存在塔内气流分布不均匀、分子筛粉化等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述VPSA制氧工艺存在两大难点，1.解决大直径吸附塔的制造问题并保证吸附塔内气流分布的均匀性；2.分子筛粉化，粉末进入真空泵、氧压机影响制氧装置工作，甚至喷筛。提供一种保证吸附塔内气流分布均匀的，防止分子筛粉化的真空变压吸附制富氧方法。本专利技术的技术问题主要通过下述技术方案得以解决:—种真空变压吸附制富氧流程，外界空气从进气口经过鼓风机、换热器，然后进入两个交替工作的吸附塔，吸附塔通过吸附剂吸收空气中的水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，成品氧气进入缓冲罐，其基本步骤是吸附、放压、真空解吸、均压、充压，其特征在于:所述进气口设于两个吸附塔上方，为上进气、下出气，所述吸附塔为多级气流分布器吸附塔，上级气流分布器填装氧氮分离分子筛，下级气流分布器填装活性氧化铝。传统的制富氧流程采用下进气、上出气，特别容易将上塔内的分子筛粉化，粉末进入真空泵、氧压机，甚至导致喷筛。具体的，制取富氧时，采用循环步骤，吸附塔A上端进气通过所述鼓风机增压开始吸附，吸附塔B通过真空泵抽气开始解吸；吸附塔A产气流入缓冲罐，吸附塔B继续抽气解吸；打开均压阀，两个吸附塔均压，通过吸附塔A向吸附塔B输气平衡；吸附塔B通过所述鼓风机增压开始吸附，吸附塔A通过真空泵抽气开始解吸，吸附塔B产气流入缓冲罐，吸附塔A继续抽气解吸；打开均压阀，两个吸附塔均压，通过吸附塔B向吸附塔A输气平衡。优选的，成品氧气通过氧压机再进入缓冲罐。进一步，所述吸附塔A与吸附塔B之间设有球阀和调节阀，所述真空泵后设有消声器，消声器设有取样口。取样口随时提供尾气监测，为整个工艺提供纯度样本，有问题时，可通过所述球阀和调节阀调节设备回吹量，保证整个工艺的高质量运行。进一步，所述缓冲罐设有压力显示装置，及控制压力的安全阀，用于随时调节压力，提高整个工艺的质量和效率。 进一步，所述缓冲罐设有排污口，排污口设有排污阀。本专利技术的有益效果是:传统的制富氧流程采用下进气、上出气，特别容易将上塔内的分子筛粉化，粉末进入真空泵、氧压机，导致氧压机活塞环磨损，气阀关闭不严，甚至喷筛。本工艺采用进气口设于两个吸附塔上方，为上进气、下出气，吸附塔为多级气流分布器吸附塔，上级气流分布器填装氧氮分离分子筛，下级气流分布器填装活性氧化铝。致使塔内分子筛不容易筛化，不发生喷筛。再者，在一个吸附塔内设置多级气流分布器，能促使气流分布均匀，提高吸附性能，逐步吸收空气中水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，氧气纯度更高。另外，本工艺消声器设有取样装置，为尾气随便提供纯度样本，保证本工艺的质量。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的流程示意图图2是本专利技术中吸附塔的结构示意图图中:1.进气口，2.鼓风机，3.换热器，4.缓冲罐，5.Vl气阀，6.V2气阀，7.V3气阀，8.V4气阀，9.V5气阀，10.V6气阀，11.V7均压阀，12.吸附塔A，13.吸附塔B，14.真空泵，15.消声器，16.球阀，17.调节阀，18.排污阀，19.排污口，20.压力显示装置，21.安全阀，22.氧压机。【具体实施方式】下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例:如图1，一种真空变压吸附制富氧流程，外界空气从进气口 I经过鼓风机2、换热器3，然后进入两个交替工作的吸附塔，吸附塔通过吸附剂吸收空气中的水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，成品氧气进入缓冲罐4，其基本步骤是吸附、放压、真空解吸、均压、充压。具体的，制取富氧时，采用循环步骤，打开V3气阀7，外界空气从进气口 I经过鼓风机2、换热器3，然后从吸附塔A12上端进气通过所述鼓风机2增压通过分子筛、活性氧化铝开始吸附，同时打开V2气阀6，真空泵14开始工作，吸附塔B13通过真空泵14抽气开始解吸；打开V5气阀9，吸附塔A12产气通过氧压机22，流入缓冲罐4，同时吸附塔B13继续抽气解吸；打开V7均压阀11，两个吸附塔开始均压，通过吸附塔A12向吸附塔B13输气平衡；关闭V3气阀7，关闭V7均压阀11，打开V4气阀8，外界空气从进气口 I经过鼓风机2、换热器3，然后从吸附塔B13通过所述鼓风机2增压通过分子筛、活性氧化铝开始吸附，关闭V2气阀6，打开Vl气阀5，真空泵14开始工作，吸附塔A12通过真空泵14抽气开始解吸，关闭V5气阀9，打开V6气阀10，吸附塔B13产气通过氧压机22，流入缓冲罐4，同时吸附塔A12继续抽气解吸；打开V7均压阀11，两个吸附塔开如均压，通过吸附塔B13向吸附塔A12输气平衡。所述吸附塔A12与吸附塔B13之间设有球阀16和调节阀17，所述真空泵14后设有消声器15，消声器15设有取样口。取样口随时提供尾气监测，为整个工艺提供纯度样本，有问题时，可通过所述球阀16和调节阀17调节设备回吹量，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空变压吸附制富氧流程，外界空气从进气口经过鼓风机、换热器，然后进入两个交替工作的吸附塔，吸附塔通过吸附剂吸收空气中的水、二氧化碳、氮气和碳氢化合物，成品氧气进入缓冲罐，其基本步骤是吸附、放压、真空解吸、均压、充压，其特征在于：所述进气口设于两个吸附塔上方，为上进气、下出气，所述吸附塔为多级气流分布器吸附塔，上级气流分布器填装氧氮分离分子筛，下级气流分布器填装活性氧化铝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏赣华，
申请(专利权)人：赣州川汇气体设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36