具有标引可旋转多通阀的变压吸附系统技术方案

变压吸附系统包括：两个或更多的容器，每个具有供给端、产品端、和适合于从多组分的供给气混合物中吸附一个或多个组分的吸附剂材料；管线，适合于（１）将供给气混合物引入供给端，从产品端抽出产品气体，从容器的供给端抽出废气，和（２）设置任意一对容器的产品端流体连通；适合于供给供给气混合物到该系统的供给管；适合于从系统中抽出产品气体的产品管；以及适合于从系统中抽出废气的废气管。标引可旋转多通阀适合于设置每个容器的产品端与每个其它容器的产品端顺序流体连通。

【技术实现步骤摘要】
具有标引可旋转多通阀的变压吸附系统 相关申请的交叉引用本申请要求2006年6月30日申请的美国临时申请No. 60/817，715的 优先权。
技术介绍
变压吸附(PSA)处理广泛用于气体混合物的分离，其基于循环的 吸附-脱附步骤，利用容纳能实现所需分离的可选择吸附剂的一个或 多个容器。PSA系统通常包括吸附剂容器，压缩机，真空泵，多个阀， 管线，储气箱和对阀进行操作以提供所需循环处理步骤的控制系统。 PSA系统的投资费用和日常维修费用的重要部分归因于多个阀，以及要 求操作这些阀以进行在PSA过程中的多循环步骤的控制系统。PSA系统可与用于分离空气来制造氧气，在生产能力高达大约IOO 吨每天(TPD)的低温蒸镏系统进行竟争。考虑到变化的市场需要以 及增大的能源成本，用于这些PSA系统的投资费用必须得到控制和减 少，以保持竟争性。作为在吸附剂技术上新近改进的结果，氧气PSA 系统能够在尺寸和复杂性上得到减少以变得可运输，并且生成能力达 到1T P D的系统能够在滑轨上容易地进行传送并且用最少的时间在用 户场所交付使用。这些小的PSA系统的模块化需要部件复杂性的减少，改善的可靠性以及降低的投资费用。在现有技术中存在需要来简化在PSA系统中的阀和控制系统，特别 的是在较小的模块化系统中，以便于满足这些要求。这种需要通过下 面公开并且由所附的权利要求所定义的本专利技术的实施例来解决。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及变压吸附系统，其包括(a)两个或更多的容 器，每个容器具有供给端、产品端、和适合于从多组分的供应气混合 物中吸附一个或多个组分的吸附剂材料；(b)适合于将供应气混合物 引入容器的供给端的管线，适合于从容器的产品端抽出产品气体的管 线，适合于将任意一对容器的产品端设置为流体连通的管线，和适合 于从容器的供给端抽出废气的管线；(c)适合于将供给气混合物供给 到该系统的供给管，适合于从该系统中抽出产品气体的产品管，和适 合于从该系统中抽出废气的废气管；和(d)标引可旋转多通阀，其适 合于设置每个容器的产品端与每个其它容器的产品端顺序流体连通。本专利技术的另一个实施例包含变压吸附系统，其包括(a)第一、第 二、第三和第四容器，每个容器具有供给端、产品端、和适合于从供 给气混合物中吸附选取组分的吸附剂材料；(b)适合于将供给气混合 物引入容器的供给端的管线，适合于从容器的产品端抽出产品气体的 管线，适合于将任意一对容器的产品端设置为流体连通的管线，和适 合于从容器的供给端抽出废气的管线；(c)适合于将供给气混合物供 给到该系统的供给管，适合于从该系统中抽出产品气体的产品管，和 适合于从该系统中抽出废气的废气管。该实施例的系统还包含具有8个标引位置的标引可旋转多通产品 阀，其中(1) 在第一标引位置，该阀适合于设置使得笫二和第四容器 的产品端处于流体连通；(2) 在第二标引位置，该阀适合于设置使得笫三和第四容器 的产品端处于流体连通，并且设置使得笫一和第二容器的产品端 处于流体连通；(3) 在第三标引位置，该阀适合于设置使得笫一和第三容器 的产品端处于流体连通；(4) 在笫四标引位置，该阀适合于设置使得第一和第四容器 的产品端处于流体连通，并且设置使得第二和第三容器的产品端 处于流体连通；(5) 在笫五标引位置，该阀适合于设置使得笫二和第四容器 的产品端处于流体连通；(6) 在第六标引位置，该阀适合于设置使得第一和笫二容器 的产品端处于流体连通，并且设置使得第三和第四容器的产品端 处于流体连通；(7) 在第七标引位置，该阀适合于设置使得第一和第三容器 的产品端处于流体连通；和(8) 在第八标引位置，该阀适合于设置使得第一和第四容器的产品端处于流体连通，并且设置使得第二和笫三容器的产品端处于 流体连通。本专利技术的相关实施例包含一种用于从供给气混合物中回收较弱可 吸附的组分的方法，该供给气混合物包括较强可吸附的组分和该较弱可吸附的组分，其中该方法包括(a) 提供一种变压吸附系统，其包括(1) 两个或更多的容器，每个容器具有供给端、产品端、和 适合于从供给气混合物中吸附较强可吸附的组分的吸附剂材料；(2) 适合于将供给气混合物引入容器的供给端的管线，适合 于从容器的产品端抽出产品气体的管线，其中产品气体贫于该较 强可吸附的组分，适合于将任意一对容器的产品端设置为流体连 通的管线，和适合于从容器的供给端抽出废气的管线，其中废气 富于该较强可吸附的组分；(3) 适合于将供给气混合物供给到该系统的供给管，适合于从该系统中抽出产品气体的产品管，和适合于从该系统中抽出废 气的废气管；和(4) 标引可旋转多通产品阀，其具有多个标引旋转位置并适合于将任意一对容器的产品端设置为流体连通；(b) 将供给气混合物引入第一容器并且从笫一容器中通过产品管 抽出产品气体；(c) 通过在一个标引旋转位置中，从第一容器的产品端抽出减压 气体并且借助于标引可旋转多通产品阀传送该减压气体到另一个容器 的供给端，对第一容器进行减压；(d) 从第一容器的供给端抽出废气；(e) 通过将从经受步骤(c)的另 一个容器提供的减压气体引入到 第一容器的产品端，对第一容器进行加压，其中气体在另一个标引旋 转位置借助于标引可旋转多通产品阀进行传送；和(f) 以循环的方式重复步骤(b)到(e)。本专利技术的另一个相关实施例是标引可旋转多通阀，其包括(a)适 合于围绕轴线旋转并且具有垂直于该轴线的笫一圆截面的可旋转部 件，其中该可旋转部件具有非平面的外表面，并且包括一个或多个通 过该可旋转的部件的通道；(b)围绕可旋转部件的阀体，其中阀体与可旋转部件同轴并且具有非平面的内表面和外表面，并且其中阀体包括在内表面和外表面之间的多个通道；和(c)标引阀驱动电机，其适 合于在单个旋转方向间歇地旋转可旋转部件，从而相对于阀体围绕圓 截面的圆周顺序地设置可旋转部件在一系列固定的圓周或者旋转位置 中，进而对齐可旋转部件中的选取通道和阀体中的选取通道。进一步的实施例涉及标引可旋转多通阀装置，其包括(a)适合于 围绕轴线旋转并且具有垂直于该轴线的笫一圆截面的可旋转部件，其 中该可旋转部件包括通过该可旋转的部件的第一、第二和第三通道； (b)围绕可旋转部件的阀体，其中阀体与可旋转部件同轴并且具有内 表面和外表面，并且其中阀体包括在内表面和外表面之间的第一、笫 二、第三和第四通道；和(c)标引阀驱动电机，其适合于在单个旋转 方向间歇地旋转可旋转部件，从而相对于阀体围绕圆截面的圆周顺序 地设置可旋转部件在8个不同的圆周位置的每个中，进而将可旋转部件 中的选取通道与阀体中的选取通道对齐。本专利技术的另一个实施例包含一种标引可旋转多通阀装置，包括 (a)适合于围绕轴线旋转并且具有垂直于该轴线的第一圓截面的可旋转部件，其中该可旋转部件具有外表面，并且其中该可旋转部件 包括(1) 围绕笫一圆截面的圆周布置的在外表面处的第一、第 二、笫三、第四、第五和第六开口，其中第一开口和第二开口围绕第一圆截面的圓周分开两个相等的180度弧，第三和第四开口沿着分开第一和第二开口的两个相等弧的一 个进行设置，第三开口在圓周上与第四开口分开90度的弧，笫三 开口在圓周上与第一开口分开45度的弧，并且第四开口在圆周上 与第二开口分开4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压吸附系统，包括：（ａ）两个或更多的容器，每个容器具有供给端、产品端、和适合于从多组分的供应气混合物中吸附一个或多个组分的吸附剂材料；（ｂ）适合于将供应气混合物引入容器的供给端的管线，适合于从容器的产品端抽出产品气体的 管线，适合于将任意一对容器的产品端设置为流体连通的管线，和适合于从容器的供给端抽出废气的管线；（ｃ）适合于将供给气混合物供给到该系统的供给管，适合于从该系统中抽出产品气体的产品管，和适合于从该系统中抽出废气的废气管；和（ｄ） 标引可旋转多通阀，其适合于设置每个容器的产品端与每个其它容器的产品端顺序流体连通。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DL拉里格，RD惠特利，MJ拉布达，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]