一种变压吸附的氧氮联合分离的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于混合气体分离技术领域，具体为一种变压吸附的氧氮联合分离的方法与装置。其装置包括：至少两个装填有吸附剂的吸附塔；向吸附塔提供原料气的管线；自每个吸附塔取出产品气的管线；吸附塔与吸附塔之间进行气体组分与能量回收交换的管线，用以将吸附饱和后吸附塔内的气体动能到另外一个吸附塔；氧气和氮气产品气缓冲罐；氧气产品气连接至各个吸附塔的进料端的清洗管线与控制阀门；氮气产品至各个吸附塔出料端的清洗管线与控制阀门。本发明专利技术提出的分离方法，采用单一吸附分离过程即可同时获得两种高纯度产品氧气与氮气，能满足航空呼吸用氧要求；装置可高度集成，体积、重量符合未来航空航天机载氧氮提取的发展方向及机载设备的要求。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种变压吸附的氧氮联合分离的方法，其特征在于具体步骤为：　　原料空气经压缩再由预处理系统除去油、尘埃等固体杂质达到允许要求后进入分离系统；　　（１）、空气经上述预处理后进入装有某种吸附剂的吸附分离单元；　　（２）、吸附分离单元由一个或多个装有吸附剂的吸附塔、流体切换阀门与管线组成，空气进入吸附分离单元的某一个吸附塔后，空气中的氧气是强吸附组分被吸附剂优先吸附，氮气是弱吸附组分则穿过该吸附塔富集成为第一产品气被收集输出为第一产品气；　（３）、当该吸附塔内的吸附剂接近吸附饱和时，原料气停止进入该吸附塔，该吸附饱和的吸附塔与其它吸附塔进行一次或多次交换以回收必要的组分、能源后，原料气切换到另一只已再生好的吸附塔继续吸附产氮，而该已经吸附饱和的吸附塔则在交换后根据产品氧气纯度的要求选择性的使用已输出的产品气，即具有更高纯度的强吸附组分，由进气端吹扫已吸附饱和的床层置换掉床层内残存的弱吸附组分，通过降低压力吸附剂将释放强吸附组分，以抽真空将吸附剂床层内吸附的氧气取出作为第二产品气收集输出为第二产品气，与此同时，吸附剂因床层减压氧气解吸而获得再生；　　（４）、当该吸附床层因减压释放氧气吸附剂因此解吸完毕后，进行带弱吸附组分的气体吹扫和充压，准备进入下一循环吸附产气过程；　　（５）、以循环的方式重复以上步骤；　　上述过程中，氧气产品纯度超过９７％，氮气产品纯度超过９９．９９％；　　　所述的气体的百分比均为体积百分比；　　所述强吸附组分与弱吸附组分，如采用氧吸附剂，则氧气即是强吸附组分，氮气则是弱吸附组分，弱吸附组分是相对强吸附组分而言；　　所述吸附塔是指装填了至少一种吸附剂的容器，吸附剂对混合气体中较易吸附的组分有较强的吸附能力；所述吸附剂为可吸附氧气的ρ沸石或改性稀土Ｘ型沸石，该吸附剂在常温操作条件下吸附氧气，较高压力下操作，较低压力下解吸。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏炜，丁艳宾，杨小河，刘卫国，刘辉，赵福忠，郜鹏，
申请(专利权)人：上海穗杉实业有限公司，
类型：发明
国别省市：31