CN208911747U

CN208911747U - 一种高温富氧烟气回收氧气系统

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Publication number: CN208911747U
Application number: CN201821230041.XU
Authority: CN
Inventors: 曾轲; 杨炯良; 李伟; 李振东; 胡学奎; 梁勇; 梁东
Original assignee: Chengdu Yi Zhi Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Yizhi Technology Co ltd
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2019-05-31
Anticipated expiration: 2028-08-01

Abstract

本实用新型公开了一种高温富氧烟气回收氧气系统，解决现有技术高温富氧烟气直接排放浪费资源的问题。本实用新型包括水洗系统A，冷水系统G，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E和变压吸附净化系统F；本实用新型可有效将高温富氧烟气中的氧气进行提纯再利用，节约资源，还可有效节约系统能耗，提高系统氧气回收率，降低氧气回收成本。

Description

一种高温富氧烟气回收氧气系统

技术领域

本实用新型涉及气体分离技术领域，具体涉及一种高温富氧烟气回收氧气系统。

背景技术

锂电池具有工作电压高、能量密度高、自放电效率低、循环寿命长、无记忆效应和环保等优点，因此广泛应用于生产生活中。中国专利CN201710774173.2中公开了一种锂电池材料生产方法：镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物混合，加入氨水等高温下制得前驱物，该前驱物再与锂的化合物混合均匀，置于富氧空气或纯氧气氛中混合烧结时，释放出二氧化碳，氢氧根分解生成水蒸气。在中国专利CN201710774173.2中公开了一种电池三元材料的制备方法：在前驱体与碳酸锂混合烧结时，二氧化碳大量释放并生成大量水蒸气，惰性气氛稀释和阻隔了氧气气氛。在锂电池生产燃烧过程中会产生剩余的富氧烟气，在传统的方式当中，一般是经环保处理后，作为废气处理，直接外排到大气中，未考虑将富氧烟气中的高浓度氧气提纯重复使用，导致在生产过程中氧气使用量大，能耗高，增加了混合烧结的生产成本，从而增加锂电池生产成本。

因此，设计一款将富氧混合气体进行高纯度氧气回收再利用的系统及回收方法，以降低锂电池生产成本，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高温富氧烟气回收氧气系统，可有效节约系统能耗，提高系统氧气回收率，降低氧气回收成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高温富氧烟气回收氧气系统，包括水洗系统A，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E，变压吸附净化系统F，以及冷水系统G；

所述水洗系统A的进气口连接有用于为所述水洗系统A内充入高温富氧烟气的进气管道P1，所述水洗系统A的出气口通过管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述压缩机组B的出气口通过管道P3与所述压缩机出口换热器C的热侧进气口连接，所述压缩机出口换热器C的热侧出气口通过管道P4与所述气液分离罐D的进口连接，所述气液分离罐D的顶部排气口通过管道P15与所述变温吸附干燥系统E的进气口连接，所述气液分离罐D的底部排水口连接有用于外排冷凝水的管道P16，所述变温吸附干燥系统E的出气口通过管道P5与所述变压吸附净化系统F的进气口连接，所述变压吸附净化系统F的出气口连接有用于产品气外输的管道P6；

所述冷水系统G包括冷水机组G1和低温换热器H，所述冷水机组G1的出水口分别通过管道P7和管道P11与所述低温换热器H的冷侧进水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧进水口连接，所述冷水机组G1的进水口分别通过管道P10和管道P12与所述低温换热器H的冷侧出水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧出水口连接，所述低温换热器H的热侧出水口通过管道P8与所述水洗系统A的进水口连接，所述低温换热器H的热侧进水口通过管道P9与所述水洗系统A的出水口连接。

具体地说，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

进一步地，所述变压吸附净化系统F与所述第一水洗塔A1的下部进气口通过管道P17连接，用于将所述变压吸附净化系统F内的逆放解吸气输送至所述第一水洗塔A1内。

进一步地，所述变温吸附干燥系统E为以吸附后的混合气为再生气的干燥系统。

进一步地，所述变温吸附干燥系统E为以吸附前的混合气为再生气的干燥系统。

进一步地，所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔冲洗再生变压吸附系统。

进一步地，所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔真空再生变压吸附系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型用于回收富氧混合气体中的氧气，对富氧混合气进行水洗降温、压缩冷凝、干燥、以及除二氧化碳。其中第一水洗塔A1常温水水洗降温去除混合气体中的粉尘颗粒物，避免后段低温水颗粒物的沉积对设备、管道造成的危害；第二水洗塔A2低温水水洗降温，减小混合气的状态体积流量同时减小了混合气中的水蒸气含量，降低了后段压缩功的能耗；压缩后再用低温冷凝，可减少后段干燥的除水负荷，减少了系统的总能耗；变压吸附除二氧化碳逆放过程中，被吸附的二氧化碳从吸附剂中解吸出来，逆放解吸气含部分氧气返回到水洗前端，增加了系统氧气回收率，同时提高了吸附剂使用效率，降低系统成本。

附图说明

图1为本实用新型高温富氧烟气回收氧气系统的系统框图。

图2为本发明实施例一中高温富氧烟气回收氧气系统的系统框图。

图3为本发明实施例一中变温吸附干燥系统E的系统框图。

图4为本发明实施例二中高温富氧烟气回收氧气系统的系统框图。

图5为本发明实施例二中变温吸附干燥系统E的系统框图。

图6为本发明实施例三中高温富氧烟气回收氧气系统的系统框图。

图7为本发明实施例三中变温吸附干燥系统E的系统框图。

图8为本发明实施例三中变压吸附净化系统F的系统框图。

图9为本发明实施例四中高温富氧烟气回收氧气系统的系统框图。

图10为本发明实施例四中变温吸附干燥系统E的系统框图。

图11为本发明实施例四中变压吸附净化系统F的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，本实用新型提供的一种高温富氧烟气回收氧气系统，包括水洗系统A，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E，变压吸附净化系统F，以及冷水系统G；

所述变压吸附净化系统F与所述第一水洗塔A1的下部进气口通过管道P17连接，用于将所述变压吸附净化系统F内的逆放解吸气输送至所述第一水洗塔A1内。所述变温吸附干燥系统E为以吸附后的混合气为再生气的干燥系统，或者所述变温吸附干燥系统E为以吸附前的混合气为再生气的干燥系统。所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔冲洗再生变压吸附系统。或者所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔真空再生变压吸附系统。

为了使本技术领域技术人员能够更好地理解本实用新型技术内容，特提供一下实施例进行进一步阐述。

实施例一

如图2所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统。它包括水洗系统A，冷水系统G，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E。

如图2所示，所述水洗系统A的进气口连接有用于为所述水洗系统A内充入高温富氧烟气的进气管道P1，所述水洗系统A的出气口通过管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述压缩机组B的出气口通过管道P3与所述压缩机出口换热器C的热侧进气口连接，所述压缩机出口换热器C的热侧出气口通过管道P4与所述气液分离罐D的进口连接，所述气液分离罐D的顶部排气口通过管道P15与所述变温吸附干燥系统E的进气口连接，所述气液分离罐D的底部排水口连接有用于外排冷凝水的管道P16，所述变温吸附干燥系统E的出气口连接有用于产品气外输的管道P6，所述变温吸附干燥系统E还连接有返回进气管道P1的管道P18；

如图2，所示所述冷水系统G包括冷水机组G1和低温换热器H，所述冷水机组G1的出水口分别通过管道P7和管道P11与所述低温换热器H的冷侧进水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧进水口连接，所述冷水机组G1的进水口分别通过管道P10和管道P12与所述低温换热器H的冷侧出水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧出水口连接，所述低温换热器H的热侧出水口通过管道P8与所述水洗系统A的进水口连接，所述低温换热器H的热侧进水口通过管道P9与所述水洗系统A的出水口连接。

如图2所示，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

如图3所示，所述变温吸附干燥系统E是以吸附后混合气为再生气的干燥系统，它包括吸附塔ET1、吸附塔ET2、加热器E101、进气总管EP1、干燥产品气总管EP2、外排气总管EP3。所述的进气总管EP1进气端与管道P15连接，所述的干燥产品气总管EP2出气端与管道P5连接，所述的外排气总管EP3出气端与管道P18连接。所述的进气总管EP1的出口端并联有进气切换阀EV11和进气切换阀EV21，进气切换阀EV11和进气切换阀EV21的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接。所述的外排气总管EP3的进气端并联有排气切换阀EV12和排气切换阀EV22，进排气切换阀EV12和排气切换阀EV22的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接。吸附塔ET1、吸附塔ET2顶部分别并联有再生气切换阀EV13、出气切换阀EV14和再生气切换阀EV23、出气切换阀EV24。所述的干燥产品气总管EP2的进气端并联有冷吹切换阀EV25、出气切换阀EV14、出气切换阀EV24和所述加热器E101进气端。加热器E101的出气端连接有热吹切换阀EV26，热吹切换阀EV26的另一端并联有冷吹切换阀EV25、再生气切换阀EV13和再生气切换阀EV23。

如图2、3所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统用于回收富氧混合气体中的氧气，对富氧混合气进行水洗降温、压缩冷凝、干燥、以及除二氧化碳。其中第一水洗塔A1常温水水洗降温去除混合气体中的粉尘颗粒物，避免后段低温水颗粒物的沉积对设备、管道造成的危害；第二水洗塔A2低温水水洗降温，减小混合气的状态体积流量同时减小了混合气中的水蒸气含量，降低了后段压缩功的能耗；压缩后再用低温冷凝，可减少后段干燥的除水负荷，减少了系统的总能耗；变压吸附除二氧化碳逆放过程中，被吸附的二氧化碳从吸附剂中解吸出来，逆放解吸气含部分氧气返回到水洗前端，增加了系统氧气回收率，同时提高了吸附剂使用效率，降低系统成本。

实施例二

如图4所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统。它包括水洗系统A，冷水系统G，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E。

如图4所示，所述水洗系统A的进气口连接有用于为所述水洗系统A内充入高温富氧烟气的进气管道P1，所述水洗系统A的出气口通过管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述压缩机组B的出气口通过管道P3与所述压缩机出口换热器C的热侧进气口连接，所述压缩机出口换热器C的热侧出气口通过管道P4与所述气液分离罐D的进口连接，所述气液分离罐D的顶部排气口通过管道P15与所述变温吸附干燥系统E的进气口连接，所述气液分离罐D的底部排水口连接有用于外排冷凝水的管道P16，所述变温吸附干燥系统E的出气口连接有用于产品气外输的管道P6；

如图4，所示所述冷水系统G包括冷水机组G1和低温换热器H，所述冷水机组G1的出水口分别通过管道P7和管道P11与所述低温换热器H的冷侧进水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧进水口连接，所述冷水机组G1的进水口分别通过管道P10和管道P12与所述低温换热器H的冷侧出水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧出水口连接，所述低温换热器H的热侧出水口通过管道P8与所述水洗系统A的进水口连接，所述低温换热器H的热侧进水口通过管道P9与所述水洗系统A的出水口连接。

如图4所示，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

如图5所示，所述变温吸附干燥系统E是以吸附前混合气为再生气的干燥系统，它包括吸附塔ET1、吸附塔ET2、预干燥塔ET3、加热器E101、冷凝器E102、气液分离器EV101、进气总管EP1、干燥产品气总管EP2；所述的进气总管EP1进气端与管道P15连接，所述的干燥产品气总管EP2出气端与管道P5连接；所述的进气总管EP1的出口端并联有进气切换阀EV11、进气切换阀EV21和进气切换阀EV31、切换阀EV33；进气切换阀EV11、进气切换阀EV21和进气切换阀EV31的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2和预干燥塔ET3顶部连接；吸附塔ET1、吸附塔ET2底部与出气切换阀EV14、出气切换阀EV24连接，出气切换阀EV14、出气切换阀EV24的另一端与干燥产品气总管EP2连接；预干燥塔ET3底部与加热器E101进气端连接，加热器E101出气端连接有切换阀EV13、切换阀EV23，切换阀EV13、切换阀EV23的另一端与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接；切换阀EV33的另一端并联有切换阀EV12、切换阀22、切换阀EV34，切换阀EV12、切换阀EV22的另一端与吸附塔ET1、吸附塔ET2顶部连接；切换阀EV34的另一端并联有切换阀EV32和冷凝器E102，冷凝器E102的另一端与气液分离罐EV101进气口连接，EV101的出气口与进气总管连接。

如图4、5所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统用于回收富氧混合气体中的氧气，对富氧混合气进行水洗降温、压缩冷凝、干燥、以及除二氧化碳。其中第一水洗塔A1常温水水洗降温去除混合气体中的粉尘颗粒物，避免后段低温水颗粒物的沉积对设备、管道造成的危害；第二水洗塔A2低温水水洗降温，减小混合气的状态体积流量同时减小了混合气中的水蒸气含量，降低了后段压缩功的能耗；压缩后再用低温冷凝，可减少后段干燥的除水负荷，减少了系统的总能耗；变压吸附除二氧化碳逆放过程中，被吸附的二氧化碳从吸附剂中解吸出来，逆放解吸气含部分氧气返回到水洗前端，增加了系统氧气回收率，同时提高了吸附剂使用效率，降低系统成本。

实施例三

如图6所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统。它包括水洗系统A，冷水系统G，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E和变压吸附净化系统F。

如图6所示，所述水洗系统A的进气口连接有用于为所述水洗系统A内充入高温富氧烟气的进气管道P1，所述水洗系统A的出气口通过管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述压缩机组B的出气口通过管道P3与所述压缩机出口换热器C的热侧进气口连接，所述压缩机出口换热器C的热侧出气口通过管道P4与所述气液分离罐D的进口连接，所述气液分离罐D的顶部排气口通过管道P15与所述变温吸附干燥系统E的进气口连接，所述气液分离罐D的底部排水口连接有用于外排冷凝水的管道P16，所述变温吸附干燥系统E的出气口通过管道P5与所述变压吸附净化系统F的进气口连接，所述变温吸附干燥系统E还连接有返回进气管道P1的管道P18，所述变压吸附净化系统F的出气口连接有用于产品气外输的管道P6；

如图6所示所述冷水系统G包括冷水机组G1和低温换热器H，所述冷水机组G1的出水口分别通过管道P7和管道P11与所述低温换热器H的冷侧进水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧进水口连接，所述冷水机组G1的进水口分别通过管道P10和管道P12与所述低温换热器H的冷侧出水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧出水口连接，所述低温换热器H的热侧出水口通过管道P8与所述水洗系统A的进水口连接，所述低温换热器H的热侧进水口通过管道P9与所述水洗系统A的出水口连接。

如图6所示，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

如图7所示，所述变温吸附干燥系统E是以吸附后混合气为再生气的干燥系统，它包括吸附塔ET1、吸附塔ET2、加热器E101、进气总管EP1、干燥产品气总管EP2、外排气总管EP3。所述的进气总管EP1进气端与管道P15连接，所述的干燥产品气总管EP2出气端与管道P5连接，所述的外排气总管EP3出气端与管道P18连接。所述的进气总管EP1的出口端并联有进气切换阀EV11和进气切换阀EV21，进气切换阀EV11和进气切换阀EV21的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接。所述的外排气总管EP3的进气端并联有排气切换阀EV12和排气切换阀EV22，进排气切换阀EV12和排气切换阀EV22的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接。吸附塔ET1、吸附塔ET2顶部分别并联有再生气切换阀EV13、出气切换阀EV14和再生气切换阀EV23、出气切换阀EV24。所述的干燥产品气总管EP2的进气端并联有冷吹切换阀EV25、出气切换阀EV14、出气切换阀EV24和所述加热器E101进气端。加热器E101的出气端连接有热吹切换阀EV26，热吹切换阀EV26的另一端并联有冷吹切换阀EV25、再生气切换阀EV13和再生气切换阀EV23。

如图8所示，所述变压吸附净化系统F包括吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6、缓冲罐FV101、进气总管FP1、逆放总管FP2、放空总管FP3、顺放总管FP4、冲洗总管FP5、均压总管FP6、产品气总管FP7。所述的进气总管FP1进气端与管道P5连接，所述的进气总管FP1出口端并联连接有切换阀FV15、FV25、FV35、FV45、FV55、FV65。所述的切换阀FV15、FV25、FV35、FV45、FV55、FV65的另一端分别与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的底部连接。所述吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的底部还分别并联连接有切换阀FV16、FV26、FV36、FV46、FV56、FV66、切换阀FV17、FV27、FV37、FV47、FV57、FV67。所述切换阀FV16、FV26、FV36、FV46、FV56、FV66的另一端连接有FKV02，所述的FKV02的另一端连接着逆放总管FP2，所述的逆放总管FP2的另一端与管道P17连接。所述切换阀FV17、FV27、FV37、FV47、FV57、FV67的另一端连接着放空总管FP3，所述放空总管FP3的另一端与连接着大气。所述的顺放总管FP4的一端连接有切换阀FV14、FV24、FV34、FV44、FV54、FV64，所述切换阀FV14、FV24、FV34、FV44、FV54、FV64的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述的冲洗总管FP5的一端连接有切换阀FV13、FV23、FV33、FV43、FV53、FV63，所述切换阀FV13、FV23、FV33、FV43、FV53、FV63的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述的冲洗总管FP5的另一端连接有调节阀FPV02，所述调节阀FPV02的另一端与缓冲罐FV101连接，所述缓冲FV101的另一端与顺放总管FP4连接。所述的均压总管FP6的一端连接有切换阀FV12、FV22、FV32、FV42、FV52、FV62，所述切换阀FV12、FV22、FV32、FV42、FV53、FV62的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述的产品气总管FP7的一端连接有调节阀FPV01，所述调节阀FPV01的另一端连接有切换阀FV11、FV21、FV31、FV41、FV51、FV61和调节阀FKV01，所述切换阀FV11、FV21、FV31、FV41、FV51、FV61的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述调节阀FKV01另一端与均压总管FP6连接。

如图6、7、8所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统用于回收富氧混合气体中的氧气，对富氧混合气进行水洗降温、压缩冷凝、干燥、以及除二氧化碳。其中第一水洗塔A1常温水水洗降温去除混合气体中的粉尘颗粒物，避免后段低温水颗粒物的沉积对设备、管道造成的危害；第二水洗塔A2低温水水洗降温，减小混合气的状态体积流量同时减小了混合气中的水蒸气含量，降低了后段压缩功的能耗；压缩后再用低温冷凝，可减少后段干燥的除水负荷，减少了系统的总能耗；变压吸附除二氧化碳逆放过程中，被吸附的二氧化碳从吸附剂中解吸出来，逆放解吸气含部分氧气返回到水洗前端，增加了系统氧气回收率，同时提高了吸附剂使用效率，降低系统成本。

实施例四

如图9所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统。它包括水洗系统A，冷水系统G，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E和变压吸附净化系统F。

如图9所示，所述水洗系统A的进气口连接有用于为所述水洗系统A内充入高温富氧烟气的进气管道P1，所述水洗系统A的出气口通过管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述压缩机组B的出气口通过管道P3与所述压缩机出口换热器C的热侧进气口连接，所述压缩机出口换热器C的热侧出气口通过管道P4与所述气液分离罐D的进口连接，所述气液分离罐D的顶部排气口通过管道P15与所述变温吸附干燥系统E的进气口连接，所述气液分离罐D的底部排水口连接有用于外排冷凝水的管道P16，所述变温吸附干燥系统E的出气口通过管道P5与所述变压吸附净化系统F的进气口连接，所述变压吸附净化系统F的出气口连接有用于产品气外输的管道P6；

如图9所示所述冷水系统G包括冷水机组G1和低温换热器H，所述冷水机组G1的出水口分别通过管道P7和管道P11与所述低温换热器H的冷侧进水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧进水口连接，所述冷水机组G1的进水口分别通过管道P10和管道P12与所述低温换热器H的冷侧出水口和所述压缩机出口换热器C的冷侧出水口连接，所述低温换热器H的热侧出水口通过管道P8与所述水洗系统A的进水口连接，所述低温换热器H的热侧进水口通过管道P9与所述水洗系统A的出水口连接。

如图9所示，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

如图10所示，所述变温吸附干燥系统E是以吸附前混合气为再生气的干燥系统，它包括吸附塔ET1、吸附塔ET2、预干燥塔ET3、加热器E101、冷凝器E102、气液分离器EV101、进气总管EP1、干燥产品气总管EP2；所述的进气总管EP1进气端与管道P15连接，所述的干燥产品气总管EP2出气端与管道P5连接；所述的进气总管EP1的出口端并联有进气切换阀EV11、进气切换阀EV21和进气切换阀EV31、切换阀EV33；进气切换阀EV11、进气切换阀EV21和进气切换阀EV31的另一端分别与吸附塔ET1、吸附塔ET2和预干燥塔ET3顶部连接；吸附塔ET1、吸附塔ET2底部与出气切换阀EV14、出气切换阀EV24连接，出气切换阀EV14、出气切换阀EV24的另一端与干燥产品气总管EP2连接；预干燥塔ET3底部与加热器E101进气端连接，加热器E101出气端连接有切换阀EV13、切换阀EV23，切换阀EV13、切换阀EV23的另一端与吸附塔ET1、吸附塔ET2底部连接；切换阀EV33的另一端并联有切换阀EV12、切换阀22、切换阀EV34，切换阀EV12、切换阀EV22的另一端与吸附塔ET1、吸附塔ET2顶部连接；切换阀EV34的另一端并联有切换阀EV32和冷凝器E102，冷凝器E102的另一端与气液分离罐EV101进气口连接，EV101的出气口与进气总管连接。

如图11所示，所述变压吸附净化系统F包括吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6、真空泵P101、进气总管FP1、逆放总管FP2、真空总管FP3、均降总管FP4、均升总管FP5、产品气总管FP6。所述的进气总管FP1进气端与管道P5连接，所述的进气总管FP1出口端并联连接有切换阀FV14、FV24、FV34、FV44、FV54、FV64。所述的切换阀FV14、FV24、FV34、FV44、FV54、FV64的另一端分别与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的底部连接。所述吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的底部还分别并联连接有切换阀FV15、FV25、FV35、FV45、FV55、FV65、切换阀FV16、FV26、FV36、FV46、FV56、FV66。所述切换阀FV15、FV25、FV35、FV45、FV55、FV65的另一端连接有FKV02，所述的FKV02的另一端连接着逆放总管FP2，所述的逆放总管FP2的另一端与管道P17连接。所述切换阀FV16、FV26、FV36、FV46、FV56、FV66的另一端连接着真空总管FP3，所述真空总管FP3的另一端与真空泵P101，所述真空泵P101的出口端连接着大气。所述的均降总管FP4的一端连接有切换阀FV13、FV23、FV33、FV43、FV53、FV63，所述切换阀FV13、FV23、FV33、FV43、FV53、FV63的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述的均升总管FP5的一端连接有切换阀FV12、FV22、FV32、FV42、FV52、FV62，所述切换阀FV12、FV22、FV32、FV42、FV52、FV62的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述的产品气总管FP6的一端连接有调节阀FPV01，所述调节阀FPV01的另一端连接有切换阀FV11、FV21、FV31、FV41、FV51、FV61和调节阀FKV01，所述切换阀FV11、FV21、FV31、FV41、FV51、FV61的另一端与吸附塔FT1、吸附塔FT2、吸附塔FT3、吸附塔FT4、吸附塔FT5、吸附塔FT6的顶部连接。所述调节阀FKV01另一端与均升总管FP5连接。

如图9、10、11所示，一种高温富氧烟气回收氧气系统用于回收富氧混合气体中的氧气，对富氧混合气进行水洗降温、压缩冷凝、干燥、以及除二氧化碳。其中第一水洗塔A1常温水水洗降温去除混合气体中的粉尘颗粒物，避免后段低温水颗粒物的沉积对设备、管道造成的危害；第二水洗塔A2低温水水洗降温，减小混合气的状态体积流量同时减小了混合气中的水蒸气含量，降低了后段压缩功的能耗；压缩后再用低温冷凝，可减少后段干燥的除水负荷，减少了系统的总能耗；变压吸附除二氧化碳逆放过程中，被吸附的二氧化碳从吸附剂中解吸出来，逆放解吸气含部分氧气返回到水洗前端，增加了系统氧气回收率，同时提高了吸附剂使用效率，降低系统成本。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，包括水洗系统A，压缩机组B，压缩机出口换热器C，气液分离罐D，变温吸附干燥系统E，变压吸附净化系统F，以及冷水系统G；

2.根据权利要求1所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述水洗系统A包括填装有规整填料Y1的第一水洗塔A1，以及填装有规整填料Y2并通过气路串联于所述第一水洗塔A1顶部的第二水洗塔A2，所述第一水洗塔A1的出气口与所述第二水洗塔A2的进气口连接，所述第二水洗塔A2的出气口通过所述管道P2与所述压缩机组B的进气口连接，所述进气管道P1连接在所述第一水洗塔A1的下部进气口上，所述第一水洗塔A1的上部进水口连接有用于为所述第一水洗塔A1内充入常温水的常温水管P13，所述第一水洗塔A1的底部出水口连接有用于自流回水的排水管P14，所述第二水洗塔A2的进水口通过所述管道P8与所述低温换热器H的热侧出水口连接，所述第二水洗塔A2的出水口通过所述管道P9与所述低温换热器H的热侧进水口连接。

3.根据权利要求2所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述变压吸附净化系统F与所述第一水洗塔A1的下部进气口通过管道P17连接，用于将所述变压吸附净化系统F内的逆放解吸气输送至所述第一水洗塔A1内。

4.根据权利要求1所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述变温吸附干燥系统E为以吸附后的混合气为再生气的干燥系统。

5.根据权利要求1所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述变温吸附干燥系统E为以吸附前的混合气为再生气的干燥系统。

6.根据权利要求1所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔冲洗再生变压吸附系统。

7.根据权利要求1所述的一种高温富氧烟气回收氧气系统，其特征在于，所述变压吸附净化系统F为至少三个吸附塔真空再生变压吸附系统。