[发明专利]一种可回收潜热的三吸附器空分纯化装置及其方法

权利要求书

1.一种可回收潜热的三吸附器空分纯化装置，其特征在于：包括第一分子筛吸附器(1)、第二分子筛吸附器(2)、第三分子筛吸附器(3)、第一换热器(4)、第一循环水泵(5)、电加热器(6)、第二换热器(7)、开式直接接触式换热箱(8)、第二循环水泵(9)、污氮气加热通道第一支路(41)、污氮气加热通道第二支路(42)、污氮气加热通道(43)、污氮气冷吹通道(44)、污氮气余热回收通道(45)、污氮气放空通道(46)、空气出口通道(47)、空气进口通道(48)、第一循环水通道(49)、第二循环水通道(50)；

所述的第一分子筛吸附器(1)一端的管路分为三条支路，其中第一支路连接污氮气加热通道(43)，且第一支路上设有第一自动控制阀(11)，第二支路连接污氮气冷吹通道(44)，且第二支路上设有第二自动控制阀(12)，第三支路连接空气出口通道(47)，且第三支路上设有第三自动控制阀(13)；第一分子筛吸附器(1)的另一端的管路分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道(48)，且第一支路上设有第十自动控制阀(20)，第二支路上设有第一增压阀(21)，第三支路上设有第一卸压阀(22)，第四支路上设有第十一自动控制阀(23)，第三支路和第四支路汇合后连接第一三通阀(24)的进口通道，第一三通阀(24)的另外两个出口通道分别连接污氮气余热回收通道(45)和污氮气放空通道(46)；第二分子筛吸附器(2)和第三分子筛吸附器(3)的两端以与第一分子筛吸附器(1)相同的方式连接各通道；

进入空分纯化装置的污氮进气管道被分成两路，一路接入污氮气冷吹通道(44)，污氮气冷吹通道(44)上设有污氮气冷吹控制阀(37)；另一路经过污氮气加热控制阀(36)后分为两条支路，污氮气加热通道第一支路(41)连接第二换热器(7)，污氮气加热通道第二支路(42)连接第一换热器(4)，两条支路汇合后接入污氮气加热通道(43)，污氮气加热通道(43)上依次连接第十六自动控制阀(35)和电加热器(6)；

所述的第一分子筛吸附器(1)、第二分子筛吸附器(2)、第三分子筛吸附器(3)三者内部均装有与第一循环水通道(49)相连的换热盘管，盘管间填充活性氧化铝和分子筛构成的双层床体；所述第一循环水通道(49)上设有用于提供循环动力的第一循环水泵(5)，循环水在循环过程中分为三条支路流入三个分子筛吸附器内的换热盘管，用于带走双层床体中的热量；第一支路依次连接第一分子筛吸附器(1)、第一循环水阀(38)；第二支路依次连接第二分子筛吸附器(2)、第二循环水阀(39)；第三支路依次连接第三分子筛吸附器(3)、第三循环水阀(40)；第一循环水通道(49)的三条支路汇合后流经第一换热器(4)，与污氮气加热通道第二支路(42)进行热交换；

所述的第二循环水通道(50)在循环过程中依次连接第二换热器(7)、开式直接接触式换热箱(8)和第二循环水泵(9)，第二循环水通道(50)中的循环水在第二换热器(7)与污氮气加热通道第一支路(41)进行热交换；

所述的污氮气余热回收通道(45)经过所述的开式直接接触式换热箱(8)后放空，且在开式直接接触式换热箱(8)内与循环水直接换热；

所述的污氮气放空通道(46)末端直接放空；

待净化的空气从空气进口通道(48)通入；净化后的空气从空气出口通道(47)排出。

2.根据权利要求1所述的可回收潜热的三吸附器空分纯化装置，其特征在于：所述的第一分子筛吸附器(1)、第二分子筛吸附器(2)、第三分子筛吸附器(3)的结构形式相同，均包括分子筛吸附器外壳(1-2)，分子筛吸附器外壳(1-2)上设有供待净化空气进出的分子筛吸附器入口(1-1)和分子筛吸附器出口(1-5)；分子筛吸附器外壳(1-2)内部设有双层床体，其中外层床体为活性氧化铝吸附床(1-6)，内层床体为分子筛吸附床(1-7)；外层床体与外壳之间连通分子筛吸附器入口(1-1)的分子筛吸附器外通道(1-3)，内层床体中心具有一条连通分子筛吸附器出口(1-5)的分子筛吸附器中心通道(1-4)；所述的外层床体中布设有活性氧化铝吸附床内换热盘管(1-8)，所述的内层床体中布设有分子筛吸附床内换热盘管(1-9)，且活性氧化铝吸附床内换热盘管(1-8)、分子筛吸附床内换热盘管(1-9)均连通第一循环水通道(49)。