CN203529931U - 一种从空气中制取氧气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于混合气体分离技术领域，具体为一种从空气中制取氧气的装置。本装置包括：左排气管组，左右气流分配盘，吸附筒，大链轮，进气管组，电机，小链轮等；吸附筒是一个装填了制氧分子筛的吸附管组成的可旋转的吸附转鼓；左气流分配盘内设置有对吸附筒内各吸附器进行均压、反清洗，并可连续输出氧气的与左排气管组相连通的机构；右气流分配盘内设置有对吸附筒内各吸附器进行吸附、解吸，与右进气管组相连通的机构；电机、小链轮和大链轮组成使吸附筒回转的动力传动装置。本实用新型通过设计的旋转的吸附转鼓、固定的分气盘等共同完成吸附解吸循环，摈弃了传统变压吸附的阀控系统，可连续制氧，过程简单、效率高、能耗低。
Description
技术领域
本实用新型属于混合气体分离技术领域，具体涉及一种从空气中制取氧气的装置。
背景技术
变压吸附空分制氧始创于20世纪60年代初，并于70年代实现工业化生产。在此之前,传统的工业空分装置大部分采用深冷法。随着CaX和LiX等高吸附分离性能的沸石分子筛的相继开发利用和工艺流程的改进，使得变压吸附空分技术得到迅速地发展，与深冷法装置相比，PSA过程具有启动时间短和开停车方便、能耗较小和运行成本低、自动化程度高和维护简单、占地面积小和土建费用低等特点。在不需要高纯氧的中小规模(小于330吨/天，相当于10000 Nm3/hr. )氧气生产中比深冷法更具有竞争力。
变压吸附气体分离技术的核心是吸附剂，其性能直接影响最终分离的效果，同时，吸附分离工艺循环也直接影响吸附分离的效率，传统的变压吸附制氧大都采用固定床，有单塔、双塔、三塔，甚至更多吸附塔组成的复杂变压吸附系统，随着塔器的增多，通常可取得更高的回收率，但是，与此同时，控制流体切换的阀门也将成倍的增加，这不仅将导致系统的造价上升，故障率也随之上升，这将直接制约着变压吸附的应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种效率高、能耗低，可连续从空气中制取氧气的装置。
本实用新型提供的可连续从空气中制取氧气的装置，包括：左排气管组1，左气流分配盘2，左轴承座3，吸附筒4，大链轮5，右轴承座6，右气流分配盘7，进气管组8，电机9，轴承座10，小链轮11；其中，所述吸附筒4是一个由3～15个装满制氧分子筛的吸附器组成的可旋转的鼓；左轴承座3和右轴承座6对称，分设于吸附筒4左右两侧，用于支撑吸附筒4回转；左气流分配盘2和右气流分配盘7，分设于左轴承座3和右轴承座6的外侧，左气流分配盘2右侧与吸附筒4的左侧连通，左侧与左排气管组1连通；右气流分配盘7的左侧与吸附筒4的右侧连通，右侧与进气管组8连通；左气流分配盘2为对吸附筒4内各吸附器进行均压、反清洗，并可连续输出氧气的，并与左排气管组1相连通的机构；右气流分配盘7为对吸附筒4内各吸附器进行连续进料吸附、解吸，并与右进气管组相连通的机构；大链轮5环绕于吸附筒4中间，小链轮11 与大链轮5链接，电机9输出轴与小链轮11的主轴连接，轴承座10提供小链轮11的支撑，电机9、小链轮11和大链轮5组成使吸附筒4回转的动力传动装置。其结构如图1所示。
本实用新型中，吸附筒4优选采用3～15个装满制氧分子筛的吸附器组成一个旋转的转鼓；如图2，是一个由12个装满制氧分子筛的吸附器组成一个可旋转的吸附筒转鼓，安装有受气盘，与固定的左、右气流分配盘相连通。
本实用新型中，左气流分配盘2，右气流分配盘7，如图3结构，为固定的分配盘，其中，左气流分配盘2，是对吸附筒4内各吸附器进行均压、反清洗，并可连续输出氧气的，并与左排气管组1相连通的气流分配机构；右气流分配盘7，是对吸附筒4内各吸附器进行连续进料吸附、解吸，并与右进气管组相连通的气流分配机构。
本实用新型中，排气管组可传输经左气流分配盘2不断送入的来自旋转的吸附器内的气流，使旋转至均压、反冲洗与氧气输出的位置的吸附器连续的进行均压、反清洗并连续输出氧气。
本实用新型中，进气管组8可传输经右气流分配盘7不断送入的来自旋转的吸附器内的气流与接收原料气流，使旋转至吸附与解吸位置的吸附塔连续的进行吸附与解吸。
本实用新型中，吸附筒4通过从固定的右气流分配盘和安装在吸附筒上的旋转的受气盘依次接受来自进气管组8的原料空气进入吸附器，吸附氮气，氧气则通过安装在吸附筒上的旋转的受气盘和左气流分配盘从左排气管组1一端输出，吸附饱和的吸附器旋转到所设计的位置通过固定的右气流分配盘和安装在吸附筒上的旋转的受气盘自进气管组8与真空泵连接进行解吸，由此完成吸附、解吸。多个吸附器组成的吸附筒转鼓连续旋转，从而连续产出氧气，摈弃了传统变压吸附的阀控系统，可连续制氧，过程简单、效率高、能耗低。
本实用新型是通过如下方法制取氧气：
1、原料空气经过滤、升压至一定的压力后，经进气管组8的进气口、右气流分配盘7导入吸附筒4，完成吸附过程；
2、真空泵入口接入进气管组8的解吸气排出口，经解吸气排出口、右气流分配盘7，将吸附筒4吸附的氮气排出；
3、旋转的吸附筒4因右气流分配盘7不断的使旋转至吸附与解吸位置的吸附器完成吸附与解吸，使吸附筒4连续的进行吸附与解吸；
4、同时，旋转的吸附附筒4因左气流分配盘2不断的使旋转至均压、反冲洗与氧气输出的位置，使吸附筒4连续的进行均压、反清洗并连续输出氧气。
3～15个装满制氧分子筛的吸附器组成一个集成的、旋转的转鼓，分别进行如公知技术的变压吸附循环，吸附、均压、清洗、解吸，再吸附、均压、清洗、再解吸，如此循环往复，连续旋转的转鼓，连续吸附、解吸产氧，形成连续的输出产品氧气。
本实用新型的制氧装置，通过设计的旋转的吸附转鼓、固定的分气盘与安装在单元吸附器上的受气盘、必要的密封件等共同完成吸附解吸循环，摈弃了传统变压吸附的阀控系统，可连续制氧，过程简单、效率高、能耗低。
本实用新型优选用于VPSA/VSA连续制氧。
附图说明
图1是本实用新型的可连续从空气中制取氧气的装置结构图示。
图2是吸附筒结构图示。
图3是气流分配盘图示。
图中标号：1是左排气管组， 2是左气流分配盘， 3是左轴承座， 4是吸附筒，5是大链轮， 6是右轴承座，7是右气流分配盘，8是进气管组，9是电机，10是轴承座，11是小链轮；12是吸附器，13是受气盘。
具体实施方式
如图1所示的新型制氧装置：
1、原料空气经过滤、升压至一定的压力后，典型的，如35KPa，经进气口、右气流分配盘导入吸附筒，氮气被吸附，氧气则经由左气流分配盘导出被输出为产品氧气；
2、与此同时，部分吸附筒的吸附的氮气因右气流分配盘导出至解吸气排出口自外接的真空泵排出而使得吸附剂获得再生；
3、不断旋转的吸附筒因右气流分配盘不断的使旋转至吸附与解吸位置的吸附筒连续的进行吸附与解吸；
4、同时，不断旋转的吸附筒因左气流分配盘不断的使旋转至均压、反冲洗与氧气输出的位置而使得吸附筒连续的进行均压、反清洗并连续输出氧气；
5、3～15个装满制氧分子筛的吸附管组成一个集成的、旋转的转鼓，分别进行如公知技术的变压吸附循环，吸附、均压、清洗、解吸，再吸附、均压、清洗、再解吸，如此循环往复，连续旋转的转鼓，连续吸附解吸产氧，形成连续的输出产品氧气。
Claims (1)
1.一种从空气中制取氧气的装置，其特征在于，包括：左排气管组，左气流分配盘，左轴承座，吸附筒，大链轮，右轴承座，右气流分配盘，进气管组，电机，轴承座，小链轮；其中，所述吸附筒是一个由3～15个装满制氧分子筛的吸附器组成的可旋转的鼓；左轴承座和右轴承座对称，分设于吸附筒左右两侧，用于支撑吸附筒回转；左气流分配盘和右气流分配盘，分设于左轴承座和右轴承座的外侧，左气流分配盘右侧与吸附筒的左侧连通，左侧与左排气管组连通；右气流分配盘的左侧与吸附筒的右侧连通，右侧与进气管组连通；左气流分配盘为对吸附筒内各吸附器进行均压、反清洗，并可连续输出氧气的，并与左排气管组相连通的机构；右气流分配盘7为对吸附筒内各吸附器进行连续进料吸附、解吸，并与右进气管组相连通的机构；大链轮环绕于吸附筒中间，小链轮与大链轮链接，电机输出轴与小链轮的主轴连接，轴承座提供小链轮的支撑，电机、小链轮和大链轮组成使吸附筒回转的动力传动装置。
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| CN105498368A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-20 | 王琳 | 一种变压吸附制氧机净化器 |
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