CN108744869A - 一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用双级热管相变蓄热器的空气纯化装置及其方法。该装置包括分子筛吸附器、加热器、双级热管相变蓄热器、阀门等。污氮气冷吹控制阀设置在污氮气冷吹通道上，污氮气加热控制阀设置在污氮气加热通道上。污氮气余热回收通道末端安装有消音器。双级热管相变蓄热器可分为热流体通道、第一/二级蓄热段和冷流体通道，三者由隔板分离。双级热管相变换热器设置在污氮气余热回收通道和污氮气加热通道上。污氮气余热回收通道连接热流体通道，污氮气加热通道连接冷流体通道。相变蓄热材料填充在热管蓄热段和蓄热体外壳之间。本发明采用双级热管相变蓄热器将冷吹污氮内部余热以潜热形式存储，实现冷吹污氮气余热的有效回收，大幅降低空气纯化装置能耗。

Description

一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置及其方法

技术领域

本发明涉及分子筛设计领域，特别是涉及一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置。

背景技术

在现代大型空分装置中，除了要求设备运行安全可靠外，对装置的能耗也有了更高的要求，而分子筛纯化系统则是空分装置实现节能降耗的关键设备之一。分子筛吸附器解吸再生为吸热过程，一般使用空分装置的污氮气经加热器升温后，进入分子筛吸附器使其解吸再生。为达到分子筛吸附工作的温度，解吸后还需用冷污氮气冷吹，降低吸附器的温度。对于冷吹过程排出的污氮气，其温度远远高于未加热的污氮气，且数量巨大。而包含两台并行工作的分子筛吸附器的常规空气纯化系统，由于时间差异导致冷吹污氮气所包含的热量很难利用，通常直接放空，造成了能量的大量浪费。在已有的解决方案可分为两类，一是采用三吸附器系统，通过协调分子筛吸附器的运行时间，将冷吹排出污氮再热后直接进行下一次解吸再生，但由于冷吹排出污氮气中含有大量水分、二氧化碳等杂质，使分子筛吸附器的再生效果很低。二是显热式蓄热方法，如利用石英石等进行蓄热，但这些材料不仅选材困难、规范性差，各项性能指标也难以控制和提高，致使蓄热效果并非十分理想，此外，其耐磨性较差，运行一段时间后容易粉化，不仅使气流阻力增加而导致能耗加大，而且会污染分子筛，危害空气纯化装置的安全运行。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用双级热管相变蓄热器的空气纯化装置，即在现有空分纯化装置中增加一台高效的双级热管相变蓄热器。冷吹排出污氮气经过双级热管相变蓄热器将余热以潜热的形式存储下来，待加热污氮气通过双级热管相变蓄热器时，蓄热器放出热量预热再生用污氮气，减少加热器的能量投入，实现空分纯化系统的节能降耗。

本发明拟用如下技术方案实现本发明的目的：

利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其包括：第一分子筛吸附器、第二分子筛吸附器、第一加热器、第二加热器、双级热管相变蓄热器、污氮气冷吹通道、污氮气加热通道、空气出口通道、污氮气余热回收通道和空气进口通道；

所述的第一分子筛吸附器的一端管道分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道，第二支路连接空气出口通道，且第一支路上设有第一自动控制阀，第二支路上设有第二自动控制阀；第一分子筛吸附器的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第五自动控制阀、第一增压阀、第一卸压阀、第六自动控制阀；

所述的第二分子筛吸附器的一端管道也分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道，第二支路连接空气出口通道，且第一支路上设有第三自动控制阀，第二支路上设有第四自动控制阀；第一分子筛吸附器的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第七自动控制阀、第二增压阀、第二卸压阀、第八自动控制阀；

所述的双级热管相变蓄热器内部通过隔板从上到下分隔成冷流体通道、双级蓄热段和热流体通道，双级蓄热段中包括并列布置的第一级蓄热段和第二级蓄热段；双级热管相变蓄热器中热管分为蒸发段、蓄热段和冷凝段三部分，分别对应设置于热流体通道、双级蓄热段和冷流体通道中，热管蓄热段外部设有蓄热体外壳，热管蓄热段和蓄热体外壳之间填充有相变蓄热材料；

进入空气纯化装置的污氮气分为两路，一路通入污氮气冷吹通道，另一路通入污氮气加热通道，污氮气冷吹通道上设有污氮气冷吹控制阀，污氮气加热通道上设有污氮气加热控制阀，污氮气加热控制阀后方的污氮气加热通道经过冷流体通道后，分为两条支路，第一支路依次连接第十自动控制阀、第一加热器和第九自动控制阀，第二支路依次连接第十二自动控制阀、第二加热器和第十一自动控制阀，两条支路汇合后接入污氮气冷吹通道中；

所述的污氮气余热回收通道经过蓄热器热流体通道后放空；

待净化的空气从空气进口通道通入；净化后的空气从空气出口通道排出。

相较于常规空气纯化系统，本发明的特点是增加了一台高效双级热管相变蓄热器，双级热管相变蓄热器将冷吹污氮内部余热以潜热形式存储，实现冷吹污氮气余热的有效回收，大幅降低空气纯化装置能耗。

作为优选，所述的污氮气余热回收通道末端放空口位置设有消音器，用于对排放口进行噪音消除。

作为优选，所述的双级热管相变蓄热器中，第一级蓄热段和第二级蓄热段中均设有若干所述的热管，以尽可能的利用余热。

作为优选，所述的双级热管相变蓄热器中，隔板表面附有保温材料进行隔热，以免不同的流体通道之间产生热交换。

作为优选，所述的双级热管相变蓄热器中，污氮气余热回收通道的输入侧靠近第一级蓄热段，输入的污氮气在热流体通道中由靠近第一级蓄热段一侧向靠近第二级蓄热段一侧流动；污氮气加热通道输入侧靠近第二级蓄热段，输入的污氮气在冷流体通道中由靠近第二级蓄热段一侧向靠近第一级蓄热段一侧流动；第一级蓄热段内部填充的相变蓄热材料熔化温度要高于第二级蓄热段内部填充的相变蓄热材料熔化温度。该做法对冷流体进行梯级加热，能够最大化余热的回收利用率。

作为优选，进入空气纯化装置的污氮气在不同时刻通过不同的通道，在吸附器加热再生时，进入污氮气加热通道；在吸附器进行冷吹降温时，进入污氮气冷吹通道。

作为优选，第一分子筛吸附器和第二分子筛吸附器两者并联运行，通过相互切换能够实现纯化过程的连续、低耗运行。

作为优选，所述的第一加热器和第二加热器中，一台运行，另一台备用，必要时可以进行切换。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述分子筛纯化装置的空气纯化方法，其步骤如下：

1)首先，第一分子筛吸附器开始处于吸附状态，第二分子筛吸附器吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮与双级热管相变蓄热器中利用相变蓄热材料中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器或第二加热器再次升温，达到设定温度后进入第二分子筛吸附器内对分子筛进行加热再生；第二分子筛吸附器再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道进入双级热管相变蓄热器后放空，相变蓄热材料吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第二分子筛吸附器开始升压；

2)然后，第二分子筛吸附器开始处于吸附状态，第一分子筛吸附器吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮与双级热管相变蓄热器中利用相变蓄热材料中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器或第二加热器再次升温，达到设定温度后进入第一分子筛吸附器内对分子筛进行加热再生；第一分子筛吸附器再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道进入双级热管相变蓄热器后放空，相变蓄热材料吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第一分子筛吸附器开始升压；

3)不断循环步骤1)～2)，完成空分纯化。

作为优选，所述的第一加热器和第二加热器通过切换，择一运行；加热再生过程完成后，第一加热器或第二加热器停止加热。

本发明相比常规空气纯化系统突出且有益的技术效果是：热管具有极强的导热能力，无额外功耗和运动部件，结构简单，性能可靠，在工业余热回收方面具有十分突出的优势；以潜热的方式蓄热，并且冷吹污氮气和加热污氮气流经不同的通道，相较于现有的显热蓄热技术，具有体积小，性能稳定，易于安装，有效保证再生污氮气的洁净度的优点；双级热管相变蓄热器中每级相变材料对应不同的相变温度，相变温度变化按冷吹污氮气流向为从高到低，按加热污氮气流向为从低到高，相较于单一相变材料，此种组合设计可以最大化能量回收利用率，并可由双级扩展到多级形式。采用双级热管相变蓄热器将冷吹污氮内部余热以潜热形式存储，用以预热再生污氮气，实现冷吹污氮气余热的有效回收，大幅降低加热装置能耗。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果做进一步说明，以充分的了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置的结构示意图。

图2是双级热管相变蓄热器的结构示意图。

图中附图标记：第一分子筛吸附器1、第二分子筛吸附器2、第一加热器3、第二加热器4、双级热管相变蓄热器5、第一自动控制阀6、第二自动控制阀7、第三自动控制阀8、第四自动控制阀9、第五自动控制阀10、第一增压阀11、第一卸压阀12、第六自动控制阀13、第七自动控制阀14、第二增压阀15、第二卸压阀16、第八自动控制阀17、第九自动控制阀18、第十自动控制阀19、第十一自动控制阀20、第十二自动控制阀21、污氮气加热控制阀22、污氮气冷吹控制阀23、污氮气冷吹通道24、污氮气加热通道25、空气出口通道26、污氮气余热回收通道27、空气进口通道28、消音器29、第一级蓄热段30、第二级蓄热段 31、蒸发段32、蓄热段33、冷凝段34、热流体通道35、相变蓄热材料36、蓄热体外壳37、冷流体通道38、翅片39、隔板40。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其包括：第一分子筛吸附器1、第二分子筛吸附器2、第一加热器3、第二加热器4、双级热管相变蓄热器5、污氮气冷吹通道24、污氮气加热通道25、空气出口通道26、污氮气余热回收通道27和空气进口通道28。

第一分子筛吸附器1的一端管道分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道24，第二支路连接空气出口通道26，且第一支路上设有第一自动控制阀6，第二支路上设有第二自动控制阀7；第一分子筛吸附器1的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道28，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道27，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第五自动控制阀10、第一增压阀11、第一卸压阀12、第六自动控制阀 13。

第二分子筛吸附器2的一端管道也分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道24，第二支路连接空气出口通道26，且第一支路上设有第三自动控制阀8，第二支路上设有第四自动控制阀9；第一分子筛吸附器1的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道28，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道27，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第七自动控制阀14、第二增压阀15、第二卸压阀16、第八自动控制阀 17。

上述两个分子筛吸附器与各通道的连接方式相同，两者并联运行。一台分子筛吸附器进行吸附时，另一台分子筛吸附器可进行加热再生，而冷吹时污氮气中的余热可以通过双级热管相变蓄热器5进行蓄积，用于加热再生污氮气的预热。

如图2所示，双级热管相变蓄热器5内部通过隔板40从上到下分隔成冷流体通道38、双级蓄热段和热流体通道35。隔板40的两个表面附有保温材料进行隔热。双级蓄热段中包括并列布置的第一级蓄热段30和第二级蓄热段31，也通过隔板40进行分隔。双级热管相变蓄热器5中热管分为蒸发段32、蓄热段33 和冷凝段34三部分，分别对应设置于热流体通道35、双级蓄热段和冷流体通道 38中，热管蓄热段33外部设有蓄热体外壳37，热管蓄热段33和蓄热体外壳37 之间填充有相变蓄热材料36。第一级蓄热段30和第二级蓄热段31中均设有若干条热管，且热管的蒸发段32和冷凝段34上均可设有翅片39，以强化换热。

进入空气纯化装置的污氮气分为两路，一路通入污氮气冷吹通道24，另一路通入污氮气加热通道25，污氮气冷吹通道24上设有污氮气冷吹控制阀23，污氮气加热通道25上设有污氮气加热控制阀22，污氮气加热控制阀22后方的污氮气加热通道25经过冷流体通道38后，分为两条支路，第一支路依次连接第十自动控制阀19、第一加热器3和第九自动控制阀18，第二支路依次连接第十二自动控制阀21、第二加热器4和第十一自动控制阀20，两条支路汇合后接入污氮气冷吹通道24中。进入空气纯化装置的污氮气在不同时刻通过不同的通道，在吸附器加热再生时，进入污氮气加热通道25；在吸附器进行冷吹降温时，进入污氮气冷吹通道24，其可以通过污氮气加热控制阀22、污氮气冷吹控制阀23 的开闭进行流向切换。

污氮气余热回收通道27经过热流体通道35后放空；污氮气余热回收通道 27末端放空口位置设有消音器29，以减少噪音。待净化的空气从空气进口通道 28通入；净化后的空气从空气出口通道26排出。

在本实施例中，为了尽可能利用余热，在双级热管相变蓄热器5中使冷热流体错向换热，其具体做法为：污氮气余热回收通道27的输入侧靠近第一级蓄热段30，输入的污氮气在热流体通道35中由靠近第一级蓄热段30一侧向靠近第二级蓄热段31一侧流动；污氮气加热通道25输入侧靠近第二级蓄热段31，输入的污氮气在冷流体通道38中由靠近第二级蓄热段31一侧向靠近第一级蓄热段 30一侧流动；第一级蓄热段30内部填充的相变蓄热材料36熔化温度要高于第二级蓄热段31内部填充的相变蓄热材料36熔化温度。因此，在运行过程中，两级蓄热器中，相变温度变化按冷吹污氮气流向为从高到低，按加热污氮气流向为从低到高，已达到最大程度利用余热的目的。

基于上述装置，还可以提供一种利用该空气纯化装置的空气纯化方法，其步骤如下：

1)首先，第一分子筛吸附器1开始处于吸附状态，第二分子筛吸附器2吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮与双级热管相变蓄热器5中利用相变蓄热材料36中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器3或第二加热器4再次升温，达到设定温度后进入第二分子筛吸附器 2内对分子筛进行加热再生；第二分子筛吸附器2再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道27进入双级热管相变蓄热器5后放空，相变蓄热材料36吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第二分子筛吸附器2开始升压；

2)然后，第二分子筛吸附器2开始处于吸附状态，第一分子筛吸附器1吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮与双级热管相变蓄热器5中利用相变蓄热材料36中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器3或第二加热器4再次升温，达到设定温度后进入第一分子筛吸附器 1内对分子筛进行加热再生；第一分子筛吸附器1再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道27进入双级热管相变蓄热器5后放空，相变蓄热材料36吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第一分子筛吸附器1开始升压；

3)不断循环步骤1)～2)，完成空分纯化。

第一加热器3和第二加热器4通过切换，择一运行，一台运行另一台备用。加热再生过程完成后，第一加热器3或第二加热器4均停止加热。

上述各步骤中，通过不同的阀切换操作能够转变不同分子筛吸附器的工作状态，下面具体详述不同阶段的阀切换操作的流程：

假设当前时段，第一加热器3工作，第二加热器4备用；第一分子筛吸附器 1处于工作状态，第二分子筛吸附器2吸附结束，未卸压。阀门当前状态：第二自动控制阀7、第五自动控制阀10、第九自动控制阀18、第十自动控制阀19、污氮气冷吹控制阀23打开；第一自动控制阀6、第一增压阀11、第一卸压阀12、第六自动控制阀13、第三自动控制阀8、第四自动控制阀9、第七自动控制阀14、第二增压阀15、第二卸压阀16、第八自动控制阀17、第十一自动控制阀20、第十二自动控制阀21、污氮气加热控制阀22关闭。

阶段Ⅰ：第一分子筛吸附器处于吸附状态。

第二分子筛吸附器2开始卸压，打开第二卸压阀16，卸压过程结束后，关闭第二卸压阀16。第二分子筛吸附器2加热再生过程开始，打开第三自动控制阀8、第八自动控制阀17、污氮气加热控制阀22，关闭污氮气冷吹控制阀23。用于再生的污氮气进入双级热管相变蓄热器5进行预热，预热后进入第一加热器 3进一步升温，达到设定温度后，进入第二分子筛吸附器2解吸再生。加热过程结束时，关闭污氮气加热控制阀22，打开污氮气冷吹控制阀23，第二分子筛吸附器2冷吹过程开始。进口污氮经污氮气冷吹通道24进入第二分子筛吸附器2，冷吹后的污氮气经污氮气余热回收通道27排出，经双级热管相变蓄热器5时放出热量融化相变材料，热量通过潜热形式存储。第二分子筛吸附器2冷吹结束后，关闭第三自动控制阀8、第八自动控制阀17，打开第二增压阀15，开始升压，升压结束后关闭第二增压阀15，打开第七自动控制阀14、第四自动控制阀9，第二分子筛吸附器2开始吸附。关闭第二自动控制阀7、第五自动控制阀10，第一分子筛吸附器1结束吸附状态。

阶段Ⅱ：第二分子筛吸附器处于吸附状态。

第一分子筛吸附器1、第二分子筛吸附器2、第一加热器3、第二加热器4、双级热管相变蓄热器5、第一自动控制阀6、第二自动控制阀7、第三自动控制阀8、第四自动控制阀9、第五自动控制阀10、第一增压阀11、第一卸压阀12、第六自动控制阀13、第七自动控制阀14、第二增压阀15、第二卸压阀16、第八自动控制阀17、第九自动控制阀18、第十自动控制阀19、第十一自动控制阀20、第十二自动控制阀21、污氮气加热控制阀22、污氮气冷吹控制阀23、污氮气冷吹通道24、污氮气加热通道25、空气出口通道26、污氮气余热回收通道27、空气进口通道28、消音器29、第一级蓄热段30、第二级蓄热段31、蒸发段32、蓄热段33、冷凝段34、热流体通道35、相变蓄热材料36、蓄热体外壳37、冷流体通道38、翅片39、隔板40。

第一分子筛吸附器1开始卸压，打开第一卸压阀12，卸压过程结束后，关闭第一卸压阀12。第一分子筛吸附器1加热再生过程开始，打开第一自动控制阀6、第六自动控制阀13、污氮气加热控制阀22，关闭污氮气冷吹控制阀23。用于再生的污氮气进入双级热管相变蓄热器5进行预热，预热后进入第一加热器 3进一步升温，达到设定温度后，进入第一分子筛吸附器1解吸再生。加热过程结束后，关闭污氮气加热控制阀22，打开污氮气冷吹控制阀23，第一分子筛吸附器1冷吹过程开始。进口污氮经污氮气冷吹通道24进入第一分子筛吸附器1，冷吹后的污氮气经污氮气余热回收通道27排出，经双级热管相变蓄热器5时放出热量融化相变材料，热量通过潜热形式存储。第一分子筛吸附器1冷吹结束后，关闭第一自动控制阀6、第六自动控制阀13，打开第一增压阀11，开始升压，升压结束后关闭第一增压阀11，打开第五自动控制阀10、第二自动控制阀7，第一分子筛吸附器1开始吸附。关闭第四自动控制阀9、第七自动控制阀14，第二分子筛吸附器2结束吸附状态。

再次进入阶段Ⅰ，完成循环。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，包括：第一分子筛吸附器(1)、第二分子筛吸附器(2)、第一加热器(3)、第二加热器(4)、双级热管相变蓄热器(5)、污氮气冷吹通道(24)、污氮气加热通道(25)、空气出口通道(26)、污氮气余热回收通道(27)和空气进口通道(28)；

所述的第一分子筛吸附器(1)的一端管道分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道(24)，第二支路连接空气出口通道(26)，且第一支路上设有第一自动控制阀(6)，第二支路上设有第二自动控制阀(7)；第一分子筛吸附器(1)的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道(28)，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道(27)，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第五自动控制阀(10)、第一增压阀(11)、第一卸压阀(12)、第六自动控制阀(13)；

所述的第二分子筛吸附器(2)的一端管道也分为两条支路，第一支路连接污氮气冷吹通道(24)，第二支路连接空气出口通道(26)，且第一支路上设有第三自动控制阀(8)，第二支路上设有第四自动控制阀(9)；第一分子筛吸附器(1)的另一端管道分为四条支路，第一支路和第二支路分别连接空气进口通道(28)，第三支路和第四支路分别连接污氮气余热回收通道(27)，第一支路、第二支路、第三支路、第四支路上分别设有第七自动控制阀(14)、第二增压阀(15)、第二卸压阀(16)、第八自动控制阀(17)；

所述的双级热管相变蓄热器(5)内部通过隔板(40)从上到下分隔成冷流体通道(38)、双级蓄热段和热流体通道(35)，双级蓄热段中包括并列布置的第一级蓄热段(30)和第二级蓄热段(31)；双级热管相变蓄热器(5)中热管分为蒸发段(32)、蓄热段(33)和冷凝段(34)三部分，分别对应设置于热流体通道(35)、双级蓄热段和冷流体通道(38)中，热管蓄热段(33)外部设有蓄热体外壳(37)，热管蓄热段(33)和蓄热体外壳(37)之间填充有相变蓄热材料(36)；

进入空气纯化装置的污氮气分为两路，一路通入污氮气冷吹通道(24)，另一路通入污氮气加热通道(25)，污氮气冷吹通道(24)上设有污氮气冷吹控制阀(23)，污氮气加热通道(25)上设有污氮气加热控制阀(22)，污氮气加热控制阀(22)后方的污氮气加热通道(25)经过冷流体通道(38)后，分为两条支路，第一支路依次连接第十自动控制阀(19)、第一加热器(3)和第九自动控制阀(18)，第二支路依次连接第十二自动控制阀(21)、第二加热器(4)和第十一自动控制阀(20)，两条支路汇合后接入污氮气冷吹通道(24)中；

所述的污氮气余热回收通道(27)经过热流体通道(35)后放空；

待净化的空气从空气进口通道(28)通入；净化后的空气从空气出口通道(26)排出。

2.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，所述的污氮气余热回收通道(27)末端放空口位置设有消音器(29)。

3.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，所述的双级热管相变蓄热器(5)中，第一级蓄热段(30)和第二级蓄热段(31)中均设有若干所述的热管。

4.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，所述的双级热管相变蓄热器(5)中，隔板(40)表面附有保温材料进行隔热。

5.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，所述的双级热管相变蓄热器(5)中，污氮气余热回收通道(27)的输入侧靠近第一级蓄热段(30)，输入的污氮气在热流体通道(35)中由靠近第一级蓄热段(30)一侧向靠近第二级蓄热段(31)一侧流动；污氮气加热通道(25)输入侧靠近第二级蓄热段(31)，输入的污氮气在冷流体通道(38)中由靠近第二级蓄热段(31)一侧向靠近第一级蓄热段(30)一侧流动；第一级蓄热段(30)内部填充的相变蓄热材料(36)熔化温度要高于第二级蓄热段(31)内部填充的相变蓄热材料(36)熔化温度。

6.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，进入空气纯化装置的污氮气在不同时刻通过不同的通道，在吸附器加热再生时，进入污氮气加热通道(25)；在吸附器进行冷吹降温时，进入污氮气冷吹通道(24)。

7.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，第一分子筛吸附器(1)和第二分子筛吸附器(2)两者并联运行。

8.如权利要求1所述的利用双级热管相变蓄热器的分子筛纯化装置，其特征在于，所述的第一加热器(3)和第二加热器(4)中，一台运行，另一台备用。

9.一种利用如权利要求1～8任一所述分子筛纯化装置的空气纯化方法，其特征在于，步骤如下：

1)首先，第一分子筛吸附器(1)开始处于吸附状态，第二分子筛吸附器(2)吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮通过双级热管相变蓄热器(5)中利用相变蓄热材料(36)中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器(3)或第二加热器(4)再次升温，达到设定温度后进入第二分子筛吸附器(2)内对分子筛进行加热再生；第二分子筛吸附器(2)再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道(27)进入双级热管相变蓄热器(5)后放空，相变蓄热材料(36)吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第二分子筛吸附器(2)开始升压；

2)然后，第二分子筛吸附器(2)开始处于吸附状态，第一分子筛吸附器(1)吸附饱和，通过阀切换卸压后开始加热再生，用于加热再生的污氮与双级热管相变蓄热器(5)中利用相变蓄热材料(36)中蓄积的热量进行预热；预热后的污氮气进入第一加热器(3)或第二加热器(4)再次升温，达到设定温度后进入第一分子筛吸附器(1)内对分子筛进行加热再生；第一分子筛吸附器(1)再生完成后，通过阀切换开始进行冷吹过程，冷吹排出的污氮气经污氮气余热回收通道(27)进入双级热管相变蓄热器(5)后放空，相变蓄热材料(36)吸收冷吹排出污氮气放出的热量，完成蓄热过程；冷吹结束后，通过阀切换使第一分子筛吸附器(1)开始升压；

3)不断循环步骤1)～2)，完成空分纯化。

10.如权利要求9所述的空气纯化方法，其特征在于，所述的第一加热器(3)和第二加热器(4)通过切换，择一运行；加热再生过程完成后，第一加热器(3)或第二加热器(4)停止加热。