CN1872391A - 用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 - Google Patents
用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1872391A CN1872391A CN 200510073410 CN200510073410A CN1872391A CN 1872391 A CN1872391 A CN 1872391A CN 200510073410 CN200510073410 CN 200510073410 CN 200510073410 A CN200510073410 A CN 200510073410A CN 1872391 A CN1872391 A CN 1872391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- adsorption tower
- valve
- electrically
- separation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统，其包括一个吸附塔、一个气体储罐，吸附塔的内部填充分子筛，吸附塔的气体输入口通过管路连接有空气输入过滤装置，吸附塔的气体输出口分为两路，一路经由电控阀和单向阀的串联回路连接于所述气体储罐，另一路经由电控阀连接于所述气体储罐，在所述吸附塔的气体输入口还连接有解吸装置。该单塔空气分离系统还包括一个均压储罐，该均压储罐经由并联的电控阀与所述吸附塔的气体输出口连接。该系统仅需要一个吸附塔就能够实现高纯度分离空气，提取富氧、富氮或无病毒且含富氧的洁净空气。
Description
技术领域
本发明涉及一种从空气中提取富氧、富氮或无病毒且含富氧的洁净空气的单塔空气分离系统。
技术背景
传统的用于进行空气分离的变压吸附装置，为了获得纯度较高的氧气或氮气，一般都采用多个吸附塔的结构。如通常采用的两个吸附塔为一组，当其中的一个吸附塔处于吸附状态时，另一个吸附塔则处于再吸附准备过程。这样通过两个吸附塔之间的交替吸附，提高空气分离的程度。但是这种结构由于吸附塔设置多，因此不仅增加了每个吸附塔的附属设备，从而增加结构上的复杂性，而且也由于各个吸附塔之间工作上存在着相互影响、相互制约的关系，因此造成整个的控制流程相当复杂，且生产不够稳定。另外两个吸附塔交替工作，始终有一个吸附塔长时间闲置，从而造成了一定的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种仅需要一个吸附塔就能够实现高纯度分离空气，提取富氧、富氮或无病毒且含富氧的洁净空气的单塔空气分离系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统，其特征在于：包括一个吸附塔、一个气体储罐，吸附塔的内部填充分子筛，吸附塔的气体输入口通过管路连接有空气输入过滤装置，吸附塔的气体输出口分为两路，一路经由电控阀和单向阀的串联回路连接于所述气体储罐，另一路经由电控阀连接于所述气体储罐，在所述吸附塔的气体输入口还连接有解吸装置。
采用上述技术方案，本发明只需采用一个吸附塔，再配备一个气体储罐以及相应的阀控装置、空气过滤装置以及解吸装置，就能够具有双(多)塔变压吸附工艺特征和性能，实现单塔变压吸附的多次吸附和反吹过程，从而获得高纯度产品。同时它相对于双(多)塔变压吸附工艺又使工艺简化，设备及辅助设备均相应减少，因此使整个系统结构简单、操作控制流程简单、系统稳定性好、生产成本大大降低，其可用于提取富氧、富氮或无病毒且含富氧的洁净空气。
该单塔空气分离系统还包括一个均压储罐，该均压储罐经由并联的电控阀与所述吸附塔的气体输出口连接。均压储罐可以起到均压作用，减少解吸气体的排放量，避免能源的浪费，同时可以使输出气体纯度增加，还能减少管路中的压力脉动，使输出气体的压力更为稳定。
所述吸附塔内填充的分子筛可以为制氮分子筛。从吸附塔输出富氮气体。
所述吸附塔内填充的分子筛也可以为制氧分子筛。从吸附塔输出富氧气体。
所述解吸装置可以为常压解吸装置，该常压解吸装置为一电控解吸阀。电控阀输出端可以将解吸的气体直接排放到大气，在吸附塔填充制氮分子筛时，也可从电磁解吸阀输出端输出富含氧且洁净的空气。
所述解吸装置也可以为真空解吸装置，该真空解吸装置由电控解吸阀和真空泵构成，电控解吸阀与真空泵通过管路串联连接。真空解吸可以使解吸效果更佳。
所述空气输入过滤装置包括依次串联连接的空气压缩机、过滤器、冷干机、过滤器和、电控阀及单向阀，单向阀的输出端连接于吸附塔的气体输入端。
在所述过滤器和电控阀之间设有支路，该支路上设有电控阀。从该电控阀的输出端可以直接输出洁净的空气。
附图说明
图1为本发明单塔空气分离系统的布置示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所提供的单塔空气分离系统的主要特征是采取了一个吸附塔A、一个均压储罐B、一个气体储罐C及阀组、解吸装置、空气输入过滤装置构成一个完整的单塔空气分离系统。
参考附图1所述空气输入过滤装置由空气压缩机1、过滤器2、冷干机3、过滤器4和5、电控阀6以及单向阀7，它们按照所列顺序通过管路串联连接，所述单向阀7与吸附塔A气体输入端连通。所述过滤器5和电控阀之间设有支路，该支路上设有电控阀8，电控阀8可与洁净空气需求端相连，用于输出洁净空气。
所述阀组包括单向阀17、电控阀13～16。吸附塔A的气体输出口分为两路，一路经由电控阀16和单向阀17的串联回路连接于所述气体储罐C，另一路经由电控阀15连接于所述气体储罐C。此外，在吸附塔A的气体输出口还连接电控阀13、14，并联设置的电控阀13、14一端与所述吸附塔A的气体输出口连接，另一端与均压储罐B连接，用于均匀储罐B的气体输入、输出控制。
所述解吸装置包括常压解吸装置和真空解吸装置。
所述常压解吸装置可以为电控解吸阀10，所述电控解吸阀10的一端通过管路与吸附塔A的气体输入口连接，其另一端根据需要或连通大气，或连接于富氧洁净空气接收装置。
所述真空解吸装置可以由电控解吸阀11和真空泵12构成，所述电控解吸阀11和真空泵12通过管路串联连接。所述电控解吸阀11的一端连接吸附塔A的气体输入口，所述真空泵12的一端或与大气连通，或者根据需要与收集富氧洁净空气的空气接收装置相连。
下面将详细阐述本发明所提供的单塔空气分离系统的工作过程。
一、气源部分
1、气体露点：本发明所采用的单塔变压吸附装置的气源系统，采用专利ZL92236007.3的技术，即露点≤-45℃。
2、气体温度：为15℃-20℃。
3、吸附压力：a、常压解吸时压力为0.6-0.8Mpa；
b、真空解吸时压力为0.3-0.6Mpa。
4、在保证压力降不大于0.05Mpa的前提下，应增加精密过滤器以便将空气中的油、水及其它杂质除掉，以便使露点尽量降低。
二、空气分离工艺流程
1、制取富氮
将吸附塔A内填充制氮分子筛。
空气经空气过滤装置压缩，过滤冷干被净化后，电控阀6开，这时空气经电控阀6进入吸附塔A开始进行空气吸附分离。当吸附塔A内部压力大于等于0.6Mpa时，电控阀16开，富氮经电控阀16和单向阀17进入气体储罐C。塔A的吸附时间控制在80秒-120秒之间，当吸附塔A吸附完毕，电控阀6和电控阀16关闭，同时电控阀13打开，吸附塔A内部的气体进入均压储罐B内，此过程称为均压。均压时间一般控制在1-3秒钟内。均压结束后，电控阀13关闭，同时电控解吸阀10打开，吸附塔内的气体被释放到大气中，此过程称为常压解吸。由于常压解吸不如真空解吸那样分离获得的气体纯度高，因此还可以增设了真空解吸装置。吸附塔A解吸8秒钟后，电控解吸阀10或电控解吸阀11关闭，电控阀15打开，气体储罐C内的富氮进入吸附塔A内，此过程称为吹扫(或反吹)，其目的是将将吸附塔A内部的自由空间的气体排净，并将制氮分子筛上的结晶孔内氧分子排净，从而恢复分子筛的吸附能力。反吹时间为0.5-0.8秒。然后将电控阀14打开，均压储罐B内气体进入吸附塔A，同时电控阀6打开引入新鲜空气，这样就开始了周期吸附循环，富氮不断的被提取并送入气体储罐C。如果打开设置于气体储罐C上的截止阀19，即可获得富氮。
2、制取富氧
将吸附塔A内填充制氧分子筛。
制取富氧和制取富氮，在单塔变压吸附气体分离的方法中其工艺流程完全相同，它们的区别仅仅在于：气耗比不同，就是说，制取富氧时消耗的空气量远远大于制取富氮(因为空气中氮占78％，氧占20.9％)，因此制取富氧的气耗比一般在1∶6以上，也就是说，要获得1m3/h的氧(氧浓度≥90％)，则需要空气量大于6m3/h。而制取富氮N2，则气耗比只需要1∶2.8(富氮浓度大于99.5％)。
3、对空气进行处理，制取无病毒且含富氧的洁净空气
制取无病毒且含富氧的洁净空气主要利用电控气动排气阀8配合电控解吸阀10(或电控解吸阀11)，同步工作。其详细工作流程为：将吸附塔A的内部填充制氮分子筛，采用制取富氮的工艺流程，吸附时间为35秒，解吸时间为28秒，吸附压力为0.3Mpa，利用电控解吸阀10(或电控解吸阀11)解吸，便可从电控解吸阀10输出端获取脉冲式含富氧35％以上的洁净空气。而打开电控排气阀8则可获得无病毒的洁净空气。另外在空气处理中，可以根据用户的选择不需要设置均压过程，即不需要采用均压储罐B和电控阀13、14。
Claims (8)
1.一种用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统，其特征在于：包括一个吸附塔、一个气体储罐，吸附塔的内部填充分子筛，吸附塔的气体输入口通过管路连接有空气输入过滤装置，吸附塔的气体输出口分为两路，一路经由电控阀(16)和单向阀(17)的串联回路连接于所述气体储罐，另一路经由电控阀(15)连接于所述气体储罐，在所述吸附塔的气体输入口还连接有解吸装置。
2.根据权利要求1所述的单塔空气分离系统，其特征在于：还包括一个均压储罐，该均压储罐经由并联的电控阀(13)、(14)与所述吸附塔的气体输出口连接。
3.根据权利要求2所述的单塔空气分离系统，其特征在于：所述吸附塔内填充的分子筛为制氮分子筛。
4.根据权利要求2所述的单塔空气分离系统，其特征在于：所述吸附塔内填充的分子筛为制氧分子筛。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的单塔空气分离系统，其特征在于：所述解吸装置为常压解吸装置，该常压解吸装置为一电控解吸阀。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的单塔空气分离系统，其特征在于：所述解吸装置为真空解吸装置，该真空解吸装置由电控解吸阀(11)和真空泵(12)构成，电控阀(11)与真空泵(12)通过管路串联连接。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的单塔空气分离系统，其特征在于：所述空气输入过滤装置包括依次串联连接的空气压缩机、过滤器(2)、冷干机(3)、过滤器(4)和(5)、电控阀(6)及单向阀(7)，单向阀(7)的输出端连接于吸附塔的气体输入端。
8.根据权利要求7所述的单塔空气分离系统，其特征在于：在所述过滤器(5)和电控阀(6)之间设有支路，该支路上设有电控阀(8)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510073410 CN1872391A (zh) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | 用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510073410 CN1872391A (zh) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | 用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1872391A true CN1872391A (zh) | 2006-12-06 |
Family
ID=37483090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510073410 Pending CN1872391A (zh) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | 用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1872391A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105858613A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 珠海辉钰医疗科技有限公司 | 一种低压风机制氧系统 |
| CN105858615A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 珠海辉钰医疗科技有限公司 | 一种桥式低压风机制氧系统 |
| CN107973277A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-01 | 靳玉乾 | 制氧装置及制氧设备 |
| CN113041778A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 江苏恩铭机电科技有限公司 | 一种低露点压缩空气净化装置的吸附塔 |
-
2005
- 2005-05-30 CN CN 200510073410 patent/CN1872391A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105858613A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 珠海辉钰医疗科技有限公司 | 一种低压风机制氧系统 |
| CN105858615A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 珠海辉钰医疗科技有限公司 | 一种桥式低压风机制氧系统 |
| CN107973277A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-01 | 靳玉乾 | 制氧装置及制氧设备 |
| CN113041778A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 江苏恩铭机电科技有限公司 | 一种低露点压缩空气净化装置的吸附塔 |
| CN113041778B (zh) * | 2021-03-24 | 2021-12-17 | 江苏恩铭机电科技有限公司 | 一种低露点压缩空气净化装置的吸附塔 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85953C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en syreprodukt med en renhetsgrad av 95% fraon omgivande luft. | |
| KR100254295B1 (ko) | 단일 흡착 베드를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| US6475265B1 (en) | Pressure swing adsorption method for production of an oxygen-enriched gas | |
| CN1051475C (zh) | 变压吸附法 | |
| EP0758625B1 (en) | Method of recovering oxygen-rich gas | |
| US5906674A (en) | Process and apparatus for separating gas mixtures | |
| EP1371407A2 (en) | Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal | |
| US6045603A (en) | Two phase pressure swing adsorption process | |
| KR20080066973A (ko) | 산소 생산을 위한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| KR100838166B1 (ko) | 가스 분리 방법 및 그 장치 | |
| JPS60200805A (ja) | 僅かなアルゴン含量の酸素を空気から獲得するための方法 | |
| CN101961591A (zh) | 多循环常温空气分离系统和方法 | |
| CN85103557A (zh) | 变压吸附法富集煤矿瓦斯气中甲烷 | |
| JPS63143921A (ja) | 圧力変動利用混合ガス分離装置 | |
| CN108236829B (zh) | 从含co2原料气中分离高纯度co2的方法及装置 | |
| CN101049911A (zh) | 六塔吸附制氧方法 | |
| CN1872391A (zh) | 用于吸附、分离空气的单塔空气分离系统 | |
| CN201930684U (zh) | 氧氩混合气非深冷变压吸附分离装置 | |
| CN113184850A (zh) | 一种高纯度二氧化碳气体提纯方法及其装置 | |
| CN1470312A (zh) | 单塔变压吸附空气分离的方法 | |
| CN214780753U (zh) | 一种基于耦合分离技术制取高纯度氧气的装置 | |
| CN214780752U (zh) | 一种基于耦合分离技术的制氧装置 | |
| CN112744789B (zh) | 一种基于耦合分离技术的制氧方法及其装置 | |
| RU196293U1 (ru) | Портативный мембранно-адсорбцонный концентратор кислорода | |
| CN215161044U (zh) | 一种高纯度二氧化碳气体提纯装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20061206 |