CN201030283Y - 一种变压吸附气体分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种变压吸附气体分离装置，其主体由左吸附器、右吸附器、进气管路、总进气阀、左进气阀、右进气阀、上均压管路、左上均压阀、右上均压阀、下均压管路、左下均压阀、右下均压阀、出气管路、出气阀、排气管路、左排气阀、右排气阀及回收管路连接而成，其采用“上部进气、下部出气”的结构方式，即用于输入压缩空气的进气口设置于吸附器的上端，而用于输出产品气体的出气口设置于吸附器的下端，具有吸附剂不易粉碎、更换方便、维护简单的优点。

Description

一种变压吸附气体分离装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种气体分离装置，尤其是指一种采用变压吸附原理来分离气体的气体分离装置。

【背景技术】

由于具有能耗低、操作方便、可靠性高、自动化程度高及环境效益好等诸多优点，变压吸附(Pressure Swing Adsorption；PSA)气体分离技术在工业上得到了广泛应用，已逐步成为一种主要的气体分离技术。常见的PSA气体分离装置采用两个以并联方式设置的、内装填有吸附剂的吸附器，两个吸附器通过管路和控制阀而连接，一个吸附器进行吸附产气的同时，另一个吸附器进行吸解再生，如此交替循环，而可连续分离生成产品气体，一般采用“下部进气、上部出气”的结构方式，即用于输入压缩空气的进气口设置于吸附器的下端，而用于输出产品气体的出气口设置于吸附器的上端。例如专利号为ZL99101651.3、专利号为ZL98215364.3的专利文献所公开的PSA气体分离装置，均采用上述的“下部进气、上部出气”的结构。该结构类型的PSA气体分离装置存在着如下缺点：1、吸附器中的吸附剂容易造成粉碎而影响装置的技术指标，由于压缩空气从吸附器下部向上部流动，对吸附剂产生向上的推动力，推动力与吸附剂本身所具有的重力方向相反，而在两个力的作用下，吸附剂容易磨擦而导致粉碎；2、吸附剂的更换不方便、维护较为麻烦，即使微量的油雾污染也将导致吸附剂失去功效，而压缩空气中的油不可能处理到无，在使用一段时间后，吸附器中最接近进气口的吸附剂会被油污染，必需进行更换，而在更换时，需将吸附器拆下并倒置后才能对其中吸附剂进行更换。

【发明内容】

本实用新型的目的在于克服现有变压吸附气体分离装置所存在的缺点，提供一种吸附剂不易粉碎、更换方便、维护简单的变压吸附气体分离装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种变压吸附气体分离装置，包括以并联方式设置的内填装有吸附剂的左吸附器和右吸附器，设置有总进气阀的进气管路分两路并通过左进气阀、右进气阀而分别连通接入所述左吸附器上端的进气口、右吸附器上端的进气口，所述左吸附器下端的出气口和所述右吸附器下端的出气口之间通过设置有左下均压阀、右下均压阀的下均压管路连通，所述左吸附器上端的进气口和所述右吸附器上端的进气口之间通过设置有左上均压阀、右上均压阀的上均压管路连通，设置有出气阀的出气管路连通接入于所述下均压管路的左下均压阀和右下均压阀之间，所述左吸附器上端的进气口、右吸附器上端的进气口分别通过左排气阀、右排气阀而连通排气管路。

上述变压吸附气体分离装置中，所述上均压管路位于左上均压阀和右上均压阀之间处与所述下均压管路位于左下均压阀和右下均压阀之间处连通设置有回收管路。

上述变压吸附气体分离装置中，所述排气管路的出口处设置有消音器。

上述变压吸附气体分离装置中，所述左吸附器上端的出气口、右吸附器上端的出气口连通接入有设置有吹气阀的吹气管路。

相比于常见的变压吸附气体分离装置，本实用新型的有益效果在于：其采用“上部进气、下部出气”的结构方式，即用于输入压缩空气的进气口设置于吸附器的上端，而用于输出产品气体的出气口设置于吸附器的下端，压缩空气从吸附器上部向下部流动，对吸附剂产生向下的推动力，推动力与吸附剂本身的重力方向一致，避免了两个力的对向而造成吸附剂磨擦而发生粉碎；当吸附剂被油污染时，只需将吸附器的顶盖打开即可对最上面的部分吸附剂进行更换，便于操作、维护简单；通过在上均压管路和下均压管路之间连通接入回收管路，使得吸附器下层的纯度最高的气体可送至另一吸附器中加以回收，可进一步提高气体的回收率和降低能耗，且其在结构上只需增加一路回收管路，而无需增加控制阀，其结构简单，有利于成本的降低。

【附图说明】

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型变压吸附气体分离装置的结构示意图。

【具体实施方式】

参考图1所示，本实用新型所公开的变压吸附气体分离装置包括以并联方式设置的内填装有吸附剂的左吸附器10和右吸附器12，根据所要分离出的气体的不同而填装不同的吸附剂，一般地，如用于分离出氮气，则使用碳分子筛作为吸附剂，如用于分离出氧气，则使用沸石分子筛作为吸附剂。设置有总进气阀14的进气管路16分两路并通过左进气阀18、右进气阀20而分别连通接入左吸附器10上端的进气口、右吸附器12上端的进气口，左吸附器10下端的出气口和右吸附器12下端的出气口之间通过设置有左下均压阀22、右下均压阀24的下均压管路26连通，左吸附器10上端的进气口和右吸附器12上端的进气口之间通过设置有左上均压阀28、右上均压阀30的上均压管路32连通，设置有出气阀34的出气管路36连通接入于下均压管路26的左下均压阀22和右下均压阀24之间，左吸附器10上端的进气口、右吸附器12上端的进气口分别通过左排气阀38、右排气阀40而连通排气管路42，下均压管路26位于左下均压阀22和右下均压阀24之间处与上均压管路32位于左上均压阀28和右上均压阀30之间处连通设置有回收管路44。排气管路42的出口处设置有消音器46，左吸附器10下端的出气口、右吸附器12下端的出气口连通接入有设置有吹气阀48的吹气管路50。

工作时，已经过除尘、除油、干燥等处理后的储存于空气罐52的压缩空气经由总进气阀14、左进气阀18进入左吸附器10，经升压吸附，产品气体通过左下均压阀22、出气阀34而存储于储气罐54中；左吸附器10吸附结束后，导通左下均压阀22和右上均压阀30，将左吸附器10下层的纯度最高的气体经由回收管路44压送入右吸附器12中以回收；随后，导通下均压管路26和上均压管路32，对左、右吸附器均压，均压完毕后，开启总进气阀14、右进气阀20而将压缩空气送入右吸附器12中进行变压吸附，同时，导通左排气阀38和吹气阀48，以排出左吸附器10中的残余气体；而当右吸附器12吸附结束后，即导通右下均压阀24和左上均压阀28，将右吸附器12下层的纯度最高的气体经由回收管路44压送入左吸附器10中以回收。如此交替循环，而分离出产品气体。

本实用新型采用“上部进气、下部出气”的结构方式，即用于输入压缩空气的进气口设置于吸附器的上端，而用于输出产品气体的出气口设置于吸附器的下端，压缩空气从吸附器上部向下部流动，对吸附剂产生向下的推动力，推动力与吸附剂本身的重力方向一致，避免了两个力的对向而造成吸附剂磨擦而发生粉碎；当吸附剂被油污染时，只需将吸附器的顶盖打开即可对最上面的部分吸附剂进行更换，便于操作、维护简单；通过在上均压管路和下均压管路之间连通接入回收管路，使得吸附器下层的纯度最高的气体可送至另一吸附器中加以回收，相比于现有的从吸附器中层回收气体的PSA气体分离装置，进一步提高气体的回收率和降低能耗，且本实用新型在结构上只需增加一路回收管路，而无需增加控制阀，其结构简单，有利于成本的降低。

Claims (4)

1.一种变压吸附气体分离装置，包括以并联方式设置的内填装有吸附剂的左吸附器和右吸附器，其特征在于：设置有总进气阀的进气管路分两路并通过左进气阀、右进气阀而分别连通接入所述左吸附器上端的进气口、右吸附器上端的进气口，所述左吸附器下端的出气口和所述右吸附器下端的出气口之间通过设置有左下均压阀、右下均压阀的下均压管路连通，所述左吸附器上端的进气口和所述右吸附器上端的进气口之间通过设置有左上均压阀、右上均压阀的上均压管路连通，设置有出气阀的出气管路连通接入于所述下均压管路的左下均压阀和右下均压阀之间，所述左吸附器上端的进气口、右吸附器上端的进气口分别通过左排气阀、右排气阀而连通排气管路。

2.如权利要求1所述的变压吸附气体分离装置，其特征在于：所述上均压管路位于左上均压阀和右上均压阀之间处与所述下均压管路位于左下均压阀和右下均压阀之间处连通设置有回收管路。

3.如权利要求2所述的变压吸附气体分离装置，其特征在于：所述排气管路的出口处设置有消音器。

4.如权利要求3所述的变压吸附气体分离装置，其特征在于：所述左吸附器下端的出气口、右吸附器下端的出气口连通接入有设置有吹气阀的吹气管路。

Images