CN109173585A - 带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法，所述系统包括依次连接的压缩单元、吸附单元、气体收集单元和气动增压装置，气动增压装置的第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与气体收集装置的出气口连接；或，第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与第一吸附塔的出气口和第二吸附塔的出气口均连接，第二出气口与气体收集装置连接。本发明通过在变压吸附系统的产品气输出回路内嵌入气动增压装置，可在不加设压缩机等增压设备的基础上满足客户对产品气的较高使用压力的需求，有助于进一步降低变压吸附系统的占地面积，有利于设备的一体化布置。

Description

带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法

技术领域

本发明属于气体分离领域，涉及一种变压吸附系统及采用其的气体分离方法，尤其涉及一种带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法。

背景技术

氧气与氮气作为基础性工业气体在航空航天、医药化工和食品药品等领域得到了广泛应用。空气中含有大量的氧气和氮气，利用空气中各组分的物理性质不同，可将各组分分离以达到提纯的效果。目前最具代表性的空分技术包括：深冷分离法、变压吸附法和膜分离法。深冷分离法通过将气态空气冷凝成液态空气，然后从液态空气中分离出液氮后再气化成气氮，整个过程工艺要求高，出氮的时间较长，能耗比较大，一般应用于大型的氮气生产装备中；而膜分离法是利用了中空纤维膜的渗透选择性，让空气中的氧气透过膜层排空，而被阻隔在一侧的氮气得到浓聚，膜分离法的装置简单、能耗低且污染少，但由于中空纤维膜的造价昂贵，在一定程度上影响了膜分离制氮设备的普及。

变压吸附法(PSA)作为一种被广泛应用的气体分离方法，是深冷分离工艺的重要补充，用于由空气流生产氧气的传统PSA法通常采用如CaA，CaX，NaX，LiX型等氮吸附剂(又称分子筛)基于平衡吸附理论制氧，可制取氧气浓度约93％的产品气，而用于由空气流生产氮气的传统PSA法通常采用如碳分子筛基于动力学分离特性制氮，甚至可单步法制取纯度达99.9995％以上的高纯氮气。然而无论是制氧或制氮，无论是单级吸附还是复杂的双级吸附、多级吸附，当用户需要较高的使用压力时，仅仅通过配备更高压力的空气压缩设备进而提高吸附压力来增加产品气压力是不现实的。

CN104418312A公开了一种变压吸附制氮方法，变压吸附系统借助于吸附剂的吸附特性，将空气压缩后通过吸附剂床层，空气中的氧分子被吸附，从吸附器出口便可得到高纯度的氮气，最后通过氮气增压机增压至15MPa灌充至氮气瓶，该方法具有出氮时间短、投资成本低，操作使用方便，维护修理费用低，生产氮气纯度高等特点，然而该方法仍需增加额外的产品气压缩设备，且将氮气增压机设置在缓冲罐后，增大了缓冲罐的体积，不利于减少设备占地。

CN204958398U公开了一种利用环氧丙烷尾气的制氮装置，空气离心压缩装置与空气净化模块连接，空气净化模块与制氮模块连接，制氮模块采用变压吸附制氮机制备氮气，制氮模块还与增压装置和气液分离模块连接，同样地，该制氮装置在储存罐后加设了增压装置。

CN102091500A公开了一种变压吸附的氧氮联合分离的方法与装置，尤其适合于飞行器使用，该装置包括至少两个装填有吸附剂的吸附塔以及一套将产品氧气与氮气继续增压至更高压力的气动压缩装置等，使用来自飞行器引擎压气机或环控系统的压缩空气作为气动增压设备的驱动力；可将低压气体压缩至150bar以上，并可选择性的将氧气、氮气充入随机携带的高压气瓶内备用。然而，配备的气动增压装置设在产品缓冲罐后，不利于减小设备体积。

为满足用户对高压产品气的需求，通常情况下，将另外配置产品气压缩机将低压气体压缩，然而，增压设备造价不菲，吸附系统的投资成本将大大提高，此外，在很多情况下，受到现场条件如安装场地面积有限、安装布置和振动噪音过大等客观因素的影响，难以直接采用增压设备，因此，急需一种经济高效且占地面积小的替代方案以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的设备造价高、占地面积大、分离效率低及需要额外增加压缩机等压缩设备等问题，本发明提供了一种带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法，所述系统及方法通过在产品气输出回路内嵌入气动增压装置可将产品气直接压缩至所需压力，省去了压缩机等昂贵的压缩设备，节省了设备的投资成本，减小了系统体积和占地面积。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种变压吸附系统，所述系统包括依次连接的压缩单元、吸附和解吸单元以及气体收集单元；

压缩单元，包括压缩装置和与压缩装置连接的气体缓冲装置；

吸附和解吸单元，包括并联的第一吸附塔和第二吸附塔；

气体收集单元，包括气体收集装置；

还包括气动增压装置，所述气动增压装置包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口与第一出气口连通，第二进气口与第二出气口连通；

第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与气体收集装置的出气口连接；或，第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与第一吸附塔的出气口和第二吸附塔的出气口均连接，第二出气口与气体收集装置连接。

本领域技术人员应知晓，本发明中所述的吸附和解吸单元还包括进料回路和解吸回路，其中进料回路包括用以选择性的将压缩后的原料气送入吸附塔的切换阀门和必要的管线，解吸回路包括用以选择性的将吸附塔与大气或抽真空设备接通的切换阀门和必要的管线；

所述的气体收集单元还包括产品气输出回路，产品气输出回路包括用以选择性的将吸附塔与气体收集装置连通的切换阀门和必要的管线。

由于本发明的改进点不在于所述压缩单元、吸附和解吸单元和气体收集单元，在此不作赘述。例如所述变压吸附系统中各组件的连接关系可以为：

压缩装置与气体缓冲装置相连，气体缓冲装置通过进料回路分别与第一吸附塔和第二吸附塔相连，第一吸附塔与第二吸附塔通过切换阀门和必要的管线并联连接，第一吸附塔和第二吸附塔通过产品气输出回路与气体收集装置相连，第一吸附塔和第二吸附塔通过解吸回路与大气或抽真空装置相连。

所述变压吸附系统的运行流程为：

原料气经压缩单元压缩后进入吸附和解吸单元，在吸附压力下进行吸附操作得到产品气，在解吸压力下对吸附塔进行解吸，吸附剂再生；自气体缓冲装置引入压缩空气至气动增压装置，产品气经气动增压后输出并收集；

本领域技术人员应知晓变压吸附系统的常规工艺流程为：

来自压缩机的压缩原料气，首先进入冷干机脱除水分，然后进入由多台吸附塔组成的吸附和解吸单元，利用塔中装填的吸附剂选择性地吸附混合气体中的强吸附组分，而较难吸附的组分作为产品气由塔顶排出、收集并增压。为满足工业生产对高压产品气的需求，需要另外选型产品气压缩机对输出的产品气进行增压处理，但显然，通过加设压缩机等压缩设备需要额外增加系统的投资和运行成本，尤其是增压氧气一类危险气体的增压设备的造价不菲，同时，由于安装现场的面积有限、震动噪音过大等客观情况的存在，限制了变压吸附系统的一体化布置。

本发明提供的变压吸附系统在产品气输出回路中嵌入了气动增压装置，通过控制阀控制气动增压装置的增压过程与变压吸附系统循环周期中的产品气输出阶段同步工作，可在不加设压缩机等增压设备的基础上满足工业生产对产品气较高使用压力的要求，有助于进一步降低变压吸附系统的占地面积，提高设备的一体化布置，同时，由于气动增压装置嵌入了产品气输出回路中，可进一步降低高压气体排放时产生的噪音。

作为本发明优选的技术方案，所述的气动增压装置内设置有活塞；

优选地，所述气动增压装置的驱动力为压缩的原料气，以压缩空气或压缩原料气驱动增压装置内的活塞做往复运动以此达到增压的目的。

作为本发明优选的技术方案，所述的气动增压装置的第一出气口与消音器连接，可有效降低高压气体的排放噪音。

作为本发明优选的技术方案，变压吸附系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括过滤器和冷干机；压缩后的原料气经压缩单元压缩后进入预处理单元，经预处理后，可有效除去原料气中的油、尘埃等固体杂质除去，保证了系统的长周期稳定运行。

第二方面，本发明提供了一种采用上述变压吸附系统的气体分离方法，所述方法包括如下步骤：

压缩后的原料气经变压吸附处理后，得到产品气；产品气经压缩后的原料气的气动增压后进行收集，得到增压后的产品气。

本发明中，可使用变压吸附系统自带的压缩设备产生的压缩空气作为气动增压装置的气体驱动力，压缩空气经第一进气口进入气动增压装置作为气体驱动力，经第一出气口输出，原料气经第二进气口进入气动增压装置后增压至所需压力后，从第二出气口输出高压产品气。

作为本发明的优选方案，所述的原料气选自空气、气化煤、二氧化碳、甲烷、氮气混合气、氢气、烯烃或烷烃中的一种或至少两种的组合。

优选地，所述变压吸附处理的吸附剂为CaA沸石、CaX沸石、NaX沸石、LiX沸石、碳分子筛或二氧化碳吸附剂中的一种或至少两种的组合，例如，可以是CaA沸石和LiX沸石的组合、CaX沸石和NaX沸石的组合或NaX沸石和LiX沸石的组合。

作为本发明的优选方案，所述的气动增压的增压比3～8倍，例如3倍、4倍、5倍、6倍、7倍或8倍，优选增压比为4～6倍，进一步优选的增压比为5倍。

优选地，产品气可增压至0.8～2.5MPa，例如产品气可增压至0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa或2.5MPa，进一步优选为0.8～2MPa，进一步优选增压至0.8～1.6MPa，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。

作为本发明的优选方案，所述变压吸附处理的吸附压力大于0.45MPa，例如可以是0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa、0.75MPa、0.8MPa、0.85MPa、0.9MPa、0.95MPa或0.1MPa，优选吸附压力为0.45～1.0MPa。

作为本发明的优选方案，所述变压吸附处理的解吸压力小于或等于大气压力，优选解吸压力为-0.09MPa～-0.01MPa，例如-0.09MPa、-0.08MPa、-0.07MPa、-0.06MPa、-0.05MPa、-0.04MPa、-0.03MPa、-0.02MPa或-0.01MPa，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。

作为本发明的优选方案，所述产品气为氧气和氮气。

优选地，所述氧气纯度≥90％，例如氧气纯度可以是94％、95％、96％、97％、98％或99％；氮气纯度≥95％，例如氮气纯度可以是95％、96％、97％、98％或99％。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过在变压吸附系统的产品气输出回路内嵌入气动增压装置，气动增压装置的增压过程与变压吸附系统循环周期的特定的产品气输出阶段同步工作，可在不加设压缩机等增压设备的基础上满足客户对产品气的较高使用压力的需求，有助于进一步降低变压吸附系统的占地面积，有利于设备的一体化布置；

2、本发明的气动增压装置还通过外接特殊设计的消音器，可降低高压气体的排放噪音，同时，还因将气动增压装置嵌入产品气输出回路而进一步降低了排放噪音；

3、本发明使用的气动增压装置的推动力可用变压吸附系统自带的压缩装置提供压缩空气，无需额外提供新的压缩空气源，将传统的变压吸附系统和气动增压装置进行了高度耦合，降低了系统的体积和占地面积，减少了设备投资和运行成本，大大提高了系统的集成度；

4、通过本发明的分离方法可以达到分离效果的典型实例包括用选择氮的吸附剂从空气中回收氮；用选择氧的吸附剂从空气中回收氧；用选择CO₂的吸附剂来从气化煤中富集一氧化碳；用选择CO的吸附剂来从气化煤中祛除二氧化碳以及二氧化碳/甲烷的分离、二氧化碳/氮气的分离、氢气/氮气的分离和烯烃/烷烃的分离等。

附图说明

图1为本发明实施例1中带气动增压装置的变压吸附系统的结构示意图。

图2为本发明实施例2中带气动增压装置的变压吸附系统的结构示意图。

其中：AB01-压缩机，AF01-第一过滤器，AF02-第二过滤器，AF03-第三过滤器，TC01-冷干机，101A-第一吸附塔，101B-第二吸附塔，PV101-气体缓冲罐，PV102-气体收集罐，101-气动增压装置，XYQ100-第一消音器，XYQ102-第二消音器，QDV100-第一切换阀，QDV101A-第二切换阀，QDV101B-第三切换阀，QDV102A-第四切换阀，QDV102B-第五切换阀，QDV103A-第六切换阀，QDV103B-第七切换阀，QDV104A-第八切换阀，QDV104B-第九切换阀，QDV105A-第十切换阀，QDV105B-第十一切换阀，QDV105C-第十二切换阀，JV105-第十三切换阀，JV02-第十四切换阀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法，所述系统如图1所示，包括依次连接的压缩单元、吸附和解吸单元以及气体收集单元；

压缩单元，包括压缩机AB01和与压缩机连接的气体缓冲罐PV101；

吸附和解吸单元，包括第一吸附塔101A和第二吸附塔101B，其中，第一吸附塔101A通过第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B与第二吸附塔101B并联连接。

气体收集单元，包括气体收集罐PV102；

还包括气动增压装置101，所述气动增压装置包括第一进气口A、第一出气口B、第二进气口C和第二出气口D，第一进气A口与第一出气口B连通，第二进气口C与第二出气口D连通；

气动增压装置的第一进气口A通过第一切换阀QDV100与气体缓冲罐PV101的出气口连通，第二进气口C通过第十四切换阀JV02与气体收集罐PV102的出气口连通，第二出气口D与大气连通。

气动增压装置的第一出气口B还接入了第一消音器XYQ100。

吸附和解吸单元还包括进料回路和解吸回路，其中进料回路包括用以选择性的将压缩后的原料气送入吸附塔的必要的管线以及第二切换阀QDV101A和第三切换阀QDV101B，解吸回路包括用以选择性的将吸附塔与大气或接通的必要的管线以及第四切换阀QDV102A和第五切换阀QDV102B，其中解吸回路中还接入了第二消音器XYQ102。

气体收集单元还包括产品气输出回路，产品气输出回路包括用以选择性的将吸附塔与气体收集罐连通的必要管线以及第六切换阀QDV103A和第七切换阀QDV103B。

所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括依次连接的第一过滤器AF01、冷干机TC01、第二过滤器AF02和第三过滤器AF03。

所述变压吸附系统的运行流程为：

原料气经压缩单元压缩后进入吸附和解吸单元，在0.45MPa的吸附压力下进行吸附操作得到产品气，在-0.01MPa的解吸压力下对吸附塔进行解吸，吸附剂再生；自气体缓冲装置引入压缩空气至气动增压装置，产品气经气动增压后输出并收集；

使用上述带气动装置的变压吸附系统分离空气的方法，其步骤包括：

(1)空气经压缩机AB01压缩后再顺次经过过滤器AF01、冷干机TC01、过滤器AF02和AF03除去油、尘埃等固体杂质；

(2)打开第二切换阀QDV101A，第六切换阀QDV103A和第一切换阀QDV100，压缩空气进入装有LiX沸石吸附剂的第一吸附塔101A，在0.45MPa的吸附压力下进行吸附、产气并通过气动增压装置101对获得的产品气增压至1.6MPa后输出至气体收集罐PV102；

(3)第一吸附塔101A吸附饱和后，关闭第二切换阀QDV101A，压缩空气停止进入第一吸附塔101A，打开第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B，将第一吸附塔101A和第二吸附塔101B连通，吸附饱和的第一吸附塔101A与第二吸附塔101B进行一次或多次交换以回收必要的组分和能源；

(4)打开第十切换阀QDV105A、第十二切换阀QDV105C和第十三切换阀JV105对第一吸附塔101A进行逆向清洗，打开第四切换阀QDV102A，将第一吸附塔101A与大气接通，排空第一吸附塔101A中的废气，对吸附剂进行解吸再生；

(5)打开第三切换阀QDV101B，第七切换阀QDV103B和第一切换阀QDV100，压缩空气进入装有沸石吸附剂的第二吸附塔101B，在0.45MPa的吸附压力下进行吸附、产气并通过气动增压装置101对获得的产品气增压至1.6MPa后输出至气体收集罐PV102；

(6)第二吸附塔101B吸附饱和后，关闭第三切换阀QDV101B，压缩空气停止进入第二吸附塔101B，打开第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B将第一吸附塔101A和第二吸附塔101B连通，吸附饱和的第二吸附塔101B与第一吸附塔101A进行一次或多次交换以回收必要的组分和能源；

(7)打开第十一切换阀QDV105B、第十二切换阀QDV105C和第十三切换阀JV105对第二吸附塔101B进行逆向清洗，打开第五切换阀QDV102B，将第二吸附塔101B与大气接通，排空第二吸附塔101B中的废气，对吸附剂进行解吸再生；

(8)第一吸附塔101A和第二吸附塔101B异相顺序运行，重复上述的分离步骤，不断循环即可实现氧氮分离，并输出纯度为93％，压力为1.6MPa的高压氧气。

上述步骤除指定开启的切换阀之外的其余阀门均处于关闭状态。

实施例2

本实施例提供了一种带气动增压装置的变压吸附系统及采用其的气体分离方法，所述系统如图2所示，包括依次连接的压缩单元、吸附和解吸解吸单元以及气体收集单元；

压缩单元，包括压缩机AB01和与压缩机连接的气体缓冲罐PV101；

吸附和解吸单元，包括第一吸附塔101A和第二吸附塔101B，其中，第一吸附塔101A通过第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B与第二吸附塔101B并联连接。

气体收集单元，包括气体收集罐PV102；

还包括气动增压装置101，所述气动增压装置包括第一进气口A、第一出气口B、第二进气口C和第二出气口D，第一进气A口与第一出气口B连通，第二进气口C与第二出气口D连通；

气动增压装置的第一进气口A通过第一切换阀QDV100与气体缓冲罐PV101的出气口连通，第二进气口C通过第六切换阀QDV103A和第七切换阀QDV103B与第一吸附塔101A和第二吸附塔101B的出气口连通，第二出气口D与气体收集罐PV102连通。

气动增压装置的第一出气口B还接入了第一消音器XYQ100。

吸附和解吸单元还包括进料回路和解吸回路，其中进料回路包括用以选择性的将压缩后的原料气送入吸附塔的必要的管线以及第二切换阀QDV101A和第三切换阀QDV101B，解吸回路包括用以选择性的将吸附塔与大气或接通的必要的管线以及第四切换阀QDV102A和第五切换阀QDV102B，其中解吸回路中还接入了第二消音器XYQ102。

气体收集单元还包括产品气输出回路，产品气输出回路包括用以选择性的将吸附塔与气体收集罐连通的必要管线以及第六切换阀QDV103A和第七切换阀QDV103B。

所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括依次连接的第一过滤器AF01、冷干机TC01、第二过滤器AF02和第三过滤器AF03。

所述变压吸附系统的运行流程为：

原料气经压缩单元压缩后进入吸附和解吸单元，在1.0MPa的吸附压力下进行吸附操作得到产品气，在-0.09MPa的解吸压力下对吸附塔进行解吸，吸附剂再生；自气体缓冲装置引入压缩空气至气动增压装置，产品气经气动增压后输出并收集；

使用上述带气动装置的变压吸附系统分离空气的方法，其步骤包括：

(1)空气经压缩机AB01压缩后再顺次经过过滤器AF01、冷干机TC01、过滤器AF02和AF03除去油、尘埃等固体杂质；

(2)打开第二切换阀QDV101A，第六切换阀QDV103A和第一切换阀QDV100，压缩空气进入装有NaX沸石吸附剂的第一吸附塔101A，在1.0MPa的吸附压力下进行吸附、产气并通过气动增压装置101对获得的产品气增压至2.0MPa后输出至气体收集罐PV102；

(3)第一吸附塔101A吸附饱和后，关闭第二切换阀QDV101A，压缩空气停止进入第一吸附塔101A，打开第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B，将第一吸附塔101A和第二吸附塔101B连通，吸附饱和的第一吸附塔101A与第二吸附塔101B进行一次或多次交换以回收必要的组分和能源；

(4)打开第十切换阀QDV105A、第十二切换阀QDV105C和第十三切换阀JV105对第一吸附塔101A进行逆向清洗，打开阀门第四切换阀QDV102A，将第一吸附塔101A与大气接通，排空第一吸附塔101A中的废气，对吸附剂进行解吸再生；

(5)打开第三切换阀QDV101B，第七切换阀QDV103B和第一切换阀QDV100，压缩空气进入装有沸石吸附剂的第二吸附塔101B，在1.0MPa的吸附压力下进行吸附、产气并通过气动增压装置101对获得的产品气增压至2.0MPa后输出至气体收集罐PV102；

(6)第二吸附塔101B吸附饱和后，关闭第三切换阀QDV101B，压缩空气停止进入第二吸附塔101B，打开第八切换阀QDV104A和第九切换阀QDV104B将第一吸附塔101A和第二吸附塔101B连通，吸附饱和的第二吸附塔101B与第一吸附塔101A进行一次或多次交换以回收必要的组分和能源；

(7)打开第十一切换阀QDV105B、第十二切换阀QDV105C和第十三切换阀JV105对第二吸附塔101B进行逆向清洗，打开第五切换阀QDV102B，将第二吸附塔101B与大气接通，排空第二吸附塔101B中的废气，对吸附剂进行解吸再生；

(8)第一吸附塔101A和第二吸附塔101B异相顺序运行，重复上述的分离步骤，不断循环即可实现氧氮分离，并输出纯度为90％，压力为2.0MPa的高压氧气。

上述步骤除指定开启的切换阀之外的其余阀门均处于关闭状态。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于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，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种变压吸附系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的压缩单元、吸附和解吸单元以及气体收集单元；

压缩单元，包括压缩装置和与压缩装置连接的气体缓冲装置；

吸附和解吸单元，包括并联的第一吸附塔和第二吸附塔；

气体收集单元，包括气体收集装置；

还包括气动增压装置，所述气动增压装置包括第一进气口、第二进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口与第一出气口连通，第二进气口与第二出气口连通；

第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与气体收集装置的出气口连接；或，第一进气口与气体缓冲装置的出气口连接，第二进气口与第一吸附塔的出气口和第二吸附塔的出气口均连接，第二出气口与气体收集装置连接。

2.根据权利要求1所述的变压吸附系统，其特征在于，所述的气动增压装置内设置有活塞；

优选地，所述气动增压装置的驱动力为压缩的原料气。

3.根据权利要求1或2所述的变压吸附系统，其特征在于，所述气动增压装置的第一出气口与消音器连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的变压吸附系统，其特征在于，所述系统还包括预处理单元，所述预处理单元包括过滤器和冷干机。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述变压吸附系统的气体分离方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

压缩后的原料气经变压吸附处理后，得到产品气；产品气经压缩后的原料气的气动增压后进行收集，得到增压后的产品气。

6.根据权利要求5所述的气体分离方法，其特征在于，所述的原料气选自空气、气化煤、二氧化碳、甲烷、氮气混合气、氢气、烯烃或烷烃中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述变压吸附处理的吸附剂选自CaA沸石、CaX沸石、NaX沸石、LiX沸石、碳分子筛或二氧化碳吸附剂中的一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求5或6所述的气体分离方法，其特征在于，所述的气动增压的增压比为3～8倍，优选增压比为4～6倍，进一步优选的增压比为5倍；

优选地，所述产品气可增压至0.8～2.5MPa，优选增压至0.8～2MPa，进一步优选增压至0.8～1.6MPa。

8.根据权利要求5-7任一项所述的气体分离方法，其特征在于，所述变压吸附处理的吸附压力大于0.45MPa，优选吸附压力为0.45～1.0MPa。

9.根据权利要求5-8任一项所述的气体分离方法，其特征在于，所述变压吸附处理的解吸压力小于或等于大气压力，优选解吸压力为-0.09～-0.01MPa。

10.根据权利要求5-9任一项所述的气体分离方法，其特征在于，所述产品气为氧气和氮气；

优选地，所述氧气纯度≥90％，氮气纯度≥95％。