CN115040981A - 一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，将置于一多通道旋转阀中央且在其周围安置于一圆环形旋转托盘上多个轴向流固定床吸附塔，且通过管道连接以及调控旋转阀旋转方向与旋转速度（ω₁）、圆环形旋转托盘旋转方向与旋转速度（ω₂），使得流经吸附塔中旋转移动的吸附床层的气体，在不断地通过进出每个吸附塔进出口的位置及每个吸附床层在旋转同时完成各自的吸附与解吸步骤的传质，实现了轴向流固定床全温程变压吸附基础上的模拟旋转移动床变压吸附过程，使得空气干燥与净化的吸附与解吸快速而多步骤的循环操作。

Description

一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附 （FTrSRMPSA）方法

技术领域

本发明涉及从空分领域，更具体的说是涉及一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法。

背景技术

空气干燥与净化的吸附方法主要包括变温吸附（TSA）与变压吸附（PSA），其中，TSA因其干燥与净化程度高、收率高而得到广泛应用，但由于再生需要加热而吸附时需要冷却，进而，TSA装置需要较多的设备，如消耗水冷却塔、分子筛加热器、冷却水泵、冷冻水泵和冷冻机等，能耗与投资较大，并且与后续的深冷耦合性不大。与TSA的空气干燥与净化方法相比，由于可以常温进气和不需加热再生，因此，PSA工艺流程简化，操作方便，省却了诸多的加热与冷却设备，并且可以用空压机后冷却器代替直接喷淋的空气冷却塔，从而可杜绝水分或蒸汽进入吸附塔与深冷冷箱而发生堵管等的重大事故。由于PSA工艺中冲洗气是干燥污氮，质量好气量多，实际的冲洗用量是通常的2~3 倍，并且有充足的冲洗时间，所以，净化空气中CO₂ 含量可低达0.1ppmv。虽然PSA 工艺的气体损失比TSA工艺大3~5 倍，但省却了再生用蒸汽，使其综合能耗仍然低于TSA 工艺4%~5%。该装置在降低噪声方面通过消音器和管道隔音包扎，使噪声减至65~70dB。进而，空气干燥与净化的PSA工艺得到广泛应用。

常规的轴向流固定床PSA 工艺作为空分装置的前端净化，其吸附剂的选择成为了轴向流固定床PSA工艺的核心技术之一，为了有效脱除水分和CO₂，通常床层内装填吸附CO₂的13X 分子筛和吸附水的活性氧化铝的复合层，13X 分子筛吸附CO₂的能力比活性氧化铝强，然而，同时其吸附空气的量也多，例如，在0.97MPa、25℃下，其单位体积吸附空气量，前者是后者的3 倍，也就是说空气的损失量也比后者大，收率低。另外，在解吸期间吸附的空气极迅速地以绝热的方式解吸，由此温度骤降形成“冷区”，其温度可比吸附温度低30℃，这样大的温差不利于再生，也就需要更多的冲洗气。比如，采用与常用含有不到1%（w/w）氧化硅的活性氧化铝不同的含10%左右的氧化硅的活性氧化铝，吸附水和CO₂的性能都很好，又能改善空气损失和“冷区”现象，价格也比分子筛便宜，但对于空气中含有微量的碳氢有机物（CnHm），尤其是乙炔和丁二烯等极性较强的碳氢有机物（CnHm）杂质组分，非常容易被13X等吸附剂所吸附，导致与CO₂、H₂O等产生吸附竞争或共吸附或深度吸附，使得空气干燥与净化的深度受到较大影响，而且，在大多数空分设备使用的场合，往往是石油或煤化工企业内，环境空气中的碳氢有机物（CnHm）含量波动性较大，经常出现满足干燥深度时的碳氢有机物（CnHm）净化深度不够，导致微量的碳氢有机物（CnHm）超标而进入深冷的冷箱里发生堵管等停车事故或报警，空分装置的稳定性运行受到极大影响。为了从工艺上解决这个问题，有公开的专利，一种全温程变压吸附（FTrPSA）气体分离提纯与净化的方法（申请号201610196432.3），应用于空气干燥与净化过程，该法在传统的轴向流固定床PSA工艺基础上，通过将空气升温至60~120℃，并在此温度范围内进行PSA，改变了传统的PSA常温吸附与解吸的循环操作，可以有效避免空气中的碳氢有机物（CnHm）杂质组分与CO₂、H₂O等产生吸附竞争或共吸附或深度吸附，同时消除了吸附塔内的“冷区”，由此，既保证了空气干燥与净化的深度，又在增加了一点能耗代价下保证了冷箱的安全操作。但是，常规的轴向流固定床PSA 或FTrPSA工艺作为空分装置的前端净化的另一个问题仍然存在，即，这些PSA装置需要大量稳定可靠的程序控制阀或调节阀等阀门组，一旦阀门出现因磨损或疲劳等导致泄漏，PSA系统中就非常容易引入污染杂质，使得深冷的设备发生事故！因而，稳定可靠的程序控制阀门等的研发或减少阀门组的数量等工艺，业已成为PSA工艺作为空分预处理的核心技术之一。此外，传统的PSA/FTrPSA工艺中，有轴向流或径向流固定床工艺，其中，后者适合于处理量较大的工况并且程序控制阀门组的数量要少许多，但干燥净化的空气产品的收率远低于前者！无论是轴向流还是径向流固定床PSA，由于都是固定床工艺，其固有的“产品纯度与收率之间呈反比关系”的矛盾始终存在，装置的稳定性与可靠性仍然无法满足空分中深冷的设备（冷箱）所需的严格要求！

为了克服传统的固定床变压吸附（PSA）空气干燥与净化工艺的一些缺陷，国内外相继从工艺过程及吸附塔的结构及移动床层方面开发了一种PSA径向流转轮吸附（RWPSA）工艺用于空分制氮或空气净化过程，即，吸附剂是固定在吸附容器中不作相对的运动，而是将吸附剂作为一个整体却通过驱动机构的带动作旋转运动，而物流（气体）包括空气原料气、逆放气、充压气等的进出转轮吸附器的位置是固定的，吸附与解吸的循环操作分别在不同的吸附器中各个吸附扇形室中同时进行的，弥补了经典的移动床吸附工艺吸附剂易损耗、无法适用于PSA分离或净化过程的缺陷，同时相较于传统的固定床PSA工艺，又大幅度降低了吸附剂装填量，提高了吸附效率，产品气纯度与收率有所提高，一定程度上突破了固定床PSA工艺所存在的“纯度与收率之间呈反比关系”技术瓶颈。但是，RWPSA工艺也具有明显的限制与缺点：第一，吸附转轮直径及高度（厚度）受到较大限制，导致吸附处理规模不够大，这是由于RWPSA本质上是移动床，要达到类似循环床或流化床等这些典型移动床吸附工艺的“稳态”传质，其轴向传质扩散或径向传质扩散能力必须受到限制。这一特点对轴向流或径向流固定床工艺而言却是优点；第二，转轮PSA设备制造复杂，尤其是带有均压的设备更复杂，且均压次数不超过2次。目前多为国外公司制造或垄断，成本较高；第三，比较适合于单一吸附质组分的快速吸附与快速解吸且该吸附质组分的吸附机理以动力学吸附为主的工况，比如含VOCs尾气的净化等。对于以平衡吸附为主的空气干燥与净化过程，RWPSA工艺却不太适合，尤其是当空气中含有较多的极性较强的CO₂、水及碳氢化合物等杂质组分，需要足够长的传质路径来进行吸附，RWPSA工艺中过短的吸附剂床层高度无法让这些杂质组分充分吸附，导致干燥与净化深度不达标，同时，吸附剂无法形成诸如固定床层中装填多种吸附剂的复合床层来进行处理，尤其易受空气中水滴和其它诸如压缩机带入的易污染的液滴损害；第四，RWPSA中的吸附剂在旋转时容易发生因剪切力的存在引起的抛摔，导致工艺物流气体在吸附床层中发生偏流或短流，使得传质效率大打折扣，吸附剂更容易粉化导致吸附剂使用寿命缩短。比如，申请号US09584269公开了这类模块化转轮变压吸附装置，该专利装置可以构造成流体径向、轴向或相对转子轴线为倾斜圆锥方向流过吸附器部件，为了以高周期频率工作，径向流的优点是向心加速度将与流动通道平行以使浮力驱动的自由对流最稳定，以及粒状吸附剂的离心夹持有均匀的流量分布。该专利同样存在的缺陷是易受空气中水滴和其它易污染的液滴损害，以及快速的循环使吸附压力容器、吸附剂承受更大的交变应力等。对转轮变压吸附方法中，也常用规整式吸附剂替代粒状颗粒吸附剂，这样可减少吸附剂的交变应力及损失，但对于空气干燥与净化，或PSA空分制氮或制氧而言，这类规整式吸附剂目前国内鲜有报道。

发明内容

针对前述现有的各种固定床与转轮PSA空气干燥与净化工艺的一些问题，本发明提出了一种全温程模拟旋转移动变压吸附（Full Temperature range Simulated RotatedMoving PSA——FTrSRMPSA）新工艺用于PSA空气干燥与净化，该工艺是一种以轴向流固定床全温程变压吸附（FTrPSA）为基础，将置于一多通道旋转阀中央且在其周围安置于一圆环形旋转托盘上多个轴向流固定床吸附塔且通过管道连接以及调控旋转阀旋转方向与旋转速度（ω₁）、圆环形旋转托盘旋转方向与旋转速度（ω₂），使得流经多通道旋转阀通道及通道进出口端与圆环形旋转托盘上的吸附塔进出口端连接的管道及吸附塔中旋转移动的吸附床层的气体，在不断地通过进出每个吸附塔进出口的位置及每个吸附床层在旋转同时完成各自的吸附与解吸步骤的传质，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，实现了轴向流固定床全温程变压吸附基础上的模拟旋转移动床变压吸附过程，使得空气干燥与净化的吸附与解吸快速而多步骤的循环操作，在实现净化空气的收率与纯度“双高”及避免深度吸附及共吸附的同时，适用于空气作为原料气相应的流量、组分浓度、压力或温度的波动工况，充分利用了轴向流固定床全温程变压吸附及旋转轮吸附及模拟移动床的各种优势，克服了这些现有技术工艺的缺陷，具体方案如下：

一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）系统是由n（3≤n≤20的自然整数）个装载有一种或多种吸附剂的轴向流固定床层吸附塔且安置在一个以旋转速度（ω₂，秒（s）为单位）的圆环形旋转托盘上的吸附塔、有m（5≤m≤36的自然整数）个通道并安置在圆环形旋转托盘中央以旋转速度（ω₁，秒（s）为单位）旋转的多通道旋转阀、多通道旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形托盘内置管道至吸附塔上下与多通道旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形旋转托盘及多通道旋转阀旋转方向及其调控其旋转速度（ω₁与ω₂）的驱动机构、缓冲罐、加热器/冷却器、真空泵/或压缩机所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其特征在于，吸附塔进出口与m通道旋转阀进出口连接的管道是通过预设在圆环形旋转托盘的内置管道相连形成工艺管道且与m通道旋转阀通道数m相同，进出FTrSRMPSA系统物料气体的位置是由m通道旋转阀旋转的通道加以分配来固定，其物料气体包括空气为原料气（F）、净化空气为产品气（PAG）、冲洗气（P）、终充气（FR）以及逆放（D）气或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）组成的解吸气（D），并相应的连接包括缓冲罐（器）、加热器/冷却器/压缩机/抽真空泵/循环泵在内的设备，由m通道旋转阀进出口与吸附塔进出口之间通过圆环形旋转托盘中内置管道连接的工艺管道中工艺气体流动的位置是移动变化的，工艺气体是在FTrSRMPSA系统内流动，包括原料气（F）、净化空气产品气（PAG）、冲洗气（P）、均压降气（ED）、顺放气（PP）\逆放气（D）气或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）组成的解吸气（D）、均压升气（ER）及终充气（FR），具体的空气干燥与净化的吸附与解吸的循环过程为，来自FTrSRMPSA系统外的原料气空气（F），经过加热器加热至60~120℃、经鼓风机或压缩机增压至0.3~2.0MPa，进入m通道旋转阀中的原料气（F）通道进口，并经m通道旋转阀原料气（F）通道及出口、圆环形旋转托盘内置管道及圆环形旋转托盘上对应的处于吸附状态的一个或多个轴向流固定床吸附塔进口连接的工艺管道，从吸附塔底部进入进行吸附（A），经过m通道旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）之间的调控匹配连续地步进，从吸附塔顶部流出的非吸附相气体正好经工艺管道进入m通道旋转阀净化空气产品气（PAG）通道，并从m通道旋转阀净化空气产品气（PAG）通道流出进入净化空气产品气（PAG）缓冲罐后输出，经与来自深冷污氮为冲洗气（P）热交换降温至5~25℃后进入到后续的深冷工段，净化空气产品气中的水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、1.0与0.1ppmv，满足进入深冷工段的质量要求，处于吸附状态的吸附塔在完成吸附（A）步骤后，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续旋转步进，结束吸附（A）步骤的吸附塔进入顺放（PP）与均压降（ED）步骤，顺放（PP）步骤流出的顺放气（PP）作为冲洗气（P）流经圆环形旋转托盘内置管道、m通道旋转阀顺放气（PP）通道、圆环形旋转托盘其它内置管道以及其它处于冲洗（P）步骤的吸附塔进行冲洗（P），结束顺放（PP）步骤的吸附塔，随后对另一个处于均压升（ER）状态的吸附塔通过系统内的工艺管道进行均压降（ED），结束均压降（ED）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘持续地旋转步进而进入逆放（D）或/与抽真空（V）或/与冲洗（P）步骤，从吸附塔流出的逆放气（D）或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）所形成的解吸气（D），流经圆环形旋转托盘内置管道以及m通道旋转阀逆放气（D）/抽真空气（V）/冲洗废气（PW）通道及其出口端流出所形成的解吸气（D）进入解吸气（D）缓冲罐输出，或经变温吸附（TSA）净化后作为循环气（CG）返回空气原料气（F）循环使用，所得到的净化空气产品气（PAG）收率大于等于90%，或直接排放，所得到的净化空气产品气（PAG）收率大于等于75%，结束逆放（D）或/与抽真空（V）或/与冲洗（P）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘连续不断地旋转步进而进入均压升（ER）及/或等待（-）步骤，从处于均压降（ED）步骤的吸附塔流出并经圆环形旋转托盘内置管道及m通道旋转阀均压降气（ED）通道而进入处于均压升（ER）步骤的吸附塔进行均压，使得处于均压升（ER）步骤的吸附塔内的压力与处于均压降（ED）步骤的吸附塔内的压力相等为止，结束均压升（ER）或/与等待区（-）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘进一步连续旋转而进入终充（FR）步骤，来自系统外的终充气（FR）流经m通道旋转阀终充气（FR）通道与圆环形旋转托盘内置管道进入吸附塔进行充压直至吸附塔内的压力达到吸附（A）步骤所需的吸附压力为止，即，吸附塔的操作经历了由吸附（A）-顺放（PP）/均压降（ED）-逆放（D）/抽真空（V）-冲洗（P）-均压升（ER）/等待（-）-终充（FR）步骤构成的吸附与解吸的循环过程，并准备下一轮吸附与解吸的循环操作，其中，每一个吸附塔或进行一个步骤或多个步骤且进行每一步骤，均通过旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）之间的调控匹配，使得旋转中的m通道旋转阀中m个通道与圆环形旋转托盘旋转中的n个吸附塔吸附与解吸的循环操作中的时序表首尾连接成圆，并完整地形成变压吸附（PSA）吸附与解吸过程的操作循环性，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的m通道旋转阀中m个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附（PSA）通过旋转的旋转阀（ω₁）与接通的相应旋转的圆环形旋转托盘（ω₂）上吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出吸附塔的工艺气体位置是通过旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）匹配而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在m通道旋转阀与圆环形旋转托盘旋转的同时完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，由此，从空气中获得的净化空气（PAG），其中的水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、1.0与0.1ppmv，满足进入深冷工段的质量要求，净化空气（PAG）的收率大于等于75%或90%。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的m通道旋转阀及圆环形旋转托盘旋转方向及其调控其旋转速度（ω₁与ω₂）之间的调控匹配，包括，1）同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，2）同向异步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁＞ω₂或ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=0或ω₁=0/ω₂≠0，3）异向同步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，4）异向异步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω₁＞ω₂或ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=0或ω₁=0/ω₂≠0，优选的，同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，与，同向异步中的顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=0。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的均压降（ED）与均压升（ER）次数，最多次数为2，最少次数为1，且，吸附操作压力大于等于0.3~0.4MPa。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的冲洗气（P），或来自系统外的冷箱中的低压塔流出的且经过换热的污氮，或来自系统内的处于顺放（PP）步骤流出的顺放气（PP），或来自系统外的净化空气产品气（PAG），或来自抽真空（V）步骤后期的抽真空气（V）及冲洗废气（PW）形成的解吸气（D）经变温吸附（TSA）净化后并经循环泵及增压后形成的循环气（CG），通过m通道旋转阀通道（槽道）中一个或多个的开孔实现分批次进行冲洗，开孔数至多为3个，优选的，来自系统外的冷箱中的低压塔流出的且经过换热的污氮为冲洗气（P），保证净化空气产品气（PAG）干燥与净化深度与收率。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的逆放（D）步骤采用抽真空方式进行解吸，增设的真空泵，或与解吸气（D）流出m通道旋转阀的物流管道相连，或与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门，优选的与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的终充气（FR），或来自系统外的空气原料（F），或净化空气产品气（PAG），或来自抽真空（V）步骤后期的抽真空气（V）及冲洗废气（PW）形成的解吸气（D）经变温吸附（TSA）净化后并经循环泵及增压后形成的循环气（CG），优选的采用原料空气（F）作为终充气（FR）。

更进一步，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的FTrSRMPSA系统的固定床吸附塔的高径比为2~5，吸附塔中装载有，或活性氧化铝，或硅胶，或分子筛，或高分子有机物或碳纤维或以硅酸盐纤维为基材制成的复合颗粒状吸附剂。优选的，含高硅的活性氧化铝、小孔径硅胶、13X分子筛组合的复合颗粒状吸附剂，或高分子有机物或碳纤维或以硅酸盐纤维（含氟化硅、陶瓷与玻璃纤维）为基材制成的复合吸附剂。

本发明的有益效果是：

（1）通过本发明，可以将传统的固定复合床层PSA/FTrPSA的吸附与解吸循环操作模式模拟变成全温程旋转轮移动床PSA工艺，获得比固定床层或典型的扇形吸附室旋转轮PSA效率更高的空气干燥与净化深度及收率，突破了常规与固定吸附床层PSA/FTrPSA工艺所具有显著的“纯度与收率呈反比关系”的技术限制，又大幅度降低了旋转轮PSA工艺与装备制造复杂性及成本。

（2）本发明通过对多通道旋转阀与圆环形旋转托盘的旋转方向与旋转速度（ω₁与ω₂）之间的调控匹配，能够在传统的固定床PSA/FTrPSA工艺上实现多组合多步骤的吸附与解吸的PSA循环操作，解决了传统的轴向流与径向流固定床PSA/FTrPSA空气干燥与净化装置操作压力低、循环时间长、解吸中出现“冷区”、对低阻力降、气流分布均匀的吸附床和快开闭、长寿命高稳定性阀门等有着严格要求的限制问题，并能灵活地根据后续深冷工艺的技术指标要求及操作条件，进行调节且含盖了变压吸附（PSA）/全温程变压吸附（FTrPSA）、真空变压吸附（VPSA）等典型的轴向流或径向流固定床PSA工艺，以及典型的扇形吸附室旋转轮PSA或快轮PSA的移动床工艺等现有的移动床PSA工艺。

（3）本发明大幅度降低了传统的固定床PSA空分制氮装置的程序控制阀门及调节阀门的数量，并能够替代空气干燥与净化设备中成为核心零部件之一的气流分布器（板/盘），以及减少吸附剂装填量，使得轴向流固定床的高径比进一步减小，同时也减少了径向流固定床PSA与快轮PSA装置制造的复杂性并能替代国外进口，进一步降低了投资与生产成本。

（4）本发明通过多通道旋转阀与圆环形旋转托盘的旋转方向与旋转速度（ω₁与ω₂）之间的调控匹配来适应于空气原料气出现较大的波动工况，包括组分、浓度、压力、温度、流量等的波动，操作弹性较大，并无需旋转轮PSA工艺所需的昂贵的规整式吸附剂，可采用常规的颗粒吸附剂并组成复合吸附剂床层。

（5）本发明根据空气原料及其波动工况和净化空气产品气（PAG）技术指标的要求，通过调节多通道旋转阀及圆环形旋转托盘的旋转方向及旋转速度ω₁与ω₂的匹配以及吸附压力与温度，对吸附塔的高径比进行调整与设计，使得轴向流固定床中的径向扩散忽略不计而满足轴向流固定床成熟的传质模型，而轴向流扩散随着ω₂的加快以及高径比的减少，其影响越来越小，进而使得吸附塔内的传质过程更加趋近循环床为代表的移动床所具有的“稳态”效应，净化空气产品气的纯度与收率更趋向于理论值的“双高”。

附图说明

图1为本发明实施例1流程示意图。

图2为本发明实施例2流程示意图。

图3为本发明实施例3流程示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其中，全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）系统是由高径比为2~3且装载有含5~8%氧化硅的活性氧化铝、小孔径硅胶与13X分子筛组合而成的复合吸附剂的4个轴向流固定床层吸附塔安置在一个以旋转速度为ω₂ = 600~800s的圆环形旋转托盘上的吸附塔（n=4）及相应的驱动机构、有m个通道（m=11）并安置在圆环形托盘中央的以旋转速度为ω₁=200~400s的11通道旋转阀、空气原料气（F）增压机1、加热器、换热器、11通道旋转阀与由空气原料气（F）、净化空气产品气（PAG）、解吸气（D）、冲洗废气（PW）及终充气（FR）构成的物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形旋转托盘内置管道至吸附塔上下与11通道旋转阀之间的工艺管道、原料气（F）/净化空气产品气（PAG）/解吸气（D）的缓冲罐分别与加热器和解吸气（D）热交换器相连的物料管道所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其中，11通道旋转阀旋转速度ω₁为200~400s，圆环形旋转托盘旋转速度ω₂为600~800s，且两者之间的调配模式为同向异步，即，旋转方向同为顺时针方向，且，ω₁＜ω₂/ω₁≠0/ω₂≠0，11通道旋转阀中11个通道的作用分别为，2个通道供空气原料气（F），2个通道供净化空气产品气（PAG），1个通道作为共用供均压降气（ED）与均压升气（ER），1个通道供逆放气（D）作为解吸气（D），2个通道供冲洗气（P），2个通道供冲洗废气（PW），1个通道供终充气（FR）使用，从11通道旋转阀的出口端流出的逆放气（D）与冲洗废气（PW）为解吸气（D）与净化空气产品气（PAG）物料管道分别与解吸气（D）缓冲罐及净化空气产品气（PAG）缓冲罐连接，深冷工段流出的污氮，经换热器加热后作为冲洗气（P）与11通道旋转阀冲洗气（P）通道进口端连接，原料气（F）作为终充气（FR）与11通道旋转阀的终充气（FR）通道进口端连接，其中，原料气（F）、净化空气产品气（PAG）、冲洗气（P）与冲洗废气（PW）各自的2个通道的其中1个通道是在1个通道完成1/2~2/3相应的步骤时间内同时使用，使用前该通道为空道，依次交替，具体流程为，原料气为环境空气，从原料气（F）缓冲罐流出并经增压机1增压至0.5~0.6MPa与加热器加热至60~80℃后，从经连接于11通道旋转阀通道原料气（F）物料管道进入旋转阀原料气（F）通道（如m=1）并经该通道通孔的出口连接于圆环形旋转托盘内置管道及连接于吸附塔1的进口端所形成的工艺管道进入吸附塔1并进行吸附（A）步骤，其中，空气中主要组分氮（N₂）、氧（O2）、氩（Ar）作为非吸附相气体，作为净化空气产品气（PAG）从吸附塔1的出口端流出并经过连接于吸附塔1、圆环形旋转托盘内置管道及11通道旋转阀净化空气产品气（PAG）通道（如m=2）通孔组成的工艺管道，从连接于11通道旋转阀与换热器1（冷却）及净化空气产品气（PAG）缓冲罐的净化空气产品气（PAG）物料管道流入净化空气产品气（PAG）缓冲罐，然后输出进入后续的深冷工段的冷箱，其干燥与净化深度为，水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、0.5与0.1ppmv，满足进入深冷工段的质量要求，吸附塔1中吸附剂吸附空气中水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、碳氢化合物（CnHm）及部分残留空气，在吸附塔1的吸附（A）步骤进行到1/2~2/3时，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘顺时针方向同向异步旋转步进至如图1中吸附塔2的初始位置，吸附塔1继续进行剩余的1/3~1/2吸附（A）步骤，此时，原料气（F）切换进入11通道旋转阀的处于空道的原料气（F）通道（如m=3）并经相应的圆环形旋转托盘内置管道及工艺管道进入吸附塔1进行剩余的吸附（A），从吸附塔1顶部继续流出非吸附相的净化空气产品气（PAG），流经相应的工艺管道、圆环形旋转托盘内置管道及11通道旋转阀的处于空道的净化空气产品气（PAG）通道（如m=4）及其出口端与换热器进出口端及净化空气产品气（PAG）缓冲罐相连的物料管道而进入净化空气产品气（PAG）缓冲罐，与此同时，处于如图1所示的初始位置的吸附塔2也随之向如图1所示的吸附塔3初始位置方向移动步进进行其相应的吸附与解吸的循环操作步骤，而图1所示的吸附塔3与4也依次递进，向图1所示的吸附塔4与1初始位置方向旋转移动步进，并进行其相应的吸附与解吸的循环操作步骤，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘顺时针方向同向异步继续旋转，结束剩余吸附（A）步骤的吸附塔1，先后进入均压降（ED）与逆放（D）步骤，从吸附塔1产生的均压降（ED）工艺气体通过流经连接圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及11通道旋转阀均压降（ED）/均压升（ER）的共用通道（如m=5），与处于均压升（ER）步骤的吸附塔4进行均压，使得吸附塔1与吸附塔4的压力相等，为0.2~0.3MPa，结束均压降（ED）步骤的吸附塔1，在旋转过程中继续进行逆放（D）步骤，所产生的逆放气（D）为解吸气（D）工艺气体，通过流经连接圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及11通道旋转阀逆放气（D）通道（如m=6）及出口端与解吸气（D）冷却器相连的物料管道，并经冷却至环境温度进入解吸气（D）缓冲罐输出或排放，结束逆放（D）步骤的处于常压状态的吸附塔1，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续同向异步旋转步进至如图1中吸附塔3的初始位置而进入冲洗（P）步骤，与此同时，其余3个吸附塔也依次同向异步旋转步进至各自新的位置，来自深冷工段的污氮，经换热器换热后作为冲洗气（P），并流经圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及11通道旋转阀的冲洗气（P）通道（如m=7）进入吸附塔1进行冲洗（P），所产生的冲洗废气（PW）作为解吸气（D）流经圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及11通道旋转阀冲洗废气（PW）通道（如m=8）及出口端与解吸气（D）冷却器相连的物料管道，并经冷却至环境温度进入解吸气（D）缓冲罐输出或排放，完成1/2~2/3的冲洗（P）步骤的吸附塔1，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续同向异步旋转步进至如图1中吸附塔4的初始位置，继续进行剩余的1/3~1/2冲洗（P）步骤，此时，冲洗气（P）切换进入11通道旋转阀的处于空道的冲洗气（P）通道（如m=9）并经相应的圆环形旋转托盘内置管道及工艺管道进入吸附塔1进行剩余的冲洗（P），从吸附塔1继续流出的冲洗废气（PW）作为解吸气（D），流经圆环形旋转托盘内置管道与11通道旋转阀工艺管道及11通道旋转阀中处于空道的冲洗废气（PW）通道（如m=10）及出口端与解吸气（D）冷却器相连的物料管道，并经冷却至环境温度进入解吸气（D）缓冲罐输出或排放，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘顺时针方向同向异步继续旋转，结束剩余冲洗（P）步骤的吸附塔1，先后进入均压升（ER）与终充（FR）步骤，从处于均压降（ED）步骤的吸附塔2流出的均压降气（ED）流经11通道旋转阀的均压降气（ED）与均压升气（ER）的共用通道（如m=5），与处于均压降（ER）步骤的吸附塔2进行均压，使得吸附塔1内的常压升至与吸附塔2内的压力相等为止，两塔的压力为0.2~0.3MPa，结束均压升（ER）步骤的吸附塔1，随着11通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续同向异步地持续旋转步进而进入终充（FR）步骤，来自经增压与加热的原料空气（F）作为终充气（FR），流经11通道旋转阀终充气（FR）通道（如m=11）、旋转阀工艺管道与圆环形旋转托盘内置管道及吸附塔1进口端进入吸附塔1进行终充（压），使得吸附塔1内的压力达到吸附（A）步骤所需的压力0.5~0.6MPa，由此构成了吸附塔1完整且多步骤的变压吸附（PSA）闭环式循环操作，即，吸附（A）-均压降（ED）-逆放（D）-冲洗（P）-均压升（ER）-终充（FR）步骤，然后该吸附塔1再进入下一个吸附与解吸的闭环式循环操作过程，而相应的进出吸附塔2、3与4的物料气体及工艺气体，也在吸附塔1吸附与解吸的闭环式循环操作过程中经由圆环形旋转托盘与11通道旋转阀连续地转动匹配并交替切换各个吸附塔的物料或/及工艺气体进出位置进行相应的吸附与解吸的闭环式循环操作步骤，每一个吸附塔的闭环式循环操作步骤都对应着其它3个吸附塔各自的闭环式循环操作步骤，由此，从环境空气为原料气中连续地生产出满足深冷工段所需的进料气要求的净化空气产品气（PAG），其中，水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、0.5与0.1ppmv，净化空气产品气（PAG）收率大于等于80%。而经典的轴向流固定床的PSA6-2/3-1P工艺，即，6个高径比大于3的吸附塔，其中2个或3个吸附塔会同时处于吸附状态，1次均压，常压逆放与冲洗解吸，其吸附时间长达9~14分钟，冲洗时间为12~15分钟，一个PSA吸附与解吸的操作循环周期长达28分钟，且在常温下吸附与解吸，容易造成深度吸附而导致解吸困难，进一步使得净化空气产品气中的极性较强的杂质组分，尤其是碳氢有机物（CnHm）中的丁二烯或炔烃超标而进入后续的深冷工段，使得深冷冷箱在运行中经常报警而停车，严重影响空分装置的稳定生产。此外，轴向流固定床PSA工艺采用了6个吸附塔，需配套大量的程序控制阀门与调节阀门等以及较大的吸附剂装填量，使得整个空分装置的稳定性变差、投资增加、吸附剂使用寿命缩短，并且收率低于70%。本案仅用4个高径比小于PSA6-2/3-1P工艺的吸附塔，按照同向异步的调配模式对11通道旋转阀与圆环形旋转托盘之间的旋转方向与旋转速度（ω₁= 200~400s与ω₂ = 600~800s），达到比传统的轴向流固定床PSA6-2/3-1P工艺更好的技术经济指标，投资少、操作周期短、稳定性高、吸附剂装填量少、纯度高、收率高。

实施例2

如图2所示，在实施例1基础上，FTrSRMPSA系统中11通道旋转阀及圆环形旋转托盘旋转方向及其调控其旋转速度（ω₁与ω₂）之间的调控匹配模式调整为同向异步，即，11通道旋转阀旋转方向为顺时针方向，并将其旋转速度由实施例1中的ω₁=200~400s调整为ω₁=100~160s，旋转更快，而圆环形旋转托盘的旋转速度调整为ω₂=0，即不转动，并在静止的圆环形旋转托盘与吸附塔设置外置管道连接真空泵及抽真空气（V）作为解吸气（D）物料管道及解吸气（D）缓冲罐形成本案的FTrSRMPSA系统，即，在实施例1中的FTrSRMPSA系统，每个吸附塔所进行的变压吸附的吸附与解吸的闭环式循环操作——吸附（A）-均压降（ED）-抽真空（V）-冲洗（P）-均压升（ER）-终充（FR）步骤中，本实施例的FTrSRMPSA系统中，采用抽真空（V）解吸步骤替代实施例1中的逆放（D）步骤，抽真空度为-0.08MPa，且，冲洗（P）步骤的1/2~2/3时间段也成为真空冲洗（VP），11通道旋转阀逆放气（D）通道（如m=5）为空道，对应于抽真空气（V）作为解吸气（D）流经外置管道及物料管道而进入解吸气（D）缓冲罐，由此，本实施例中仅靠11通道旋转阀自身更快的旋转速度交替切换物料与工艺气体进入各个吸附塔并进行完整且多步骤的变压吸附（PSA）闭环式循环操作，即，吸附（A）-均压降（ED）-抽真空（V）-真空冲洗（VP）/冲洗（P）-均压升（ER）-终充（FR）步骤，而圆环形旋转托盘是静止不动。本实施例中，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的11通道旋转阀中11个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道、外置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附（PSA）通过旋转的11通道旋转阀（ω₁）与接通的相应静止的圆环形旋转托盘（ω₂=0）上4个吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出每个吸附塔的工艺气体位置是通过11通道旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在不旋转下随着11通道旋转阀旋转过程中完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，即PSA4-1/2-1V/P操作模式，4个塔，有1~2个吸附塔始终处于吸附步骤，1次均压，抽真空解吸/真空冲洗，由此，从环境空气中连续地生产出满足深冷工段所需的进料气要求的净化空气产品气（PAG），其中，水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、1.0与0.1ppmv，净化空气产品气（PAG）收率大于等于75%。本实施例与实施例1比较，本实施例用抽真空（V）解吸与真空冲洗（VP）步骤替代及部分替代了实施例1中的逆放（D）常压解吸与常压冲洗（P）步骤，并且通过将11通道旋转阀旋转速度调配至ω₁=100~200s来对应于静止的圆环形旋转托盘及其4个吸附塔吸附与解吸的闭合循环操作过程，如此同样可以获得高纯度高收率的净化空气产品气（PAG），不过，脱CO₂深度比实施例1略低，收率也略低，但吸附剂再生更加彻底完全，使用寿命较长。

实施例3

如图3所示，在实施例1或/与2的基础上，将流出逆放气（D）为常压解吸气（D）或抽真空气（V）为解吸气（D）的解吸气（D）缓冲罐，经输送泵输送直接进入一个由2塔组成的变温吸附（TSA）净化装置，从装置中产出的空气作为循环气（CG），经循环泵输出，作为原料气（F）或终充气（FR）直接返回至FTrSRMPSA系统循环使用，进一步回收解吸气（D）中的有效空气组分，从TSA净化装置得到的再生解吸气，富集了其中的水、CO₂及碳氢有机物（CnHm），经过与作为再生载气的污氮冷热交换后，进一步冷凝得到较高沸点的水与碳氢有机物（CnHm）液体，进行有机物废水处理，得到的较低沸点的含有CO₂空气，或直接排放，或进入CO₂低温精馏工序，进一步回收有效空气组分，同时得到高纯度的CO₂液体产品，由此，从本案的FTrSRMPSA空气干燥与净化系统中所获得的净化空气产品气（PAG）的收率大于等于90%，同时还可以副产CO₂液体产品并实现零排放。

显而易见的，上面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，或在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，所述的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）系统是由n（3≤n≤20的自然整数）个装载有一种或多种吸附剂的轴向流固定床层吸附塔且安置在一个以旋转速度（ω₂，秒（s）为单位）的圆环形旋转托盘上的吸附塔、有m（5≤m≤36的自然整数）个通道并安置在圆环形旋转托盘中央以旋转速度（ω₁，秒（s）为单位）旋转的多通道旋转阀、多通道旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形托盘内置管道至吸附塔上下与多通道旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形旋转托盘及多通道旋转阀旋转方向及其调控其旋转速度（ω₁与ω₂）的驱动机构、缓冲罐、加热器/冷却器、真空泵/或压缩机所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其特征在于，吸附塔进出口与m通道旋转阀进出口连接的管道是通过预设在圆环形旋转托盘的内置管道相连形成工艺管道且与m通道旋转阀通道数m相同，进出FTrSRMPSA系统物料气体的位置是由m通道旋转阀旋转的通道加以分配来固定，其物料气体包括空气为原料气（F）、净化空气为产品气（PAG）、冲洗气（P）、终充气（FR）以及逆放（D）气或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）组成的解吸气（D），并相应的连接包括缓冲罐（器）、加热器/冷却器/压缩机/抽真空泵/循环泵在内的设备，由m通道旋转阀进出口与吸附塔进出口之间通过圆环形旋转托盘中内置管道连接的工艺管道中工艺气体流动的位置是移动变化的，工艺气体是在FTrSRMPSA系统内流动，包括原料气（F）、净化空气产品气（PAG）、冲洗气（P）、均压降气（ED）、顺放气（PP）\逆放气（D）气或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）组成的解吸气（D）、均压升气（ER）及终充气（FR），具体的空气干燥与净化的吸附与解吸的循环过程为，来自FTrSRMPSA系统外的原料气空气（F），经过加热器加热至60~120℃、经鼓风机或压缩机增压至0.3~2.0MPa，进入m通道旋转阀中的原料气（F）通道进口，并经m通道旋转阀原料气（F）通道及出口、圆环形旋转托盘内置管道及圆环形旋转托盘上对应的处于吸附状态的一个或多个轴向流固定床吸附塔进口连接的工艺管道，从吸附塔底部进入进行吸附（A），经过m通道旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）之间的调控匹配连续地步进，从吸附塔顶部流出的非吸附相气体正好经工艺管道进入m通道旋转阀净化空气产品气（PAG）通道，并从m通道旋转阀净化空气产品气（PAG）通道流出进入净化空气产品气（PAG）缓冲罐后输出，经与来自深冷污氮为冲洗气（P）热交换降温至5~25℃后进入到后续的深冷工段，净化空气产品气中的水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、1.0与0.1ppmv，满足进入深冷工段的质量要求，处于吸附状态的吸附塔在完成吸附（A）步骤后，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘继续旋转步进，结束吸附（A）步骤的吸附塔进入顺放（PP）与均压降（ED）步骤，顺放（PP）步骤流出的顺放气（PP）作为冲洗气（P）流经圆环形旋转托盘内置管道、m通道旋转阀顺放气（PP）通道、圆环形旋转托盘其它内置管道以及其它处于冲洗（P）步骤的吸附塔进行冲洗（P），结束顺放（PP）步骤的吸附塔，随后对另一个处于均压升（ER）状态的吸附塔通过系统内的工艺管道进行均压降（ED），结束均压降（ED）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘持续地旋转步进而进入逆放（D）或/与抽真空（V）或/与冲洗（P）步骤，从吸附塔流出的逆放气（D）或/与抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）所形成的解吸气（D），流经圆环形旋转托盘内置管道以及m通道旋转阀逆放气（D）/抽真空气（V）/冲洗废气（PW）通道及其出口端流出所形成的解吸气（D）进入解吸气（D）缓冲罐输出，或经变温吸附（TSA）净化后作为循环气（CG）返回空气原料气（F）循环使用，所得到的净化空气产品气（PAG）收率大于等于90%，或直接排放，所得到的净化空气产品气（PAG）收率大于等于75%，结束逆放（D）或/与抽真空（V）或/与冲洗（P）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘连续不断地旋转步进而进入均压升（ER）及/或等待（-）步骤，从处于均压降（ED）步骤的吸附塔流出并经圆环形旋转托盘内置管道及m通道旋转阀均压降气（ED）通道而进入处于均压升（ER）步骤的吸附塔进行均压，使得处于均压升（ER）步骤的吸附塔内的压力与处于均压降（ED）步骤的吸附塔内的压力相等为止，结束均压升（ER）或/与等待区（-）步骤的吸附塔，随着m通道旋转阀与圆环形旋转托盘进一步连续旋转而进入终充（FR）步骤，来自系统外的终充气（FR）流经m通道旋转阀终充气（FR）通道与圆环形旋转托盘内置管道进入吸附塔进行充压直至吸附塔内的压力达到吸附（A）步骤所需的吸附压力为止，即，吸附塔的操作经历了由吸附（A）-顺放（PP）/均压降（ED）-逆放（D）/抽真空（V）-冲洗（P）-均压升（ER）/等待（-）-终充（FR）步骤构成的吸附与解吸的循环过程，并准备下一轮吸附与解吸的循环操作，其中，每一个吸附塔或进行一个步骤或多个步骤且进行每一步骤，均通过旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）之间的调控匹配，使得旋转中的m通道旋转阀中m个通道与圆环形旋转托盘旋转中的n个吸附塔吸附与解吸的循环操作中的时序表首尾连接成圆，并完整地形成变压吸附（PSA）吸附与解吸过程的操作循环性，所有的物料气体及工艺气体被均匀交替地分布在系统中的m通道旋转阀中m个圆通道与圆环形旋转托盘中内置管道及各个吸附塔内，并将一个循环周期的变压吸附（PSA）通过旋转的旋转阀（ω₁）与接通的相应旋转的圆环形旋转托盘（ω₂）上吸附塔分别同时进行吸附与解吸过程中的各个步骤，进出吸附塔的工艺气体位置是通过旋转阀旋转方向及旋转速度（ω₁）与圆环形旋转托盘旋转方向及旋转速度（ω₂）匹配而不断地变化，使得每个吸附塔重复吸附与解吸步骤，相当于每个固定床吸附塔在m通道旋转阀与圆环形旋转托盘旋转的同时完成各自的吸附与解吸步骤，进而形成了“模拟旋转移动床”的变压吸附过程，由此，从空气中获得的净化空气（PAG），其中的水、CO₂及碳氢有机物（CnHm）的含量分别为小于等于0.1、1.0与0.1ppmv，满足进入深冷工段的质量要求，净化空气（PAG）的收率大于等于75%或90% 1。

2.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的m通道旋转阀及圆环形旋转托盘旋转方向及其调控其旋转速度（ω₁与ω₂）之间的调控匹配，包括，1）同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，2）同向异步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁＞ω₂或ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=0或ω₁=0/ω₂≠0，3）异向同步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，4）异向异步，顺时针/逆时针或逆时针/顺时针的异向旋转，且，ω₁＞ω₂或ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=0或ω₁=0/ω₂≠0，优选的，同向同步，顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁=ω₂/≠0，与，同向异步中的顺时针或逆时针方向的同向旋转，且，ω₁＜ω₂或ω₁≠0/ω₂=02。

3.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的均压降（ED）与均压升（ER）次数，最多次数为2，最少次数为1，且，吸附操作压力大于等于0.3~0.4MPa3。

4.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的冲洗气（P），或来自系统外的冷箱中的低压塔流出的且经过换热的污氮，或来自系统内的处于顺放（PP）步骤流出的顺放气（PP），或来自系统外的净化空气产品气（PAG），或来自抽真空（V）步骤后期的抽真空气（V）及冲洗废气（PW）形成的解吸气（D）经变温吸附（TSA）净化后并经循环泵及增压后形成的循环气（CG），通过m通道旋转阀通道（槽道）中一个或多个的开孔实现分批次进行冲洗，开孔数至多为3个，优选的，来自系统外的冷箱中的低压塔流出的且经过换热的污氮为冲洗气（P），保证净化空气产品气（PAG）干燥与净化深度与收率4。

5.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的逆放（D）步骤采用抽真空方式进行解吸，增设的真空泵，或与解吸气（D）流出m通道旋转阀的物流管道相连，或与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门，优选的与圆环形旋转托盘上的吸附塔出口端连接的外置管道直接相连且在外置管道上设有控制阀门5。

6.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的终充气（FR），或来自系统外的空气原料（F），或净化空气产品气（PAG），或来自抽真空（V）步骤后期的抽真空气（V）及冲洗废气（PW）形成的解吸气（D）经变温吸附（TSA）净化后并经循环泵及增压后形成的循环气（CG），优选的采用原料空气（F）作为终充气（FR）6。

7.如权利要求1所述的一种空气干燥与净化的全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）方法，其特征在于，所述的FTrSRMPSA系统的固定床吸附塔的高径比为2~5，吸附塔中装载有，或活性氧化铝，或硅胶，或分子筛，或高分子有机物或碳纤维或以硅酸盐纤维为基材制成的复合颗粒状吸附剂。

8.优选的，含高硅的活性氧化铝、小孔径硅胶、13X分子筛组合的复合颗粒状吸附剂，或高分子有机物或碳纤维或以硅酸盐纤维（含氟化硅、陶瓷与玻璃纤维）为基材制成的复合吸附剂7。

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