[实用新型]一种用于变压吸附装置的并流泄压解吸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于变压吸附装置的并流泄压解吸装置。

背景技术

传统变压吸附工艺装置的再生泄压方式，对于当前普遍应用的小颗粒直径吸附剂显得越来越不适应。目前吸附技术的发展方向是吸附剂细粒径，操作短周期，结构浅床层。细小的颗粒直径降低了吸附剂床层的空隙率，提高了吸附剂的单位产率和装置收率，但吸附剂床层的流体阻力增加，泄压管线和阀门尺寸需增大。以变压吸附制氮装置为例，当前采用的吸附剂颗粒挤压成型直径由以前的～10目降低到现在～20目，吸附剂的几何尺寸几乎缩小了一倍，使得吸附剂床层的顺向及逆向阻力显著增加，泄压时间增加，从而制约了工艺要求在特定时间内(如5～15秒钟)完成吸附器内压力泄压到环境大气压的需要。如图1所示的传统变压吸附制氮装置的泄压装置的结构示意图，主要是通过吸附器底部泄压或顶部泄压，这样的方式对于中、大规模以上的变压吸附装置，将会存在切换阀门的尺寸大，吸附器的接管开孔增大，所需安装空间增加，泄压排放过速等问题，从而导致阀门投资费用增加，吸附器(疲劳容器)的制造成本增加，安装不方便，泄压时高频噪声大等不利情况。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种并流泄压解吸装置。本实用新型采用的技术手段如下：

一种用于变压吸附装置的并流泄压解吸装置，包括吸附器和消声器，所示吸附器的下部通过管路和消声器相连接，并在各连接管路上设置阀门；其中原料气通过管路和阀门后进入吸附器，然后产品气再通过设置在吸附器上部的管路和阀门后输送出去；其特征在于在所述吸附器的中部设有接管开孔，所述吸附器中部的接管开孔通过导管和阀门后连接到消声器上。

本实用新型相对于传统变压吸附装置的泄压方式具有下列先进性：

A)缩短泄压时间，或者弥补吸附剂床层阻力原因导致的泄压滞留时间

B)避免因吸附剂床层阻力延长清洗时间或浪费清洗气量；

C)减小切换阀门及管路尺寸；

D)降低吸附剂床层泄放阻力；

E)降低装置阀门成本。

附图说明

图1为传统变压吸附制氮装置的泄压装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述用于变压吸附装置的并流泄压解吸装置的结构示意图。

具体实施方式

本实施例以双塔变压吸附(PSA)制氮装置为例进行说明。如图2所示包括吸附器1、吸附器2和消声器3，所示吸附器1和吸附器2的下部通过管路和消声器3相连接，并在各连接管路上设置阀门；其中原料气通过管路和阀门后进入吸附器1和吸附器2，然后产品气再通过设置在吸附器1和吸附器2上部的管路和阀门后输送出去。另外在所述吸附器1和吸附器2的中部设有接管开孔，所述吸附器1和吸附器2中部的接管开孔通过阀门V1、阀门V2和导管后连接到消声器上。

这类泄压解吸装置特别适合中、大规模工业气体生产并节约装置成本的并流泄压解吸工艺，包括在清洗之前或真空清洗之前的联合泄压或分步泄压。联合泄压是指：传统泄压(吸附器底部泄压或顶部泄压)联合吸附器中部及中部以下部位(或中部或中部以上部位)的接管同时泄压；分段泄压是指：先采用传统泄压(吸附器底部或顶部泄压)之后，再开始吸附器中部及中部以下部位(或中部及中部以上部位)的接管泄压。其泄压时间可根据具体工况调整到最佳状态。

采用并流泄压工艺贯穿吸附系统任何吸附器的再生过程，最为重要的是如象中等及中等以上规模的两塔吸附装置采用联合泄压(分段泄压)的PSA制氮或制氧吸附工艺可节省装置阀门费用近15％～40％，其他多塔配置的传统泄压吸附工艺，采用联合泄压(分段泄压)吸附工艺后的管口尺寸和阀门规格尺寸减小所节省切换阀费用大致可以类推。此外，由于吸附器属于疲劳容器，对于疲劳容器(吸附器)由于接管开孔尺寸缩小也可相应降低吸附器的制造费用。对于所有采用两只或两只以上吸附塔的吸附分离工艺特别是不需要真空解吸再生的吸附工艺均可实现上述工艺过程的并流泄压——联合泄压(分段泄压)。然而，采用本发明并流泄压工艺的吸附装置在运行成本上与传统的变压吸附泄压工艺并没有明显提高，但对于细颗粒直径的吸附剂应用提出了有效的解决途径。

变压吸附装置增大生产规模势必会增加吸附器直径和相应的接管口径和切换阀门口径。而采用本发明的并流泄压解吸工艺，可减小吸附器接管开孔尺寸和切换阀门尺寸，并使得吸附装置的配管安装也变得更加方便且节省安装空间。

为了阐述本发明要旨之目的且方便说明，本发明仅以上述双塔变压吸附(PSA)制氮采用并流泄压解吸工艺为例加以说明，但本发明的范围并不仅局限于两塔流程的并流泄压解吸工艺，还包括三塔及三塔以上的变压吸附工艺情形。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。