[发明专利]变压吸附装置用阀的驱动

说明书

本发明涉及变压吸附（PSA）法分离空气用装置，具体涉及（但不仅仅是）与这样的装置相连的阀的驱动。

人们知道，使用加压的氮PSA产品气体或原料空气驱动PSA装置的工艺阀门。来自其通常专用压缩机供入PSA设备的原料空气一般同时饱和有油和水，或者如果使用无油压缩机，则至少饱和有水。在初始阶段之后，常常使用产品氮气作为启动器气体，以便避免与饱和供气有关的问题。

上述设置节省单独提供设备空气或者必须从单独的工厂供气中抽回空气的操作的成本。这两种方法都会带来额外花费并增加发生设备事故的可能性。

对于氧PSA系统而言，仍然可以在具有其固有的饱和气体问题的条件下利用此原料空气供给，但是由于安全上的理由不能使用干燥的产品气体。

本发明的目的在于提供一种向PSA装置的工艺阀和仪表供给启动器气体源的装置，该装置减少而且可能消除与上面提到的设置有关的问题。对于氮PSA系统而言，也可以利用它来节省产品气体。虽然在大型设备上很不显著，但是在小型设备上比率却很大。

因此，本发明提供一种变压吸附法分离空气用装置，其中包括一或多个具有入口和出口的压力容器和至少一个控制气体流过所说的一或多个容器用的气体驱动的启动器，所说的一或多个压力容器按流动顺序有第一吸湿材料和第二气体吸附材料，其中还设置有一个接纳一部分所说的空气的储罐，所说的空气在已经过至少一部分所说的吸湿材料之后但是在流过第二气体吸附材料主体之间通过所说的压力容器，导向装置用于将所说干燥空气引入所说储罐，并从所说的储罐到所说的至少一个气体驱动的启动器使之驱动。

该导向装置优选包括管道和阻止干燥空气漏回该压力容器的止回阀。

该导向装置通常还包括驱动阀。

所说的装置最好包括两个或多个压力容器和用于从每个容器吸回干燥空气的装置，以便防止其间的压力不平衡。

所说的装置还可以包括湿空气供给装置，用来直接向所说的储罐供给环境空气。

所说的装置最好还包括第一控制装置，一旦来自所说的一或多个容器的气体供应低于预定的压力时用于将经加压未干燥的环境空气导入所说的储罐中。

所说的第一控制装置适宜包括压力开关。

在一种特别有利的方案中，所说的装置还包括第二控制装置，在接近吸附循环结尾时，启动从所说的一或多个压力容器抽回干燥空气的操作。

所说的第一吸湿材料可以包括氧化铝，沸石，硅胶或类似的干燥材料或其组合。

以下借助于实例，参照后附的表明具有本发明特征的PSA装置的附图1，对本发明作更具体的说明。

参照附图，一种PSA装置10包括一或多个压力容器12，每个压力容器备有一个接受湿环境空气的入口14和一个通过产品气体的出口16。每个容器12按流动顺序包括吸湿材料18（例如，氧化铝，沸石或其组合）和用于吸附进气中一或多种不需要元素的气体吸附材料20。气体吸附材料可以包括沸石或许多适用材料中任何一种。每个容器12均备有入口阀22a，22b和出口阀24a，24b，分别控制空气流入所说的容器和产品气体从中流出。附加的阀26a，26b使每个容器12的入口相连，以在解吸期间排出容器内容物。附加的出口阀30起防止产品气体从装置倒吸的作用而且与阀24a，24b一起可以使一部分产品气体在解吸期间从一个容器通入另一个容器之中。至此，装置10完全是传统型的。虽然二床型PSA装置的操作是本领域中众所周知的因而无须在此作详细说明，但是我们仍对其操作作下列简要说明，以便使本发明的优点能够得到充分理解。

操作时，用压缩机32压缩空气并将其通到一个或另一个容器12中，在其中空气内的水蒸汽和不需要的元素分别被吸附剂18和20的吸附性除去。吸附循环结束时，产品气体P_G可以从容器12中经由阀30放出。在解吸步骤期间，使饱和的吸附剂再生，此时使用从第二容器放出的一小部分产品气体吹扫第一容器以利于被吸附元素的解吸和经由排气道28排入大气中。当需要时，使阀22，24，26和30工作，以实现吸附/解吸过程。

在通常情况下，上面提到的各阀由所连接的启动器A1-A7驱动，A1-A7均利用湿的压缩空气或加压的产品气体驱动启动器。使用这些加压气体来源的缺点是明显的，潮湿的空气会导致腐蚀从而损坏启动器，而使用产品气体在某些情况下可能不安全。

本发明通过提供一种非挥发性并有相当低水含量的加压的启动器气体源减小并可以消除与上面提到的方案有关的问题。