[发明专利]变压吸附制氧设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及制氧机械及方法领域，更具体地，涉及一种变压吸附制氧设备及方法。

背景技术

变压吸附空气分离是一种空气分离技术，它主要是依靠分子筛(变压吸附空气分离设备的关键部件)在不同压力下对空气中各组份气体的吸附容量和吸附速率的不同来达到将各组份气体分离的目的。变压吸附空气分离设备分为制氮设备和制氧设备，广泛应用于化工、电子、医疗、煤炭、冶金、食品储存等行业。

由于变压吸附空分设备的关键部件——分子筛是一种内部含有大量微孔的颗粒状物质(如长条圆柱型、球型等)，因此怕油、水和粉尘。但是，现有技术中，出于成本和效益的考虑，一般都采用喷油螺杆的空压机作为空气分离设备的压缩空气源，因此生产出的压缩空气内含有大量的油分和水分。因此，压缩空气进入分子筛之前，必须进行深度的除油、除水和除尘。

为了除去压缩空气中的油、水和粉尘，往往采用冷干机除水，然后利用3-5级过滤器进行层层过滤才能勉强达到压缩空气的净化要求，这样不仅造成了压缩空气的压力降增大，而且冷干机本身也要消耗较多的电能。

另外，由于变压吸附制氧设备的分子筛对水非常敏感，因此对压缩空气中的水含量要求更为严格，一般情况下冷干机的除水效果已经不能满足其使用要求，必须采用吸附式干燥或者组合式干燥才能达到要求，这样不仅使压缩空气压力更大下降，而且使制造成本和后期的维护成本都居高不下。

发明内容

本发明旨在提供一种变压吸附制氧设备及方法，以解决现有技术压缩空气净化的流程长、成本高、可靠性低的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种变压吸附制氧设备，包括：干燥空气进气管路；成品气输出管路；排空管路；第一干燥装置，第一干燥装置包括入口和出口；第一干燥装置的入口与干燥空气进气管路的出口通过第一管路连接；第一吸附装置，第一吸附装置包括入口和出口，第一干燥装置的出口与第一吸附装置的入口连接；第一吸附装置的出口与成品气输出管路可通断地连接；第二干燥装置，第二干燥装置包括入口和出口；第二干燥装置的入口与干燥空气进气管路的出口通过第二管路连接，第二吸附装置，第二吸附装置包括入口和出口，第二干燥装置的出口与第二吸附装置的入口连接；第一吸附装置的出口和第二干燥装置的入口通过第三管路连接；第二吸附装置的出口和第一干燥装置的入口通过第四管路连接；第一吸附装置的出口和第二吸附装置的出口通过第五管路连接；第二吸附装置的出口与成品气输出管路可通断地连接；第一阀，第一阀串联地设置在第一管路上；第二阀，第二阀串联地设置在第二管路上；第三阀，第三阀串联地设置在第三管路上；第四阀，第四阀串联地设置在第四管路上；第五阀，第一干燥装置的入口通过第五阀与排空管路连接；和第六阀，第二干燥装置的入口通过第六阀与排空管路连接。

进一步地，变压吸附制氧设备还包括依次连接的第一过滤器、缓冲罐、空压机、冷却器和第二过滤器，第二过滤器的出口与干燥空气进气管路的入口连接。

进一步地，第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀和第六阀是气动阀；干燥空气进气管路的出口通过电磁换向阀与第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀、第六阀的控制口连接。

进一步地，干燥空气进气管路的出口通过依次连接的单向阀和蓄压罐与电磁换向阀连接。

进一步地，变压吸附制氧设备还包括第七阀，第七阀串联地设置在第五管路上，第七阀是节流阀。