CN101564636A - 一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 - Google Patents
一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101564636A CN101564636A CNA2009100847426A CN200910084742A CN101564636A CN 101564636 A CN101564636 A CN 101564636A CN A2009100847426 A CNA2009100847426 A CN A2009100847426A CN 200910084742 A CN200910084742 A CN 200910084742A CN 101564636 A CN101564636 A CN 101564636A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- adsorption tower
- blowback
- former
- desorber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
一种提高氧气回收率的间歇反吹方法，属于气体分离领域，用于吸附剂分离两类组分的变压吸附循环，适用于PSA(变压力吸附)循环、VPSA(低压变压吸附)循环和VSA(真空变压吸附)循环。其特征是每个吸附塔经历原料气升压、吸附、均压降、逆向降压、间歇反吹和均压升等六个步骤。本发明提出了一种间歇反吹的方法，反吹一段时间后，关闭反吹阀，这时解吸塔中高纯气体进行扩散，使压力迅速降低，而高压塔中的压力逐渐回升。因此反吹步骤中解吸塔中的压力接近环境压力，特别是在反吹步骤的最后阶段有个停留时间，使解吸塔中的压力降低至环境压力。间歇反吹节省了反吹气量，减少了反吹气量在全部产品气中所占的比例，因而增加了产品气的回收率。
Description
技术领域
本发明属于气体分离领域，用于吸附剂分离两类组分的变压吸附循环，适用于PSA(变压力吸附)循环、VPSA(低压变压吸附)循环和VSA(真空变压吸附)循环。
背景技术
变压吸附空气分离制氧作为一种重要的制氧方法，在微型制氧机和便携式制氧机中，占据了独特的地位。变压吸附空气分离制氧，是利用吸附剂在高压下对氮气和氧气的吸附量的差值与低压下对氮气和氧气的吸附量的差值之间存在一个较大差值的吸附特性并通过一定的循环工艺而把氧气分离出来的方法。变压吸附空分制氧的循环步骤一般包括升压、吸附、均压、逆放和反吹等几个循环步骤。对于每一个吸附塔来讲，均压分为均压降和均压升两个循环步骤。反吹过程的特征是：用处于吸附阶段的吸附塔中的氧气吹扫处于反吹阶段吸附塔中的杂质气体，把吸附剂中的杂质气体置换出来，同时把置换出来的气体和间隙中的杂质气体一起吹扫出吸附塔，以确保氧气的浓度。由于反吹是用高压塔中的产品气吹扫低压塔中的产品气，因此在反吹过程中，两塔压力相差越大，反吹气量所占的比例越小；此外反吹压力越小，所需的反吹气量越少。以往反吹均为连续反吹，由于吸附床层阻力和阀的阻力，反吹过程中解吸塔的压力高于环境压力，因而增加了反吹气量，在一定程度上减少了氧气的回收率。对于进气压力较小的分离系统，如便携式制氧机，由于在全部循环过程中，最高压力与最低压力的差值小于2bar，在反吹过程中由于阻力引起的压升(大约7Kpa)不再是个小量，因此连续反吹对回收率的影响更为明显。
发明内容
本发明目的是为了降低解吸塔中反吹压力，同时维持吸附塔中的吸附压力，从而增加产品气的回收率。
一种提高氧气回收率的间歇反吹方法，每个塔经历原料气升压、吸附、均压降、逆向降压、间歇反吹和均压升等六个步骤。
原料气升压：吸附塔在均压升之后，有大约0.9bar的压力，原料气开始进入吸附塔，对其充压，升压过程中同时输出产品气，产品气全部进入储氧罐。当吸附塔中压力上升到1.8bar左右时，升压阶段结束。
吸附：当吸附塔中的压力约为1.8bar时，吸附塔输出的部分产品气开始对解吸塔反吹，另一部分仍然进入储氧罐。在这个过程中，吸附塔中的压力会慢慢下降，当下降1kPa左右时，停止对解吸塔反吹，然后吸附塔压力会有所回升，大约回升到1.7bar，然后又对解吸塔反吹，如此反复。
均压降：当吸附塔吸附阶段完毕，解吸塔反吹也刚好完成，连通两个塔进行均压。均压时由于进气阀并没关闭，所以两塔压力能为0.9bar左右。此时两塔吸附解吸功能互换，即原吸附塔变为解吸塔；原解吸塔变为吸附塔。
逆向降压：均压后，原吸附塔中的压力快速下降，降低到环境压力。
等待阶段：原吸附塔逆向降压完成后，原解吸塔还没有充分升压，还需要一段时间的等待，直至原解吸塔中达到所需要的压力，约为1.8bar。
间歇反吹：当原解吸塔吸附原料气升压完毕，此时原吸附塔内压力已经降低至环境压力，原解吸塔过来的产品气置换并吹扫原吸附塔中的杂质气体。反吹过程由反吹-停止-再反吹-再停止......等时间段组成。即反吹2秒时间后，停留0.5～1秒时间，然后再反吹，然后再停留。在反吹结束与均压升开始之间，有约2秒停留时间。
均压升：反吹完毕后，原吸附塔和吸附2塔的产品端连通，用原解吸塔中的富氧气体给原吸附塔升压，压力大约0.9bar。
本发明提出的间歇反吹是每段反吹后需有一个停留时间。在该停留时间里，吸附塔中的压力上升，而解吸塔中的压力降低，促使解吸塔解吸更彻底，减少反吹所需气量，达到提高回收率的效果。
对于不同的吸附系统，停留时间不同。每次反吹(半个循环中)的停留次数保持在1到5次。由于每段反吹时间后有一段停留时间，从而确保产品气升压步骤前有一个停留时间。比如吸附塔给解吸塔反吹，最后一次停留时间将确保解吸塔中处于最低压力，也就是说，反吹的最后阶段是利用反吹气的扩散完成的，从而充分利用了反吹的产品气；同时解吸塔中的压力降到环境压力也有利于后面均压阶段吸附塔中的产品气体尽量多地进入解吸塔。用解吸塔给吸附塔反吹时亦如此。
本发明提出了一种间歇反吹的方法，反吹一段时间后，关闭反吹阀，这时解吸塔中高纯气体进行扩散，使压力迅速降低，而高压塔中的压力逐渐回升。因此反吹步骤中解吸塔中的压力接近环境压力，特别是在反吹步骤的最后阶段有个停留时间，使解吸塔中的压力降低至环境压力，这一段时间中，吸附塔上部的产品气向吸附塔进气口方向扩散，使反吹达到所需要的程度(不一定需要高纯的产品气到达吸附器的进气口)，从而减少了反吹所需要的气量；同时使吸附塔中的压力在一个较为理想的范围内波动，减少反吹气量在全部产品气量中所占有的比例。与连续反吹相比，间歇反吹方法由于降低了解吸塔中反吹压力，同时维持了吸附塔中的吸附压力，从而增加了产品气的回收率。
本发明提出在变压吸附气体分离过程中使用间歇反吹的方法，该方法能使处于反吹阶段的吸附塔中的压力接近于环境压力，使另一个处于吸附阶段的吸附塔的压力维持在一个较为理想的范围。与连续反吹相比，间歇反吹节省了反吹气量，减少了反吹气量在全部产品气中所占的比例，因而增加了产品气的回收率。该方法对进气压力较小的分离系统，如便携式制氧机，效果更为明显。
具体实施方式
采用PSA循环
表一：适合于便携式制氧机的变压吸附循环。
采用VSA循环
表二：适合于VSA真空变压吸附循环。
Claims (1)
1.一种提高氧气回收率的间歇反吹方法，其特征是每个吸附塔经历原料气升压、吸附、均压降、逆向降压、间歇反吹和均压升六个步骤；
原料气升压：吸附塔在均压升之后，有0.9bar的压力，原料气开始进入吸附塔，对其充压，升压过程中同时输出产品气，产品气全部进入储氧罐；当吸附塔中压力上升到1.8bar时，升压阶段结束；
吸附：当吸附塔中的压力为1.8bar时，吸附塔输出的部分产品气开始对解吸塔反吹，另一部分仍然进入储氧罐；在这个过程中，吸附塔中的压力会慢慢下降，当下降1kPa时，停止对解吸塔反吹，然后吸附塔压力会回升，回升到1.7bar，然后又对解吸塔反吹，如此反复；
均压降：当吸附塔吸附阶段完毕，吸附塔反吹也刚好完成，连通两个吸附塔进行均压；均压时由于进气阀并没关闭，所以两塔压力能为0.9bar；此时两塔吸附解吸功能互换，即原吸附塔变为解吸塔，原解吸塔变为吸附塔；
逆向降压：均压后，原吸附塔中的压力快速下降，降低到环境压力；
等待阶段：原吸附塔逆向降压完成后，原解吸塔还没有充分升压，还需要等待至原解吸塔中达到所需要的压力为1.8bar；
间歇反吹：当原解吸塔吸附原料气升压完毕，此时原吸附塔内压力已经降低至环境压力，原解吸塔过来的产品气置换并吹扫原吸附塔中的杂质气体；反吹过程由反吹-停止-再反吹-再停止……时间段组成；即反吹2秒时间后，停留0.5～1秒时间，然后再反吹，然后再停留；在反吹结束与均压升开始之间，有2秒停留时间；
均压升：反吹完毕后，原吸附塔和解吸塔的产品端连通，用原解吸塔中的富氧气体给原吸附塔升压，压力为0.9bar。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2009100847426A CN101564636A (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2009100847426A CN101564636A (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101564636A true CN101564636A (zh) | 2009-10-28 |
Family
ID=41281108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2009100847426A Pending CN101564636A (zh) | 2009-05-22 | 2009-05-22 | 一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101564636A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102267686A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-12-07 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 变压吸附制氧方法 |
| CN101822929B (zh) * | 2010-02-02 | 2012-06-06 | 华东理工大学 | 一种利用电解吸技术捕集二氧化碳的方法 |
| CN108996476A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-14 | 威海东兴电子有限公司 | 六塔制氧方法 |
| CN110187067A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-30 | 至砾机电设备（上海）有限公司 | 一种水氧颗粒自动分析系统及其分析方法 |
-
2009
- 2009-05-22 CN CNA2009100847426A patent/CN101564636A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101822929B (zh) * | 2010-02-02 | 2012-06-06 | 华东理工大学 | 一种利用电解吸技术捕集二氧化碳的方法 |
| CN102267686A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-12-07 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 变压吸附制氧方法 |
| CN102267686B (zh) * | 2010-12-31 | 2013-12-04 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 变压吸附制氧方法 |
| CN108996476A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-12-14 | 威海东兴电子有限公司 | 六塔制氧方法 |
| CN110187067A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-30 | 至砾机电设备（上海）有限公司 | 一种水氧颗粒自动分析系统及其分析方法 |
| CN110187067B (zh) * | 2019-06-21 | 2024-03-22 | 上海至纯系统集成有限公司 | 一种水氧颗粒自动分析系统及其分析方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103585856B (zh) | 一种多回流的变压吸附方法 | |
| CN102674249B (zh) | 一段式变压吸附膜分离提纯氢气的方法及实现装置 | |
| CN104147896B (zh) | 二段变压吸附回收吸附相产品的方法 | |
| CN101511448A (zh) | Vpsa方法和提高的氧气回收率 | |
| CN101108295B (zh) | 带置换和回收步骤的变压吸附脱除变换气中co2的方法 | |
| JP5184885B2 (ja) | 三段変圧吸着装置による酸素の生産方法 | |
| CN103693624A (zh) | 一种设有一体化分子筛吸附塔的连续制氧机 | |
| CN102049170B (zh) | 一种vpsa空气分离制富氧流程 | |
| CN101564636A (zh) | 一种提高氧气回收率的间歇反吹方法 | |
| CN101301999A (zh) | 从空气中富集氧气的方法 | |
| CN100363087C (zh) | 一种吸附器两端均压的微型变压吸附制氧装置 | |
| KR20200019570A (ko) | 멀티-베드 급속 사이클 동적 psa | |
| KR100861550B1 (ko) | 유량제어밸브를 통해 기체의 농도를 제어하는 농축기체발생장치 및 농축기체 발생방법 | |
| CN103071364A (zh) | 一种多级捕集烟道气中二氧化碳的系统和方法 | |
| CN101531342B (zh) | 五床变压吸附制造氧气的装置和方法 | |
| CN102500190B (zh) | 一种针对富氢气源的净化回收工艺 | |
| CN113457373A (zh) | 一种高效利用吸附剂的vpsa制氧工艺及其系统 | |
| CN101700876A (zh) | 一种变压吸附制氮方法 | |
| CN202237712U (zh) | 多塔真空变压吸附法提浓煤矿乏风瓦斯的装置 | |
| CN102009963A (zh) | 高纯度氮气制取方法与装置 | |
| CN104128073B (zh) | 一种变压吸附脱碳的饱和吸附工艺及其装置 | |
| CN102380285A (zh) | 多塔真空变压吸附法提浓煤矿乏风瓦斯方法及装置 | |
| CN100469686C (zh) | 从空气中分离氧气的方法及设备 | |
| CN201394410Y (zh) | 快速升高吸附塔压力的变压吸附装置 | |
| CN211111060U (zh) | 一种高效制氮机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU OXTEK AIR EQUIPMENT + TECHNOLOGY CO.,LTD. Free format text: FORMER OWNER: JIANGSU WANTAI SCIENCE + TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20100719 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20100719 Address after: High tech Zone of Jiangsu province Danyang City Qingfeng road 212300 No. 2 Applicant after: JIANGSU OXTEK AIR EQUIPMENT & TECHNOLOGY CO., LTD. Co-applicant after: University of Science and Technology Beijing Address before: High tech Zone of Jiangsu province Danyang City Qingfeng road 212300 No. 2 Applicant before: Jiangsu Wantai Science & Technology Co., Ltd. Co-applicant before: University of Science and Technology Beijing |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20091028 |