[实用新型]一种可提高氧气回收率的两级串联变压吸附制氧系统

摘要

本实用新型属于气体分离技术领域，具体为一种可提高氧气回收率的两级串联变压吸附制氧系统。本实用新型的两级串联变压吸附制氧系统，第一级PSA为装有常规沸石等氮吸附剂的基于平衡吸附机理的氧氮分离变压吸附分离系统，第二级PSA为装有氧选择性等吸附剂的基于平衡吸附机理的氧氩分离变压吸附分离系统；本实用新型是对现有两级串联变压吸附制氧系统的改进，即在第二级PSA中设置了一套混合进料回路，并按照规定工步运行，从而显著提高氧气回收率，因而也提高了总的氧气回收率。

主权项

 一种可提高氧气回收率的两级串联变压吸附制氧系统，其中，第一级PSA为装有常规沸石等氮吸附剂的基于平衡吸附机理的氧氮分离变压吸附分离系统，第二级PSA为装有氧选择性等吸附剂的基于平衡吸附机理的氧氩分离变压吸附分离系统；其中，第一级PSA包括至少两个吸附塔、一个第一缓冲罐P1，还包括各种控制阀门及连接管路，这些控制阀门和管路分别组成吸附塔之间的控制转移回路、控制清洗与转移回路；第一级PSA的吸附塔中填充氮吸附剂；第二级PSA 包括至少两个吸附塔、一个压缩机AB201、一个第二缓冲罐P2、一个第三缓冲罐P3、一个第四缓冲罐P4，以及各种连接管路和管路上必要的控制阀门；第二级PSA的吸附塔中填充氧选择性吸附剂，该吸附剂能从含氧、氩混合气中吸附氧气；第二缓冲罐P2与吸附塔的出口端通过控制阀门相连通，用以接受自吸附塔富集的难以被吸附剂吸附的废气，以及将接收的废气送回到吸附塔的出口端进行预充压；第三缓冲罐P3与吸附塔的出口端通过控制阀门相连通，用以接收自吸附塔富集的难以被吸附剂吸附的废气，以及将接收的工艺气体送回到吸附塔的出口端进行置换吸附剂气相的高纯度气体，并借助压缩机AB201 作为产品输出，或者排向一个并非完全必要的产品气缓冲罐；压缩机AB201与吸附塔的入口端通过控制阀门相连通，用以将被吸附塔吸附的气体通过控制阀门自吸附塔中取出；各种连接管路和管路上必要的控制阀门组成下述回路：  进料回路：用于把第一级PSA中第一缓冲罐P1即产品气缓冲罐的气体引入第二级PSA的吸附塔中；该回路包括对应于各吸附塔的切换阀门，以及必要的连接管线；富氧产出回路：用以选择性的将吸附塔与压缩机AB201通过控制阀门相接通，将气体自吸附塔取出，输送至产品气缓冲罐P4；该回路包括对应于各吸附塔的切换阀门和对应于产品气缓冲罐P4的切换阀门，以及必要的连接管线；贫氧气体输出回路：用以选择性的将贫氧气体转移到第二缓冲罐P2或者将第二缓冲罐P2的气体转送入吸附塔的出口端，该回路包含对应于各吸附塔的切换阀门和对应于第二缓冲罐P2的切换阀门，以及必要的连接管线；贫氧气体转移与置换回路：用以选择性的将贫氧气体转移到第三缓冲罐P3或者将第三缓冲罐P3的气体转送入吸附塔的出口端，该回路包含对应于各吸附塔的切换阀门和对应于第三缓冲罐P3的切换阀门，以及必要的连接管线；置换清洗回路，用以将更高纯度的产品氧气体转移到吸附塔的入口端，该回路包含对应于各吸附塔的切换阀门，与第四缓冲罐P4之间的切换阀门，以及必要的连接管线； 产品气、废气出口段分别具有可调节流量、控制输出压力的阀门以及必要的连接管线；还包括一套完整的控制组件，用以对回路上的阀件进行必要的操作控制以及对压缩机进行必要的操作控制；其特征在于，在第二级PSA中还设置了混合进料回路，位于原有的进料回路旁边，并且相互关联，即在第一级PSA中的第一缓冲罐P1与第二级PSA中的压缩机AB201输出端之间设置一管路，该管路中，对应于各吸附塔分别设置切换阀门，与原有进料回路的切换阀门之间建立连接；在压缩机AB201输出端与第二级PSA中的第四缓冲罐P4之间设置一个切换阀门；此外，在压缩机AB201输入端与第四缓冲罐P4之间设置管路，该管路上设置一个切换阀门。