CN101700877A - 一种变压吸附制氮工艺方法 - Google Patents
一种变压吸附制氮工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101700877A CN101700877A CN200910186039A CN200910186039A CN101700877A CN 101700877 A CN101700877 A CN 101700877A CN 200910186039 A CN200910186039 A CN 200910186039A CN 200910186039 A CN200910186039 A CN 200910186039A CN 101700877 A CN101700877 A CN 101700877A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adsorption tower
- air
- nitrogen
- storage tank
- valve
- 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
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 129
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 13
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 8
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- -1 moisture content Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
本发明公开了一种变压吸附制氮工艺方法，该方法中，空气经压缩后，过滤，去除掉空气中的杂质；过滤后的空气压缩进入空气储罐；压缩空气从空气储罐输出进入吸附塔，空气中的氧气经由吸附塔吸附后，氮气进入氮气储罐储存。空气压缩入空气储罐步骤放在过滤步骤之后，吸附步骤之前，这样当要求快速生产氮气时，空气储罐可以对吸附塔快速充压，连续生产氮气的速度加快，得到的氮气纯度高，而且空气储罐在快速输出大量空气时，不会对过滤器的滤芯产生任何损坏，空气的过滤步骤中过滤器可以平稳的工作，向空气储罐中平稳地压入空气，保证压缩空气得到充分的过滤，尽可能地去除掉空气中的杂质，防止混入产品氮气中。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压吸附制氮工艺方法。
背景技术
现有技术中，如图1所示，变压吸附制氮的工艺流程如下，空气经空气压缩机1’后，被送入空气储罐2’，空气从储罐2’中输出，进入过滤步骤，该过滤步骤由依次相连接的三个空气过滤器3’和4’和5’、冷干机6’和活性碳过滤器7’实现，用于去除空气中的水份、灰尘、油污等杂质，过滤后的压缩空气送入吸附塔，吸附塔中装填了碳分子筛，碳分子筛在加压的情况下可以将空气中的氧气吸附，剩余的未被吸附的氮气被收集起来，经过净化处理后即成为产品氮气，被送入氮气储罐13’中存储。碳分子筛在减压时可以将所吸附的氧气排放回环境空气中，实现碳分子筛的再生，这样在下一次加压时碳分子筛又可以吸附氧气并制取氮气。图1中，吸附塔有两个，第一吸附塔8’和第二吸附塔9’，活性碳过滤器7’的输出管道上连接有主进口阀10’，主进口阀10’的输出管路与第一吸附塔8’之间连接有第一分进口阀11’，主进口阀10’的输出管路与第二吸附塔9’之间连接有第二分进口阀12’，氮气储罐13’的输入管路上连接有主出口阀14’，第一吸附塔8’与主出口阀14’的输入管路之间连接有第一分出口阀15’，第二吸附塔9’与主出口阀14’的输入管路之间连接有第二分出口阀16’，第一吸附塔8’和第二吸附塔9’上分别连接有第一放压阀17’和第二放压阀18’，两个吸附塔8’和9’交替循环工作，工作流程依次为吸附、均压降、放压、均压升和充压，交替循环工作流程如下：主进口阀10’、第一分进口阀11’、第一分出口阀15’、主出口阀14’打开，压缩空气进入第一吸附塔8’，空气中的氧气被吸附，得到产品氮气，此时，第二放压阀18’打开，第二吸附塔9’放压，第二吸附塔9’中放出的气体(主要是氧气)经消音器19’后放入大气。然后主进口阀10’、主出口阀14’关闭，第二放压阀18’关闭，第一分进口阀11’、第二分进口阀12’打开，第一分出口阀15’、第二分出口阀16’打开，实现第一吸附塔8’、第二吸附塔9’之间均压，这样第一吸附塔8’完成均压降，第二吸附塔9’完成均压升，主进口阀10’、第一分进口阀11’、第一分出口阀15’、主出口阀14’关闭，第一放压阀17’打开，第一吸附塔8’实现放压，放出的气体经消音器19’后放入大气。主进口阀10’、第二分进口阀12’、第二分出口阀16’、主出口阀14’打开，压缩空气进入第二吸附塔9’，空气中的氧气被吸附，得到产品氮气，这样两个吸附塔8’和9’完成一个工作循环。在上述的制氮整个工艺流程中，如果需要快速生产氮气，则要求空气储罐快速大量地提供压缩空气，当压力较大的压缩空气快速穿过过滤器时，过滤器的滤芯很容易被冲破，损坏过滤器，而且压缩空气中杂质如水份、灰尘、油污等，会进入吸附塔中，污染吸附剂，降低吸附剂碳分子筛的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种将空气压缩入空气储罐步骤放在过滤步骤之后的变压吸附制氮工艺方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种变压吸附制氮工艺方法，该方法包括以下步骤：
(1)空气经压缩后，过滤，去除掉空气中的杂质；
(2)过滤后的空气压缩进入空气储罐；
(3)压缩空气从所述空气储罐输出进入吸附塔，空气中的氧气经由所述吸附塔吸附后，氮气进入氮气储罐储存。
在上述步骤(3)中，吸附塔有两个，第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔与所述空气储罐之间连接有第一进口阀，所述第一吸附塔与所述氮气储罐之间连接有第一出口阀，所述第二吸附塔与所述空气储罐之间连接有第二进口阀，所述第一吸附塔与所述氮气储罐之间连接有第二出口阀，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔的上部之间连接有均压阀，下部之间也连接有均压阀，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔上分别连接有第一放压阀和第二放压阀。
由于本发明采用了以上的技术方案，其优点如下：由于空气先经过滤，再压缩入空气储罐，压缩空气从储罐输出送往吸附塔，则空气压缩入空气储罐步骤放在过滤步骤之后，吸附步骤之前，这样当要求快速生产氮气时，空气储罐可以对吸附塔快速充压，连续生产氮气的速度加快，得到的氮气纯度高，而且空气储罐在快速输出大量空气时，由于空气储罐步骤放在过滤步骤之后，则不会对过滤器的滤芯产生任何损坏，空气的过滤步骤中过滤器可以平稳的工作，向空气储罐中平稳地压入空气，保证压缩空气得到充分的过滤，尽可能地去除掉空气中的杂质，防止混入产品氮气中，更重要的是，杂质如水份、油污、灰尘等在过滤器中被充分地过滤，防止杂质进入吸附塔的碳分子筛中，避免对吸附剂造成污染，延长吸附剂碳分子筛的使用寿命。
附图说明
附图1为现有技术的变压吸附制氮工艺方法的流程图；
附图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步阐述本发明。
一种变压吸附制氮工艺方法，该方法包括以下步骤：(1)空气经压缩后，过滤，去除掉空气中的杂质；(2)过滤后的空气压缩进入空气储罐；(3)压缩空气从空气储罐输出进入吸附塔，空气中的氧气经由吸附塔吸附后，氮气进入氮气储罐储存。
在图2中，空气压缩机1工作，将空气压缩，送入空气过滤器2，以去除空气中的杂质，压缩空气经过滤器2后送入冷干机3中，冷干机3对空气冷冻、脱水，经脱水后的空气送入多级空气过滤器4中，以进一步去除空气中的各种杂质，包括水份、灰尘、油污等，完全过滤的空气压缩进入空气储罐5中，空气储罐5作为干净空气的储存处，成为下游向吸附塔送气的气源，空气储罐5的输出管道与吸附塔相连，吸附塔有两个，第一吸附塔6和第二吸附塔7，每个吸附塔是循环工作的，每个循环工作流程由几个步骤组成，吸附步骤、均压降步骤、放压步骤、均压升步骤、充压步骤，第一吸附塔6和第二吸附塔7交替工作，以保证连续生产出氮气。
为保证生产过程的连续性，第一吸附塔6和第二吸附塔7之间通过连接多个阀门来控制，具体来说，第一吸附塔6与空气储罐5之间连接有第一进口阀9，第一吸附塔6与氮气储罐8之间连接有第一出口阀10，第二吸附塔7与空气储罐5之间连接有第二进口阀11，第一吸附塔6与氮气储罐8之间连接有第二出口阀12，第一吸附塔6、第二吸附塔7的上部之间连接有均压阀13，下部之间也连接有均压阀14，第一吸附塔6、第二吸附塔7上分别连接有第一放压阀15和第二放压阀16。上述的8个阀门采用气动阀，在第一吸附塔6、第二吸附塔7的上部之间还连接有球阀18，所有阀门由PLC控制开闭，PLC的控制流程如下：第一进口阀9、第一出口阀10、第二放压阀16打开，球阀18微开，其余阀门关闭，则压缩空气经第一进口阀9送入第一吸附塔6中，快速对第一吸附塔6充压，第一吸附塔6和第二吸附塔7中都填充有吸附剂碳分子筛，碳分子筛在加压情况下可以吸附空气中的氧，则氮气可以经第一出口阀10进入氮气储罐8中。在第一吸附塔6处于吸附步骤中时，由于第二放压阀16也是打开的，则第二吸附塔7中的气体经放压阀16和消音器17放入大气中，即第二吸附塔7处于放压步骤，同时由于球阀18微开，则经第一吸附塔6得到的氮气会通过球阀18进入第二吸附塔7内，对第二吸附塔7上部或者顶部的氧气进行吹扫，将氧气吹入大气环境中。当第一吸附塔6中的吸附剂吸附饱和后，而且第二吸附塔7放压完全，则关闭第一进口阀9、第一出口阀10、第二放压阀16，同时打开均压阀13和14，其他阀门仍保持关闭，则第一吸附塔6和第二吸附塔7通过均压阀13和14相连通，第一吸附塔6处于均压降步骤，第二吸附塔7处于均压升步骤，均压完成后，第一吸附塔6和第二吸附塔7中的压力几乎相同，接着，关闭均压阀13和14，第二进口阀11、第二出口阀12、第一放压阀15打开，球阀18微开，其余阀门关闭，则空气储罐中的压缩空气经第二进口阀11进入第二吸附塔7内，对第二吸附塔7进行充压，充压的速度很快，加压时，吸附剂碳分子筛工作，吸附空气中的氧气，则从第二吸附塔7输出的氮气经第二出口阀12进入氮气储罐8中，此时第一放压阀15打开，第一吸附塔6放压，并且第二吸附塔7输出的氮气经球阀18吹入第一吸附塔6上部，吹扫氧气吹入大气中，接着，第一吸附塔6进入均压升步骤，第二吸附塔7进入均压降步骤，则必须打开均压阀13和14，关闭其他阀门，均压完成后，PLC控制第一进口阀9、第一出口阀10、第二放压阀16打开，球阀18微开，其余阀门关闭，压缩空气首先对第一吸附塔6充压，吸附塔中的吸附剂吸附氧，输出氮气，同上述的工作流程，则第一吸附塔6和第二吸附塔7按照上述的工作流程交替循环工作。同图1所示的制氮工艺流程图相比较，本实用新型的第一吸附塔6和第二吸附塔7之间的均压步骤是通过两个均压阀13和14实现的，而图1的工艺方法中，两个吸附塔之间的均压步骤是通过四个均压阀实现的，阀门的开启和关闭是需要一定时间的，则本实用新型中均压步骤需要的平衡时间比图1的工艺方法中均压步骤需要的时间短，氮气生产速度会加快，生产的氮气压力波动小，纯度高，并且空气耗量低。
在图2中，将空气压缩入空气储罐步骤放在过滤步骤之后，吸附步骤之前，则当要求快速生产氮气时，空气储罐5可以对吸附塔快速充压，连续生产氮气的速度加快，得到的氮气纯度高，而且空气储罐5在快速输出大量空气时，由于空气储罐5步骤放在过滤步骤之后，则不会对过滤器的滤芯产生任何损坏，空气的过滤步骤中过滤器可以平稳的工作，向空气储罐5中平稳地压入空气，保证压缩空气得到充分的过滤，尽可能地去除掉空气中的杂质，防止混入产品氮气中，更重要的是，杂质如水份、油污、灰尘等在过滤器中被充分地过滤，防止杂质进入吸附塔的碳分子筛中，避免对吸附剂造成污染，延长吸附剂碳分子筛的使用寿命。
Claims (2)
1.一种变压吸附制氮工艺方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)空气经压缩后，过滤，去除掉空气中的杂质；
(2)过滤后的空气压缩进入空气储罐；
(3)压缩空气从所述空气储罐输出进入吸附塔，空气中的氧气经由所述吸附塔吸附后，氮气进入氮气储罐储存。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附制氮工艺方法，其特征在于：在上述步骤(3)中，吸附塔有两个，第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔与所述空气储罐之间连接有第一进口阀，所述第一吸附塔与所述氮气储罐之间连接有第一出口阀，所述第二吸附塔与所述空气储罐之间连接有第二进口阀，所述第一吸附塔与所述氮气储罐之间连接有第二出口阀，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔的上部之间连接有均压阀，下部之间也连接有均压阀，所述第一吸附塔、所述第二吸附塔上分别连接有第一放压阀和第二放压阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910186039A CN101700877A (zh) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 一种变压吸附制氮工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910186039A CN101700877A (zh) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 一种变压吸附制氮工艺方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101700877A true CN101700877A (zh) | 2010-05-05 |
Family
ID=42155810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910186039A Pending CN101700877A (zh) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 一种变压吸附制氮工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101700877A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104083986A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-10-08 | 杭州天跃气体设备制造有限公司 | 一种自适应节能型变压吸附分离系统 |
| CN105947996A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-21 | 湖州南浔展辉分子筛厂 | 一种制取氮气的系统及其控制方法 |
| CN108298509A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-07-20 | 重庆建峰化肥有限公司 | 一种变压吸附空分制氮工艺装置 |
| CN110201486A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-09-06 | 长兴旗滨玻璃有限公司 | 纯化器的切换方法及存储介质 |
| CN115040982A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-09-13 | 浙江天采云集科技股份有限公司 | 一种全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）的空分制氮工艺 |
-
2009
- 2009-09-09 CN CN200910186039A patent/CN101700877A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104083986A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-10-08 | 杭州天跃气体设备制造有限公司 | 一种自适应节能型变压吸附分离系统 |
| CN105947996A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-21 | 湖州南浔展辉分子筛厂 | 一种制取氮气的系统及其控制方法 |
| CN105947996B (zh) * | 2016-06-15 | 2019-05-03 | 湖州南浔展辉分子筛厂 | 一种制取氮气的系统及其控制方法 |
| CN108298509A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-07-20 | 重庆建峰化肥有限公司 | 一种变压吸附空分制氮工艺装置 |
| CN110201486A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-09-06 | 长兴旗滨玻璃有限公司 | 纯化器的切换方法及存储介质 |
| CN110201486B (zh) * | 2019-07-01 | 2021-11-26 | 长兴旗滨玻璃有限公司 | 纯化器的切换方法及存储介质 |
| CN115040982A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-09-13 | 浙江天采云集科技股份有限公司 | 一种全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）的空分制氮工艺 |
| CN115040982B (zh) * | 2022-03-16 | 2025-02-25 | 浙江天采云集科技股份有限公司 | 一种全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）的空分制氮工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100196102B1 (ko) | 진공 압력순환 흡착방법 | |
| CN104192807B (zh) | 一种制氧设备系统及其工艺流程 | |
| CN202449858U (zh) | 变压吸附制氮装置 | |
| KR20080066973A (ko) | 산소 생산을 위한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| CN104058371A (zh) | 变压吸附制气系统及其方法 | |
| CN210340328U (zh) | 一种一体式连续制氧制氮装置 | |
| CN106698357A (zh) | 一种三塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法 | |
| CN101700877A (zh) | 一种变压吸附制氮工艺方法 | |
| CN201263957Y (zh) | 按浓度梯度中-顶均压高纯氮psa系列制氮系统 | |
| CN204310818U (zh) | 变压吸附制氮装置 | |
| CN206985715U (zh) | 用于制氮设备工艺流程的控制系统 | |
| CN209065416U (zh) | 一种低压吸附制氧装置 | |
| CN101531342B (zh) | 五床变压吸附制造氧气的装置和方法 | |
| CN106672906A (zh) | 一种两塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法 | |
| CN214780753U (zh) | 一种基于耦合分离技术制取高纯度氧气的装置 | |
| CN206624641U (zh) | 一种两塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置 | |
| CN220609753U (zh) | 变压吸附式制氮设备 | |
| CN106744696A (zh) | 一种四塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法 | |
| CN215742757U (zh) | 一种适用光电设备的微型复合法高纯制氮设备 | |
| CN209438318U (zh) | 一种带气动增压装置的变压吸附系统 | |
| CN202237709U (zh) | 一种变压吸附气体分离设备的控制系统 | |
| JP7122191B2 (ja) | ガス分離装置、ガス分離方法、窒素富化ガス製造装置及び窒素富化ガス製造方法 | |
| CN202912696U (zh) | 粮食保鲜用变压吸附式空分制氮设备 | |
| CN106829868A (zh) | 一种单塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法 | |
| CN212127530U (zh) | 一种制氮机的变压吸附及纯化系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20100505 |