CN109821355B - 一种径向流动变压吸附床及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种径向流动变压吸附床及其使用方法，属于化工机械技术领域，包括封盖，所述封盖大径端与外壳一端相连组成腔体，封盖小径端与连接管道Ⅰ固定安装，所述外壳另一端轴向穿插有气口Ⅱ，气口Ⅱ位于外壳外侧部分末端与连接管道Ⅱ固定安装，所述腔体内设置有阶梯布风板，阶梯布风板一端与外壳固定安装，阶梯布风板另一端与入口导流挡板固定安装，入口导流挡板上固定安装有位于阶梯布风板外侧的轴向导流套筒，入口导流挡板通过导流挡板定位槽和支撑柱与封盖固定安装。采用内外阶梯级布风板，使得了注入的原料气分配均匀；吸附床气流的流动形式为Ω型，通过分级填充不同直径的吸附剂，达到了内部浓度场趋于圆柱状，使得产品气浓度较高且稳定。

Description

一种径向流动变压吸附床及其使用方法

技术领域

本发明属于化工机械技术领域，同时涉及变压吸附(PSA)、气体传质应用技术。本发明可适用于各种应用变压吸附技术的大中型变压吸附装置。

背景技术

变压吸附工艺方法被广泛应用在气体分离领域。例如工业制取富氧、脱硫、除CO₂等。因变压吸附法工艺流程简单、操作方便、常温下运行、设备维修率低、消耗能量低，可实现完全自动化且制氧浓度90％左右，最高为95.5％等优点，该方法被广泛应用于工业气体分离领域。

作为变压吸附工艺最重要的设备——吸附床，目前主要为轴向流吸附器和径向流吸附器。因轴向流吸附器结构原因，气体穿透吸附剂时，会有较大的压降，且容易造成吸附剂破碎，不适宜过大的负荷运行。所以工业上大型吸附器常用径向流吸附床，气体穿透吸附剂多孔介质时，耗费时间短，循环速率快，而且空间利用率较高。但传统Z型和Π型径向流吸附床，在变压吸附制氧循环中，吸附阶段和反吹阶段容易造成流场分布不均，引起局部死区，且床层穿透不均匀，促使吸附床产气浓度较低。

发明内容

本发明一种径向流动变压吸附床及其使用方法，能有效改善径向流吸附床产气浓度低、床层穿透不均匀、径向流率的轴向不协同等缺陷，从而在变压吸附装置的关键部件上改进，使得吸附床效率变大，更节能，产气浓度高等优点。

一种径向流动变压吸附床，包括气口Ⅰ、气口Ⅱ、封盖、外壳、轴向导流套筒、入口导流挡板、外布风板、布风板定位销、内布风板、上阻流环板、下阻流环板、导流挡板定位槽、支撑柱、连接螺栓、吸附室和连接螺钉，所述封盖大径端与外壳一端相连组成腔体，封盖小径端与连接管道Ⅰ固定安装，所述外壳另一端轴向穿插有气口Ⅱ，气口Ⅱ位于外壳外侧部分末端与连接管道Ⅱ固定安装，所述腔体内设置有阶梯布风板，阶梯布风板一端与外壳固定安装，阶梯布风板另一端与入口导流挡板固定安装，入口导流挡板上固定安装有位于阶梯布风板外侧的轴向导流套筒，入口导流挡板通过导流挡板定位槽和支撑柱与封盖固定安装。

所述入口导流挡板、轴向导流套筒和阶梯布风板组成Ω型内部流动结构。

所述阶梯布风板包括外布风板、内布风板、上阻流环板和下阻流环板，所述外布风板内腔设置有内布风板，所述外布风板和内布风板的第一阶梯处设置有下阻流环板，外布风板和内布风板第二阶梯处设置有上阻流环板，上阻流环板和下阻流环板将阶梯布风板分割成三个阶梯分布的吸附室，分别为下吸附室、中吸附室和上吸附室，下吸附室、中吸附室和上吸附室三个吸附室内均填充有分子筛，且下吸附室的分子筛直径≤中吸附室的分子筛直径≤上吸附室的分子筛直径，所述外布风板和内布风板上均匀设置有孔洞。

所述内布风板的下阶梯段外径为d_内3＝1.9-2.5D₁，中阶梯段外径为d_内2＝1.6-2.0D₁，上阶梯段外径为d_内1＝1.3-1.5D₁，其中D₁为气口Ⅱ外径；所述外布风板的下阶梯段外径为d_外3＝0.8-0.9d_外2，中阶梯段外径为d_外2＝0.8-0.9d_外1，上阶梯段外径为d_外1＝0.8-0.9D₂；所述轴向导流套筒外径D₂＝0.85-0.9D，其中D为外壳外径。

所述气口Ⅰ的进气量为44.8L/min-224L/min，气口Ⅱ的反吹比为0.35-0.5。

一种径向流动变压吸附床的使用方法，采用一种径向流动变压吸附床，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，加工制备径向流动变压吸附床的组成部件，根据吸附压力、鼓风机的额定流量以及产气量的要求，制作气口Ⅰ、气口Ⅱ、封盖、外壳、轴向导流套筒、入口导流挡板、外布风板、布风板定位销、内布风板、上阻流环板、下阻流环板、导流挡板定位槽、支撑柱、异型法兰和连接螺钉；

步骤2，按照图纸要求，将步骤1加工的部件组装到一起，制备出中大等流量径向流变压吸附床，PSA循环采用双床变压吸附系统，由吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ组成，将吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ接入变压吸附循环系统；

步骤3，通过变压吸附工艺技术，对吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ进行PSA循环，包括以下步骤：

3(1)、吸附床Ⅰ加压阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅰ和电磁阀门Ⅲ，原料气在鼓风机的作用下以鼓风机的流量由原料气预处理装置流出，通过吸附床Ⅰ的气口Ⅰ注入吸附床Ⅰ内，经过入口导流板阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒再次变为轴向流动，经外布风板的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板的孔洞径向均匀注入到下吸附室、中吸附室和上吸附室内，持续加压一定时间使得吸附床Ⅰ内压力达到固定吸附压力，此时吸附床Ⅱ处于解吸阶段；

3(2)、吸附床Ⅰ吸附阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅴ和电磁阀门Ⅵ，提纯后的气体在鼓风机作用力下穿过吸附床Ⅰ的内布风板，经内布风板均匀分配气流，均匀吹扫吸附床Ⅰ的下吸附室、中吸附室和上吸附室，通过吸附床Ⅰ的气口Ⅱ排出一部分气体到缓冲罐，另一部分用来吹扫吸附床Ⅱ，吸附床Ⅱ被吹扫同时进行排气，此时吸附床Ⅱ处于反吹阶段；

3(3)、吸附床Ⅰ解吸阶段，关闭系统中的电磁阀门Ⅰ、电磁阀门Ⅲ、电磁阀门Ⅴ和电磁阀门Ⅵ，开启电磁阀门Ⅱ和电磁阀门Ⅳ，吸附床Ⅱ为加压阶段，原料气以鼓风机的流量在鼓风机的作用下由原料气预处理装置流出经过电磁阀门Ⅳ，通过吸附床Ⅱ的气口Ⅰ注入吸附床Ⅱ内，经过入口导流板阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒再次变为轴向流动，经外布风板的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板的孔洞径向均匀注入到下吸附室、中吸附室和上吸附室内，持续加压使得吸附床Ⅱ内压力达到固定吸附压力，此时吸附床Ⅰ压力恒定且高于大气压力，吸附床Ⅰ在解吸阶段可因压力差自行排气；

3(4)、吸附床Ⅰ反吹阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅵ和电磁阀门Ⅶ，调整电磁阀门Ⅵ和电磁阀门Ⅶ的开度设定反吹比，此时反吹气流在鼓风机的作用下穿过吸附床Ⅱ的内布风板，经内布风板均匀分配气流，均匀吹扫下吸附室、中吸附室和上吸附室，通过吸附床Ⅱ的气口Ⅱ排出一部分气体到缓冲罐，另一部分用来吹扫吸附床Ⅰ，通过调整变压吸附中步骤3(1)-3(4)的循环时间，即可调整吸附压力和产气量，并在气口Ⅰ的出口端通过外设浓度监测器监测产品气浓度，通过压力传感器测量吸附压力，通过选取步骤3(1)-3(4)中的最优值，进而选取最优循环。

本发明的有益效果为：

1)采用内外阶梯级布风板，使得了注入的原料气分配均匀；

2)吸附床气流的流动形式为Ω型，通过分级填充不同直径的吸附剂，达到了内部浓度场趋于圆柱状，使得产品气浓度较高且稳定；

3)反吹步骤的气流稳定分配，降低了该步骤的产品气浪费，提升了吸附床的BSF值；

4)气体流径向分配稳定，不易冲碎吸附剂，增加吸附剂的寿命，；

5)进气量可44.8L/min-224L/min流量工作，产气量高，根据循环时间的调整，得到不同浓度产品气。

6)产品气浓度随变压吸附循环递增快，能耗低。

附图说明

图1为本发明径向流动变压吸附床轴向剖视图；

图2为本发明径向流动变压吸附床径向剖视图；

图3为本发明吸附床与变压吸附循环整体结构示意图；

1-气口Ⅰ，2-气口Ⅱ，3-封盖，4-外壳，5-轴向导流套筒，6-入口导流挡板，7-外布风板，8-布风板定位销，9-内布风板，10-上阻流环板，11-下阻流环板，12-导流挡板定位槽，13-支撑柱，14-异型法兰，15-连接螺栓，16-吸附室，17-连接螺钉，18-连接管道Ⅰ，19-连接管道Ⅱ，20-下吸附室，21-中吸附室，22-上吸附室，23-吸附床Ⅰ，24-吸附床Ⅱ，25-电磁阀门Ⅴ，26-电磁阀门Ⅵ，27-电磁阀门Ⅶ，28-缓冲罐，29-电磁阀门Ⅰ，30-电磁阀门Ⅱ，31-电磁阀门Ⅲ，32-电磁阀门Ⅳ，33-原料气预处理装置，34-鼓风机，35-气体处理装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种径向流动变压吸附床，包括气口Ⅰ1、气口Ⅱ2、封盖3、外壳4、轴向导流套筒5、入口导流挡板6、外布风板7、布风板定位销8、内布风板9、上阻流环板10、下阻流环板11、导流挡板定位槽12、支撑柱13、连接螺栓15、吸附室16和连接螺钉17，所述封盖3通过其大径端法兰与外壳4端异型法兰14通过螺栓相连组成腔体，封盖3通过其小径端法兰与连接管道Ⅰ18端法兰通过螺栓固定安装，所述外壳4另一端轴向穿插有气口Ⅱ2，气口Ⅱ2通过其上的连接法兰与外壳4通过连接螺栓15和连接螺钉17固定安装，气口Ⅱ2位于外壳4外侧部分末端法兰与连接管道Ⅱ19通过螺栓固定安装，所述腔体内设置有阶梯布风板，所述阶梯布风板包括外布风板7、内布风板9、上阻流环板10和下阻流环板11，所述外布风板7内腔设置有内布风板9，所述外布风板7和内布风板9的下阶梯处设置有下阻流环板11，外布风板7和内布风板9上阶梯处设置有上阻流环板10，上阻流环板10和下阻流环板11的设置可分散来流风，均匀吹入梯级分布的吸附室16内，上阻流环板10和下阻流环板11将阶梯布风板分割成三个阶梯分布的吸附室16，分别为下吸附室20、中吸附室21和上吸附室22，下吸附室20、中吸附室21和上吸附室22三个吸附室内均填充有分子筛，且下吸附室20的分子筛直径≤中吸附室21的分子筛直径≤上吸附室22的分子筛直径，所述外布风板7和内布风板9上均匀设置有孔洞，阶梯布风板的外布风板7和内布风板9一端通过布风板定位销8与外壳4固定安装，阶梯布风板的外布风板7和内布风板9另一端通过布风板定位销8与入口导流挡板6固定安装，入口导流挡板6上固定安装有位于阶梯布风板的外布风板7外侧的轴向导流套筒5，且轴向导流套筒5外径与入口导流挡板6内径相等，将轴向导流套筒5同轴插入入口导流挡板6，可与封盖3和外壳4构成先径向再轴向的通道，气体进入吸附室16时，达到径向流动效果，入口导流挡板6上焊接有与导流挡板定位槽12配合的定位块23，且入口导流挡板6通过支撑柱13与封盖3固定安装，定位块23用于限定入口导流挡板6的位置，支撑柱13用于支撑入口导流挡板6。

所述入口导流挡板6、轴向导流套筒5和阶梯布风板组成Ω型内部流动结构，气口Ⅱ2长度深入吸附床底部，工作时内部气流形成Ω型流动模式，使得变压吸附循环吸附阶段和反吹阶段气流径向速度均匀。

所述内布风板9的下阶梯段外径为d_内3＝1.9-2.5D₁，中阶梯段外径为d_内2＝1.6-2.0D₁，上阶梯段外径为d_内1＝1.3-1.5D₁，其中D₁为气口Ⅱ2外径；所述外布风板7的下阶梯段外径为d_外3＝0.8-0.9d_外2，中阶梯段外径为d_外2＝0.8-0.9d_内1，上阶梯段外径为d_外1＝0.8-0.9D₂；所述轴向导流套筒5外径D₂＝0.85-0.9D，其中D为外壳4外径。

所述气口Ⅰ1的进气量为44.8L/min-224L/min，气口Ⅱ2的反吹比为0.35-0.5。

实施例1

如图3所示，一种径向流动变压吸附床的使用方法，采用一种径向流动变压吸附床，其特征在于，包括以下步骤：

以预处理过的干燥空气为原料气，其主要组分(体积百分比)为。N₂为79％，O₂为21％。吸附压力要求为3个大气压，通过吸附床Ⅰ23和吸附床Ⅱ24的气口Ⅱ2出口管道外部的压力传感器测得，经过变压吸附工艺，制备90％以上的富氧。

步骤1，通过3个大气压吸附压力，鼓风机34的额定流量0.118kg/s以及产品90％以上氧气浓度的要求，吸附床体为圆柱形，以此为基础，选取不锈钢为材料并通过Ansys中Icem和Fluent计算并制作：气口Ⅰ1外径φ80mm，厚度为3mm，长度为80mm；气口Ⅱ2外径为50mm，厚度为3mm，长度为402-536mm，材料均为不锈钢；封盖3外径为φ750mm，厚度为5mm，封盖3大径端长度50mm，封盖3大径端法兰外径φ780mm；外壳4外径为φ750mm，长度为1100mm，厚度5mm；轴向导流套筒5外径为φ660mm，长度940mm，厚度2mm；入口导流挡板6外径为φ670mm，厚度4mm，入口导流挡板6的环管长度40mm；外布风板7下阶梯段外径d_外3＝620mm、中阶梯段外径d_外2＝580mm、上阶梯段外径d_外1＝540mm，厚度为2mm，长度为1036mm，外布风板7孔洞直径4mm；布风板定位销8两直角边长度为15mm；内布风板9的下阶梯段外径d_内3＝160mm、中阶梯段外径d_内2＝120mm、上阶梯段外径d_内1＝80mm，长度为1036mm，厚度为2mm，内布风板9孔洞直径为4mm；上阻流环板10外径为φ500mm，内径为φ200mm，厚度为2mm；下阻流环板11外径为φ480mm，内径为φ180mm，厚度为2mm；导流挡板定位槽12外径为φ50mm，内径为φ25mm，高度为50；支撑柱13直径为φ50mm，高度为50mm；连接螺栓15为φ15mm×20mm；连接螺钉17为φ15mm×12mm；

步骤2，按照图纸要求，将步骤1加工的部件组装到一起，制备出中大等流量径向流变压吸附床，PSA循环采用双床吸附，分别为吸附床Ⅰ23和吸附床Ⅱ24，将吸附床Ⅰ23和吸附床Ⅱ24接入变压吸附循环系统，具体为：吸附床Ⅰ23通过其气口Ⅱ2处的连接管道Ⅰ18分别与电磁阀门Ⅴ25和电磁阀门Ⅵ26一端相连，吸附床Ⅱ24通过其气口Ⅱ2处的连接管道Ⅰ18与电磁阀门Ⅶ27一端相连，同时电磁阀门Ⅵ26另一端通过管道与电磁阀门Ⅶ27一端相连，电磁阀门Ⅶ27和电磁阀门Ⅴ25另一端均通过管道与缓冲罐28相连，吸附床Ⅰ23通过其气口Ⅰ1处的连接管道Ⅱ19分别与电磁阀门Ⅰ29和电磁阀门Ⅱ30一端相连，吸附床Ⅱ24通过其气口Ⅰ1处的连接管道Ⅱ19分别与电磁阀门Ⅲ31和电磁阀门Ⅳ32一端相连，电磁阀门Ⅰ29和电磁阀门Ⅳ32另一端通过管道与原料气预处理装置33相连，原料气预处理装置33与鼓风机34相连，电磁阀门Ⅱ30和电磁阀门Ⅲ31通过管道与大气或气体处理装置35相连，通过PLC系统自动控制电磁阀门Ⅰ29、电磁阀门Ⅱ30、电磁阀门Ⅲ31、电磁阀门Ⅳ32、电磁阀门Ⅴ25、电磁阀门Ⅵ26和电磁阀门Ⅶ27；

步骤3，阶梯布风板的吸附室16内填充吸附剂(吸附剂为分子筛，分子筛材料为Lixzeolite(CECA-G5000))，吸附剂呈阶梯填充，尺寸最大的吸附剂填充在上吸附室22内，尺寸最小的吸附剂填充在下吸附室20内，上吸附室22内填充直径为0.0024mm的分子筛，中吸附室21填充直径0.0016mm的分子筛，下吸附室20内填充直径为0.0008mm的分子筛；对吸附床Ⅰ23和吸附床Ⅱ24进行PSA循环，包括以下步骤：

3(1)、吸附床Ⅰ23加压阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅰ29和电磁阀门Ⅲ31，原料气以0.118kg/s的流量在鼓风机34的作用下由原料气预处理装置33流出经过电磁阀门Ⅰ29，通过吸附床Ⅰ23的气口Ⅰ1注入吸附床Ⅰ23内，经过入口导流板6阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒5再次变为轴向流动，经外布风板7的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板7的孔洞径向均匀注入到下吸附室20、中吸附室21和上吸附室内22，通过吸附要求的压力，根据鼓风机34流量，通过吸附床Ⅰ23上的压力传感器监测，持续加压12s使得吸附床Ⅰ23内压力达到303Ka，此时吸附床Ⅱ24处于解吸阶段；

3(2)、吸附床Ⅰ23吸附阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅴ25和电磁阀门Ⅵ26，提纯后的气体在鼓风机34作用力下穿过吸附床Ⅰ23的内布风板9，经内布风板9均匀分配气流，均匀吹扫吸附床Ⅰ23的下吸附室20、中吸附室21和上吸附室22，通过吸附床Ⅰ23的气口Ⅱ2排出一部分气体到缓冲罐28，缓冲罐28用于保证吸附阶段吸附床Ⅰ23压力不变，另一部分用来吹扫吸附床Ⅱ24，吸附床Ⅱ24被吹扫同时进行排气，持续10s，此时吸附床Ⅱ24处于反吹阶段；

3(3)、吸附床Ⅰ23解吸阶段，关闭系统中的电磁阀门Ⅰ29、电磁阀门Ⅲ31、电磁阀门Ⅴ25和电磁阀门Ⅵ26，开启电磁阀门Ⅱ30和电磁阀门Ⅳ32，吸附床Ⅱ24为加压阶段，原料气以0.118kg/s的流量在鼓风机34的作用下由原料气预处理装置33流出经过电磁阀门Ⅳ32，通过吸附床Ⅱ24的气口Ⅰ1注入吸附床Ⅱ24内，经过入口导流板6阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒5再次变为轴向流动，经外布风板7的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板7的孔洞径向均匀注入到下吸附室20、中吸附室21和上吸附室内22，通过吸附床Ⅱ24上的压力传感器监测，持续加压12s使得吸附床Ⅱ24内压力达到303Ka，此时吸附床Ⅰ23压力恒定且高于大气压力，吸附床Ⅰ23在解吸阶段可因压力差自行排气；

3(4)、吸附床Ⅰ23反吹阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅵ26和电磁阀门Ⅶ27，调整电磁阀门Ⅵ26和电磁阀门Ⅶ27的开度相同，即反吹比为0.5，此时反吹气流在鼓风机34的作用下穿过吸附床Ⅱ24的内布风板9，经内布风板9均匀分配气流，均匀吹扫下吸附室20、中吸附室21和上吸附室22，通过吸附床Ⅱ24的气口Ⅱ2排出一部分气体到缓冲罐28，缓冲罐28用于保证反吹阶段吸附床Ⅱ24的压力不变，另一部分用来吹扫吸附床Ⅰ23，且吸附床Ⅰ23被吹扫同时进行排气，持续10s；经过12次变压吸附循环后，通过吸附床Ⅰ23和吸附床Ⅱ24的气口Ⅱ2出口管道外部的气体浓度监测器测得大等流量径向流变压吸附床产出的最优产品气浓度值为92％，已达到目标浓度，此时再经过16次循环即可将缓冲罐28内部氧气浓度提升到至少为90％，在缓冲罐28出口收集制得的富氧，本发明两个吸附床的产品气产氧量为98kg/h。

Claims (4)

1.一种径向流动变压吸附床，其特征在于，包括气口Ⅰ、气口Ⅱ、封盖、外壳、轴向导流套筒、入口导流挡板、外布风板、布风板定位销、内布风板、上阻流环板、下阻流环板、导流挡板定位槽、支撑柱、连接螺栓、吸附室和连接螺钉，所述封盖大径端与外壳一端相连组成腔体，封盖小径端与连接管道Ⅰ固定安装，所述外壳另一端轴向穿插有气口Ⅱ，气口Ⅱ位于外壳外侧部分末端与连接管道Ⅱ固定安装，所述腔体内设置有阶梯布风板，阶梯布风板一端与外壳固定安装，阶梯布风板另一端与入口导流挡板固定安装，入口导流挡板上固定安装有位于阶梯布风板外侧的轴向导流套筒，入口导流挡板通过导流挡板定位槽和支撑柱与封盖固定安装；

所述入口导流挡板、轴向导流套筒和阶梯布风板组成Ω型内部流动结构；

所述阶梯布风板包括外布风板、内布风板、上阻流环板和下阻流环板，所述外布风板内腔设置有内布风板，所述外布风板和内布风板的第一阶梯处设置有下阻流环板，外布风板和内布风板第二阶梯处设置有上阻流环板，上阻流环板和下阻流环板将阶梯布风板分割成三个阶梯分布的吸附室，分别为下吸附室、中吸附室和上吸附室，下吸附室、中吸附室和上吸附室三个吸附室内均填充有分子筛，且下吸附室的分子筛直径≤中吸附室的分子筛直径≤上吸附室的分子筛直径，所述外布风板和内布风板上均匀设置有孔洞。

2.根据权利要求1所述的一种径向流动变压吸附床，其特征在于：所述内布风板的下阶梯段外径为d_内3＝1.9-2.5D₁，中阶梯段外径为d_内2＝1.6-2.0D₁，上阶梯段外径为d_内1＝1.3-1.5D₁，其中D₁为气口Ⅱ外径；所述外布风板的下阶梯段外径为d_外3＝0.8-0.9d_外2，中阶梯段外径为d _外2＝0.8-0.9d_外1，上阶梯段直径为d_外1＝0.8-0.9D₂；所述轴向导流套筒外径D₂＝0.85-0.9D，其中D为外壳外径。

3.根据权利要求1所述的一种径向流动变压吸附床，其特征在于：所述气口Ⅰ的进气量为44.8L/min-224L/min，气口Ⅱ的反吹比为0.35-0.5。

4.一种径向流动变压吸附床的使用方法，采用权利要求1所述一种径向流动变压吸附床，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，加工制备径向流动变压吸附床的组成部件，根据吸附压力、鼓风机的额定流量以及产气量的要求，制作气口Ⅰ、气口Ⅱ、封盖、外壳、轴向导流套筒、入口导流挡板、外布风板、布风板定位销、内布风板、上阻流环板、下阻流环板、导流挡板定位槽、支撑柱、异型法兰和连接螺钉；

步骤2，按照图纸要求，将步骤1加工的部件组装到一起，制备出中大等流量径向流变压吸附床，PSA循环采用双床变压吸附系统，由吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ组成，将吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ接入变压吸附循环系统；

步骤3，通过变压吸附工艺技术，对吸附床Ⅰ和吸附床Ⅱ进行PSA循环，包括以下步骤：

3(1)、吸附床Ⅰ加压阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅰ和电磁阀门Ⅲ，原料气在鼓风机的作用下以鼓风机的流量由原料气预处理装置流出，通过吸附床Ⅰ的气口Ⅰ注入吸附床Ⅰ内，经过入口导流板阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒再次变为轴向流动，经外布风板的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板的孔洞径向均匀注入到下吸附室、中吸附室和上吸附室内，持续加压一定时间使得吸附床Ⅰ内压力达到固定吸附压力，此时吸附床Ⅱ处于解吸阶段；

3(2)、吸附床Ⅰ吸附阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅴ和电磁阀门Ⅵ，提纯后的气体在鼓风机作用力下穿过吸附床Ⅰ的内布风板，经内布风板均匀分配气流，均匀吹扫吸附床Ⅰ的下吸附室、中吸附室和上吸附室，通过吸附床Ⅰ的气口Ⅱ排出一部分气体到缓冲罐，另一部分用来吹扫吸附床Ⅱ，吸附床Ⅱ被吹扫同时进行排气，此时吸附床Ⅱ处于反吹阶段；

3(3)、吸附床Ⅰ解吸阶段，关闭系统中的电磁阀门Ⅰ、电磁阀门Ⅲ、电磁阀门Ⅴ和电磁阀门Ⅵ，开启电磁阀门Ⅱ和电磁阀门Ⅳ，吸附床Ⅱ为加压阶段，原料气以鼓风机的流量在鼓风机的作用下由原料气预处理装置流出经过电磁阀门Ⅳ，通过吸附床Ⅱ的气口Ⅰ注入吸附床Ⅱ内，经过入口导流板阻流分流，使得气体由轴向流动变为径向流动，气流经轴向导流套筒再次变为轴向流动，经外布风板的阶梯级从而分配气流量，通过外布风板的孔洞径向均匀注入到下吸附室、中吸附室和上吸附室内，持续加压使得吸附床Ⅱ内压力达到固定吸附压力，此时吸附床Ⅰ压力恒定且高于大气压力，吸附床Ⅰ在解吸阶段可因压力差自行排气；

3(4)、吸附床Ⅰ反吹阶段，开启系统中的电磁阀门Ⅵ和电磁阀门Ⅶ，调整电磁阀门Ⅵ和电磁阀门Ⅶ的开度设定反吹比，此时反吹气流在鼓风机的作用下穿过吸附床Ⅱ的内布风板，经内布风板均匀分配气流，均匀吹扫下吸附室、中吸附室和上吸附室，通过吸附床Ⅱ的气口Ⅱ排出一部分气体到缓冲罐，另一部分用来吹扫吸附床Ⅰ，通过调整变压吸附中步骤3(1)-3(4)的循环时间，即可调整吸附压力和产气量，并在气口Ⅰ的出口端通过外设浓度监测器监测产品气浓度，通过压力传感器测量吸附压力，通过选取步骤3(1)-3(4)中的最优值，进而选取最优循环。

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