一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，解决现有技术变压吸附装置因解吸过程的周期性变化带来的尾气组分波动大的问题。本发明专利技术包括逆放气输送管，冲洗气/抽空气输送管，混合气输送管，解吸气混合罐，以及解吸气外输管；解吸气混合罐上设有进气机构和出气管。本发明专利技术设计科学合理，解吸气通过时空转换的方式在解吸气罐内实现不同时段的气体主动自混合，从根本上改变了解吸气缓冲罐内仅靠气体本身的流动和扩散实现气体的被动混合模式，大幅提高了解吸气罐的效率。同时，通过设置不同的解吸气缓冲工艺以达到不同的混合效果，满足不同的工程需要。

An efficient desorption air buffer system for pressure swing adsorption unit

The invention discloses a desorption air buffer system of an efficient pressure swing adsorption device, which solves the problem of large fluctuation of tail gas components caused by periodic change of desorption process of the prior technology pressure swing adsorption device. The invention comprises an inverted exhaust gas conveying pipe, a flushing/pumping air conveying pipe, a mixture gas conveying pipe, a desorption mixing tank, and a desorption external conveying pipe; an intake mechanism and an outlet pipe are arranged on the desorption mixing tank. The design of the desorption gas is scientific and reasonable. The desorption gas can realize active self-mixing of gases in different time periods in the desorption gas tank by means of time-space conversion, which fundamentally changes the passive mixing mode of gases in the desorption gas buffer tank only by the flow and diffusion of the gas itself, and greatly improves the efficiency of the desorption gas tank. At the same time, different desorption air cushioning processes are set up to achieve different mixing effects and meet different engineering needs.

【技术实现步骤摘要】
一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统
本专利技术涉及变压吸附气体分离
，具体涉及一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统。
技术介绍
变压吸附(PressureSwingAdsorption，PSA)技术是利用不同气体组分在吸附剂上的平衡吸附容量、吸附速率等吸附特性的差异以及吸附容量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变化实现吸附和解吸过程的交替进行，从而实现气体的分离或提纯，属于物理过程，在常温下即可实现。在变压吸附循环过程中，混合原料气从吸附塔底部进入吸附床，吸附能力相对较弱的组分在吸附过程从吸附塔顶部输出，而吸附能力较强的组分在低压解吸过程中从吸附塔底部输出；如果弱吸附组分是所需的产品，则吸附过程从吸附塔顶部高压输出的气体为产品气；如果强吸附组分是所需的产品，则低压解吸过程从吸附塔底部输出的气体为产品气。变压吸附装置吸附剂的解吸方式有两种，一种是低压冲洗解吸，即吸附床在完成均压降、逆放等步骤后，使用一部分产品气或者均压降之后吸附塔内剩余的纯度较高的产品气对吸附床进行低压冲洗，使得吸附剂内的强吸附组分在低分压下解吸；另一种是抽真空解吸，即吸附床在完成均压降、逆放等步骤后，采用抽真空设备从吸附塔底部对吸附塔抽真空，使得吸附剂内的强吸附组分在低压下解吸。对于冲洗解吸的变压吸附装置，解吸气系统一般配置逆放气缓冲罐和解吸气混合罐，即吸附塔顺向降压结束后，吸附塔逆向卸压即逆放，逆放气经逆放气混缓冲罐缓冲后经调节阀进入解吸气混合罐；逆放结束后从吸附塔底部输出的冲洗气直接进入解吸气混合罐，全部解吸气经解吸气混合缓冲后送出变压吸附装置；对于抽空再生的变压吸附装置，抽空气直接进入解吸气混合罐与逆放气混合或先经抽空气缓冲罐缓冲后再进入解吸气混合罐与逆放气混合。尽管变压吸附装置的解吸气设置了逆放气缓冲罐(部分抽空装置设置抽空气缓冲罐)和解吸气混合罐，由于变压吸附装置的逆放气和冲洗气(或者抽空气)的压力和组成周期性变化的特点，使得出变压吸附装置的解吸气组分波动很大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，解决现有技术变压吸附装置因解吸过程的周期性变化带来的尾气组分波动大的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，包括用于输送逆放气的逆放气输送管，用于输送冲洗气或抽空气的冲洗气/抽空气输送管，分别与逆放气输送管和冲洗气/抽空气输送管相连接用于汇集逆放气输送管内的逆放气和冲洗气/抽空气输送管内的冲洗气或抽空气的混合气输送管，解吸气混合罐，以及与变压吸附装置连接用于为变压吸附装置输送解吸气的解吸气外输管；解吸气混合罐上设有出气管和进气机构，出气管的一端与解吸气外输管的自由端连接，出气管的另一端位于解吸气混合罐的内顶部，进气机构与混合气输送管的自由端连接，混合气输送管通过进气机构将混合气输送管内的气体分成至少两股分气流输送至解吸气混合罐内。进一步地，还包括管道混合器，逆放气输送管和冲洗气/抽空气输送管分别与管道混合器连接，用于分别将逆放气输送管内的逆放气和冲洗气/抽空气输送管内的冲洗气或抽空气输送入管道混合器内进行均匀混合；混合气输送管与管道混合器连接，用于将管道混合器内混合均匀的混合气通过进气机构分成至少两股分气流输送至解吸气混合罐内。进一步地，进气机构包括至少一根分别与混合气输送管自由端相连接并且呈竖直分布的进气总管，每一根进气总管上均连通有两根以上进气分管，所有进气分管的出气口均位于解吸气混合罐内。进一步地，进气总管竖直分布于解吸气混合罐外侧，并且所有进气分管分别穿过解吸气混合罐的罐壁伸入至解吸气混合罐内；或者，进气总管竖直分布于解吸气混合罐的内壁处，所有进气分管均位于解吸气混合罐内。进一步地，解吸气混合罐的轴心线和进气总管的轴心线共同所在的面分别与连接在该进气总管上所有进气分管的轴心线之间的夹角为0～90°，做为优选，解吸气混合罐的轴心线和进气总管的轴心线共同所在的面分别与所有进气分管的轴心线之间的夹角最好为45～90°。进一步地，所有进气分管的长度相等，并且其长度L满足：0≤L＜1/2解吸气混合罐半径，当L＝0时，进气总管竖直分布于解吸气混合罐的内壁处，并且进气总管上分布有两个以上出气孔。进一步地，还包括顺着气流方向依次设于逆放气输送管上的逆放气缓冲罐和流速调节阀，逆放气缓冲罐上设有分别与逆放气输送管连接的逆放气缓冲罐进气机构和逆放气缓冲罐出气管，逆放气缓冲罐出气管的一端与逆放气输送管连接，其另一端位于逆放气缓冲罐的内顶部，用于将逆放气缓冲罐内的逆放气输送至逆放气输送管的后段管内，逆放气缓冲罐进气机构与进气机构的结构相同，用于将逆放气输送管的前段管内逆放气分股输送至逆放气缓冲罐内。进一步地，还包括设于解吸气外输管上的第一解吸气缓冲罐，第一解吸气缓冲罐上设有分别与解吸气外输管连接的第一解吸气缓冲罐进气机构和第一解吸气缓冲罐出气管，第一解吸气缓冲罐出气管的一端与解吸气外输管连接，其另一端位于第一解吸气缓冲罐的内顶部，用于将第一解吸气缓冲罐内的解吸气输送至解吸气外输管的后段管内，第一解吸气缓冲罐进气机构与进气机构的结构相同，用于将解吸气外输管的前段管内解吸气分股输送至第一解吸气缓冲罐内。进一步地，还包括设于解吸气外输管上、并按气流方向位于第一解吸气缓冲罐后的第二解吸气缓冲罐，并且第二解吸气缓冲罐的结构与第一解吸气缓冲罐的结构相同。具体地说，还包括设于解吸气外输管上的解吸气缓冲罐，解吸气缓冲罐上设有分别与解吸气外输管连接的解吸气缓冲罐进气机构和解吸气缓冲罐出气管，解吸气缓冲罐出气管的一端与解吸气外输管连接，其另一端位于解吸气缓冲罐的内顶部，用于将解吸气缓冲罐内的解吸气输送至解吸气外输管的后段管内，解吸气缓冲罐进气机构与进气机构的结构相同，用于将解吸气外输管的前段管内解吸气分股输送至解吸气缓冲罐内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术结构简单、设计科学合理，使用方便，解吸气通过时空转换的方式在解吸气罐内实现不同时段的气体主动自混合，从根本上改变了解吸气缓冲罐内仅靠气体本身的流动和扩散实现气体的被动混合模式，大幅提高了解吸气罐的效率。同时，通过设置不同的解吸气缓冲工艺以达到不同的混合效果，满足不同的工程需要。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术单级解吸气混合罐示意图。图3为本专利技术两级缓冲调节示意图。图4为本专利技术三级缓冲调节示意图。图5为本专利技术四级缓冲调节示意图。图6为本专利技术另一两级缓冲调节示意图。图7为本专利技术解吸气罐内时空转换原理图。其中，附图标记对应的名称为：1-逆放气输送管、2-冲洗气/抽空气输送管、3-管道混合器、4-解吸气混合罐、5-解吸气外输管、7-混合气输送管、8-出气管、9-进气总管、10-进气分管、11-逆放气缓冲罐、12-流速调节阀、13-逆放气缓冲罐出气管、14-逆放气缓冲罐进气机构、15-第一解吸气缓冲罐、16-第一解吸气缓冲罐进气机构、17-第一解吸气缓冲罐出气管、18-第二解吸气缓冲罐、19-解吸气缓冲罐、20-解吸气缓冲罐进气机构、21-解吸气缓冲罐出气管。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的方式包括但不仅限于以下实施例。如图1所示，本专利技术第一种实施方式，提供一种高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：包括用于输送逆放气的逆放气输送管(1)，用于输送冲洗气或抽空气的冲洗气/抽空气输送管(2)，分别与所述逆放气输送管(1)和所述冲洗气/抽空气输送管(2)相连接用于汇集所述逆放气输送管(1)内的逆放气和所述冲洗气/抽空气输送管(2)内的冲洗气或抽空气的混合气输送管(7)，解吸气混合罐(4)，以及与变压吸附装置连接用于为所述变压吸附装置输送解吸气的解吸气外输管(5)；所述解吸气混合罐(4)上设有出气管(8)和进气机构，所述出气管(8)的一端与所述解吸气外输管(5)的自由端连接，所述出气管(8)的另一端位于所述解吸气混合罐(4)的内顶部，所述进气机构与所述混合气输送管(7)的自由端连接，所述混合气输送管(7)通过所述进气机构将所述混合气输送管(7)内的气体分成至少两股分气流输送至所述所述解吸气混合罐(4)内。

【技术特征摘要】
1.一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：包括用于输送逆放气的逆放气输送管(1)，用于输送冲洗气或抽空气的冲洗气/抽空气输送管(2)，分别与所述逆放气输送管(1)和所述冲洗气/抽空气输送管(2)相连接用于汇集所述逆放气输送管(1)内的逆放气和所述冲洗气/抽空气输送管(2)内的冲洗气或抽空气的混合气输送管(7)，解吸气混合罐(4)，以及与变压吸附装置连接用于为所述变压吸附装置输送解吸气的解吸气外输管(5)；所述解吸气混合罐(4)上设有出气管(8)和进气机构，所述出气管(8)的一端与所述解吸气外输管(5)的自由端连接，所述出气管(8)的另一端位于所述解吸气混合罐(4)的内顶部，所述进气机构与所述混合气输送管(7)的自由端连接，所述混合气输送管(7)通过所述进气机构将所述混合气输送管(7)内的气体分成至少两股分气流输送至所述所述解吸气混合罐(4)内。2.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：还包括管道混合器(3)，所述逆放气输送管(1)和所述冲洗气/抽空气输送管(2)分别与所述管道混合器(3)连接，用于分别将所述逆放气输送管(1)内的逆放气和所述冲洗气/抽空气输送管(2)内的冲洗气或抽空气输送入所述管道混合器(3)内进行均匀混合；所述混合气输送管(7)与所述管道混合器(3)连接，用于将所述管道混合器(3)内混合均匀的混合气通过所述进气机构分成至少两股分气流输送至所述所述解吸气混合罐(4)内。3.根据权利要求2所述的一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：所述进气机构包括至少一根分别与所述混合气输送管(7)自由端相连接并且呈竖直分布的进气总管(9)，每一根所述进气总管(9)上均连通有两根以上进气分管(10)，所有所述进气分管(10)的出气口均位于所述解吸气混合罐(4)内。4.根据权利要求3所述的一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：所述进气总管(9)竖直分布于所述解吸气混合罐(4)外侧，并且所有所述进气分管(10)分别穿过所述解吸气混合罐(4)的罐壁伸入至所述解吸气混合罐(4)内；或者，所述进气总管(9)竖直分布于所述解吸气混合罐(4)的内壁处，所有所述进气分管(10)均位于所述解吸气混合罐(4)内。5.根据权利要求4所述的一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：所述解吸气混合罐(4)的轴心线和所述进气总管(9)的轴心线共同所在的面分别与连接在该进气总管上所有所述进气分管(10)的轴心线之间的夹角为0～90°。6.根据权利要求5所述的一种高效变压吸附装置解吸气缓冲系统，其特征在于：所有所述进气分管(10)的长度相等，并且其长度L满足：0≤L＜1/2解...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜令兵，殷文华，王键，李克兵，
申请(专利权)人：四川天一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51