[发明专利]生产多种浓度富氧气的方法及装置

说明书

本发明涉及以空气为原料，借助压力变化吸附生产富氧气的方法及装置。

富氧气体目前需要量很大，如在工业部门作助燃用的气体，养殖增氧，医疗部门用于吸氧。它们都是利用沸石分子筛对主要含有氮气和氧气的混合气体进行变压吸附处理，可对混合气体中的氧、氮实现分离，制备出纯度达90±30％的富氧气。

在现有技术领域中，已有的制备富氧气的方法及装置只能输出一种氧浓度的富氧气，也就是能达到较高浓度的富氧气，但是在实际应用中，有时需要有较低浓度的富氧气，为了达到这个目的，美国专利US4822384曾使用压缩空气混入富氧气以降低富氧气的氧浓度，但此时影响输出流量。因此，该专利使用了复杂的流量控制等手段，增加了许多附加的阀门以达到可以输出40％和90％两种氧浓度。

本发明的目的是：采用单片机程序控制实现阀门运行的多种组合，从而由空气生产多种浓度富氧气的方法，能解决背景技术中存在的问题。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：它包括含有氧、氮气的压缩空气储气罐，装有选择性吸附氮气的分子筛的两个吸附柱，一个产品气储气罐。该方法的工艺流程为：

1)工作前各阀门均处于关闭状态，采用单片机程序控制实现各阀门的开启和关闭时间，当压缩空气从压缩空气储气罐通过第一吸附柱的进气阀1进入，使第一吸附柱的压力升高，通过分子筛的选择性吸附后，富氧气从第一吸附柱的出气阀5，输至产品气储气罐，同时第二吸附柱则在解吸过程中打开排气阀4，使吸附在分子筛中的气体被排空或当第一吸附柱加压吸附和第二吸附柱解吸一定时间后，将出气阀6打开，利用部分富氧气对解吸中的第二吸附柱进行逆向吹洗或当压缩空气从压缩空气储气罐通过第一吸附柱的进气阀1进入，打开第二吸附柱的阀4使其排空，第一吸附柱的压力升高，通过分子筛的选择性吸附后，加压一定时间，打开出气阀5富氧气从第一吸附柱的出气阀5输至产品气储气罐，同时第二吸附柱则在解吸过程中使吸附在分子筛中的气体被排空，在排空的适当时机，将出气阀6打开，利用部分富氧气对解吸中的第二吸附柱进行逆向吹洗；

2)关闭阀1、4、5，打开均压阀7或关闭阀1、4、5、6，打开均压阀7，使第一吸附柱中的部分富氧气对第二吸附柱进行增压，使两吸附柱实现均压，均压时间结束后，关闭均压阀7；

3)当压缩空气从压缩空气储气罐通过第二吸附柱的进气阀3进入，使第二吸附柱的压力升高到一定值，通过分子筛的选择性吸附后，富氧气从第二吸附柱的出气阀6输至产品气储气罐，同时第一吸附柱则在解吸过程中打开排气阀2，使吸附在分子筛中的气体被排空或当第二吸附柱加压吸附和第一吸附柱解吸一定时间后，将出气阀5打开，利用部分富氧气对解吸中的吸附柱A进行逆向吹洗，或当压缩空气从压缩空气储气罐通过第二吸附柱的进气阀3进入，打开第一吸附柱的阀2使其排空，第二吸附柱的压力升高，通过分子筛的选择吸附经一定时间后，打开出气阀6，富氧气从第二吸附柱的出气阀6输至产品气储气罐，同时第一吸附柱则在解吸过程中使吸附在分子筛中的气体被排空，在排空的适当时机，将出气阀5打开，利用部分富氧气对解吸中的第一吸附柱进行逆向吹洗；

4)关闭阀2、3、6，打开均压阀7，或关闭阀2、3、5、6，打开均压阀7，使第二吸附柱中的部分富氧气对第一吸附柱进行增压，使两吸附柱实现均压，均压时间结束后，关闭均压阀7，周而复始，即可获得富氧气。

生产多种浓度富氧气的装置是：它包括空气储气罐，装有选择性吸附氮气的分子筛的两个吸附柱，产品气储气罐。空气储气罐分别经进气阀与第一吸附柱和第二吸附柱连通，第一吸附柱的排气阀和第二吸附柱的排气阀通大气，第一吸附柱经出气阀、限流阀和第二吸附柱另一出气阀、另一限流阀连通后接产品气储气罐，两个出气阀下端并联均压阀，键盘经单片机控制部件，经各自的继电器，分别连接进气阀，排气阀，出气阀，均压阀，控制各个阀的通断。