变压吸附工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变压吸附工艺和装置。本发明专利技术的工艺是采用并列的吸附塔，将原料气中的杂质气体经吸附塔内的吸附剂吸附脱除，从而得到产品气，其工艺流程的每一循环包括吸附、降压、放空、抽真空、升压和最后充压过程，所述的抽真空过程中，先将锅炉烟气通过管道引入安装在吸附塔内的换热器中，利用锅炉烟气的热量将吸附塔内的吸附剂加热升温，从而使吸附剂吸附的杂质气体部分解吸，随之再继续抽真空，让吸附剂完全解吸，然后引入空气到换热器中，使吸附剂降温至正常工况温度。本发明专利技术的工艺降低动力消耗，避免有效气体损失。本发明专利技术的变压吸附装置可在现有变压吸附装置的基础上改装，即在吸附塔内增设换热器，由管道从锅炉烟道引来烟气即可。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体分离工艺及装置，特别是一种变压吸附工艺及装置。
技术介绍
目前变压吸附系统的吸附剂的解吸方式主要有冲洗和抽真空。冲洗流程的缺点是将产品气用于床层冲洗，系统的有效气体损失非常大。抽真空流程的缺点是动力消耗高。现将变压吸附的两种工艺流程简介如下一、冲洗工艺流程，参见图1阀门编号说明1#为原料气进口阀(A1、B1、C1......)2#为产品气出口阀(A2、B2、C2......)3#为冲洗气出口阀(A3、B3、C3......)4#为均压进出口阀(A4、B4、C4......)5#为终充气进口阀(A5、B5、C5......)6#为放空气出口阀(A6、B6、C6......)7#为冲洗气进口阀(A7、B7、C7......)此工艺流程一个循环包括吸附、降压、放空、冲洗、升压、最后充压等过程。①原料气通过1#阀门进入吸附塔，杂质气体被吸附剂吸附后的产品气通过2阀门流出吸附塔，进入下一工段；②当产品气中指标超过生产指标时，吸附过程结束，通过4#阀门将塔吸附塔内的高压气体转移到其它需要升压的吸附塔(此过程称降压)；③当降压过程完成后，吸附塔内还高于常压，通过6#阀门将吸附塔吸附塔内的气体排放到大气中；④放空完毕，打开7#阀，将其它塔内高压气体引入吸附塔内，冲洗气通过3#阀排入大气；⑤当吸附吸附剂中的杂质气体解吸完毕后，通过4#阀门将其它吸附塔内的高压气体转移到吸附塔内(此过程称升压)；⑥仅通过吸附塔内的压力转移不能将吸附塔内的压力提高到吸附压力，通过5#阀门将产品气转移到吸附塔内，让吸附塔内的压力达到吸附压力(此过程称最后充压)，最后充压完毕后，该吸附塔进入下一个吸附循环。此流程由于有部分气体放空，还有干净气体冲洗床层，造成装置的有效气体损失。二、抽真空工艺流程，参见图2图中阀门编号说明1#为原料气进口阀(A1、B1、C1......)2#为产品气出口阀(A2、B2、C2......)3#为抽真空进口阀(A3、B3、C3......)4#为均压进出口阀(A4、B4、C4......)5#为终充气进口阀(A5、B5、C5......)6#为放空气出口阀(A6、B6、C6......)此工艺流程一个循环包括吸附、降压、放空、抽真空、升压、顺向充压、最后充压等过程。①原料气通过1#阀门进入吸附塔，杂质气体被吸附剂吸附后的产品气通过2阀门流出吸附塔，进入下一工段(此过程称吸附)；②当产品气中指标超过生产指标时，吸附过程结束，通过4#阀门将塔吸附塔内的高压气体转移到其它需要升压的吸附塔(此过程称降压)；③当降压过程完成后，吸附塔内还高于常压，通过6#阀门用压缩机将吸附塔内的气体进行排入大气(此过程称放空)；④放空完毕，通过3#阀门用真空泵对吸附塔抽真空，让吸附于吸附剂中的杂质气体解吸(此过程称抽真空)；⑤当吸附吸附剂中的杂质气体解吸完毕后，通过4#阀门将其它吸附塔内的高压气体转移到吸附塔内(此过程称升压)；⑥仅通过升压，系统还达不到吸附压力，再通过5#阀门将产品气转移到吸附塔内让吸附塔内的压力达到吸附压力(此过程称最后充压)，最后充压完毕后，该吸附塔进入下一个吸附循环。此流程由于吸附剂中的杂质成分都是通过真空泵解吸，所以能耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的变压吸附工艺及装置，克服已有技术中存在的问题，避免系统的有效气体损失而降低动力消耗。为达到上述专利技术目的，本专利技术的构思是本专利技术的工艺流程中，将锅炉烟气通过管道引入到吸附塔内，在吸附塔内安装换热器，利用锅炉烟气的热量将吸附塔内的吸附剂温度升高，从而使吸附剂吸附的杂质气体部分解吸，之后再通过真空泵抽真空，让吸附剂完全解吸。由于锅炉烟气的加热，使吸附剂吸附的部分杂质气体解吸，从而减轻了真空泵负荷，降低了系统的电耗。当抽真空过程快结束的时候，停止通入高温烟气，通过将空气引入到吸附塔内的换热器内，将吸附塔内的温度降低到正常的工况温度。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案 一种变压吸附工艺，采用并列的吸附塔，将原料气中的杂质气体经吸附塔内的吸附剂吸附脱除，从而得到产品气，其工艺流程的每一循环包括吸附、降压、放空、抽真空、升压和最后充压过程，其特征在于所述的抽真空过程中，先将锅炉烟气通过管道引入安装在吸附塔内的热热器，利用锅炉烟气的热量将吸附塔内的吸附剂加热升温，从而使吸附剂吸附的杂质气体部分解吸，随之再继续抽真空，让吸附剂完全解吸，然后引入空气降温至正常工况温度。在上述的变压吸附工艺中，所述的吸附过程是原料气从吸附塔底部引入吸附塔，杂质气体被吸附剂吸附后的产品气从吸附塔顶部引出；所述的降压过程是当产品气中指标超过生产指标时，将吸附塔内的高压气体通过均压进出口阀(A4、B4、C4......)转移到需要升压的吸附塔；所述的放空过程是当降压过程完成后，吸附塔内气压还高于常压，通过放空气出口阀(A6、B6、C6......)，从吸附塔底部排放气体；所述的升压过程是在抽真空过程后，通过均压进出口阀(A4、B4、C4......)将需要降压的吸附塔内的气体转移到本吸附塔；所述的最后充压过程是升降过程后，通过终充气进口阀(A5、B5、C5......)将产品气转移到本吸附塔内，使其内压力达到吸附压力。一种上述的变压吸附工艺用的装置，包括并列的吸附塔，原料气管路通过原料气进口阀(A1、B1、C1......)连通吸附塔底部，产品气管路通过产品气出口阀(A2、B2、C2......)连通吸附塔顶部，有真空泵通过真空泵进口阀(A3、B3、C3......)连通吸附塔的底部，有均压管道通过均压进出口阀(A4、B4、C4......)连通吸附塔的顶部，有放空管路经放空气出口阀(A6、B6、C6......)连通吸附塔的底部，有产品气管路通过终充气进口阀(A5、B5、C5......)连通吸附塔的顶部，其特征在于每个吸附塔内均安装一个换热器，有一条连通烟气管道通过烟气进口阀(A7、B7、C7......)连通所述换热器的进气口，有一条接大气的排气管路通过烟气出口阀(A8、B8、C8......)连通所述换热器的出气口；所述的烟气管道通过两个截流阀(K1、K2)分别连通锅炉烟道和大气。上述的变压吸附装置，并列安装的吸附塔共有4～20台。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点本专利技术的工艺中引入锅炉烟气动热吸附剂，促使其吸附的杂质气体部分解吸，减轻了真空泵的负荷，也避免了现有技术中用产品气冲洗而损失有效气体，降低了动力消耗，降低产品成本。本专利技术的装置可在现有装置的基础上改装，即在吸附塔内增设换热器，由管道锅炉烟道引来烟气即可。附图说明图1是已有技术的采用冲洗工艺的变压吸附装置结构示意图。图2是已有技术的采用抽真空工艺的变压吸附装置结构示意图。图3是本专利技术的变压吸附装置结构示意图。具体实施例方式本专利技术的一个优选实施例叙述如下参见图3。本实施例的变压吸附工艺的每一循环如下①吸附过程原料气通过原料气进口阀A1、B1、C1......进入吸附塔，杂质气体被吸附剂吸附后的产品气通过产品气出口阀A2、B2、C2......流出吸附塔；②降压过程当产品气中指标超过生产指标时，吸附过程结束，通过均压进出口阀A4、B4、C4......将吸附塔内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压吸附工艺，采用并列的吸附塔，将原料气中的杂质气体经吸附塔内的吸附剂吸附脱除，从而得到产品气，其工艺流程的每一循环包括吸附、降压、放空、抽真空、升压和最后充压过程，其特征在于所述的抽真空过程中，先将锅炉烟气通过管道引入安装在吸附塔内的热热器，利用锅炉烟气的热量将吸附塔内的吸附剂加热升温，从而使吸附剂吸附的杂质气体部分解吸，随之再继续抽真空，让吸附剂完全解吸，然后引入空气降温至正常工况温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，
申请(专利权)人：上海申江化肥成套设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]