[实用新型]变压吸附气体分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压吸附气体分离装置，尤其涉及该装置的结构。

背景技术

用固定吸附剂床层进行变压吸附分离混合气体的设备，其最常用的方法是用固定的吸附周期。其工作原理是：当一只装有吸附剂的容器(简称吸附塔)在升高压力产气时，同时另一只吸附塔在放空降压解吸再生，通过固定的吸附周期来切换两塔的工作方式，每个塔各完成一次产气和解吸再生称之为一个吸附周期；如此交替循环工作，不断生成产品气，工艺设备结构示意图见图1、控制时序见表1，图中：第二截止阀LV₂、第三截止阀LV₃。

原料气进入变压吸附空分装置，A吸附塔开始工作，气动阀QV_{5、8、9、10}打开，B塔向A塔均压(不等式均压)后关闭气动阀QV_5、8、9，然后打开气动阀QV_1、4、11，A吸附塔进入工作状态，产品气由管道流入缓冲罐C产品气体输入各用户，产品气另一部分通过第一截止阀LV₁进入B吸附塔脱附再生通过气动阀QV₄放空到大气。A塔运行到设定时间后切换B吸附塔工作，B吸附塔开始工作气动阀QV_{6、7、9、10}打开，A塔向B塔均压(不等式均压)后关闭气动阀QV_6、7、10，然后打开气动阀QV_2、3、12，B吸附塔进入工作状态，产品气由管道流入缓冲罐C产品气体输入各用户，产品气另一部分通过第一截止阀LV₁进入A吸附塔脱附再生通过气动阀QV₃放空到大气。两塔交替工作一次为一个周期，以上气动阀动作及控制切换时间均有PLC设定后自动控制，原料气进入变压吸附空分装置反复循环此周期得到合格气体输送至用户。

采用上述结构的固定吸附周期是针对设备额定的产气量、纯度、压力下而特定的一个值，只有在装置产气量不变的情况下，产品气的纯度才能稳定，吸附剂才能够被充分利用。随着变压吸附技术的不断更新，在工业化工行业需求量的增加，所需实际产气量较大时变压吸附分离设备就需要随产气量的增大而增大(考虑分子筛吸附性能需将吸附塔高径比做大)。当吸附剂使用在相同的吸附周期内和不同大小的设备时这类气体分离装置就会产生如下的缺点：

1、吸附剂没有得到充分再生，使此时的分子筛产气率下降，导致实际额定设备产气量下降、当用户开启设备额定设计产气量时纯度随之下降；

2、由于均压后吸附器内部压力相对较高，分子筛吸附的气体还未随压力降低而解吸，此时打开吹扫气随放空管路一并放空，造成回吹产品气浪费。

3、只适用产气量小的空分设备。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种变压吸附气体分离装置，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：第一吸附塔和第二吸附塔并列放置于地基上，一根四通管道分别连接第一吸附塔的底部、第一管道气动阀、第三管道气动阀以及第三管道气动阀的一端，在第一吸附塔中部连接第七管道气动阀的一端，一根三通管道分别连接第一吸附塔顶部、第九管道气动阀以及第十一管道气动阀；用一根四通管道分别连接第二吸附塔底部、第二管道气动阀、第四管道气动阀以及第六管道气动阀的一端，在第二吸附塔中部连接第八管道气动阀的一端，一根三通管道分别连接第二吸附塔顶部、第十管道气动阀以及第十二管道气动阀的一端；一根三通管道分别与气源进口、第一管道气动阀的另一端以及第二管道气动阀的另一端连接；一根三通管道分别连接第九管道气动阀的另一端、第十管道气动阀的另一端以及第一截止阀的一端，一根四通管道分别连接第十一管道气动阀的另一端、第十二管道气动阀以及第一截止阀的另一端以及第二截止阀的一端；两通管道分别连接第二截止阀的另一端和缓冲罐进口，缓冲罐出口与第三截止阀连接；还包括：一根五通管道分别连接第五管道气动阀的另一端、第六管道气动阀的另一端、第七管道气动阀的另一端、第八管道气动阀的另一端以及第十三管道气动阀的一端；一根四通管道分别连接第三管道气动阀的另一端、第四管道气动阀的另一端、排空消音器的进口以及第十三管道气动阀的另一端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：加速再生吸附剂的脱附时间，保证再生吸附剂完全脱附为下一次吸附做好基础，提高分子筛吸附性能。节约吹扫再生的成品气，减少脱附放空气，缩短放空时间、减少空气耗量，降低了用户运行能耗和生产成本，并使产品气纯度、压力稳定，保证了产品气质量。