用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构制造方法及图纸

技术编号:40374194 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:15
本技术涉及空气分离装置技术领域的用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,包括分子筛吸附塔A、分子筛吸附塔B、质能转蓄罐、产气端转蓄管和气源端转蓄管,质能转蓄罐的顶部与产气端转蓄管的中部相连通,底部与气源端转蓄管的中部相连通,产气端转蓄管的一端通过产气端转蓄阀A与分子筛吸附塔A的产气管A相连通,另一端通过产气端转蓄阀B与分子筛吸附塔B的产气管B相连通,气源端转蓄管的一端通过气源端转蓄阀A与分子筛吸附塔A的气源管A相连通,另一端通过气源端转蓄阀B与分子筛吸附塔B的气源管B相连通。本技术可降低解吸时塔体内的压力,使排空噪音有所下降,且有助于改善能效,并减少解吸时资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空气分离装置,具体地说,涉及用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构。


技术介绍

1、空气分离指将空气中的主要成分氧气或氮气进行分离提纯,目前分子筛psa变压吸附空气分离装置,大部分是ab两塔交替工作模式,包括分子筛吸附塔a(以下简称“a塔”)和分子筛吸附塔b(以下简称“b塔”),塔体也有可能由多个小塔组合成一个大塔,基本工作流程如下:

2、第一步,a塔加压,b塔常压解吸;

3、第二步,a塔加压,b塔常压解吸,a塔产出气;

4、第三步,a塔向b塔均气均压;

5、第四步,b塔加压,a塔常压解吸;

6、第五步,b塔加压,a塔常压解吸,b塔产出气;

7、第六步,b塔向a塔均气均压,转第一步循环。

8、上述流程包含有两次均压过程,这种装置结构和流程存在的问题在于均压后解吸时:

9、1、塔内压力仍然很高,释放噪音较大,且解吸时压力势能白白浪费掉;

10、2、塔内气体也有适量的产出气可提取,解吸时会造成部分资源白白浪费掉。

11、由此,本领域技术人员有待研发一种用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,以解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本技术的目的就在解决上述的技术问题,提出了用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构。

2、其技术方案为:用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,包括分子筛吸附塔a、分子筛吸附塔b、质能转蓄罐、产气端转蓄管和气源端转蓄管,所述分子筛吸附塔a的顶部设有产气管a,底部设有气源管a,所述分子筛吸附塔b的顶部设有产气管b,底部设有气源管b,所述产气管a的出气端设有产气阀a,产气管b的出气端设有产气阀b,所述气源管a远离分子筛吸附塔a的一端并联有解吸阀a和加压阀a,所述气源管b远离分子筛吸附塔b的一端并联有解吸阀b和加压阀b,所述加压阀a和加压阀b之间连通有气源母管,所述气源母管的中部设有气源进口,所述产气管a的中部和产气管b的中部之间连接有产气端均压管,所述气源管a和气源管b之间连接有气源端均压管,所述产气端均压管上设有均压阀一,所述气源端均压管上设有均压阀二,所述质能转蓄罐的顶部与产气端转蓄管的中部相连通,且质能转蓄罐的底部与气源端转蓄管的中部相连通,所述产气端转蓄管的一端通过产气端转蓄阀a与产气管a的中部相连通,且产气端转蓄管的另一端通过产气端转蓄阀b与产气管b的中部相连通,所述气源端转蓄管的一端通过气源端转蓄阀a与气源管a的中部相连通,且气源端转蓄管的另一端通过气源端转蓄阀b与气源管b的中部相连通。

3、优选地,产气阀a和产气阀b之间设有产气母管,所述产气母管的中部设有产气出口,便于集中设置产气收集装置,有助于简化工艺结构。

4、优选地,所述分子筛吸附塔a与分子筛吸附塔b的容积相等,所述质能转蓄罐的容积为分子筛吸附塔a的容积的1~3倍。工作在高压状态下的分子筛吸附塔a或分子筛吸附塔b往质能转蓄罐转运气体的过程中,会逐渐解吸出废气,当混合后气体品质不如空气时应当停止转运,所以质能转蓄罐并非越大越好,容积以分子筛吸附塔a的1至3倍为合适区间。

5、优选地,所述质能转蓄罐的容积为分子筛吸附塔a的容积的2倍。质能转蓄罐的结构采用常见的储气罐结构即可。

6、优选地,所述分子筛吸附塔a与分子筛吸附塔b的最高工作压力相同,所述质能转蓄罐的工作压力为分子筛吸附塔a的最高工作压力的25%以下。可在解吸时使塔体内的压力由塔体最高工作压力的44%降低至塔体最高工作压力的25%,从而使排空噪音有所下降,同时由于额外获得了质能转蓄罐的高质量空气和压力势能,可使产出气的能效有所改善。

7、本技术还包括能够使用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构正常使用的其它组件,均为本领域的常规手段,另外,本技术中未加限定的装置或组件,如分子筛吸附塔及各阀门等,均采用本领域的现有技术。

8、本技术的工作过程包括以下步骤:

9、第一步,开启加压阀a、解吸阀b,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔a加压,分子筛吸附塔b常压解吸,此时分子筛吸附塔a内的压力逐渐升高,分子筛吸附塔b内的压力逐渐降至0mpa;

10、第二步,开启加压阀a、解吸阀b和产气阀a,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔a加压并出气,分子筛吸附塔b常压解吸,此时分子筛吸附塔a内的压力升高至最高工作压力,分子筛吸附塔b内的压力维持0mpa;

11、第三步,开启加压阀a、产气阀a和气源端转蓄阀b,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔a加压并产出气,同时质能转蓄罐向分子筛吸附塔b的进气端送气(仅进气端送气),用时约2秒;此时,除第一次循环时质能转蓄罐内的压力为0mpa外,其余循环时,质能转蓄罐内的压力约为塔体最高工作压力的25%,分子筛吸附塔b常压解吸时其内压力为0mpa,平衡后,由于分子筛吸附塔b的分子筛吸附作用,质能转蓄罐和分子筛吸附塔b内的压力约为塔体最高工作压力的6%;

12、第四步,开启均压阀一和均压阀二,并关闭其余阀门,通过分子筛吸附塔a向分子筛吸附塔b均气均压,平衡后,分子筛吸附塔a和分子筛吸附塔b内的压力约为塔体最高工作压力的44%;

13、第五步,开启加压阀b、气源端转蓄阀a和产气端转蓄阀a,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔b加压,分子筛吸附塔a向质能转蓄罐送气(上下送气或关闭气源端转蓄阀a仅从分子筛吸附塔a的产气端送气),用时约2秒;此时,分子筛吸附塔b内的压力逐渐升高,分子筛吸附塔a与质能转蓄罐平衡后的压力约为塔体最高工作压力25%;

14、第六步,开启加压阀b、解吸阀a,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔b加压,分子筛吸附塔a常压解吸,此时分子筛吸附塔b内的压力逐渐升高,分子筛吸附塔a内的压力逐渐降至0mpa;

15、第七步,开启加压阀b、解吸阀a和产气阀b,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔b加压并产出气,分子筛吸附塔a常压解吸,此时分子筛吸附塔b内的压力升高至最高工作压力,分子筛吸附塔a内的压力维持在0mpa;

16、第八步,开启加压阀b、产气阀b和气源端转蓄阀a,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔b加压并产出气,同时质能转蓄罐向分子筛吸附塔a的进气端送气(仅进气端送气),用时约2秒,质能转蓄罐内的压力约塔体最高工作压力的25%,分子筛吸附塔a常压解吸时其塔体内的压力为0mpa,平衡后,由于分子筛吸附塔a的分子筛吸附作用,质能转蓄罐和分子筛吸附塔a内的压力约为塔体最高工作压力的6%;

17、第九步,开启均压阀一和均压阀二,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔b向分子筛吸附塔a均气均压,平衡后,分子筛吸附塔b和分子筛吸附塔a内的压力约为塔体最高工作压力的44%;

18、第十步,开启加压阀a、气源端转蓄阀b和产气端转蓄阀b,并关闭其余阀门,使分子筛吸附塔a加压,分子筛吸附塔b向质能转蓄罐送气(上下送气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,包括分子筛吸附塔A、分子筛吸附塔B,所述分子筛吸附塔A的顶部设有产气管A,底部设有气源管A,所述分子筛吸附塔B的顶部设有产气管B,底部设有气源管B,所述产气管A的出气端设有产气阀A,产气管B的出气端设有产气阀B,所述气源管A远离分子筛吸附塔A的一端并联有解吸阀A和加压阀A,所述气源管B远离分子筛吸附塔B的一端并联有解吸阀B和加压阀B,所述加压阀A和加压阀B之间连通有气源母管,所述气源母管的中部设有气源进口,所述产气管A的中部和产气管B的中部之间连接有产气端均压管,所述气源管A和气源管B之间连接有气源端均压管,所述产气端均压管上设有均压阀一,所述气源端均压管上设有均压阀二,其特征在于:还包括质能转蓄罐、产气端转蓄管、气源端转蓄管,所述质能转蓄罐的顶部与产气端转蓄管的中部相连通,且质能转蓄罐的底部与气源端转蓄管的中部相连通,所述产气端转蓄管的一端通过产气端转蓄阀A与产气管A的中部相连通,且产气端转蓄管的另一端通过产气端转蓄阀B与产气管B的中部相连通,所述气源端转蓄管的一端通过气源端转蓄阀A与气源管A的中部相连通,且气源端转蓄管的另一端通过气源端转蓄阀B与气源管B的中部相连通。

2.根据权利要求1所述的用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,其特征在于:产气阀A和产气阀B之间设有产气母管,所述产气母管的中部设有产气出口。

3.根据权利要求1所述的用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,其特征在于:所述分子筛吸附塔A与分子筛吸附塔B的容积相等,所述质能转蓄罐的容积为分子筛吸附塔A的容积的1~3倍。

4.根据权利要求3所述的用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,其特征在于:所述质能转蓄罐的容积为分子筛吸附塔A的容积的2倍。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的用于PSA变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,其特征在于:所述分子筛吸附塔A与分子筛吸附塔B的最高工作压力相同,所述质能转蓄罐的工作压力为分子筛吸附塔A的最高工作压力的25%以下。

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【技术特征摘要】

1.用于psa变压吸附两塔空气分离装置的质能转蓄结构,包括分子筛吸附塔a、分子筛吸附塔b,所述分子筛吸附塔a的顶部设有产气管a,底部设有气源管a,所述分子筛吸附塔b的顶部设有产气管b,底部设有气源管b,所述产气管a的出气端设有产气阀a,产气管b的出气端设有产气阀b,所述气源管a远离分子筛吸附塔a的一端并联有解吸阀a和加压阀a,所述气源管b远离分子筛吸附塔b的一端并联有解吸阀b和加压阀b,所述加压阀a和加压阀b之间连通有气源母管,所述气源母管的中部设有气源进口,所述产气管a的中部和产气管b的中部之间连接有产气端均压管,所述气源管a和气源管b之间连接有气源端均压管,所述产气端均压管上设有均压阀一,所述气源端均压管上设有均压阀二,其特征在于:还包括质能转蓄罐、产气端转蓄管、气源端转蓄管,所述质能转蓄罐的顶部与产气端转蓄管的中部相连通,且质能转蓄罐的底部与气源端转蓄管的中部相连通,所述产气端转蓄管的一端通过产气端转蓄阀a与产气管a的中部相连通,且产气端转蓄管的另一端通过产气端转蓄阀b与产气管...

【专利技术属性】
技术研发人员:石焕章徐敬川赵乐野徐焱森
申请(专利权)人:洛阳赛邦机械设备科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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