CN107576520B - 一种确定空分纯化系统再生周期的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种确定空分纯化系统再生周期的装置及方法，该装置包括分子筛吸附器、固定基础、进出口阀门、气体管道、连接软管、限位装置、支撑平台和重量测试传感器；吸附过程中，分子筛吸附器在吸附空气中的水、二氧化碳、碳氢氢化合物后，状态由干燥状态变为饱和状态，重量由m增加至m+△m；再生过程中，分子筛吸附器中的水、二氧化碳、碳氢化合物、被依次通过的高温污氮气和低温污氮气带走，状态由饱和状态变为干燥状态，重量从m+△m恢复为m；由重量测试传感器测量并记录分子筛吸附器吸附过程重量变化的时间和再生过程重量变化的时间，选用较长的时间作为纯化系统的再生周期；该方法原理简单，能够准确的确定分子筛的再生周期，可以有效的节约能量，降低空分的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种空分纯化系统吸收、再生技术领域，具体涉及利用利用“称量法”确定空分纯化系统再生周期的装置及方法。
背景技术
近年来，随着煤化工、冶金工业、石油工业等企业的迅猛发展，氧气、氮气氩气的需求量与日俱增，特大型空分装置的数量越来越多。空分作为这些行业中能耗最高的单元，对其进行优化运行以及节能降耗一直是一项重要课题。
目前，大中型空分的空分纯化系统普遍采用分子筛来吸附空气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物，分子筛在空分装置中起着保障整套设备安全运行的重要作用。
空分装置中几乎所有纯化系统中的分子筛的工作周期都按照预先设定的吸附时间、热吹扫时间及冷吹扫时间进行吸收、再生，这种既不考虑分子筛在上一周期的吸附结果，又不考虑当下吹扫氮气的流量及温度等因素的再生过程势必导致部分能源做了无用功。准确的确定分子筛的再生周期，可以有效的节约这部分能量，降低空分的功耗。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种确定空分纯化系统再生周期的装置及方法，具有结构简单，质量牢靠，价格低廉，方法简要等优点。。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种确定空分纯化系统再生周期的装置，包括固定在固定基础2上的重量测试传感器8，设置在重量测试传感器8上的支撑平台7，固定在支撑平台7上的分子筛吸附器1；所述分子筛吸附器1的两侧均通过连接软管5连接有气体管道4，气体管道4上设置有进出口阀门3。
还包括固定在固定基础2上用于限制分子筛吸附器1由于其内部气体流动，压力变化造成的倾倒、位移以及震动的限位装置6。
所述连接软管5为柔性软管，连接分子筛吸附器1和气体管道4，不受力。
所述的确定空分纯化系统再生周期的装置确定空分纯化系统再生周期方法，所述的固定基础2保证处于静止状态，含有水分、二氧化碳、碳氢化合物的空气，依次通过分子筛吸附器1一侧的气体管道4和连接软管5，进入分子筛吸附器1，分子筛吸附器1将空气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物吸附后，分子筛吸附器1的重量增加，直到分子筛吸附器1接近饱和状态时，观察重量测试传感器8显示的重量不再变化为m+△m时，计时得到分子筛吸附器1的吸附时间T1；当分子筛处于再生状态时，通过分子筛吸附器1另一侧的气体管道4和连接软管5，反方向依次向分子筛吸附器1通过高温和低温污氮气，驱除分子筛吸附器1中的水分、二氧化碳、碳氢化合物，分子筛吸附器1中的重量减轻，观察重量测试传感器8显示的重量恢复至分子筛吸附器1原重量m的状态时，计时得到分子筛吸附器1的再生时间T2；通过测量分子筛吸附器1在吸附过程中和再生过程中的重量变化，分别得到分子筛吸附器1的吸附时间T1，和再生时间T2，选用较长的时间作为纯化系统的再生周期。
本发明装置利用称重法准确的确定了空分纯化系统的再生周期，具有结构简单，质量牢靠，价格低廉，方法简要等优点。
附图说明
图1为本发明装置及确定空分纯化系统再生周期示意图。
图2为本发明中的分子筛吸附和再生的工作过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种确定空分空分纯化系统再生周期的装置，包括分子筛吸附器1、固定基础2、进出口阀门3、气体管道4、连接软管5、限位装置6、支撑平台7和重量测试传感器8；重量测试传感器8固定在固定基础2上，用于测量分子筛吸附器1的重量；所述支撑平台7上面固定分子筛吸附器1，并放置在重量测试传感器8上；限位装置6用于限制分子筛吸附器1由于其内部气体流动，压力变化造成的倾倒、位移以及震动。吸附过程中，分子筛吸附器1在吸附空气中的水、二氧化碳、碳氢氢化合物后，状态由干燥状态变为饱和状态，重量由m增加至m+△m；再生过程中，分子筛吸附器1中的水、二氧化碳、碳氢化合物、被依次通过的高温污氮气和低温污氮气带走，状态由饱和状态变为干燥状态，重量从m+△m恢复为m。由重量测试传感器8测量并记录分子筛吸附器的重量变化的时间周期，也就确定了纯化系统的再生周期。
如图2所示纯化系统的工作过程，大气流过滤清器9后，颗粒杂质和液滴被隔离，然后进入空气压缩机10增压。增压后的空气进入水冷塔11进行冷却。由于水冷塔11出口处的空气内含有水、二氧化碳和碳氢化合物，这些物质可能在空分的后续流程中造成换热器堵塞、破裂，甚至爆炸，所以必须吸附干净。
为保证空分的连续工作，纯化系统的一般由两个分子筛组成，如图2中的A和B，一个吸附，一个再生，周替交换。若A为吸附过程，水冷塔11出口处的空气经过气体管道、连接软管和阀门进入A中的分子筛吸附器，然后形成洁净的空气为空分所用。A中的分子筛吸附器接近饱和时，质量由m增加至m+△m。记录吸附的时间为T1；B为再生过程，先为B中的分子筛吸附器通入高温污氮气，再为B中的分子筛吸附器通入低温污氮气，B中的分子筛吸附器由饱和状态转变为干燥状态，质量由m+△m降低为m，记录再生的时间为T2。
比较T1和T2大小，选用大的作为空分分子筛再生周期。该方法通过测量分子筛吸附器的重量，来确定纯化系统的再生周期，方式更加直接，周期时间更加准确。
以上所述，仅是本装置的较佳的实施而已，并非对本发明任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种确定空分纯化系统再生周期的装置确定空分纯化系统再生周期的方法，其特征在于：所述装置包括固定在固定基础(2)上的重量测试传感器(8)，设置在重量测试传感器(8)上的支撑平台(7)，固定在支撑平台(7)上的分子筛吸附器(1)；所述分子筛吸附器(1)的两侧均通过连接软管(5)连接有气体管道(4)，气体管道(4)上设置有进出口阀门(3)；
所述的确定空分纯化系统再生周期的装置确定空分纯化系统再生周期方法，所述的固定基础(2)保证处于静止状态，含有水分、二氧化碳、碳氢化合物的空气，依次通过分子筛吸附器(1)一侧的气体管道(4)和连接软管(5)，进入分子筛吸附器(1)，分子筛吸附器(1)将空气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物吸附后，分子筛吸附器(1)的重量增加，直到分子筛吸附器(1)接近饱和状态时，观察重量测试传感器(8)显示的重量不再变化，重量为m+△m时，计时得到分子筛吸附器(1)的吸附时间T1；当分子筛处于再生状态时，通过分子筛吸附器(1)另一侧的气体管道(4)和连接软管(5)，反方向依次向分子筛吸附器(1)通过高温和低温污氮气，驱除分子筛吸附器(1)中的水分、二氧化碳和碳氢化合物，分子筛吸附器(1)中的重量减轻，观察重量测试传感器(8)显示的重量恢复至分子筛吸附器(1)原重量m的状态时，计时得到分子筛吸附器(1)的再生时间T2；通过测量分子筛吸附器(1)在吸附过程中和再生过程中的重量变化，分别得到分子筛吸附器(1)的吸附时间T1，和再生时间T2，选用较长的时间作为纯化系统的再生周期。
2.根据权利要求1所述的确定空分纯化系统再生周期的装置确定空分纯化系统再生周期的方法，其特征在于：还包括固定在固定基础(2)上用于限制分子筛吸附器(1)由于其内部气体流动，压力变化造成的倾倒、位移以及震动的限位装置(6)。
3.根据权利要求1所述的确定空分纯化系统再生周期的装置确定空分纯化系统再生周期的方法，其特征在于：所述连接软管(5)为柔性软管，连接分子筛吸附器(1)和气体管道(4)，不受力。
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