本实用新型专利技术涉及一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置，包括充压瓶、原料气瓶、质量流量计、气体分析仪、集气瓶、第一吸附塔、第二吸附塔和真空泵，所述第一吸附塔和第二吸附塔上下两端分别设置有上气口和下气口，所述上气口连接有上气管，所述下气口连接有下气管；两个所述上气管均经三通连通有第一支管和第二支管，两个所述下气管均经三通连接有第三支管和第四支管；本实用新型专利技术通过气动阀一、气动阀二和气动阀三实现在双塔间切换，通过连接PLC控制器和计算机可在线观察气体浓度、停留时间变化以及系统压力，可实现吸附剂高效运转、吸附装置系统连续运转，安全高效、操作非常便捷；当其中一个吸附塔工作时，另一吸附塔可通过抽真空实现再生。真空实现再生。真空实现再生。
【技术实现步骤摘要】
一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置
[0001]本技术属于变压吸附
，具体涉及一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置。
技术介绍
[0002]变压吸附装置是一种新型气体吸附分离技术，是基于吸附塔内的吸附剂吸附甲烷、氮气的能力不同或吸附速率不同而使两者实现分离的，吸附分离过程中，可通过增加压力和降低压力来实现气体吸附或脱附。变压吸附装置操作便捷，自动化程度高、运行成本低，不需外加热源或制冷源，可在室温和较低压力下工作，已广泛应用于制氧、制氢、尾气回收等领域。目前在评价CH4/N2分离效果方面使用的是以单吸附塔为主的变压吸附装置，吸附塔内吸附剂吸附饱和，需要手动停止原料气供应，然后对装置进行降压，使吸附剂再生，在一定吸附时间内，不利于准确评价吸附剂的吸附效果，与模拟工业化实施还有较大的差距。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是克服现有技术的不足，而提供的一种可实现自动连续运行的一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置，包括充压瓶、原料气瓶、质量流量计、气体分析仪、集气罐、第一吸附塔、第二吸附塔和真空泵，所述第一吸附塔和第二吸附塔上下两端分别设置有上气口和下气口，所述上气口连接有上气管，所述下气口连接有下气管；两个所述上气管均经三通连通有第一支管和第二支管，两个所述第一支管上均设置有手动阀一，两个所述第一支管均三通连接有第一总管且所述第一总管的末端经减压阀连接充压瓶；两个第二支管上均设置有气动阀一，两个所述第二支管经三通连接有第二总管，所述第二总管上沿气流方向依次串接质量流量计、气体分析仪和集气罐；
[0006]两个所述下气管均经三通连接有第三支管和第四支管，两个所述第三支管经三通连接有第三总管，所述第三总管的末端经减压阀连接原料气瓶且第三支管上还设置有气动阀二；两个所述第四支管经三通连接有第四总管，所述第四总管的末端连接至真空泵的抽气口，两个所述第四支管上均设置有气动阀三；两个所述上气管上还设置有压力传感器。
[0007]进一步的，所述第一总管上还设置有管阀。
[0008]进一步的，所述第二总管上还设置有位于气体分析仪和集气瓶之间的放气阀。
[0009]进一步的，所述充压瓶内充装有氩气或氦气。
[0010]进一步的，所述分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置还包括PLC控制器、计算机和空压机，所述气动阀一、气动阀二和气动阀三分别通过气管连接空压机的出气口，所述气管上还设置有受控于PLC控制器的电动阀。
[0011]进一步的，所有所述压力传感器、质量流量计和气体分析仪均通讯连接至PLC。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]本技术通过气动阀一、气动阀二和气动阀三实现在双塔间切换，通过连接PLC控制器和计算机可在线观察气体浓度、停留时间变化以及系统压力，可实现吸附剂高效运转、吸附装置系统连续运转，安全高效、操作非常便捷；当其中一个吸附塔工作时，另一吸附塔可通过抽真空实现再生；除了CH4/N2混合气的吸附外，本技术还可用于CH4/CO2、N2/O2混合气体的吸附效果动态性能评价。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例的整体结构示意图。
[0015]图2为本技术实施例的保温水筒的结构示意图。
[0016]图中，充压瓶(1)、原料气瓶(2)、质量流量计(3)、气体分析仪(4)、集气罐(5)、第一吸附塔(6)、第二吸附塔(7)、真空泵(8)、上气管(9)、下气管 (10)、第一支管(11)、第二支管(12)、手动阀一(13)、气动阀一(14)、第二总管(15)、第三支管(16)、第四支管(17)、第三总管(18)、气动阀二(19)、气动阀三(20)、压力传感器(21)、减压阀(22)、管阀(23)、放气阀(24)、挂板(25)、保温水筒(26)、出水口(27)、进水口(28)、水道(29)、吊孔 (30)、吊钩(31)、挂绳(32)。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0018]如图1所示，一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置，包括充压瓶1、原料气瓶 2、质量流量计3、气体分析仪4、集气瓶5、第一吸附塔6、第二吸附塔7和真空泵8，所述充压瓶1内充装有氩气或氦气作为压力气体，所述第一吸附塔6和第二吸附塔7上下两端分别设置有上气口和下气口，所述上气口连接有上气管9，所述下气口连接有下气管10；两个所述上气管9均经三通连通有第一支管11和第二支管12，两个所述第一支管11上均设置有手动阀一13，两个所述第一支管11均三通连接有第一总管且所述第一总管的末端经减压阀22连接充压瓶1，实现一个充压瓶1为两个吸附塔供压气；两个第二支管12上均设置有气动阀一14，两个所述第二支管12经三通连接有第二总管15，所述第二总管15 上沿气流方向依次串接质量流量计3、气体分析仪4和集气罐5，即两个吸附塔流出的气体均经质量流量计3和气体分析仪4进行了分析，合格的气体经集气瓶5收集；
[0019]两个所述下气管10均经三通连接有第三支管16和第四支管17，两个所述第三支管16 经三通连接有第三总管18，所述第三总管18的末端经减压阀22连接原料气瓶2且第三支管16上还设置有气动阀二19，实现原料气瓶2同时为两个吸附塔供气；两个所述第四支管17经三通连接有第四总管，所述第四总管的末端连接至真空泵8的抽气口，两个所述第四支管17上均设置有气动阀三20，从而能够实现对两个吸附塔的抽真空；两个所述上气管9上还设置有压力传感器21。
[0020]进一步的，如图1所示，所述第一总管上还设置有管阀23，管阀23为手动，在每次吸附结束前后关闭管阀23，封闭管路。
[0021]进一步的，如图1所示，所述第二总管15上还设置有位于气体分析仪4和集气瓶5之间的放气阀24，关闭放气阀24可以进行集气瓶5的安装和拆卸。
[0022]进一步的，如图1所示，所述分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置还包括PLC控制器、计算机和空压机，所述气动阀一14、气动阀二19和气动阀三20分别通过气管连接空压机的出气口，所述气管上还设置有受控于PLC控制器的电动阀，所有所述压力传感器21、质量流量计3和气体分析仪4均通讯连接至PLC，计算机作为上位机，用户可操作计算机实现吸附装置的设置、控制、压力传感器21、质量流量计3和气体分析仪4的检测结果查看。
[0023]在一个实施例中，如图2所示，所述第一吸附塔6和第二吸附塔7的外周套设有保温水筒26，保温水筒26为塑料材质，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分离CH4/N2混合气的双塔变压吸附装置，其特征在于：包括充压瓶、原料气瓶、质量流量计、气体分析仪、集气瓶、第一吸附塔、第二吸附塔和真空泵，所述第一吸附塔和第二吸附塔上下两端分别设置有上气口和下气口，所述上气口连接有上气管，所述下气口连接有下气管；两个所述上气管均经三通连通有第一支管和第二支管，两个所述第一支管上均设置有手动阀一，两个所述第一支管均三通连接有第一总管且所述第一总管的末端经减压阀连接充压瓶；两个第二支管上均设置有气动阀一，两个所述第二支管经三通连接有第二总管，所述第二总管上沿气流方向依次串接质量流量计、气体分析仪和集气瓶；两个所述下气管均经三通连接有第三支管和第四支管，两个所述第三支管经三通连接有第三总管，所述第三总管的末端经减压阀连接原料气瓶且第三支管上还设置有气动阀二；两个所述第四支管经三通连接有第四总管，所述第四总管的末端连接至真空泵的抽气口，两个所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝小非，吴照洋，谭秀民，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：新型
国别省市：
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