[实用新型]改进的双塔变压吸附制氧装置

说明书

本实用新型涉及变压吸附气体分离装置。

变压吸附技术是一种发展了30多年的综合性技术。该技术的典型实例如下：四塔装置如专利CN1031660A(变压吸附控制方法和设备)，CN1061578A(高原制氧机)；三塔装置如CN1128979A(采用变压吸附法的氧气产生方法)；双塔装置如美国专利US3944627和US4263018,CN2290591Y等。

三塔以上的多塔装置有几个共同的特点：第一，均压后的饱和吸附塔出口端的富氧气体被用来代替产品气，对另一塔进行吹扫和清洗，因而氧气回收率较高。对常规的双塔装置，则没有这一过程。第二每塔工作的循环时间较长，因而吸附剂的利用率较低。第三结构较复杂，成本较高。

美国专利US4263018通过引进一个辅助吸附塔对常规的双塔装置作了改进(见图2)。辅助吸附塔中装有吸附剂和导流折板，其作用是有效存放均压气流，其工作过程如下：当A塔吸附接近饱和时，A塔的均压阀导通，B塔的均压阀关闭，A塔中的氧气流入辅助吸收塔。高浓度氧气在辅助吸收塔底部，低浓度氧气在在辅助吸收塔上部，当二塔压力均衡后，A塔均压阀关闭，进入脱附再生状态，B塔的均压阀导通。此时辅助吸收塔氧气流入再生好的吸附塔B，当辅助吸附塔中的氧气压力达到均衡状态时，B塔均压阀关闭，B塔被切换至吸附制氧状态，此时从B塔中流出产品氧气中有一小部分被分流入A塔的出气口，作为再生气，用来对脱附再生的A塔中分子筛进行吹扫，因此辅助吸附塔只是存放均压气的，不能作为再生塔的清洗气。

本实用新型的目的旨在提供一种能获得比常规双塔吸附装置更高的氧气回收率和氧气浓度，和多塔装置一样，用一部分富氧气体代替产品气进行吹扫和清洗的双塔变压吸附制制氧装置。

本实用新型是这样实现的，双塔变压吸附制制氧装置包括两个装有氮气吸附剂的吸附塔，产品气储气罐，其特征在于：还有一个用来贮存和周转比产品气浓度稍低的气体，用作将塔中的吸附剂再生的清洗气的缓冲罐。缓冲罐中的清洗气，来自两塔均压后的，需再生的塔的出口端的一部分高浓度产品气。

本实用新型的优点是：合理地设计各控制阀的切换时间和顺序，缓冲罐的大小和缓冲压力，可以获得比常规双塔吸附装置更高的产品气回收率和产品气浓度。

以下附图和实施例将对本实用新型的技术特征作进一步说明：

图1为一种改进的双塔变压吸附制制氧装置的结构示意图。

图2为美国专利42630183双塔吸附制氧装置结构示意图。

A..........吸附塔

B..........吸附塔

C..........辅助吸附塔

1,2......  吸附塔

V1-V9......控制阀

3..........产品气储气罐

4..........缓冲罐

5..........消音器

实施例：

如附图1所示，双塔变压吸附制制氧装置包括两个装有氮气吸附剂的吸附塔1、2，产品气储气罐3，还有一个用来贮存和周转比产品气浓度稍低的清洗气的缓冲罐4，罐中的清洗气用来吹扫塔1、2中的氮吸附剂使其脱氮再生的清洗气，来自两塔均压后的，需再生的塔的出口端的一部分高浓度产品气。使用本实用新型的工作原理如下：空气被压缩到0.3MPA的压力，通过V1阀导入吸附塔1，氮气在压力作用下被优先吸附，氧气穿过塔1吸附剂，由出口端通过V7阀进入产品气储气罐3。当塔1中的吸附剂吸附接近饱和时，V9阀导通进行均压，一部分高浓度的氧气进入塔2，使塔2升压。当塔1中流出均压气中的氧浓度降低时V9切断，此时V7也已关闭，而V5阀导通，使塔1中一部分浓度较低的富氧气体进入缓冲罐C。随后V2阀导通，塔1中的废气通过消音器5排出，当塔1中的分子筛处于脱附再生状态时，此时缓冲罐3中的富氧气体在压力作用下，通过V5阀从塔1出口端进入，对其中的吸附剂进行吹扫和清洗，此时塔2开始吸附氮气和制氧。

本实用新型是以制氧机作为实施例进行说明，但其技术方案的构思也适用于其它类型的气体分离与纯化。