一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统技术方案

本申请公开了一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统，包括沿空气流通路径连接的空气过滤器、鼓风机、第一吸附器、第二吸附器、氧气缓冲罐，第一吸附器和第二吸附器连接有真空泵，真空泵连接输出端连接有分离消音器，真空变压吸附系统通过开关蝶阀控制路径启闭，所述第一吸附器和第二吸附器中装填有锂基分子筛吸附剂；所述第一吸附器和第二吸附器选为径向流吸附器。本申请的真空变压吸附系统将吸附剂选为高锂交换度的锂基分子筛吸附剂，锂基分子筛吸附剂在空气稀薄、大气压低环境中的氮吸附量和氮/氧选择性更好，使真空变压吸附系统适用于高原环境制氧。用于高原环境制氧。用于高原环境制氧。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统


[0001]本申请涉及制氧设备领域，特别涉及一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统。

技术介绍

[0002]真空变压吸附系统主要由鼓风机、真空泵、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐组成。原料空气经吸入口过滤器除掉灰尘颗粒后进入鼓风机，在鼓风机的输送下进入其中一只吸附器内；吸附器内装填吸附剂，其中水分、二氧化碳、及少量其它气体组分在吸附器入口处被装填于底部的吸附剂所吸附；吸附器的上部是沸石分子筛，当空气流经填满的分子筛固定床时，空气中的氮气分子在吸附作用力下扩散到分子筛固体中，而氧气作为非吸附组分从吸附器顶部出口处作为产品气排至氧气缓冲罐，以供生产使用。
[0003]高原地区随着海拔高度的增加，空气逐渐稀薄，大气压降低，使得真空变压吸附系统在高原环境下性能明显有所下降。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，本申请提供一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统。
[0005]本申请提供一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统,采用如下的技术方案：
[0006]一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统，包括沿空气流通路径连接的空气过滤器、鼓风机、第一吸附器、第二吸附器、氧气缓冲罐，第一吸附器和第二吸附器连接有真空泵，真空泵连接输出端连接有分离消音器，真空变压吸附系统通过开关蝶阀控制路径启闭，所述第一吸附器和第二吸附器中装填有锂基分子筛吸附剂。
[0007]通过采用上述技术方案，真空变压吸附系统在一个制氧周期内，每个吸附器都至少经过“吸附”、“均压降”、“解吸”、“冲洗”和“均压升”这五个步骤，将高锂交换度的锂基分子筛吸附剂装填于吸附器中，锂基分子筛吸附剂在空气稀薄、大气压低环境中的氮吸附量和氮/氧选择性更好，使真空变压吸附系统适用于高原环境制氧。
[0008]可选的，所述第一吸附器和第二吸附器选为径向流吸附器。
[0009]通过采用上述技术方案，径向流吸附器具有压降小、处理气量大、循环周期短和容易增加规模等优点，其内部气流结构分布器能有效提高气流分布的均匀性，更充分的发挥吸附剂的性能，提高制氧率。
[0010]可选的，所述鼓风机选为罗茨鼓风机，所述真空泵选为罗茨真空泵。
[0011]通过采用上述技术方案，真空变压吸附系统操作周期短、压力波动频繁且幅度较大，罗茨鼓风机具有较好的抗压力频繁大幅度波动和吸入气量随排气压力改变变化不大的特性，可以很好地稳定吸附器内的气流速度，对保证吸附剂使用寿命和稳定真空变压吸附系统性能非常有利。
[0012]可选的，所述蝶阀选为双偏心气动蝶阀。
[0013]通过采用上述技术方案，真空变压吸附系统操作周期短，开关频繁，采用双偏心气动蝶阀具有开关速度快，密封性能好，频繁、快速开关条件下使用寿命长的优点，能完全满
足真空变压吸附系统开关需求。
[0014]可选的，所述吸附剂通过吸附筒安装在第一吸附器、第二吸附器中；所述吸附筒包括筒体、安装在筒体两端的端盖及位于筒体内、连接在端盖上的挡板，所述吸附剂填充在筒体内，位于挡板之间；所述筒体一端具有进气通道，另一端具有出气通道。
[0015]通过采用上述技术方案，筒体与挡板配合形成用于容纳吸附剂的容纳腔，为吸附剂提供填充基础。
[0016]可选的，位于筒体进气通道处的挡板通过弹簧与端盖连接；位于筒体出气通道处的挡板通过橡胶环与端盖连接。
[0017]通过采用上述技术方案，吸附剂两端的挡板采用弹性支撑，能有效减少吸附剂粉化情况，提高吸附剂使用性能。
[0018]可选的，所述橡胶环内设有环形腔，所述橡胶环上开设有与环形腔相通的开口，所述挡板吸附支撑在橡胶环上。
[0019]通过采用上述技术方案，挡板吸附支撑在橡胶环上，能有效克服挡板与橡胶环之间的相对振动，减少吸附剂粉化情况的发生。
[0020]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0021]1、将真空变压吸附系统中的吸附剂选为高锂交换度的锂基分子筛吸附剂，锂基分子筛吸附剂在空气稀薄、大气压低环境中的氮吸附量和氮/氧选择性更好，使真空变压吸附系统适用于高原环境制氧；
[0022]2、将吸附器选为径向流吸附器，径向流吸附器具有压降小、处理气量大、循环周期短和容易增加规模等优点，其内部气流结构分布器能有效提高气流分布的均匀性，更充分的发挥吸附剂的性能，提高制氧率。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例的结构示意图。
[0024]图2是本申请实施例中真空变压吸附系统的变压吸附过程示意图。
[0025]图3是本申请实施例中吸附筒的结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、空气过滤器；2、罗茨鼓风机；3、温度调节器；4、第一吸附器；5、第二吸附器；6、氧气缓冲罐；7、氧气增压机；8、氧气储气罐；9、罗茨真空泵；10、分离消音器；11、双偏心气动蝶阀；12、吸附筒；13、筒体；14、第一端盖；15、第二端盖；16、第一挡板；17、第二挡板；18、弹簧；19、橡胶环。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0029]本申请实施例公开了一种真空变压吸附系统。参照图1，真空变压吸附系统包括空气过滤器1、罗茨鼓风机2、温度调节器3、第一吸附器4、第二吸附器5、氧气缓冲罐6、氧气增压机7、氧气储气罐8、罗茨真空泵9及分离消音器10；沿空气流通路径，通过管道连接有空气过滤器1、罗茨鼓风机2、温度调节器3、第一吸附器4、第二吸附器5、氧气缓冲罐6、氧气增压机7、氧气储气罐8；罗茨真空泵9通过管道第一吸附器4和第二吸附器5连接，分离消音器10
与罗茨真空泵9连接。
[0030]真空变压吸附系统在一个制氧周期内，每个吸附器都至少经过“吸附”、“均压降”、“解吸”、“冲洗”和“均压升”这五个步骤；参照图2，示出了一个吸附器在一个周期循环里，氮气吸附量和压力变化的彼此关系。结合图2，对真空变压吸附系统制氧的关键操作步骤进行简要描述：
[0031]（1）吸附
[0032]由空气过滤器1除去机械杂质后的原料空气，经罗茨鼓风机2从吸附器下部进入吸附器内，其中空气中H20，CO2，N2依次被吸附器内的各吸附剂依次吸附掉，由于O2在吸附剂中吸附很少，不断地在气相中得到富集，最终从吸附器的出口排出。
[0033]在“吸附”步骤中，空气被加压至P4后才开始进行，在此过程中，吸附器内压力维持P4不变，但氮气吸附量由Q1变至Q3，在吸附量达到Q3后，停止吸附器的进气，此步结束。经此步骤制取的氧气一部分被送往氧气缓冲罐6用于氧气输送或使用，另一部分则预留给下一步骤对低压吸附器进行升压。
[0034]（2）均压降
[0035]在“均压降”步骤中，吸附器出口产品氧气流入另一个吸附器，对另一个吸附器进行升压。此时该吸附器的吸附压力不断下降，吸附剂上的杂质被不断解吸，然后解吸出的杂质又被上步骤中预留的“干净”吸附剂继续吸附，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高原制氧的真空变压吸附系统，包括沿空气流通路径连接的空气过滤器(1)、鼓风机、第一吸附器(4)、第二吸附器(5)、氧气缓冲罐(6)，第一吸附器(4)和第二吸附器(5)连接有真空泵，真空泵连接输出端连接有分离消音器(10)，真空变压吸附系统通过开关蝶阀控制路径启闭，其特征在于：所述第一吸附器(4)和第二吸附器(5)中装填有锂基分子筛吸附剂。2.根据权利要求1所述的适用于高原制氧的真空变压吸附系统，其特征在于：所述第一吸附器(4)和第二吸附器(5)选为径向流吸附器。3.根据权利要求1所述的适用于高原制氧的真空变压吸附系统，其特征在于：所述鼓风机选为罗茨鼓风机(2)，所述真空泵选为罗茨真空泵(9)。4.根据权利要求1所述的适用于高原制氧的真空变压吸附系统，其特征在于：所述蝶阀选为双偏心气动蝶阀(11)。5.根据权利要求1所述的适用于高原制氧的真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵呈馨，李洪斌，谢兰兰，齐红儒，张雨薇，肖哲勇，
申请(专利权)人：北京华泰润达节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：