[发明专利]一种高效的多罐进气式变压吸附提纯器

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用变压吸附原理的气体提纯装置，尤其是涉及一种高效的多罐进气式变压吸附提纯器。

背景技术

变压吸附提纯气体技术是利用吸附剂在高压下吸附杂质组分，在低压下解吸杂质组分，从而将气体提纯出来的一种技术。

自专利US3430418中公开PSA系统的实例后，专利US3564816、US3986849先后在前者的基础上进行了优化研究，之后又有更多的单位对PSA提纯过程、均衡步骤、使用阀门控制等方面进行研究和改进，但依然存在结构和PSA循环上的复杂性，且提纯器都偏重于大型化。针对以上问题进行研究，设计了小型轻便的变压吸附提纯器，在发明专利201410302126.4和201410543516中进行了详述。

在申请号201410302126.4和201410543516的基础上，本单位对变压吸附提纯器进行进一步研究，本发明不同于以上专利中所述提纯罐，通过采用多罐进气、分散气流的技术方式，从而缩短PSA提纯过程的进气时间，进一步提高PSA(变压吸附)提纯效率。

发明内容

本发明提供了一种高效的多罐进气式变压吸附提纯器，该变压吸附提纯器采用多罐并联(或串联)、同时进气的方式，所用阀门没有增加，且设计了提纯罐上连接体(第二连接体)上阀门、传感器等部件倒置的方式。其技术方案如下所述：

一种高效的多罐进气式变压吸附提纯器，包括多个提纯罐组，每个提纯罐组由两个或多个并联或串联的提纯罐组成，连接各提纯罐下端的第一连接体以及上端的第二连接体；所述多罐进气式变压吸附提纯器还包括产品气缓冲罐以及废气处理端；每个提纯罐组中的各提纯罐共用一个进气通道及一个进气阀，共用一个清洗通道及一个清洗阀，且共用一个废气排出通道及一个废气排出阀，共用一个提纯气导出通道，每个提纯罐组中的各提纯罐各有一个提纯气出口单向阀。

所述多罐进气式变压吸附提纯器包含至少两个并联的、同时进气且同时排气的提纯罐组，或包含至少两个串联的提纯罐组，所述提纯罐组中的每个提纯罐内各含至少一个吸附剂层、一个原料气入口、一个废气出口、一个产品气出口及一个清洗气入口。

所述第一连接体包括各提纯罐的下安装孔位；

包括待提纯气体入口及与其相连接的待提纯总气体进气通道，所述待提纯总气体进气通道与各提纯罐组的进气通道相连接，所述各提纯罐组的进气通道上都设置有进气阀安装孔位；

所述各提纯罐组的进气通道与该组内各提纯罐的下安装孔位相连接，用于提供原料气；

包括提纯器废气排出口和与其相连接的废气总排出通道，所述废气总排出通道与各提纯罐组的废气排出通道相连接，所述各提纯罐组的废气排出通道上都设置有废气排出阀的安装孔位；

所述各提纯罐组的废气排出通道与该组内各提纯罐的下安装孔位相连接，用于排出废气。

所述第二连接体包括各提纯罐的上安装孔位和与其相连接的单向阀安装孔位，上安装孔位和单向阀安装孔位均在第二连接体上；

包括提纯气总通道和与其相连接的各提纯罐组的提纯气通道，所述各提纯罐组的提纯气通道与该组的各提纯罐的单向阀安装孔位相连接，用于排出产品气；

包括清洗气总通道和与其相连接的各提纯罐组的清洗气通道，所述各提纯罐组的清洗气通道上都设置有清洗阀安装孔位；

所述清洗气总通道设置有清洗流量节流阀安装孔位；

所述各提纯罐组的清洗气通道与该组内各提纯罐的上安装孔位相连接，用于提供清洗气。

所述提纯气总通道的出口端设置有背压阀，由背压阀连接口连接安装，所述背压阀的后端为产品气缓冲罐或直接连接客户端。

所述第二连接体设置有电磁阀，所述电磁阀包括清洗电磁阀和节流阀，清洗阀作用是：提纯器工作过程中，每组提纯罐充压和清洗时，开启相应清洗阀；节流阀是用来控制用于提纯罐充压和清洗的纯净气体的流量。

所述电磁阀倒置于第二连接体上，或正立于第二连接体上。

所述提纯罐内自上而下的结构依次为：第二连接体、上隔离装置、吸附剂层、下隔离装置、紊流水分隔离层(如多孔塑料小球)第一连接体。

所述吸附剂层为一层或多层，所用吸附剂层上的吸附剂为活性炭、三氧化二铝及分子筛中的其中一种或多种组合。

所述产品气缓冲罐能够与提纯罐集成一体，如发明专利201410302126.4中所述方式，或独立存在，其设置有产品气入口、产品气出口。