CN111558279A - 多塔变压吸附测试装置及变压吸附方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体分离领域,具体涉及一种多塔变压吸附测试装置及变压吸附方法,包括供气单元、纯化单元、再生单元;所述纯化单元包括吸附塔,所述供气单元通向吸附塔的底部,所述吸附塔顶部设置产品气阀门,吸附塔底部设置解析阀门;所述再生单元包括第一均压罐、第二均压罐、再生装置,第一均压罐连通至吸附塔顶部,所述第二均压罐连通至吸附塔底部,所述再生装置能够使吸附塔再生,所述变压吸附方法包括如下步骤:吸附、均压降、解析、再生、均压升、终充。本发明的优点在于:本方案利用一台吸附塔与第一均压罐、第二均压罐配合模拟多塔PSA循环流程,对氦气进行纯化,在获得相同纯度和回收率的同时,大大降低了多塔的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及气体分离领域,具体涉及一种多塔变压吸附测试装置及变压吸附方法。
背景技术
氦是一种珍贵的稀有气体,在工业和研究中有广泛的应用。目前,氦气资源主要依靠天然气中分离,天然气中含有1vol%~8vol%的氦气,氦气含量少,提取难度大,成本高,因此迫切需要研究新型方案从天然气中提取含量低的氦气,提高提取后氦气的纯度和回收率,同时降低纯化装置成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:现有技术中如何确保氦气提取纯度、回收率的同时降低纯化装置成本的技术问题。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:一种多塔变压吸附测试装置,包括供气单元、纯化单元、再生单元;
所述纯化单元包括吸附塔,所述供气单元通向吸附塔的底部,所述吸附塔顶部设置产品气阀门,吸附塔底部设置解析阀门;
所述再生单元包括第一均压罐、第二均压罐、再生装置,第一均压罐连通至吸附塔顶部,所述第二均压罐连通至吸附塔底部,所述再生装置能够使吸附塔再生。
本发明中的一种多塔变压吸附测试装置在实际应用时,供气单元提供原料气进入吸附塔,吸附塔经过以下过程:吸附、均压降、解析、再生、均压升、终充,此处只有吸附塔经过上述过程,因为第一均压罐、第二均压罐是模拟吸附塔,所以不需要进行此重复步骤,具体过程如下:
吸附:原料气在吸附塔中一定工作压力下进行吸附分离,开启顶部产品气阀门,纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化的目的,变压吸附工艺利用不同吸附质在吸附剂上的吸附力不同实现气体分离,与低温冷凝吸附法、膜分离法等其他的分离技术相比,它具有能耗低、床层再生时不用加热、设备简单、操作,维护简便、可完全达到自动化、稳定可靠等优点;
均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,吸附塔对第一均压罐进行均压降,若第一均压罐为多个,则吸附塔对第一均压罐依次进行均压降,随后,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,吸附塔对第二均压罐进行均压降;
解析:打开吸附塔底部的解析阀门进行吸附剂解析,使吸附塔压力降为常压;
再生:利用再生装置使吸附塔完全再生;
均压升:再生工作完成以后,吸附塔进行均压升流程,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,第二均压罐对吸附塔进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,第一均压罐对吸附塔进行均压升,若第一均压罐为多个,第一均压罐依次对吸附塔进行均压升,且各个第一均压罐均压升的顺序与均压降的顺序相反;
终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
本方案利用一台吸附塔与第一均压罐、第二均压罐配合模拟多塔PSA循环流程,对氦气进行纯化,在获得相同纯度和回收率的同时,大大降低了多塔的生产成本,由于多塔变压吸附循环中的每一塔都执行相同的步骤序列,但每个步骤之间只相差一个相位,所以该单塔系统只需执行一个步骤序列,系统的逻辑控制相较于多塔流程更加简单,而且可切除不同均压罐,模拟4塔、3塔等PSA循环氦气提纯流程,采用变压吸附技术,在常温、低压的条件下即可实现气体的分离,具有装置小型化、低能耗、高可靠、全自动、维护成本低等特点。
优化的,还包括监测单元,监测单元能够监测供气单元、纯化单元、再生单元。
监测单元的设置能够监测和记录整个系统的所有数据,以确保工作的正常进行。
优化的,所述供气单元包括分别通向吸附塔底部的氦气气瓶、氮气气瓶、甲烷气瓶;
所述氦气气瓶与吸附塔之间设置第一流量控制器;
所述氮气气瓶与吸附塔之间设置第二流量控制器;
所述甲烷气瓶与吸附塔之间设置第三流量控制器。
通过各个流量控制器控制不同气瓶,能够按照一定混合比例模拟不同成分的原料气,进而满足工作要求。
优化的,所述吸附塔上设置温度检测装置、压力检测装置。
优化的,所述第一均压罐至少设置两个,所有第一均压罐并联至吸附塔顶部。
第一均压罐数量的不同,能够实现整个系统模拟不同塔数进行变压吸附操作,适用范围更广,且相对于现有技术中相同塔数的多塔变压吸附成本更低。
优化的,所述第一均压罐、第二均压罐上均设置压力检测装置。
优化的,所述再生装置包括连通至吸附塔底部的真空泵。
优化的,所述再生装置包括连通至吸附塔顶部的顺放气缓冲罐。
优化的,还包括气体分析仪;
所述吸附塔与第一均压罐之间设置第一三通旋塞阀,第一三通旋塞阀与气体分析仪之间设置第一流量计;
所述吸附塔与第二均压罐之间设置第二三通旋塞阀,第二三通旋塞阀与气体分析仪之间设置第二流量计。
流量计及气体分析仪则能够检测纯氦气出气量、纯度、提纯后的杂质气体的组成成分,从而高效的得到氦气回收率。
本发明还公开一种使用上述多塔变压吸附测试装置的变压吸附方法,包括如下步骤:
A、吸附:控制供气单元提供原料气进入吸附塔,原料气在吸附塔中进行吸附分离,开启顶部产品气阀门,纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化;
B、均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,吸附塔对第一均压罐进行均压降,若第一均压罐为多个,则吸附塔对第一均压罐依次进行均压降,随后,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,吸附塔对第二均压罐进行均压降;
C、解析:打开吸附塔底部的解析阀门进行吸附剂解析,使吸附塔压力降为常压;
D、再生:利用再生装置使吸附塔完全再生;
E、均压升:再生工作完成以后,吸附塔进行均压升流程,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,第二均压罐对吸附塔进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,第一均压罐对吸附塔进行均压升,若第一均压罐为多个,第一均压罐依次对吸附塔进行均压升,且各个第一均压罐均压升的顺序与均压降的顺序相反;
F、终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
本发明的优点在于:
1.本发明中的一种多塔变压吸附测试装置在实际应用时,供气单元提供原料气进入吸附塔,吸附塔经过以下过程:吸附、均压降、解析、再生、均压升、终充,此处只有吸附塔经过上述过程,因为第一均压罐、第二均压罐是模拟吸附塔,所以不需要进行此重复步骤,具体过程如下:
吸附:原料气在吸附塔中一定工作压力下进行吸附分离,开启顶部产品气阀门,纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化的目的,变压吸附工艺利用不同吸附质在吸附剂上的吸附力不同实现气体分离,与低温冷凝吸附法、膜分离法等其他的分离技术相比,它具有能耗低、床层再生时不用加热、设备简单、操作,维护简便、可完全达到自动化、稳定可靠等优点;
均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,吸附塔对第一均压罐进行均压降,若第一均压罐为多个,则吸附塔对第一均压罐依次进行均压降,随后,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,吸附塔对第二均压罐进行均压降;
解析:打开吸附塔底部的解析阀门进行吸附剂解析,使吸附塔压力降为常压;
再生:利用再生装置使吸附塔完全再生;
均压升:再生工作完成以后,吸附塔进行均压升流程,关闭吸附塔与第一均压罐之间的管路,第二均压罐对吸附塔进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐与吸附塔底部之间的连通管路,第一均压罐对吸附塔进行均压升,若第一均压罐为多个,第一均压罐依次对吸附塔进行均压升,且各个第一均压罐均压升的顺序与均压降的顺序相反;
终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
本方案利用一台吸附塔与第一均压罐、第二均压罐配合模拟多塔PSA循环流程,对氦气进行纯化,在获得相同纯度和回收率的同时,大大降低了多塔的生产成本,由于多塔变压吸附循环中的每一塔都执行相同的步骤序列,但每个步骤之间只相差一个相位,所以该单塔系统只需执行一个步骤序列,系统的逻辑控制相较于多塔流程更加简单,而且可切除不同均压罐,模拟4塔、3塔等PSA循环氦气提纯流程,采用变压吸附技术,在常温、低压的条件下即可实现气体的分离,具有装置小型化、低能耗、高可靠、全自动、维护成本低等特点。
2.监测单元的设置能够监测和记录整个系统的所有数据,以确保工作的正常进行。
3.通过各个流量控制器控制不同气瓶,能够按照一定混合比例模拟不同成分的原料气,进而满足工作要求。
4.第一均压罐数量的不同,能够实现整个系统模拟不同塔数进行变压吸附操作,适用范围更广,且相对于现有技术中相同塔数的多塔变压吸附成本更低。
5.流量计及气体分析仪则能够检测纯氦气出气量、纯度、提纯后的杂质气体的组成成分,从而高效的得到氦气回收率。
附图说明
图1为本发明实施例中多塔变压吸附测试装置的组成框图;
图2为本发明实施例一中多塔变压吸附测试装置的示意图(抽真空再生模拟5塔);
图3为本发明实施例二中多塔变压吸附测试装置的示意图(抽真空再生模拟4塔);
图4为本发明实施例三中多塔变压吸附测试装置的示意图(抽真空再生模拟3塔);
图5为本发明实施例四中多塔变压吸附测试装置的示意图(冲洗再生模拟5塔);
其中,
供气单元-101、纯化单元-102、再生单元-103、监测单元-104;
氦气气瓶-1、氮气气瓶-2、甲烷气瓶-3、第一流量控制器-4、第二流量控制器-5、第三流量控制器-6、产品气阀门-7、吸附塔-8、第一三通旋塞阀-9、第一均压罐-10、顺放气缓冲罐-11;
第一流量计-13、第二流量计-14、气体分析仪-15、计算机-16、第二均压罐-17、第二三通旋塞阀-18、真空泵-19、解析阀门-20。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1所示,一种多塔变压吸附测试装置,包括供气单元101、纯化单元102、再生单元103、监测单元104。
如图2所示,所述供气单元101包括分别通向吸附塔8底部的氦气气瓶1、氮气气瓶2、甲烷气瓶3,供气单元101的气瓶可根据实际需求灵活调整不同种类,以满足实际要求。
所述氦气气瓶1与吸附塔8之间设置第一流量控制器4。
所述氮气气瓶2与吸附塔8之间设置第二流量控制器5。
所述甲烷气瓶3与吸附塔8之间设置第三流量控制器6。
如图2所示,优选的,所述第一流量控制器4、第二流量控制器5、第三流量控制器6下游均设置对应的阀门,且所述第一流量控制器4、第二流量控制器5、第三流量控制器6均连接至监测单元104。
如图2所示,所述纯化单元102包括吸附塔8,所述吸附塔8上设置温度检测装置、压力检测装置,所述温度检测装置采用热电偶,本实施例中,吸附塔8自下而上共设置八个热电偶,所述压力检测装置采用压力传感器,热电偶、压力传感器均连接至监测单元104。
如图2所示,所述供气单元101通向吸附塔8的底部,所述吸附塔8顶部设置产品气阀门7,产品气阀门7采用针阀,产品气阀门7连通至氦气气瓶1、氮气气瓶2、甲烷气瓶3汇合处,吸附塔8底部设置解析阀门20,解析阀门20采用针阀。
如图2所示,所述再生单元103包括第一均压罐10、第二均压罐17、再生装置,第一均压罐10连通至吸附塔8顶部,所述第一均压罐10至少设置两个,本实施例中所述第一均压罐10设置3个,所有第一均压罐10并联至吸附塔8顶部,3个第一均压罐10汇合处与各第一均压罐10之间设置对应的阀门。
如图2所示,所述第二均压罐17连通至吸附塔8底部,所述第一均压罐10、第二均压罐17上均设置压力检测装置,压力检测装置采用压力传感器,压力传感器连接至监测单元104,所述再生装置能够使吸附塔8再生。本实施例中,所述再生装置包括连通至吸附塔8底部的真空泵19。
如图2所示,监测单元104能够监测供气单元101、纯化单元102、再生单元103,本实施例中,监测单元104采用计算机16。
如图2所示,该装置还包括气体分析仪15。
所述吸附塔8与第一均压罐10之间设置第一三通旋塞阀9,第一三通旋塞阀9的第一端连通至产品气阀门7与吸附塔8之间,所述第一三通旋塞阀9的第二端连通至3个第一均压罐10汇合处,第一三通旋塞阀9的第三端与气体分析仪15之间设置第一流量计13。
如图2所示,所述吸附塔8与第二均压罐17之间设置第二三通旋塞阀18,第一三通旋塞阀9和第二三通旋塞阀18优选气动阀门,便于根据系统的使用需求进行智能化控制。第二三通旋塞阀18与第二均压罐17之间设置与第二均压罐17对应的阀门,且所述真空泵19连通至第二三通旋塞阀18与阀门之间,真空泵19上游设置阀门,第二三通旋塞阀18与气体分析仪15之间设置第二流量计14。
第一流量计13、第二流量计14、气体分析仪15均连接至计算机16。
本发明还公开一种使用上述多塔变压吸附测试装置的变压吸附方法,包括如下步骤:
A、吸附:控制供气单元101提供原料气进入吸附塔8,原料气在吸附塔8中进行吸附分离,开启顶部产品气阀门7,纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化;
B、均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐17与吸附塔8底部之间的连通管路,具体为,关闭第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,吸附塔8对第一均压罐10进行均压降,若第一均压罐10为多个,则吸附塔8对第一均压罐10依次进行均压降,第一流量计13记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分,随后,关闭吸附塔8与第一均压罐10之间的管路,吸附塔8对第二均压罐17进行均压降,具体为,关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,第二流量计14记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分;
C、解析:打开吸附塔8底部的解析阀门20进行吸附剂解析,使吸附塔8压力降为常压;
D、再生:利用再生装置使吸附塔8完全再生,具体为,打开真空泵19进行抽真空解析,第二流量计14记录解析气流量大小,后端连接的气体分析仪15记录解析气气体的组分,使得吸附剂再生完全,完成吸附塔8再生;
E、均压升:再生工作完成以后,吸附塔8进行均压升流程,关闭吸附塔8与第一均压罐10之间的管路,具体为,关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,第二均压罐17对吸附塔8进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐17与吸附塔8底部之间的连通管路,具体为,关闭底部第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,第一均压罐10对吸附塔8进行均压升,若第一均压罐10为多个,第一均压罐10依次对吸附塔8进行均压升,且各个第一均压罐10均压升的顺序与均压降的顺序相反;
F、终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔8恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
工作原理:
如图1、2所示,本发明中的一种多塔变压吸附测试装置在实际应用时,供气单元101提供原料气进入吸附塔8,计算机16控制第一流量控制器4、第二流量控制器5、第三流量控制器6调整不同气体进入的比例。
吸附塔8经过以下过程:吸附、均压降、解析、再生、均压升、终充,此处只有吸附塔8经过上述过程,因为第一均压罐10、第二均压罐17是模拟吸附塔,所以不需要进行此重复步骤,具体过程如下:
吸附:原料气在吸附塔8中一定工作压力下进行吸附分离,开启顶部产品气阀门7,纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化的目的,变压吸附工艺利用不同吸附质在吸附剂上的吸附力不同实现气体分离,与低温冷凝吸附法、膜分离法等其他的分离技术相比,它具有能耗低、床层再生时不用加热、设备简单、操作,维护简便、可完全达到自动化、稳定可靠等优点;
均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐17与吸附塔8底部之间的连通管路,具体为,关闭第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,吸附塔8对第一均压罐10进行均压降,若第一均压罐10为多个,则吸附塔8对第一均压罐10依次进行均压降,第一流量计13记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分,随后,关闭吸附塔8与第一均压罐10之间的管路,吸附塔8对第二均压罐17进行均压降,具体为,关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,第二流量计14记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分;
解析:打开吸附塔8底部的解析阀门20进行吸附剂解析,使吸附塔8压力降为常压;
再生:利用再生装置使吸附塔8完全再生,具体为,打开真空泵19进行抽真空解析,第二流量计14记录解析气流量大小,后端连接的气体分析仪15记录解析气气体的组分,使得吸附剂再生完全,完成吸附塔8再生;
均压升:再生工作完成以后,吸附塔8进行均压升流程,关闭吸附塔8与第一均压罐10之间的管路,具体为,关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,第二均压罐17对吸附塔8进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐17与吸附塔8底部之间的连通管路,具体为,关闭底部第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,第一均压罐10对吸附塔8进行均压升,若第一均压罐10为多个,第一均压罐10依次对吸附塔8进行均压升,且各个第一均压罐10均压升的顺序与均压降的顺序相反;
终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔8恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
本方案利用一台吸附塔8与第一均压罐10、第二均压罐17配合模拟多塔PSA循环流程,对氦气进行纯化,在获得相同纯度和回收率的同时,大大降低了多塔的生产成本,由于多塔变压吸附循环中的每一塔都执行相同的步骤序列,但每个步骤之间只相差一个相位,所以该单塔系统只需执行一个步骤序列,系统的逻辑控制相较于多塔流程更加简单,本实施例能够实现模拟5塔PSA循环氦气提纯流程,而且可切除不同均压罐,模拟4塔、3塔等PSA循环氦气提纯流程,采用变压吸附技术,在常温、低压的条件下即可实现气体的分离,具有装置小型化、低能耗、高可靠、全自动、维护成本低等特点。
实施例二:
本实施例与实施例一的区别在于:
如图3所示,本实施例中所述第一均压罐10设置2个。
实施例三:
本实施例与实施例一的区别在于:
如图4所示,本实施例中所述第一均压罐10设置1个。
实施例四:
本实施例与实施例一的区别在于:
如图5所示,所述再生装置包括连通至吸附塔8顶部的顺放气缓冲罐11,具体的,取消真空泵19,顺放气缓冲罐11连通至第一三通旋塞阀9与3个第一均压罐10汇合处之间,且顺放气缓冲罐11处设置阀门。
本实施例采用的是冲洗再生,与真空再生方式不同的是:所述吸附塔8经过以下过程:吸附、均压降、顺放、逆放、冲洗、均压升、终充。
均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭底部第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,吸附塔8依次对3个第一均压罐10进行一次、二次、三次均压降,第一三通旋塞阀9连接的第一流量计13记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分。
然后关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,吸附塔8继续对第二均压罐17进行四次均压降,第二三通旋塞阀18连接的第二流量计14记录流量大小,后端连接的气体分析仪15记录均压气体的组分。
顺放、逆放、冲洗:然后把剩余少气体放入顺放气缓冲罐11,第一流量计13记录顺放气流量大小,后端连接的气体分析仪15记录顺放气气体的组分。再然后打开底部解析阀门20进行吸附剂解析,使吸附塔8压力降为常压,接着把顺放气缓冲罐11中气体放入吸附塔8进行冲洗,使得吸附剂再生完全,完成吸附塔8再生。
均压升:再生工作完成以后,吸附塔8进行均压升流程,关闭第一三通旋塞阀9,打开第二三通旋塞阀18,第二均压罐17对吸附塔8进行一次均压升,然后关闭底部第二三通旋塞阀18,打开第一三通旋塞阀9,3个第一均压罐10依次对吸附塔8进行二次、三次、四次均压升,3个第一均压罐10均压升的顺序与均压降的顺序相反。
终充:然后利用产品氦气进行终充,使得吸附塔8恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多塔变压吸附测试装置,其特征在于:包括供气单元(101)、纯化单元(102)、再生单元(103);
所述纯化单元(102)包括吸附塔(8),所述供气单元(101)通向吸附塔(8)的底部,所述吸附塔(8)顶部设置产品气阀门(7),吸附塔(8)底部设置解析阀门(20);
所述再生单元(103)包括第一均压罐(10)、第二均压罐(17)、再生装置,第一均压罐(10)连通至吸附塔(8)顶部,所述第二均压罐(17)连通至吸附塔(8)底部,所述再生装置能够使吸附塔(8)再生。
2.根据权利要求1所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:还包括监测单元(104),监测单元(104)能够监测供气单元(101)、纯化单元(102)、再生单元(103)。
3.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述供气单元(101)包括分别通向吸附塔(8)底部的氦气气瓶(1)、氮气气瓶(2)、甲烷气瓶(3);
所述氦气气瓶(1)与吸附塔(8)之间设置第一流量控制器(4);
所述氮气气瓶(2)与吸附塔(8)之间设置第二流量控制器(5);
所述甲烷气瓶(3)与吸附塔(8)之间设置第三流量控制器(6)。
4.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述吸附塔(8)上设置温度检测装置、压力检测装置。
5.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述第一均压罐(10)至少设置两个,所有第一均压罐(10)并联至吸附塔(8)顶部。
6.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述第一均压罐(10)、第二均压罐(17)上均设置压力检测装置。
7.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述再生装置包括连通至吸附塔(8)底部的真空泵(19)。
8.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:所述再生装置包括连通至吸附塔(8)顶部的顺放气缓冲罐(11)。
9.根据权利要求1或者2所述的多塔变压吸附测试装置,其特征在于:还包括气体分析仪(15);
所述吸附塔(8)与第一均压罐(10)之间设置第一三通旋塞阀(9),第一三通旋塞阀(9)与气体分析仪(15)之间设置第一流量计(13);
所述吸附塔(8)与第二均压罐(17)之间设置第二三通旋塞阀(18),第二三通旋塞阀(18)与气体分析仪(15)之间设置第二流量计(14)。
10.一种使用权利要求1至9任一项所述的多塔变压吸附测试装置的变压吸附方法,其特征在于:包括如下步骤:
A、吸附:控制供气单元(101)提供原料气进入吸附塔(8),原料气在吸附塔(8)中进行吸附分离,开启顶部产品气阀门(7),纯氦气进行收集,完成气体吸附分离纯化;
B、均压降:吸附剂饱和以后开始进行均压流程,关闭第二均压罐(17)与吸附塔(8)底部之间的连通管路,吸附塔(8)对第一均压罐(10)进行均压降,若第一均压罐(10)为多个,则吸附塔(8)对第一均压罐(10)依次进行均压降,随后,关闭吸附塔(8)与第一均压罐(10)之间的管路,吸附塔(8)对第二均压罐(17)进行均压降;
C、解析:打开吸附塔(8)底部的解析阀门(20)进行吸附剂解析,使吸附塔(8)压力降为常压;
D、再生:利用再生装置使吸附塔(8)完全再生;
E、均压升:再生工作完成以后,吸附塔(8)进行均压升流程,关闭吸附塔(8)与第一均压罐(10)之间的管路,第二均压罐(17)对吸附塔(8)进行一次均压升,随后,关闭第二均压罐(17)与吸附塔(8)底部之间的连通管路,第一均压罐(10)对吸附塔(8)进行均压升,若第一均压罐(10)为多个,第一均压罐(10)依次对吸附塔(8)进行均压升,且各个第一均压罐(10)均压升的顺序与均压降的顺序相反;
F、终充:利用产品氦气进行终充,使得吸附塔(8)恢复到工作压力,为下次吸附工作做好准备。
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CN114849425A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种分离与富集烟气中二氧化碳的设备及方法 |
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2020
- 2020-05-15 CN CN202010414718.0A patent/CN111558279A/zh active Pending
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