一种提高分离系数的变压吸附系统技术方案

一种提高分离系数的变压吸附系统，涉及气体吸附处理技术领域，包括PSA传统装置，PSA传统装置的一侧设置吸附塔，吸附塔的上部和下部设置有上管路和下管路，上管路和下管路与吸附塔连通设置，PSA传统装置的出口端连通设置有传统PSA装置终充管线和传统PSA装置非吸附气出口管线，吸附塔的下管路与传统PSA装置终充管线和传统PSA装置非吸附气出口管线相连，通过在原PSA吸附装置上设置有吸附塔，吸附塔控制微量的吸附气，以提高原有吸附装置的动态吸附量，从而提高了整个装置的分离系数，并且在吸附时，可通过吸附塔系统降低吸附气中的非吸附气组份，从而提高吸附气的浓度。从而提高吸附气的浓度。从而提高吸附气的浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高分离系数的变压吸附系统


[0001]本技术涉及气体吸附处理
，更具体地说，涉及一种提高分离系数的变压吸附系统。

技术介绍

[0002]变压吸附(PSA)方法分离气体技术是依靠压力的变化来实现吸附与再生的，因而再生速度快、能耗低，属节能型气体分离技术。并且该工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。因而近三十年来发展非常迅速，已广泛应用于含氢气体中氢气的提纯，混合气体中一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氩气和烃类的分离提纯、各种气体的无热干燥等。在实际工程应用中，根据所需要的产品是被吸附气体(吸附气)还是非吸附气体(非吸附气)来选择合适的工艺技术，注：气体分子经过分子筛后，被吸附在分子筛内的气体表示为吸附气，没有被分子筛吸附的气体则表示为非吸附气，注：PSA传统装置为变压吸附气体分离设备；
[0003]工程运行中发现：在现有的变压吸附系统(PSA传统装置，PSA传统装置为变压吸附气体分离装置)中，为了取得其中一相(吸附气或非吸附气) 气体的浓度，若最终产品为吸附气，通常情况下是让吸附剂尽量多的吸附吸附气，让吸附剂达到饱和状态，这时非吸附气中含有的吸附气就较多；若最终产品为非吸附气，为了保证其纯度，只能让吸附剂尽量不要吸附饱和，以减少吸附气进入非吸附气的量；很难做到吸附气和非吸附气的浓度都比较高，即分离系数不够，造成了有效气体的收率不高；
[0004]以常规的煤制气的变换气(主要成分为氢气、氮气和二氧化碳)脱碳为例，其吸附气为二氧化碳，非吸附气为(氮气和氢气)，为了使氢氮气中的 CO2低于0.2％，现有技术中排出的吸附气CO2浓度在84～88％,氢氮气的收率在 90％，如果要回收解析的CO2就需要采用另一种方法进一步提浓其CO2，往往要加大投资；
[0005]以常规的煤制气的变换气(主要成分为氢气、氮气和二氧化碳)提纯氢气为例，其吸附气为二氧化碳和氮气，非吸附气为氢气，为了使氢气纯度达到99.9％，或更高，现有技术的方法是控制吸附剂在没有吸附饱和时，氮气和二氧化碳就进行再生，以保证证产品氢气浓度，但吸附剂中含的氢气也比较多，尽管采用多次均压回收后，通常排出的解析气中氢气浓度仍在20～35％左右的体积占比,氢气的收率在80～88％左右，造成了氢气的损失；
[0006]因此需要有一种方法能够提高变压吸附系统的分离系数，以提高气体的收率。

技术实现思路

[0007]本技术要解决的技术问题是：提供一种提高分离系数的变压吸附系统和方法，旨在于解决现有在吸附气体时，仅仅是控制吸附剂在没有吸附饱和时，氮气和二氧化碳就进行再生，这样导致排出的气体中仍然含有较多的吸附相气体，这样导致吸附相气体的收率不高，造成了损失的问题，因此，基于以上问题，通过额外增加一套处理微量吸附气的系统，用于处理非吸附气中的少量吸附气，完成吸附后，使得可以将原有的吸附系统出口吸
附气含量提高到原来的150～300％，从而有效增大原系统的动态吸附量，使整个系统的分离系数提高，同时提高吸附气和非吸附气的浓度，提高气体收率。
[0008]本技术提供了一种提高分离系数的变压吸附系统，包括PSA传统装置，PSA传统装置的一侧设置吸附塔，吸附塔的上部和下部设置有上管路和下管路，上管路和下管路与吸附塔连通设置，PSA传统装置的出口端连通设置有传统PSA装置终充管线和传统PSA装置非吸附气出口管线，吸附塔的下管路与传统PSA装置终充管线和传统PSA装置非吸附气出口管线相连，吸附塔的上部连通设置有终充管线和非吸附气出口管线，吸附塔的上管路与非吸附气出口管线相连。
[0009]优选的：吸附塔的数量设置至少有2个，相邻的一个吸附塔下部和上部在管路处分别设置有程控阀一、程控阀二和程控阀五，相邻的另一个吸附塔下部和上部在管路处分别设置有程控阀三、程控阀四和程控阀六。
[0010]优选的：传统PSA装置粗非吸附气出口管线与并联设置的程控阀一和程控阀三的的管路连通设置。
[0011]优选的：传统PSA装置终充管线与并联设置的程控阀二和程控阀四的管路连通设置。
[0012]优选的：程控阀五的管路与程控阀六的管路并联设置，非吸附气出口管线与并联的程控阀五和程控阀六的管路连通设置。
[0013]优选的：吸附塔为变压吸附塔，相邻2个吸附塔的上管路之间设置有调节阀。
[0014]本技术的有益效果为：
[0015]1.本技术通过在原PSA吸附装置上设置有吸附塔，吸附塔控制微量的吸附气，以提高原有吸附装置的动态吸附量，可将原吸附装置出口吸附气含量提高50～200％，提高原有吸附装置的动态吸附量10～30，从而提高了整个装置的分离系数。
[0016]2.本技术通过设置的吸附塔系统，使得吸附塔系统在作业时，可降低吸附气中的非吸附气组份，可降低吸附气中的非吸附气组份5～10％，提高吸附气的浓度。
[0017]3.本技术通过设置有吸附塔系统，使得吸附塔系统在作业时，可降低非吸附气中的吸附气组份到原含量的50～30％，提高非吸附气的浓度。
[0018]4.本技术采用的吸附塔系统，使得在吸附时，可提高非吸附气和吸附气的收率5～10％，增加经济性。
[0019]5.本技术与现有多PSA段法实现吸附气和非吸附气同时高浓度的方法相比，投资省，能耗低。
附图说明：
[0020]图1为本技术的一种提高分离系数的变压吸附系统连接示意图。
[0021]图1中：1
‑
PSA传统装置；2
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传统PSA装置终充管线；3
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传统PSA装置非吸附气出口管线；4
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吸附塔；5
‑
终充管线；6
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非吸附气出口管线；7
‑
程控阀一； 8
‑
程控阀二；9
‑
程控阀三；10
‑
程控阀四；11
‑
程控阀五；12
‑
程控阀六；13
‑ꢀ
调节阀。
具体实施方式
[0022]下面将结合实施例，对本技术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，本领域技术人员在没有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。
[0023]实施例1
[0024]如附图1所示：一种提高分离系数的变压吸附系统，包括PSA传统装置1， PSA传统装置1的一侧设置至少有2个吸附塔4，吸附塔4为变压吸附塔，吸附塔4的上部和下部设置有上管路和下管路，上管路和下管路与吸附塔4连通设置，相邻的一个吸附塔4下部和上部在管路处分别设置有程控阀一7、程控阀二8和程控阀五11，相邻的另一个吸附塔4下部和上部在管路处分别设置有程控阀三9、程控阀四10和程控阀六12，相邻2个吸附塔4的上管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高分离系数的变压吸附系统，包括PSA传统装置(1)，其特征在于：所述PSA传统装置(1)的一侧设置吸附塔(4)，吸附塔(4)的上部和下部设置有上管路和下管路，上管路和下管路与吸附塔(4)连通设置，PSA传统装置(1)的出口端连通设置有传统PSA装置终充管线(2)和传统PSA装置非吸附气出口管线(3)，吸附塔(4)的下管路与传统PSA装置终充管线(2)和传统PSA装置非吸附气出口管线(3)相连，吸附塔(4)的上部连通设置有终充管线(5)和非吸附气出口管线(6)，吸附塔(4)的上管路与非吸附气出口管线(6)相连。2.根据权利要求1所述的一种提高分离系数的变压吸附系统，其特征在于：所述吸附塔(4)的数量设置至少有2个，相邻的一个吸附塔(4)下部和上部在管路处分别设置有程控阀一(7)、程控阀二(8)和程控阀五(11)，相邻的另一个吸附塔(4)下部和上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜发海，
申请(专利权)人：成都蒙济科技有限公司，
类型：新型
国别省市：