一种基于四塔的干燥、纯化装置制造方法及图纸

为解决现有的两塔吸附式干燥方案能耗高的技术问题，本实用新型专利技术提供了一种基于四塔的干燥、纯化装置。本实用新型专利技术根据再生需要合理选择再生方式，即采用A1、B1塔大量吸附水分，而A2、B2塔吸附其余杂质气体。A1、B1塔采用鼓风外加热方式再生，A2、B2塔采用干气微热再生方式再生，干气微热再生对成品气耗气量较小且能够长时间持续输出高品质的成品气。

【技术实现步骤摘要】
一种基于四塔的干燥、纯化装置
本技术涉及一种基于四塔的干燥、纯化装置。
技术介绍
锂电池在生产过程中需要用到洁净的，水分及杂质气体均达标的产品气，该产品气中的水和杂质气体含量直接影响着锂电池的续航能力。目前压缩空气后处理主要包括空分及常规的吸附式干燥，由于空分投资费用高，故大多选择吸附式干燥工艺实现水和杂质气体的脱附，较常用的方式是采用两塔吸附式干燥方案，其中一塔进行吸附纯化，另一塔进行再生，该两塔吸附式干燥方案具有运行能耗高的缺点。
技术实现思路
为解决现有的两塔吸附式干燥方案能耗高的技术问题，本技术提供了一种基于四塔的干燥、纯化装置。本技术的技术解决方案为：一种基于四塔的干燥、纯化装置，包括原料气进气管路、成品气输出管路、设置在成品气输出管路上的后置过滤器、连接在原料气进气管路末端的第一管路和第二管路；其特殊之处在于：第一管路上沿原料气进气方向依次设置有阀门A1、干燥纯化塔A1、阀门A4、干燥纯化塔A2；第二管路上沿原料气进气方向依次设置有阀门B1、干燥纯化塔B1、阀门B4、干燥纯化塔B2；干燥纯化塔A1、B1中均装有用于去除水和部分杂质气体的第一吸附剂，干燥纯化塔A2、B2中均装有用于去除杂质气体和残余水分的第二吸附剂；干燥纯化塔A2、B2的上端口分别连接有第三管路和第四管路，第三管路和第四管路末端同时与所述成品气输出管路连通，第三管路和第四管路之间还设置有用于连通干燥纯化塔A2、B2上端口的第五管路；第三管路和第四管路上分别设置有阀门A7和阀门B7；第五管路上设置有阀门A6和阀门B6；在第三管路与第五管路之间还连接有第六管路；干燥纯化塔A2、B2的下端口、干燥纯化塔A1、B1的上端口通过第七管路相连通；第七管路上设置有阀门A3和阀门B3；从第七管路上、位于阀门A3、阀门B3之间引出第八管路；第八管路的另一端连接有第九管路和第十管路；第九管路上依次串接有阀门F7和第一表冷器；第十管路上依次串接有辅助加热器、阀门F6和鼓风机；第九管路和第十管路的另一端连接有第十一管路；第十一管路上设置有阀门F17；第十管路上、位于辅助加热器和阀门F6之间处，连接有第十二管路，第十二管路的另一端连接有第十三管路和第十四管路；第十三管路的另一端与干燥纯化塔B1的上端口连通；第十四管路的另一端与干燥纯化塔A1的上端口连通；第十三管路和第十四管路上分别设置有阀门F8和阀门F9；第十管路上、位于阀门F6和鼓风机之间处，连接有第十五管路，第十五管路上依次设置有阀门F4和第二表冷器；干燥纯化塔A1、B1的下端口通过第十六管路相连通；第十六管路上设置有阀门A2和阀门B2；第十六管路上、位于阀门A2和阀门B2之间处连接有第十七管路；第十六管路、第十七管路均与所述第十五管路连通；第十七管路上设置有放空阀F5；干燥纯化塔A2的下端口处通过管路连接有卸压阀F10和放空阀A5；干燥纯化塔B2的下端口处通过管路连接有卸压阀F11和放空阀B5；干燥纯化塔A1的下端口处通过管路连接有卸压阀F2；干燥纯化塔B1的下端口处通过管路连接有卸压阀F3。进一步地，所述第六管路上设置有加热器，且加热器位于阀门A6与阀门B6之间。进一步地，所述阀门A4位于所述第十四管路与干燥纯化塔A1的上端口之间；所述阀门B4位于所述第十三管路与干燥纯化塔B1的上端口之间。进一步地，还包括预冷却单元和设置在所述原料气进气管路上的前置过滤器；所述预冷却单元用于去除原料气中含有的大多数水分并对原料气进行降温；所述预冷却单元的输出端与前置过滤器的输入端相连。进一步地，所述杂质气体包括二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氮氧化物和/或六氟化硫。进一步地，所述第一吸附剂为活性氧化铝；所述第二吸附剂为分子筛。本技术的有益效果：1、本技术根据再生需要合理选择再生方式，即采用A1、B1塔大量吸附水分，而A2、B2塔吸附其余杂质气体，所以在A1、B1塔装填较为经济的活性氧化铝，而A2、B2塔吸附其他杂质要根据气体特性选择不同类型的分子筛，活性氧化铝在较低再生温度下变可以实现很好的再生效果，所以选用鼓风外加热作为活性氧化铝的再生方式，而分子筛如果选用鼓风外加热方式，需要的再生温度较高，受阀门耐温等因素影响，加热温度又不宜过高，所以如果选择鼓风外加热再生方式的话会造成分子筛被环境空气内的水分污染，不能得到彻底的再生，影响切换后对其他杂质气体的吸附效果，所以分子筛塔选择微加热的再生方式做再生，采用部分成品气，在不污染分子筛的前提下对分子筛进行再生，由于其他杂质一般对再生温度要求不高，所以采用成品气再生时不会造成成品气耗量太大。2.由于可根据再生条件的不同，上下采用不同的再生方式，因此在满足成品气品质要求的前提下，相对于两塔吸附纯化方案，能耗更低。3.可以缩短再生时间，同理可以缩短吸附时间(即降低吸附剂装填量)，降低设备成本。4.本技术可长时间持续输出常压露点-72℃～(-78)℃、杂质气体含量小于5ppm的成品气，能满足对气体纯化要求较高的场合(例如高品质电池生产用气要求或风洞试验等场合)。5.本技术通过在干气加热和干气置换前先进行大气加热，减少了投资和运行成本。6.本技术利用塔内和管道内已有的干气进行闭式循环吹冷，进一步降低了运行费用，可在仅消耗少量成品气的条件下满足成品气的指标。7.本技术中干燥纯化塔A1、B1再生过程中，通过在干气加热和闭式循环吹冷之间增加干气置换环节，通过干气洗涤吸附剂，进一步提高了成品气的指标。8.本技术先用冷冻法去除饱和气体中的大多数水分并对原料气体进行降温，对原料气体中的固体颗粒、液态水进行分离，能耗更小，而且降温后的气体由于温度较低，更有有利于吸附纯化。附图说明图1是本技术基于四塔的干燥、纯化装置实施例的原理示意图一。图2是本技术基于四塔的干燥、纯化装置实施例的原理示意图二。附图标记说明：1-原料气进气管路；2-前置过滤器；3-第一管路；4-第二管路；5-第三管路；6-第四管路；7-成品气输出管路；8-第五管路；9-第六管路；10-加热器；11-第七管路；12-第八管路；13-第九管路；14-第十管路；15-第一表冷器；16-辅助加热器；17-鼓风机；18-第十一管路；19-第十二管路；20-第十三管路；21-第十四管路；22-第十五管路；23-第二表冷器；24-第十六管路；25-第十七管路；26-后置过滤器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术实施例提供的基于四塔的干燥、纯化装置，包括原料气进气管路1、设置在原料气进气管路1上的前置过滤器2、成品气输出管路7、设置在成品气输出管路7上的后置过滤器26、连接在原料气进气管路1末端的第一管路3和第二管路4；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四塔的干燥、纯化装置，包括原料气进气管路(1)、成品气输出管路(7)、设置在成品气输出管路(7)上的后置过滤器(26)、连接在原料气进气管路(1)末端的第一管路(3)和第二管路(4)；/n其特征在于：/n第一管路(3)上沿原料气进气方向依次设置有阀门A1、干燥纯化塔A1、阀门A4、干燥纯化塔A2；/n第二管路(4)上沿原料气进气方向依次设置有阀门B1、干燥纯化塔B1、阀门B4、干燥纯化塔B2；/n干燥纯化塔A1、B1中均装有用于去除水和部分杂质气体的第一吸附剂，干燥纯化塔A2、B2中均装有用于去除杂质气体和残余水分的第二吸附剂；干燥纯化塔A2、B2的上端口分别连接有第三管路(5)和第四管路(6)，第三管路(5)和第四管路(6)末端同时与所述成品气输出管路(7)连通，第三管路(5)和第四管路(6)之间还设置有用于连通干燥纯化塔A2、B2上端口的第五管路(8)；/n第三管路(5)和第四管路(6)上分别设置有阀门A7和阀门B7；第五管路(8)上设置有阀门A6和阀门B6；/n在第三管路(5)与第五管路(8)之间还连接有第六管路(9)；/n干燥纯化塔A2、B2的下端口、干燥纯化塔A1、B1的上端口通过第七管路(11)相连通；第七管路(11)上设置有阀门A3和阀门B3；/n从第七管路(11)上、位于阀门A3、阀门B3之间引出第八管路(12)；/n第八管路(12)的另一端连接有第九管路(13)和第十管路(14)；第九管路(13)上依次串接有阀门F7和第一表冷器(15)；第十管路(14)上依次串接有辅助加热器(16)、阀门F6和鼓风机(17)；第九管路(13)和第十管路(14)的另一端连接有第十一管路(18)；第十一管路(18)上设置有阀门F17；/n第十管路(14)上、位于辅助加热器(16)和阀门F6之间处，连接有第十二管路(19)，第十二管路(19)的另一端连接有第十三管路(20)和第十四管路(21)；第十三管路(20)的另一端与干燥纯化塔B1的上端口连通；第十四管路(21)的另一端与干燥纯化塔A1的上端口连通；第十三管路(20)和第十四管路(21)上分别设置有阀门F8和阀门F9；/n第十管路(14)上、位于阀门F6和鼓风机(17)之间处，连接有第十五管路(22)，第十五管路(22)上依次设置有阀门F4和第二表冷器(23)；/n干燥纯化塔A1、B1的下端口通过第十六管路(24)相连通；第十六管路(24)上设置有阀门A2和阀门B2；/n第十六管路(24)上、位于阀门A2和阀门B2之间处连接有第十七管路(25)；第十六管路(24)、第十七管路(25)均与所述第十五管路(22)连通；/n第十七管路(25)上设置有放空阀F5；/n干燥纯化塔A2的下端口处通过管路连接有卸压阀F10和放空阀A5；/n干燥纯化塔B2的下端口处通过管路连接有卸压阀F11和放空阀B5；/n干燥纯化塔A1的下端口处通过管路连接有卸压阀F2；/n干燥纯化塔B1的下端口处通过管路连接有卸压阀F3。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于四塔的干燥、纯化装置，包括原料气进气管路(1)、成品气输出管路(7)、设置在成品气输出管路(7)上的后置过滤器(26)、连接在原料气进气管路(1)末端的第一管路(3)和第二管路(4)；
其特征在于：
第一管路(3)上沿原料气进气方向依次设置有阀门A1、干燥纯化塔A1、阀门A4、干燥纯化塔A2；
第二管路(4)上沿原料气进气方向依次设置有阀门B1、干燥纯化塔B1、阀门B4、干燥纯化塔B2；
干燥纯化塔A1、B1中均装有用于去除水和部分杂质气体的第一吸附剂，干燥纯化塔A2、B2中均装有用于去除杂质气体和残余水分的第二吸附剂；干燥纯化塔A2、B2的上端口分别连接有第三管路(5)和第四管路(6)，第三管路(5)和第四管路(6)末端同时与所述成品气输出管路(7)连通，第三管路(5)和第四管路(6)之间还设置有用于连通干燥纯化塔A2、B2上端口的第五管路(8)；
第三管路(5)和第四管路(6)上分别设置有阀门A7和阀门B7；第五管路(8)上设置有阀门A6和阀门B6；
在第三管路(5)与第五管路(8)之间还连接有第六管路(9)；
干燥纯化塔A2、B2的下端口、干燥纯化塔A1、B1的上端口通过第七管路(11)相连通；第七管路(11)上设置有阀门A3和阀门B3；
从第七管路(11)上、位于阀门A3、阀门B3之间引出第八管路(12)；
第八管路(12)的另一端连接有第九管路(13)和第十管路(14)；第九管路(13)上依次串接有阀门F7和第一表冷器(15)；第十管路(14)上依次串接有辅助加热器(16)、阀门F6和鼓风机(17)；第九管路(13)和第十管路(14)的另一端连接有第十一管路(18)；第十一管路(18)上设置有阀门F17；
第十管路(14)上、位于辅助加热器(16)和阀门F6之间处，连接有第十二管路(19)，第十二管路(19)的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙增辉，李大明，李国骏，
申请(专利权)人：西安联合超滤净化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61