[实用新型]一种高收率气体净化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工技术领域，涉及变压吸附气体顺放气净化装置，适用于气体提纯行业，尤其适用于变压吸附提纯氢气、变压吸附提纯一氧化碳及变压吸附脱除二氧化碳等装置。 

背景技术

变压吸附技术是近十年来在气体提纯行业用得非常多的一门技术，它因其低能耗、安全、环保、操作简单、自动化程度高等特点在气体提纯领域得到了广泛地使用。其基本原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分、低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程均在环境温度下进行。 

变压吸附基本工作步骤分为吸附和再生两步。而再生又包括以下三步骤： 

1.吸附塔压力降至低压 

首先是顺着吸附的方向(由下而上)进行降压以下简称为顺向放压，接着是逆着吸附的方向进行降压，以下简称逆向放压。顺向放压时，有一部分吸附剂仍处于吸附状态。逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排除出吸附塔。 

2.用纯净气体在低压下冲洗吸附剂，以清除尚残留于吸附剂中的杂质或者采用抽真空的方式，降低杂质组分在吸附剂间的分压，达到吸附剂内杂质气体更多地排放出来的目的。 

3.吸附塔升至吸附压力，以准备再次分离原料气。 

目前变压吸附提纯的真空流程一般是经过吸附、均压降、逆放、抽真空、均压升、终充这几个步骤达到提纯有用气体的目的。在这个过程中，吸附压力的高低，均压次数的多少直接决定了该装置收率，可以通过提高均压次数的方法来提高装置收率，但是提高均压次数会增加变压吸附塔、吸附剂和程控阀门的数量，导致投资成本大幅度升高。 

发明内容

本实用新型针对上述背景技术存在的缺陷提供了一种新型的气体净化技术，通过在现有技术操作步骤的最后一次均压降后，增加顺放步骤，将原逆放步骤排出的气体通过本回收装置再进入系统进行再一次的提纯，从而提高气体收率。为实现这一目的，本实用新型公布了一种高收率气体净化装置，包括原料气管道1、逆放阀4，进气阀5，产品气阀6，一二均压阀7，三四均压阀8，顺放阀9，顺放控制阀10，吸附塔11、顺放气缓冲罐14、压缩机16及与其相连的管道。其特征是：在吸附塔出口管道23末端设置有气体净化装置，该气体净化装置包括由顺放管道依次相连的顺放控制阀10、顺放气缓冲罐14和压缩机16组成，并包含其所属的一系列阀门。顺放控制阀10通过管道与吸附塔出口管道23相连，所述顺放气缓冲罐14的进口通过管道与所述顺放控制阀10相连，所述顺放气缓冲罐14的出口通过管道与所述压缩机16相连，所述压缩机16出口通过管道与原料气管道1的相连。 

进一步地，该装置设置了一组带报警功能的回路调节阀17，当压缩机进口15压力过低 时，报警系统开启，并通过调节回路调节阀17的开度，回流部分气体到压缩机进口，保证压缩机进口压力在正常范围内，避免顺放气缓冲罐14处于负压的状态。 

进一步地，顺放气管道上设置了取样阀12，使得该装置可操作性很强，可以根据取样分析的结果，合理地设置顺放终止时的压力，控制其压力在0.1MPa至0.2MPa之间。 

进一步地，压缩机16的进口管道上设置了第一压力变送器19，当压缩机进口压力过低，则压力变送器检测数值并将信号反馈给回路调节阀17。 

进一步地，顺放气缓冲罐14与取样阀12之间设置了一节流阀13。用于控制顺放气的顺放速度和顺放量。 

进一步地，压缩机16的出口管道上设置了第二压力变送器22。用于控制放空管道25上的放空调节阀20及二位阀21，当压缩机出口18的压力超过该装置进口压力，导致该装置不安全时，二位阀21打开，放空调节阀20根据压力变送器输送过来的数据信号自动调节开度大小，保证该装置安全平稳的运行。 

综上所述，本实用新型一种高收率气体净化装置具有如下优点： 

①、本实用新型增加了顺放控制阀10、顺放气缓冲罐14、压缩机16，使得原来通过逆放排空的有用气体得到了有效地回收。 

②、本实用新型增加了回路调节阀17，使得压缩机进口15压力得到了有效地保证，避免了顺放气缓冲罐14被抽成负压的危险。 

③、本实用新型在压缩机16的出口管道上增加了第二压力变送器22，通过信号线24控制本装置放空管道25上的二位阀21及放空调节阀20，保证了本装置的安全性。 

④、本实用新型增加了节流阀13，用于控制顺放气的顺放速度和顺放量，可以保证只对较高纯度的气体才进行回收。