[发明专利]吸收式制氧法

说明书

所属技术领域

本发明属于工业制氧领域，特别是一种吸收式制氧法。

背景技术

制取氧气有多种途径，包括实验室的化学制氧和工业制氧。在工业界，制取氧气的原理是根据空气中主要成分是氧气和氮气，利用液态氧气和液态氮气的沸点不同，而从液态空气中分离出氧气。用常规的方法制取氧气时，首先，将空气除尘净化，除去二氧化碳和水蒸气，然后再用空压机加压，将空气压缩并降温，使空气液化。再用控制温度的方法来蒸发液态空气中不同沸点的液态氮气和液态氧气，沸点较高的液态氮气首先蒸发出来，余下的就是沸点较低的液态氧气。这种制氧方法获得的氧纯度较高，但缺点是制取过程复杂，特别是在用空压机将空气压缩并降至低温液态的过程中，所消耗的电力太多，不利于节能。一般工业上很多地方不需要氧的纯度太高，例如工业炼钢等场合，只需要氧的浓度远高于平常空气中氧的浓度即可，即所谓富氧就可以了。

本发明基于工业上有这方面的实际需求，提出了一种既简单又低能耗收集空气中氧气的方法，该方法制取的氧气纯度不是太高，但可用于一般需要使用富氧的地方。

发明内容

为了克服普通制氧过程空压机压缩空气并降至低温液态时，所消耗的电力太多，不利于节能的缺点，可采用较简单的富氧制备方法满足需要，本发明采用了吸收式富氧制备方法。

该方法的主体有高压氧气吸收罐和减压氧气释放罐等组成，该方法先用空压机将常温空气压缩后，经冷却装置冷却送入高压氧气吸收罐下部；在压力的推动下，冷却后的压缩空气从高压氧气吸收罐下部进入后上升，穿过吸收氧气鲍尔环填充空间，再从气体节流减压阀泄出；与此同时，当冷却后的压缩空气从高压氧气吸收罐下部进入时，经过设在高压氧气吸收罐上部的洒水喷淋器喷出水溶液，水溶液洒过吸收氧气鲍尔环填充空间，使鲍尔环表面布满水膜，这些水膜将压缩空气中的氧气溶解后，成为富氧水溶液，流向高压氧气吸收罐下部，从高压氧气吸收罐下部的富氧水溶液节流减压阀进入另一个减压氧气释放罐上部的富氧水溶液喷淋器；富氧水溶液洒过释放氧气鲍尔环填充空间，使鲍尔环表面布满富氧水膜，这些水膜中的氧气在减压空间中得到充分释放；氧气从减压氧气释放罐顶部的富氧气体输出管输出，释放氧气后的水溶液流向减压氧气释放罐下部，用设在减压氧气释放罐下部的加压泵，将释放氧气后的水溶液压入高压氧气吸收罐上部的洒水喷淋器，喷淋在吸收氧气鲍尔环填充空间，重复上述循环过程；当该系统循环过程第一次使用时，和以后循环运行中水量不足时，使用设在高压氧气吸收罐上部的补水喷淋器补水。

由于本方法采用了高压氧气吸收罐和减压氧气释放罐，制氧过程不必压缩空气直到液化，温度更接近常温。因此，不需要消耗太多的电力，比常规制氧方法简单节能，使获得富氧更经济更方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图为本方法过程示意图。

图中：1、空压机；2、冷却装置；3、高压氧气吸收罐；4、吸收氧气鲍尔环填充空间；5、洒水喷淋器；6、补水喷淋器；7、气体节流减压阀；8、富氧水溶液；9、富氧水溶液节流减压阀；10、加压泵；11、减压氧气释放罐；12、释放氧气鲍尔环填充空间；13、富氧水溶液喷淋器；14、富氧气体输出管；15、释放氧气后的水溶液；16、冰水混合层；17、冰块加入口。

具体实施方式

图中所示，本方法的主体由高压氧气吸收罐3和减压氧气释放罐11等组成，该方法先用空压机1将常温空气压缩后，经冷却装置2冷却送入高压氧气吸收罐3下部；在压力的推动下，冷却后的压缩空气从高压氧气吸收罐3下部进入后上升，穿过吸收氧气鲍尔环填充空间4，再从气体节流减压阀7泄出；与此同时，当冷却后的压缩空气从高压氧气吸收罐3下部进入时，经过设在高压氧气吸收罐3上部的洒水喷淋器5喷出水溶液，水溶液洒过吸收氧气鲍尔环填充空间4，使鲍尔环表面布满水膜，这些水膜将压缩空气中的氧气溶解后，成为富氧水溶液8，流向高压氧气吸收罐3下部，从高压氧气吸收罐3下部的富氧水溶液节流减压阀9进入另一个减压氧气释放罐11上部的富氧水溶液喷淋器13；富氧水溶液8洒过释放氧气鲍尔环填充空间12，使鲍尔环表面布满富氧水膜，这些水膜中的氧气在减压空间中得到充分释放；氧气从减压氧气释放罐11顶部的富氧气体输出管14输出，释放氧气后的水溶液流向减压氧气释放罐11下部，积聚成释放氧气后的水溶液15；用设在减压氧气释放罐11下部的加压泵10，将释放氧气后的水溶液15压入高压氧气吸收罐3上部的洒水喷淋器5，喷淋在吸收氧气鲍尔环填充空间4，重复上述循环过程；当该系统循环过程第一次使用时，和以后循环运行中水量不足时，使用设在高压氧气吸收罐3上部的补水喷淋器6补水。