[发明专利]一种吸附分离气体的装置及方法

权利要求书

1.一种吸附分离气体的装置，其特征在于，包括：

原料气处理单元，所述原料气处理单元具有输入口、输出口和放气口，所述原料气处理单元包括并联设置的至少两个吸附塔，每个吸附塔具有进气口和出气口，所述进气口与所述输入口连接，所述输出口与所述出气口连接；以及

储气装置，每个吸附塔均与所述储气装置连接，所述储气装置包括并联设置的至少三个储气罐；

其中，每个吸附塔具有吸附状态、降压状态、解吸状态和升压状态，所述原料气处理单元中至少有一个吸附塔处于吸附状态；

当所述吸附塔处于吸附状态时，所述吸附塔与储气装置断开，所述吸附塔被配置为吸附从所述输入口进入的原料气中的杂质气，以得到从所述输出口排出的产品气；

当所述吸附塔处于降压状态时，所述吸附塔与所述储气装置连通，使得所述吸附塔中的气体进入所述至少三个储气罐，以使所述吸附塔降压；

当所述吸附塔处于解吸状态时，所述吸附塔与所述储气装置断开，以使降压后的吸附塔中解吸出的杂质气从所述放气口排出；

当所述吸附塔处于升压状态时，所述吸附塔与所述储气装置连通，使得所述至少三个储气罐中的气体进入至吸附塔中，以使所述吸附塔升压。

2.根据权利要求1所述的吸附分离气体的装置，其特征在于，当所述吸附塔处于降压状态时，各个储气罐按照内部压力由高到低的顺序逐个与所述吸附塔连通，使得各个储气罐内的压力逐级升高；

当所述吸附塔处于升压状态时，各个储气罐按照内部压力由低到高的顺序逐个与所述吸附塔连通，使得各个储气罐内的压力逐级降低。

3.根据权利要求1所述的吸附分离气体的装置，其特征在于，所述原料气处理单元还具有抽气口，所述抽气口与所述进气口或出气口连接；

所述吸附塔还具有再生状态，当所述吸附塔处于再生状态时，通过抽气口抽取所述吸附塔内的气体能够将解吸后的吸附塔中剩余的杂质气从所述抽气口排出。

4.根据权利要求1所述的吸附分离气体的装置，其特征在于，所述原料气处理单元还具有冲洗进口和冲洗出口，所述冲洗进口与所述出气口连接，所述冲洗出口与所述进气口连接；

所述吸附塔还具有再生状态，当所述吸附塔处于再生状态时，所述吸附塔与所述储气装置断开，冲洗气从所述冲洗进口进入吸附塔并从所述冲洗出口排出，以将解吸后的吸附塔中剩余的杂质气从所述冲洗出口排出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的吸附分离气体的装置，其特征在于，所述原料气处理单元还具有升压口，所述升压口与所述进气口或所述出气口连接；

所述吸附塔还具有终升压状态，当所述吸附塔处于终升压状态时，所述吸附塔与所述储气装置断开，升压气从所述升压口进入升压后的吸附塔中。

6.一种吸附分离气体的方法，其特征在于，每个吸附塔在一个循环周期中依次经历包括吸附步骤、降压步骤、解吸步骤和升压步骤；

其中，吸附步骤：吸附塔对原料气中的杂质气进行吸附，以得到产品气；

降压步骤：将吸附塔与储气装置连通，使吸附塔中的气体进入储气装置中并联设置的至少三个储气罐中，以使吸附塔降压；

解吸步骤：将吸附塔与储气装置断开，使降压后的吸附塔中解吸出的杂质气排出；

升压步骤：将吸附塔与储气装置连通，使所述至少三个储气罐中的气体进入至吸附塔中，以使吸附塔升压并具有再吸附能力。

7.根据权利要求6所述的吸附分离气体的方法，其特征在于，在所述降压步骤中，将储气装置中的各个储气罐按照内部压力由高到低的顺序逐个与吸附塔连通，使各个储气罐内的压力逐级升高，以使吸附塔内部的压力逐渐降低；

在所述升压步骤中，将各个储气罐按照内部压力由低到高的顺序逐个与吸附塔连通，使得各个储气罐内的压力逐级降低，以使吸附塔内部的压力逐渐升高。

8.根据权利要求6所述的吸附分离气体的方法，其特征在于，每个吸附塔在一个循环周期中还包括再生步骤；

在所述解吸步骤后所述升压步骤前进行所述再生步骤，所述再生步骤包括：

采取抽气的方式将吸附塔中剩余的杂质气排出。