CN102502511A - 高浓度分子筛制氧设备 - Google Patents

高浓度分子筛制氧设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102502511A
CN102502511A CN2011103396897A CN201110339689A CN102502511A CN 102502511 A CN102502511 A CN 102502511A CN 2011103396897 A CN2011103396897 A CN 2011103396897A CN 201110339689 A CN201110339689 A CN 201110339689A CN 102502511 A CN102502511 A CN 102502511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
oxygen
sieve adsorption
gas tank
adsorption column
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.)
Granted
Application number
CN2011103396897A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102502511B (zh
Inventor
李树森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinan Ruilai Electric Co.,Ltd.
Original Assignee
JINAN BAOFENG ELECTRICAL CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JINAN BAOFENG ELECTRICAL CO Ltd filed Critical JINAN BAOFENG ELECTRICAL CO Ltd
Priority to CN 201110339689 priority Critical patent/CN102502511B/zh
Publication of CN102502511A publication Critical patent/CN102502511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102502511B publication Critical patent/CN102502511B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种制氧设备,特别涉及一种高浓度医用分子筛制氧设备,是由脱水装置、吸氧装置和吸碳装置依次串联而成;所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵;所述的吸碳装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵。本发明的高浓度医用分子筛吸附柱制氧设备,采用无热自动再生分子筛干燥技术脱除空气中的水、二氧化碳、二氧化硫等有害气体。用碳分子筛优先吸附氧来脱除氮气和氩气,用氧分子筛脱除残留的氮气,使氧浓度最高可达到99.99%以上。由于真空变压吸附不使用产品氧气做再生气体,不仅提高了氧回收率,也解决了使用寿命问题,广泛用于工业、医院和国防建设等领域。

Description

高浓度分子筛制氧设备
技术领域
本发明涉及一种制氧设备,特别涉及一种高浓度分子筛制氧设备。
背景技术
分子筛制氧技术已在国民经济中得到广泛的应用,但多数采用制氧分子筛吸附氮而使氧得到浓缩的办法,由于氮气在空气中占78%左右,氧气只占20.9%左右,因而设备中吸附柱的体积特别庞大,同时氧浓度一般在90%左右,特别是医用制氧设备制氧浓度达不到国家药典规定的大于99.5%的标准,而且寿命有限,导致推广缓慢。
发明内容
本发明的高浓度分子筛制氧设备,主要解决制氧浓度低、寿命短的问题,以及利用碳分子筛优先吸附氧来去除氮和氩的方法,缩小吸附柱的体积。
本发明是通过以下措施来实现的:
本发明的高浓度分子筛制氧设备,是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成;
     所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵,每个碳分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀,位于上端的电磁阀的另外一个通口均与压力释放阀的进口连接,位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与脱水装置和气罐连接,气罐与真空泵连接;
所述的吸氮装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵,每个氧分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀,位于上端的电磁阀的另外一个通口均与气罐连接,位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与吸氧装置和真空泵连接。
上述本发明的高浓度分子筛制氧设备,为了进一步提高脱水效果,所述脱水装置采用以下方案:脱水装置包括空气压缩机、汽水分离器、分子筛脱水装置和气罐,所述的分子筛脱水装置包括有两个相并联的脱水分子筛吸附柱、气罐,每个脱水分子筛吸附柱的上端分别连接有一个单向节流阀,每个单向节流阀的出口均与压力释放阀连接,压力释放阀的出口与气罐连接,每个脱水分子筛吸附柱的下端分别连接有一个电磁阀,电磁阀的另一个通口均与汽水分离器的出口连接,汽水分离器的进口与空气压缩机连接。
上述本发明的高浓度分子筛制氧设备,其优选方案为:所述碳分子筛吸附柱和氧分子筛吸附柱上端的电磁阀均为二位二通电磁阀,所述碳分子筛吸附柱、氧分子筛吸附柱和脱水分子筛吸附柱的下端的电磁阀均为二位三通电磁阀。
上述本发明的高浓度分子筛制氧设备,其优选方案为:所述的空气压缩机为无油空气压缩机,所述的真空泵为无油真空泵。
上述本发明的高浓度分子筛制氧设备,所述的脱水分子筛吸附柱的吸附剂为5A分子筛或13X分子筛。
本专利的发明人为宝丰电气企业法人李树森先生,至1970年开始研制无热自动再生式分子筛干燥电缆自动充气设备,是全国最早研制分子筛变压吸附的厂家之一(当时李树森先生担任济南铁路局电务工厂充气设备公司经理)。曾多次获得铁道部、山东省、济南铁路局科技成果奖,获得济南铁路局先进生产者称号、全局优秀工人技师称号、全局技术能手称号、路局物资工业总公司技术创新标兵称号,并晋升为高级技师。其研制的ZCS-Ⅱ型电缆自动充气设备获得国家级重点新产品称号,2004年李树森先生在高新区创办瑞莱电气有限公司,将充气设备这一传统产品嵌入先进的控制技术和生产工艺使其成为新一代的高新技术产品,并通过山东省科技厅技术鉴定,达国内领先水平,被济南市政府认定为高新技术产品,瑞莱电气有限公司成为济南市首批高新技术企业之一,2008年李树森先生再次获得济南市科技成果奖,近年来看到国内生产的分子筛制氧机鱼目混杂,很少有技术创新,国家也没有完善的质量标准,只是笼统的规定氧浓度达90%即可,不提在多少流量的前提下,不少制氧机流量在一升时能达到90%,而在三升的流量下气浓度只有60%-80%,根本达不到治疗作用,这是一种严重损害消费者利益的行为。而且中华人民共和国药典中规定,医用氧气的氧浓度应达99.5%以上,现在的分子筛制氧机更是望尘莫及。李树森决心用自己三十五年研制分子筛吸附的经验研制一种新型的制氧机达到和超过国家药典规定的99.5%的标准,2010年在高新区注册宝丰电气有限公司。开始研制高浓度分子筛制氧设备,在两年多的时间里,经过上百次的试验终于获得成功,氧浓度可达到99.99%,超过了国家药典标准,现宝丰电气全体员工,正在进行产品的试制工作,争取早日投放市场。
本发明的高浓度医用分子筛制氧设备,采用无热自动再生分子筛干燥技术脱除空气中的水、二氧化碳、二氧化硫等有害气体。用碳分子筛优先吸附氧来脱除氮气和氩气,用氧分子筛脱除残留的氮气,使氧浓度达到99.6以上,最高可达到99.99%以上。由于真空变压吸附不使用产品氧气做再生气体,不仅提高了氧回收率,也解决了使用寿命问题,广泛用于工业、医院和国防建设等领域。
附图说明
附图1中本发明的示意框图
图中,1、为无油空气压缩机,2、为汽水分离器,3、4、10、11、17、18为二位三通电磁阀,5、6为单向节流阀,7、14为溢流阀,8、15、21为气罐,12、13、19、20为二位二通电磁阀,9、16为无油真空泵。
A、B为5A分子筛吸附柱,C、D为碳分子筛吸附柱,E、F为氧分子筛吸附柱。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作具体的说明。
如图1所示,本发明的高浓度分子筛制氧设备,是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成。
脱水装置包括有:无油空气压缩机(1),汽水分离器(2)、两个二位三通电磁阀(3、4),两个5A分子筛吸附柱(A、B),二个单向节流阀(5、6),一个溢流阀(7),气罐(8)。
汽水分离器为普通的市售汽水分离器,主要是脱除空气中的大部分水分。
5A分子筛的孔径为4.5-5A,用于脱除剩余的小部分水分,以及部分的二氧化碳、二氧化硫等杂质。
当一个5A分子筛吸附柱处于运行状态时,另一个5A分子筛吸附柱处于解吸状态,并且使用运行状态的5A分子筛吸附柱的空气吹扫另一5A个分子筛吸附柱,以吹除其中的水分。一个周期后(一般为10秒),两个5A分子筛吸附柱进行交换运行状态。
吸氧装置包括有:两个二位三通电磁阀(10、11),两个碳分子筛吸附柱(C、D),两个二位二通电磁阀(12、13),一个溢流阀(14),气罐(15)。
吸氧装置采用碳分子筛吸附柱用于吸附氧气,排出氮气和惰性气体等其它气体,并将吸附的氧气抽到气罐(15)中。
当一个碳分子筛吸附柱(C)处于运行状态时,氧气被吸附在碳分子筛吸附柱上,氮气通过二位二通电磁阀(12)和溢流阀(14)排出;同时,另一个碳分子筛吸附柱(D)处于解吸状态,通过真空泵(9)将碳分子筛吸附柱(D)吸附的氧气吸到气罐(15)内。一个周期后(一般为10秒),两个碳分子筛吸附柱进行交换运行状态。
吸氮装置包括有:一个无油真空泵(16),两个二位三通电磁阀(17、18),两个氧分子筛吸附柱(E、F),两个二位二通电磁阀(19、20),气罐(21)。
吸氮装置采用氧分子筛吸附柱用于吸附剩余的氮气和其它气体,使最后产生的氧气过到99.6以上,最高达99.99%。
当一个氧分子筛吸附柱(E)处于运行状态时,氮气等杂质气体被吸附在氧分子筛吸附柱(E)上,氧气通过二位二通电磁阀(19)排至气罐(21)内;同时,另一个分子筛吸附柱(F)处于解吸状态,通过真空泵(16)和二位三通电磁阀(18)将氧分子筛吸附柱(F)吸附的氮气排出。一个周期后(一般为10秒),两个分子筛吸附柱进行交换运行状态。
其运行方式为:
第一:上电,控制电路驱动,无油空气压缩机(1)、无油真空泵(9、16)同时转动,无油真空压缩机(1)为吸附5A分子筛吸附柱(A、B)提供原料气体,无油真空泵(9、16)将碳分子筛吸附柱(C、D)、氧分子筛吸附柱(E、F)和气罐(15)抽真空,清扫残留气体。
第二:无油空气压缩机(1)产生的气体首先进入5A分子筛吸附柱(A),使其处于吸附状态,装在5A分子筛吸附柱(A)的5A分子筛将空气中的水、二氧化碳、二氧化硫和一部分氮气吸附掉,经净化的空气通过溢流阀(7)进入气罐(8),同时通过单向节流阀(6)分出一小部分气体吹扫5A分子筛吸附柱(B),5A分子筛吸附柱(B)处于解吸状态,10秒后控制电路转换5A分子筛吸附柱(A)和5A分子筛吸附柱(B)吸附和解吸状态,使净化后的气体连续不断的进入气罐(8)。
第三:控制电路将二位三通电磁阀(10、11)交替打开(周期为10秒),使气罐(8)内的气体交替进入碳分子筛吸附柱(C、D),装在碳分子筛吸附柱(C、D)内的碳分子筛交氧气抽出进入气罐(15)内。
第四:进入气罐(15)内的氧气通过无油真空泵(9)送入二位三通电磁阀(17、18),控制电路命令二位三通电磁阀(17、18)交替工作,装在二位三通电磁阀(17、18)内的氧分子筛交替工作的同时,交残留的氮气进一步吸附,二位二通电磁阀(19、20)与二位三通电磁阀(17、18)同步交替打开,将净化后的氧气送入气罐(21),真空泵(16)将处于解吸状态的氧分子筛吸附柱(E、F)抽真空再生。流入气罐(21)的氧气用医用表检测氧气浓度,可稳定达到99.99%以上。

Claims (5)

1.一种高浓度分子筛制氧设备,其特征在于:是由脱水装置、吸氧装置和吸氮装置依次串联而成;
     所述的吸氧装置包括有两个相并联的碳分子筛吸附柱、气罐、真空泵,每个碳分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀,位于上端的电磁阀的另外一个通口均与压力释放阀的进口连接,位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与脱水装置和气罐连接,气罐与真空泵连接;
所述的吸氮装置包括有两个相并联的氧分子筛吸附柱、气罐、真空泵,每个氧分子筛吸附柱的上、下端分别连接有一个电磁阀,位于上端的电磁阀的另外一个通口均与气罐连接,位于下端的电磁阀的另外两个通口分别与吸氧装置和真空泵连接。
2.根据权利要求1所述的高浓度分子筛制氧设备,其特征在于:所述的脱水装置包括空气压缩机、汽水分离器、分子筛脱水装置和气罐,所述的分子筛脱水装置包括有两个相并联的脱水分子筛吸附柱、气罐,每个脱水分子筛吸附柱的上端分别连接有一个单向节流阀,每个单向节流阀的出口均与压力释放阀连接,压力释放阀的出口与气罐连接,每个脱水分子筛吸附柱的下端分别连接有一个电磁阀,电磁阀的另一个通口均与汽水分离器的出口连接,汽水分离器的进口与空气压缩机连接。
3.根据权利要求1或2所述的高浓度分子筛制氧设备,其特征在于:所述碳分子筛吸附柱和氧分子筛吸附柱上端的电磁阀均为二位二通电磁阀,所述碳分子筛吸附柱、氧分子筛吸附柱和脱水分子筛吸附柱的下端的电磁阀均为二位三通电磁阀。
4.根据权利要求1或2所述的高浓度分子筛制氧设备,其特征在于:所述的空气压缩机为无油空气压缩机,所述的真空泵为无油真空泵。
5.根据权利要求1或2所述的高浓度分子筛制氧设备,其特征在于:所述的脱水分子筛吸附柱的吸附剂为5A分子筛或13X分子筛。
CN 201110339689 2011-11-01 2011-11-01 高浓度分子筛制氧设备 Active CN102502511B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110339689 CN102502511B (zh) 2011-11-01 2011-11-01 高浓度分子筛制氧设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110339689 CN102502511B (zh) 2011-11-01 2011-11-01 高浓度分子筛制氧设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102502511A true CN102502511A (zh) 2012-06-20
CN102502511B CN102502511B (zh) 2013-09-18

Family

ID=46214662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110339689 Active CN102502511B (zh) 2011-11-01 2011-11-01 高浓度分子筛制氧设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102502511B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868346A (zh) * 2014-03-17 2014-06-18 济南市平阴县玛钢厂 一种冲天炉用富氧、氮气的供给系统
CN105858610A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 江苏嘉宇特种装备股份有限公司 高效分子筛制氧机
CN107571982A (zh) * 2017-05-29 2018-01-12 王志贵 水中遨游器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2011272A (en) * 1977-12-28 1979-07-11 Boc Ltd Air separation by adsorption
CN1031358A (zh) * 1987-08-07 1989-03-01 制铁化学工业株式会社 由空气生产高纯氧气的方法
JPH06277436A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Kanebo Ltd 高純度酸素ガスの分離法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2011272A (en) * 1977-12-28 1979-07-11 Boc Ltd Air separation by adsorption
CN1031358A (zh) * 1987-08-07 1989-03-01 制铁化学工业株式会社 由空气生产高纯氧气的方法
JPH06277436A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Kanebo Ltd 高純度酸素ガスの分離法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
田波节: "沸石分子筛制氧工艺的现状及进展", 《低温与特气》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868346A (zh) * 2014-03-17 2014-06-18 济南市平阴县玛钢厂 一种冲天炉用富氧、氮气的供给系统
CN105858610A (zh) * 2016-03-25 2016-08-17 江苏嘉宇特种装备股份有限公司 高效分子筛制氧机
CN107571982A (zh) * 2017-05-29 2018-01-12 王志贵 水中遨游器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102502511B (zh) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106365123B (zh) 一种单罗茨泵双作用医用分子筛制氧系统及制氧方法
CN107308529A (zh) 一种脉冲式真空变压吸附制氧机以及脉冲式供氧方法
CN206692493U (zh) 一种游泳池用净水设备
CN102502511B (zh) 高浓度分子筛制氧设备
CN202284147U (zh) 高浓度医用分子筛制氧设备
CN103738925B (zh) 一种制氧机
CN202139047U (zh) 双系统家用制氧机
CN104627965A (zh) 一种制氧机
CN202322372U (zh) 高浓度家用分子筛制氧机
KR20210050210A (ko) 압력순환 흡착형 산소발생기
TWI225466B (en) Method of recovering enriched gaseous oxygen
CN102448578A (zh) 从低浓度源回收二氧化碳
CN210613298U (zh) 一种煤矿低浓度瓦斯变压吸附提浓甲烷系统装置
CN207575520U (zh) 一种脉冲式真空变压吸附制氧机
CN206624641U (zh) 一种两塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置
CN201825725U (zh) 一种真空变压吸附制氧系统
CN103007674A (zh) 基于分子大小排列优先过滤技术和变压吸附制氧技术相结合的复合高浓度制氧机
CN203833611U (zh) 一种适用于一套或多套psa制氮装置附产富氧的回收装置
CN206985715U (zh) 用于制氮设备工艺流程的控制系统
CN106744696A (zh) 一种四塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法
CN101229469A (zh) 二次吸附变压吸附空气分离系统
CN206853402U (zh) 变压吸附气体分离装置
CN205472648U (zh) 一种制氧设备上的分子筛解吸再生结构
CN205687555U (zh) 反吹制氮机
CN209113476U (zh) 一种新型室内增氧系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230420

Address after: Room 107, South of Jinan Hualian Cable Co., Ltd., No. 1117 Kaifeng Road, High tech Zone, Jinan City, Shandong Province, 250000

Patentee after: Jinan Ruilai Electric Co.,Ltd.

Address before: Room 1113, Qilu Software Park Building, South Shou, Xinyu Road, Lixia District (High tech Zone), Jinan City, Shandong Province, 250101

Patentee before: JINAN BAOFENG ELECTRICAL Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right