[发明专利]一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续制氧装置，特别涉及一种一体化分子筛吸附塔及连续型制氧机。

背景技术

变压吸附制氧装置是利用分子筛在不同压力下对氮气和氧气吸附速率及吸附容量的不同而将氮气氧气分离的装置。空气经空压机加压后进入分子筛吸附塔，分子筛在较高压力下吸附氮气，而氧气则通过分子筛吸附塔进入氧气收集装置。分子筛吸附饱和后降压解吸氮气。如此吸附、解吸交替进行。

现有变压吸附装置的吸附塔多为两塔、三塔、四塔间歇工作。现有变压吸附装置采用电磁阀开关切换，控制各吸附塔工作状态，电磁阀频繁切换操作复杂，对控制系统要求很高。如变压吸附制氧装置(公开号CN1814543A)采用进气程控阀实现各塔连通和工作状态转换，对控制系统要求很高。又如制氧机(公开号CN101683971A)装有若干电磁阀，控制点较多，增加了控制难度。

现有变压吸附装置中单个吸附塔频繁迅速升压、降压，冷热交替，导致分子筛寿命缩短，影响氧气质量；单个吸附塔内压力波动大，会使有规则排列的吸附剂床层不规则化，导致气流不稳定，影响吸附效果，降低吸附剂生产能力。如高效节能变压吸附制氧设备及制氧工艺(公开号CN1951540A)旨在提高分子筛利用率，但只是通过控制进气、出氧时间，并未考虑到较大压力变化和温度变化对分子筛吸附效率和寿命的影响。

现有吸附塔多采用连续反吹方式，降低了氧气回收率。如六塔吸附制氧方法(公开号101049911A)通过增加吸附塔个数提高氧气回收率，但忽略了连续反吹对氧气回收率的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续制氧装置。该装置核心部件是一体化分子筛吸附塔。一体化分子筛吸附塔为吸附和解吸一体化结构，可避免电磁阀切换，降低运行成本，增加系统运行可靠性；还可避免吸附塔高压吸附和常压解吸工作状态直接切换造成的过大压力变化和温度变化，延长分子筛寿命；此外，在氧气纯度要求不太高的情况下，省去反吹过程，可大幅度提高氧气回收率。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，由空压机(1)、预处理装置(2)、空气缓冲罐(3)、一体化分子筛吸附塔(4)、步进电机(5)、增压机(6)、氧气储罐(7)组成，其中一体化分子筛吸附塔(4)由六个隔开的扇形分子筛吸附柱构成，由步进电机控制旋转，进气管道和出气管道分别由两级节流孔板(8)隔开，形成六个区，使得压力逐级变化。

如上所述一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，其中一体化分子筛吸附塔由六个隔开的扇形分子筛吸附柱构成，六个扇形分子筛吸附柱构成一个圆柱整体，由步进电机控制其旋转，分子筛吸附柱分别连通各自下方的进气、出气区。三个进气区之间由两级节流孔板隔开，使得进气区气体压力逐级改变。三个出气区之间由两级节流孔板隔开，使得出气区气体压力逐级改变。一体化分子筛吸附塔可旋转，由步进电机控制。分子筛吸附塔下方的进气、出气区固定。

如上所述一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，其中预处理装置中包含了多层过滤装置、除油装置和干燥装置，除去微细颗粒物、油和水分。

如上所述一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，其中步进电机旋转周期由分子筛吸附柱动态吸附容量确定。

如上所述一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，其中进气、出气区由节流孔板分隔而成，进气管路由两级节流孔板分隔成三个压力区，出气管路由两级节流孔板分隔成三个压力区，分子筛吸附柱进行区域切换时压力变化较小，温度变化较小。

如上所述一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机，其中节流孔板的孔可为圆形或多边形，孔个数及孔径大小根据节流孔板前后两区压差确定。