[发明专利]一种高度脱水的回吸式制氧工艺

说明书

本发明公开了一种高度脱水的回吸式制氧工艺，属于制氧技术领域，本发明可以通过在分子筛吸水之前，对氧气进行降温，迫使氧气中的水蒸气尽可能转化为液态水，从而提高分子筛对水分的吸附效果，然后在分子筛吸水之后对氧气进行升温，迫使残留的水分尽可能转变为水蒸气，然后与塔顶的磁悬浮球接触，利用磁悬浮球表面温度较低的特点，水蒸气在其表面液化然后被吸收至内部，在其内部发生结冰动作，触发磁悬浮球的自主消磁动作，同时固态水也不易出现二次流失的现象，在失去磁力后磁悬浮球脱落至分子筛上，避免始终处于高温环境下而融化流失，也可以提示技术人员控制氧气的流速，保证氧气高效脱水的同时，明显降低氧气的含水量。

技术领域

本发明涉及制氧技术领域，更具体地说，涉及一种高度脱水的回吸式制氧工艺。

背景技术

空气是工业氧生产取之不尽的源泉，空气分离制氧可以采用四种方法，即低温精馏法、常温变压吸附法、膜分离法和高温碱性熔盐催化吸收法。由于空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳、甲烷、氧等组成，由空气分离法制取的工业氧组成复杂，特别是含有难于用常温分离法除去的氩、氮等杂质，用此类工业氧为原料来制备超纯氧的难度非常大。

水是工业氧生产另一种重要原料，用电解水法制得的氧气纯度比较高，输出纯度为99.2-99.8％，其杂质比较单纯，主要为氧、饱和水蒸气、微量氮和烃类(以甲烷为代表)。其中，微量氮和烃类杂质主要来自于电解装置所用的水原料，即来自于电解水原料中溶解的空气。

但是电解水制得的氧气中通常含水量较高，现有技术中通过采用分子筛来对水分进行吸附，但是在流速较快的情况下，存在少量水分未被吸附便通过分子筛的现象发生，导致最终的纯氧仍含有一定的水分，导致氧气质量不高。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高度脱水的回吸式制氧工艺，可以通过在分子筛吸水之前，对氧气进行降温，迫使氧气中的水蒸气尽可能转化为液态水，从而提高分子筛对水分的吸附效果，然后在分子筛吸水之后对氧气进行升温，迫使残留的水分尽可能转变为水蒸气，然后与塔顶的磁悬浮球接触，利用磁悬浮球表面温度较低的特点，水蒸气在其表面液化然后被吸收至内部，在其内部发生结冰动作，利用水在0-4℃时低温膨胀的特点，触发磁悬浮球的自主消磁动作，同时固态水也不易出现二次流失的现象，在失去磁力后磁悬浮球脱落至分子筛上，避免始终处于高温环境下而融化流失，也可以提示技术人员控制氧气的流速，保证氧气高效脱水的同时，明显降低氧气的含水量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高度脱水的回吸式制氧工艺，包括以下步骤：

S1、将软化水预热至95-100℃，预热时间为10-30min，然后通入高纯氧气保压，保压压力为0.02-0.04MPa，边保压边降温冷却至室温；

S2、将冷却后的软化后通入水电解系统进行电解，产出电解氧，然后通过脱氢催化塔脱除氢、甲烷；

S3、将电解氧增压进入双温式分子筛塔除去水分和二氧化碳，塔顶的多个磁悬浮球对电解氧进行脱水检测，并吸收残留的水分后脱落；

S4、经过脱水检测后的电解氧经过滤器过滤，除去杂质后即得纯氧。

进一步的，所述步骤S2中脱氢催化塔工作温度控制在160-200℃。

进一步的，所述步骤S3中双温式分子筛塔中部填充有分子筛，所述分子筛为13XAPG分子筛。