一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，该装置包括2个鼓风机、2个真空泵、5个吸附塔、2个均压罐和氧气缓冲罐，其中5个吸附塔的进口相连，并连接到2个鼓风机和2个真空泵，5个吸附塔的出口相连，并连接到氧气缓冲罐，5个吸附塔通过管道分别都与2个均压罐连接。采用了本实用新型专利技术的技术方案，能够提高氧气产量和收率，解决现有VPSA制氧工艺氧气利用率低、吸附剂利用率低、设备造价高的缺点。

A device for preparing oxygen by five tower low pressure adsorption vacuum desorption

The utility model discloses a five-tower low-pressure adsorption vacuum desorption device for preparing oxygen, which comprises two blowers, two vacuum pumps, five adsorption towers, two pressure equalizing tanks and an oxygen buffer tank. The inlet of five adsorption towers is connected with two blowers and two vacuum pumps, and the outlets of five adsorption towers are connected and connected in parallel. After receiving the oxygen buffer tank, the 5 adsorption towers are respectively connected with 2 pressure tanks through pipelines. By adopting the technical scheme of the utility model, the oxygen output and yield can be increased, and the shortcomings of low oxygen utilization rate, low adsorbent utilization rate and high equipment cost in the existing VPSA oxygen production process can be solved.

【技术实现步骤摘要】
一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置
本技术涉及利用变压吸附法制备氧气的
，尤其涉及一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置。
技术介绍
低压吸附真空解吸制氧技术是一种新型的从空气中制取富氧的技术，低压吸附真空解吸（VACUUMPRESSURESWINGADSORPTION，简称VPSA），是一个近似等温变化的物理过程，它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同而产生的气体分离，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低至负压时得到脱附再生。变压吸附法是利用具有一定特性的吸附剂在一定的压力下，对空气中的氧气和氮气进行分离，利用氧化铝等吸附剂把空气中的水和二氧化碳等气体吸收起来，氧气在带有多孔的分子筛上富集，然后氮气被分子筛所吸收，进一步实现混合气体的分离。低压吸附真空解吸分子筛制氧设备是以电力为动力、空气为原料，利用沸石分子筛在加正压状态下对氮的吸附容量增加，负压时对氮的吸附容量减少的特性，通过对两只吸附塔切换作用，形成正压吸附、负压脱附的循环过程，实现空气中氧、氮的分离，连续制取所需求的工业用氧。低压吸附真空解吸制氧设备的制氧过程为物理吸附过程，无化学反应，对环境不造成污染，是一种理想的供氧方式。整个制氧过程相对于传统的深冷法制氧方式，具有结构简单、工艺流程简单、使用操作方便、设备启动迅速、常温低压运行、安全可靠、能耗小、制氧成本低等一系列优点。但目前的VPSA制氧设备存在以下缺点：如压力波动大、设备造价高、产品氧气浓度低、氧气收率低、不能连续产氧。
技术实现思路
本技术实施例期望提供一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，能够提高氧气产量和收率，并且实现连续产氧。本技术实施例的技术方案是这样实现的：一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，包括2个鼓风机、2个真空泵、5个吸附塔、2个均压罐和氧气缓冲罐，其中5个吸附塔的进口相连，并连接到2个鼓风机和2个真空泵，5个吸附塔的出口相连，并连接到氧气缓冲罐，5个吸附塔通过管道分别都与2个均压罐连接。优选地，还包括41个阀门。优选地，所述41个阀门是气动切换阀。优选地，还包括5个止回阀，5个止回阀的一端分别连通5个吸附塔，另一端连通氧气缓冲罐。优选地，还包括可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器用于输出电信号控制阀门。优选地，鼓风机安装有过滤消音器。本技术实施例所提供的五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法，可从空气中分离纯度为80%～93%（体积百分比）的氧气，氧气收率能达到70%～80%。解决了原有VPSA制氧工艺氧气利用率低、单位产量吸附剂用量大（吸附剂利用率低）、设备造价高等影响VPSA技术应用的缺点。附图说明图1为本技术实施例提供的五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置的结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例和技术方案，下面将结合附图及实施例对本技术的技术方案进行更详细的说明，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的技术方案是设计一种五塔VPSA制备氧气的装置，包括4个吸附塔、2个鼓风机、2个真空泵、2个均压罐和1个氧气缓冲罐，将4个吸附塔联用进行变压吸附，在一个周期内，每个吸附塔都经历吸附产氧、顺向放压、真空解吸、清洗、充压等五个步骤，并且依次相差一个吸附步骤，五个吸附塔里有两个进行吸附步骤，有两个进行真空解吸步骤。如无特别说明，本技术实施例中所用的压力都为本领域常用的表压。图1为本技术实施例提供的五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置的结构示意图。如图1所示，该五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置包括第一鼓风机G1、第二鼓风机G2、第一真空泵Z1、第二真空泵Z2、第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D、第五吸附塔E、第一均压罐V1、第二均压罐V2、氧气缓冲罐V3、5个止回阀J1、J2、J3、J4和J5，以及41个阀门A1-A6、B1-B6、C1-C6、D1-D6、E1-E6、H1-H5、K1-K6。其中这41个阀门A1-A6、B1-B6、C1-C6、D1-D6、E1-E6、H1-H5、K1-K6是气动切换阀。第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E的进口相连，并连接到第一鼓风机G1、第二鼓风机G2、第一真空泵Z1和第二真空泵Z2，第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E的出口相连，并连接到氧气缓冲罐V3，第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E通过管道与第一均压罐V1和第二均压罐V2连接。第一鼓风机G1和第二鼓风机G2将原料空气压缩后通过管道输入第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E。第一真空泵Z1和第二真空泵Z2能够抽取第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E内的气体。第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E分别完成吸附产氧、顺向放压、真空解吸、清洗和充压，输出富氧气体到第一均压罐V1，输出贫氧气体到第二均压罐V2，输出氧气到氧气缓冲罐V3。第一均压罐V1存储从第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E输入的富氧气体，并输出给第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E进行充压。第二均压罐V2存储从第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E输入的贫氧气体，并输出给第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E进行充压。氧气缓冲罐V3收集从第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E输入的氧气，并输出给第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E进行清洗。止回阀J1、J2、J3、J4和J5一端分别连通第一吸附塔A、第二吸附塔B、第三吸附塔C、第四吸附塔D和第五吸附塔E，另一端连通氧气缓冲罐V3。还包括可编程逻辑控制器（PLC），可编程逻辑控制器能够输出电信号控制各个阀门A1-A6、B1-B6、C1-C6、D1-D6、E1-E6、H1-H5、K1-K6。五个吸附塔各步骤的切换是靠程控阀门的开或关来实现的，将设计好的程序输入PLC，PLC输出电信号控制程控阀门，使程控阀门开或关，实现各步骤的切换。五个吸附塔都经历吸附产氧、顺向放压、真空解吸、清洗、充压等五个步骤。吸附产氧步骤为：原料空气经鼓风机进口过滤器去除机械杂质后进入鼓风机，在鼓风机中压缩后，通过管道和气动切换阀门进入吸附塔底部，使吸附塔增压为40千帕到50千帕，水分和二氧化碳被吸附塔底部的吸附剂吸附，原料空气在吸附塔内上升的过程中氮气被吸附，氧气在气相中富集，并从吸附塔的顶部排出，实现了混合气体的分离，有效的提取了氧气成分。吸附塔内的吸附剂包括三氧化二铝、13X分子筛、锂分子筛、沸石分子筛等，优先选用沸石分子筛。顺向放压步骤为：分为两个阶段，当吸附剂吸附氮气接近饱和时，鼓风机停止向吸附塔进空气，则吸附塔停止产氧，从出口端放气，富氧气体顺放至第一均压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，其特征在于，包括2个鼓风机、2个真空泵、5个吸附塔、2个均压罐和氧气缓冲罐，其中5个吸附塔的进口相连，并连接到2个鼓风机和2个真空泵，5个吸附塔的出口相连，并连接到氧气缓冲罐，5个吸附塔通过管道分别都与2个均压罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，其特征在于，包括2个鼓风机、2个真空泵、5个吸附塔、2个均压罐和氧气缓冲罐，其中5个吸附塔的进口相连，并连接到2个鼓风机和2个真空泵，5个吸附塔的出口相连，并连接到氧气缓冲罐，5个吸附塔通过管道分别都与2个均压罐连接。2.根据权利要求1所述的一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，其特征在于，还包括41个阀门。3.根据权利要求2所述的一种五塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世文，王国超，郑英杰，杜中山，王聪，宋东宪，
申请(专利权)人：北京金大万翔环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11