[实用新型]一种变压吸附空气分离设备

说明书

技术领域

本实用新型属于气体制备领域，具体涉及一种变压吸附空气分离设备。

背景技术

变压吸附空气分离是一种空气分离技术，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分气体分离的目的。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。

变压吸附空气分离设备是一种常用的气体制备设备，通过阀门的自动切换，控制两个塔的交替吸附、解析，达到分离空气中氧气和氮气的目的。现有的变压吸附中，当两个吸附塔中的一个处于吸附状态并达到一定的吸附压力时，打开阀门向后级的缓冲罐送入产品气，产品气在缓冲罐内经过缓冲后向外输送。

以上的制气流程在刚启动时，由于缓冲罐内无产品气，罐内压力即为大气压，吸附塔顶部出来的产品气压力很高，当吸附塔与缓冲罐之间的阀门开启，吸附塔顶部和缓冲罐之间会产生一个巨大的压力差，产品气流速非常快，会产生一个瞬时大气量被送往缓冲罐，这样会使吸附塔内的吸附状态发生改变，杂质气体有可能会穿过吸附塔内的吸附床层，进入产品气中，造成产品气纯度下降。而低纯的产品气进入缓冲罐后，需要更多的时间来置换罐内低纯气体（空气），到产出合格纯度的产品气一般耗时约半小时以上，若需要制取高纯产品气，则所需时间更长，在有些需要快速得到合格产品气的场合，则现有的变压吸附空气分离设备不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够快速获得高纯度产品气的变压吸附空气分离设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种变压吸附空气分离设备，包括第一吸附塔、第二吸附塔、缓冲罐、第一进气管路和第二进气管路、第一排气管路和第二排气管路、第一出气管路和第二出气管路，所述第一吸附塔具有第一进/排气口和第一出气口，所述第二吸附塔具有第二进/排气口和第二出气口，所述缓冲罐具有进口和出口，所述第一进/排气口分别与第一进气管路和第一排气管路连接，所述第二进/排气口分别与第二进气管路和第二排气管路连接，所述第一出气口与第一出气管路连接，所述第二出气口与第二出气管路连接，所述第一进气管路/第二进气管路用于将空气导入第一吸附塔/第二吸附塔，所述第一排气管路/第二排气管路用于将第一吸附塔/第二吸附塔中的废气排出，所述第一出气管路/第二出气管路用于将第一吸附塔/第二吸附塔中经过吸附处理生成的产品气输出到缓冲罐内。所述变压吸附空气分离设备还包括一气动调节阀和开关阀，所述第一出气管路和第二出气管路并联后通过气动调节阀与缓冲罐的进口连接，所述缓冲罐的出口与开关阀连接，当第一吸附塔和第二吸附塔中的一个塔体吸附处理生成产品气时，将生成产品气的塔体与缓冲罐导通，驱使关闭的气动调节阀的开度逐渐增大并关闭开关阀，所述缓冲罐对产品气进行缓冲处理，产品气在缓冲罐内积聚；当缓冲罐内产品气的气压达到设定的送气压力，打开开关阀将缓冲罐内的产品气送出。

具体的，所述第一进气管路和第二进气管路上分别设置有第一阀门和第二阀门，所述第一排气管路和第二排气管路上分别设置有第三阀门和第四阀门，所述第一出气管路和第二出气管路上分别设置有第五阀门和第六阀门，打开第一阀门/第二阀门能够让空气导入第一吸附塔/第二吸附塔；打开第三阀门/第四阀门能够让第一吸附塔/第二吸附塔中的废气排出；打开第五阀门/第六阀门同时代开气动调节阀能够让第一吸附塔/第二吸附塔中吸附处理生成的产品气导入缓冲罐。

优选的，所述第一阀门至第六阀门以及开关阀均为程序开关阀，所述气动调节阀为程序调节阀。

进一步的，所述变压吸附空气分离设备还包括PLC，所述第一阀门至第六阀门、开关阀和气动调节阀均与PLC连接，所述PLC能够控制第一阀门至第六阀门、开关阀和气动调节阀的开闭以及控制气动调节阀的开度。

以上所涉及到的上下等方位词，是在所述变压吸附空气分离设备的正常使用时的方位作定义的。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。