一种改进的两段变压吸附制富氧方法技术

一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于此方法用于从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附Ａ、置换Ｐ′、抽真空ＶＣ、二段气逆向均压升压２ＥＲ、置换气升压Ｒ′、最终升压ＦＲ变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附Ａ、逆向均压降压ＢＤ′、最终升压ＦＲ变压吸附工艺步骤。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的两段变压吸附制富氧方法
本专利技术涉及采用两段变压吸附技术从空气中生产富氧的方法。
技术介绍
本专利技术是对两段变压吸附技术从空气中生产富氧专利技术(专利公开号为CN1386565A)的进一步改进，同时还生产提浓氮气，提高氧气和氮气的回收率，使整个制氧装置的电耗和投资进一步降低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种改进的两段变压吸附制富氧方法，该方法克服了现有技术的上述问题，与现有技术相比大幅度节省电耗和投资，提高整个装置的氧气回收率。本专利技术的目的是这样来实施的。本专利技术采用两段变压吸附技术从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可 以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、置换P′、抽真空VC、二段气逆向均压升压2ER、置换气升压R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、逆向均压降压BD′、最终升压FR变压吸附工艺步骤。在第二段变压吸附装置吸附塔在吸附A工艺步骤之后增加顺向均压降压ED工艺步骤，同时在逆向均压降压BD′工艺步骤完成后增加逆向升压ER工艺步骤，升压ER工艺步骤的混合气来自降压ED工艺步骤。第一段变压吸附装置吸附塔在吸附A工艺步骤之后增加两端均压降压2ED′工艺步骤，同时在二段气逆向均压升压2ER工艺步骤完成后增加均压升压2ER′工艺步骤，两端均压升压2ER′工艺步骤的混合气来自均压降压2ED′工艺步骤。-->第一段变压吸附装置吸附塔在置换P′工艺步骤之后增加逆向降压BD工艺步骤。第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压BD′工艺步骤放出的混合气进入缓冲罐V1，直到压力平衡为止，同时第一段变压吸附装置吸附塔在进行二段气逆向均压升压2ER工艺步骤时，吸附塔与缓冲罐V1连通，直到压力平衡为止。第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度大于21～80％(V)。第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度大于21～25％(V)。两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.1MPa(表压)。第一段变压吸附装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂只为分子筛。第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压ED′和第一段变压吸附装置吸附塔二段气逆向均压升压2ER的次数大于或等于1。第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压ED′和第一段变压吸附装置吸附塔二段气逆向均压升压2ER的次数为3～7次。本专利技术用于从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端均压降压2ED′、置换P′、逆向降压BD、二段气逆向均压升压2ER、两端均压升压2ER′、置换气升压R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆向均压降压BD′、逆向均压升压ER、最终升压FR变压吸附工艺步骤。两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.3～0.6MPa表压。本专利技术用于从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端-->均压降压2ED′、抽真空VC、二段气逆向均压升压2ER、两端均压升压2ER′、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、逆向均压降压BD′、最终升压FR变压吸附工艺步骤。第一段变压吸附装置吸附塔在两端均压降压2ED′工艺步骤之后增加逆向降压BD工艺步骤。附图说明图1是实施例第一段变压吸附装置的工艺步骤运行程序表。图2是实施例第二段变压吸附装置的工艺步骤运行程序表。图3是实施例1的工艺流程图。具体实施方式本专利技术原料气是空气，其典型组成如下表：   组份   O2   N2   Ar   CO2   其它    ∑ 浓度(％)    (V)  20.93  78.03  0.932  0.03   0.078   100本专利技术采用两段变压吸附技术从空气中生产富氧，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除气态水、二氧化碳及部分氮气，吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～80％(V)，吸附塔内由下到上装填的吸附剂为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.1MPa(表压)。两段变压吸附装置的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。第一段变压吸附装置：(1)吸附A将空气送入处于吸附步骤的吸附塔进料口，吸附塔中的吸附剂选择性地依次吸附空气中的水、二氧化碳及部分氮气等组分，未吸附的部分氮气和不易吸附的氩气等组分从出口端流出进入第二段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的水、二氧化碳及部分氮气等组分的总量不断增加，当吸附剂吸附上述组分饱和时，停止进气，此时吸附结束。-->(2)两端均压降压2ED′吸附结束后，吸附塔内死空间气体中氧气浓度较高，这部分氧气需回收利用，为此，把吸附塔内的气体从上下两端降压。死空间气体从吸附塔进出口排出进入本段已完成二段气逆向均压升压2ER步骤的相应吸附塔进行两端升压2ER′。两端均压降压2ED′次数可为1次或1次以上(如1～3次)。吸附结束后，还可以只顺向均压降压或逆向均压降压。(3)置换P′两端均压降压2ED′步骤结束后，用第一段抽真空VC步骤的气体从吸附塔的底部进入将塔内残留的氧气置换出去，从吸附塔置换出来的混合气进入本段已完成二段气逆向均压升压2ER步骤或两端均压升压2ER′步骤的相应吸附塔进行置换气体升压R′。(4)逆放BD置换P′结束后，将这部分气体逆向从吸附塔底部放空或作为产品。(5)抽真空VC置换P′结束后，从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的水、二氧化碳和氮抽出来放空，使吸附剂得到再生。(6)二段气逆向均压升压2ER抽真空VC结束后，利用第二段变压吸附装置吸附塔吸附结束或顺向均压降压ED完成后的气体进入本段已完成抽真空VC步骤的吸附塔，对吸附塔升压。二段气逆向均压升压2ER次数可为1次或1次以上(如1～7次)。(7)两端均压升压2ER′二段气逆向均压升压2ER结束后，利用本段两端均压降压2ED′步骤排出的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于此方法用于从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附Ａ、置换Ｐ′、抽真空ＶＣ、二段气逆向均压升压２ＥＲ、置换气升压Ｒ′、最终升压ＦＲ变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附Ａ、逆向均压降压ＢＤ′、最终升压ＦＲ变压吸附工艺步骤。

【技术特征摘要】
1、一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于此方法用于从空气中分离氮气和氧气，产品可以是氧气，也可以是氮气，还可以同时是氧气和氮气，此方法采用二段变压吸附装置串联操作，第一段变压吸附装置用于脱除二氧化碳、水和部分氮气并将氮气提浓，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的中间气中的氮进一步脱除，并把氧提高至所需的浓度，第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、置换P′、抽真空VC、二段气逆向均压升压2ER、置换气升压R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、逆向均压降压BD′、最终升压FR变压吸附工艺步骤。2、根据权利要求1所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于在第二段变压吸附装置吸附塔在吸附A工艺步骤之后增加顺向均压降压ED工艺步骤，同时在逆向均压降压BD′工艺步骤完成后增加逆向升压ER工艺步骤，升压ER工艺步骤的混合气来自降压ED工艺步骤。3、根据权利要求1或2所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔在吸附A工艺步骤之后增加两端均压降压2ED′工艺步骤，同时在二段气逆向均压升压2ER工艺步骤完成后增加两端均压升压2ER′工艺步骤，两端均压升压2ER′工艺步骤的混合气来自均压降压2ED′工艺步骤。4、根据权利要求3所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔在置换P′工艺步骤之后增加逆向降压BD工艺步骤。5、根据权利要求1或2所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压BD′工艺步骤放出的混合气进入缓冲罐V，直到压力平衡为止，同时第一段变压吸附装置吸附塔在进行二段气逆向均压升压2ER工艺步骤时，吸附塔与缓冲罐V连通，直到压力平衡为止。6、根据权利要求3所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压BD′工艺步骤放出的混合气进入缓冲罐V，直到压力平衡为止，同时第一段变压吸附装置吸附塔在进行二段气逆向均压升压2ER工艺步骤时，吸附塔与缓冲罐V连通，直到压力平衡为止。7、根据权利要求4所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压BD′工艺步骤放出的混合气进入缓冲罐V，直到压力平衡为止，同时第一段变压吸附装置吸附塔在进行二段气逆向均压升压2ER工艺步骤时，吸附塔与缓冲罐V连通，直到压力平衡为止。8、根据权利要求1或2所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～80V％。9、根据权利要求3所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～80V％。10、根据权利要求5所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～80V％。11、根据权利要求8所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～25V％。12、根据权利要求9所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～25V％。13、根据权利要求10所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔吸附步骤出口气中氧气的平均浓度为21～25V％。14、根据权利要求1或2所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.1MPa表压。15、根据权利要求3所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压。16、根据权利要求4所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压。   17、根据权利要求1或2所述的一种改进的两段变压吸附制富氧方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附塔内...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宇文，
申请(专利权)人：成都天立化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]