采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气的方法制造方法及图纸

采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的富氧混合气的氮气和氩气进一步脱除，并把氧提高至９５Ｖ％以上，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，第三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、产品氧气置换Ｐ′、产品氧气降压Ｄ、置换气升压Ｒ′变压吸附工艺步骤。

【技术实现步骤摘要】
采用三段变压吸附装置生产氧气的方法
本专利技术涉及采用三段变压吸附装置生产氧气的方法。
技术介绍
目前，采用三段变压吸附技术从空气中生产纯氧的方法，国内外还没有公开的专利文献和资料报道。现有技术全都采用两段变压吸附装置从空气中生产纯氧，如中国专利公开号CN1252322A，美国专利US4190424、US4595083及US5395427等均采用两段变压吸附装置从空气中生产富氧，现有技术的吸附塔在解吸放空前，其氧气浓度较高。氧气回收率低，使整个制氧装置的电耗和投资很高。专利技术专利内容本专利技术的目的就是提供一种三段变压吸附装置生产氧气的方法，该方法克服了现有技术的上述问题，提高整个装置的氧气回收率，与现有技术相比大幅度节省电耗和投资。本专利技术采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气，产品可以是纯氧，也可以是纯氮，还可以同时是纯氧气和纯氮气，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的富氧混合气的氮气和氩气进一步脱除，并把氧提高至95V％以上，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，第三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、产品氧气置换P′、产品氧气降压D、置换气升压R′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工艺步骤和(或)在第三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，同时在置换气升压R′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。第三段变压吸附装置吸附塔在产品氧气降压D工艺步骤之后增加抽真空VC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。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％。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％。三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压或第一和第二段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.05MPa表压，第三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.1～0.6MPa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；第三段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂为氧吸附平衡吸附剂或动力学选择吸附氧的吸附剂。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。本专利技术采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气，产品可以是纯氧。也可以是纯氮，还可以同时是纯氧气和纯氮气，此方法采用三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，第三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、产品氧气置换P′、产品氧气降压D、置换气升压R′变压吸附工艺步骤。三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.2～0.6MPa表压。本专利技术采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气，产品可以是纯氧。也可以是纯氮，还可以同时是纯氧气和纯氮气，此方法采用三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，第三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、产品氧气置换P′、产品氧气降压D、置换气升压R′变压吸附工艺步骤。本专利技术采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气，产品可以是纯氧，也可以是纯氮，还可以同时是纯氧气和纯氮气，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的富氧混合气的氮气和氩气进一步脱除，并把氧提高至95V％以上，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，第三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、顺向均压降压ED、产品氧气降压D、逆向均压升压ER变压吸附工艺步骤。第三段变压吸附装置吸附塔在产品氧气降压D工艺步骤之后增加抽真空VC工艺-->步骤。本专利技术采用三段变压吸附装置从空气中分离氮气和氧气，产品可以是纯氧。也可以是纯氮，还可以同时是纯氧气和纯氮气，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的富氧混合气的氮气和氩气进一步脱除，并把氧提高至９５Ｖ％以上，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，第三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、产品氧气置换Ｐ′、产品氧气降压Ｄ、置换气升压Ｒ′变压吸附工艺步骤。

【技术特征摘要】
1、采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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，此方法采用三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，第三段变压吸附装置用于将第二段变压吸附装置吸附塔吸附步骤流出的富氧混合气的氮气和氩气进一步脱除，并把氧提高至95V％以上，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，第三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、产品氧气置换P′、产品氧气降压D、置换气升压R′变压吸附工艺步骤。2、根据权利要求1所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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均压升压ER工艺步骤，升压ER工艺步骤的混合气来自降压ED工艺步骤和(或)在第三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，同时在置换气升压R′工艺步骤完成后增加逆向均压升压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所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于第三段变压吸附装置吸附塔在产品氧气降压D工艺步骤之后增加抽真空VC工艺步骤。5、根据权利要求3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于第三段变压吸附装置吸附塔在产品氧气降压D工艺步骤之后增加抽真空VC工艺步骤。6、根据权利要求3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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。7、根据权利要求1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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。9、根据权利要求4所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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。10、根据权利要求1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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％。12、根据权利要求4所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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％。13、根据权利要求10所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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11所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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％。15、根据权利要求12所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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％。16、根据权利要求1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压或第一和第二段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.05MPa表压，第三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.1～0.6MPa表压。17、根据权利要求3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压或第一和第二段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.05MPa表压，第三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.1～0.6MPa表压。18、根据权利要求4所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.6MPa表压或第一和第二段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.001～0.05MPa表压，第三段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.1～0.6MPa表压。19、根据权利要求1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于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；第三段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂为氧吸附平衡吸附剂或动力学选择吸附氧的吸附剂。20、根据权利要求3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于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；第三段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂为氧吸附平衡吸附剂或动力学选择吸附氧的吸附剂。21、根据权利要求4所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于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；第三段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂为氧吸附平衡吸附剂或动力学选择吸附氧的吸附剂。22、根据权利要求1或2所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，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。23、根据权利要求3所述的采用三段变压吸附装置生产氧气的方法，其特征在于第二段变压吸附装置吸附塔逆向均压降压ED′和第一段变压吸附装置吸附塔...

【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]