CN214552332U - 氧气制备组件与用于除cod的臭氧发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧气制备组件与用于除COD的臭氧发生装置，氧气制备组件中，空气压缩机连通于第一主管，用于提供压缩空气；多个沸石分子筛吸附塔并联设置，用于从空气中分离氧气；第一支管的一端与对应的沸石分子筛吸附塔的进气口连通，另一端与第一主管连通；第二支管与对应的沸石分子筛吸附塔的出气口连通；多个第一控制阀连通于对应的第一支管，能够独立控制对应的第一支管的通断；多个第二控制阀连通于对应的第二支管，能够独立控制对应的第二支管的通断；第三支管与各第二支管连通，用于排出氧气；第四支管与各第二支管连通，用于排出氮气。上述氧气制备组件能够提高制氧效率。

Description

氧气制备组件与用于除COD的臭氧发生装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，尤其是涉及氧气制备组件与用于除COD的臭氧发生装置。

背景技术

臭氧作为一种强氧化剂，可以用于去除水体中的COD(还原性物质，通常为有机物)，臭氧的制备需要使用氧气，相关技术中的氧气制备装置效率较低，难以满足实际需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种氧气制备组件，能够提高氧气的制备效率。

本实用新型还提出了应用上述氧气制备组件的用于除COD的臭氧发生装置。

根据本实用新型第一实施例的氧气制备组件，包括：

第一主管；

空气压缩机，连通于所述第一主管，用于提供压缩空气；

多个沸石分子筛吸附塔，各所述沸石分子筛吸附塔并联设置，用于从空气中分离氧气；

多个第一支管，所述第一支管的一端与对应的所述沸石分子筛吸附塔的进气口连通，另一端与所述第一主管连通；

多个第二支管，所述第二支管与对应的所述沸石分子筛吸附塔的出气口连通；

多个第一控制阀，连通于对应的所述第一支管，各所述第一控制阀能够独立控制对应的所述第一支管的通断；

多个第二控制阀，连通于对应的所述第二支管，各所述第二控制阀独立控制对应的所述第二支管的通断；

第三支管，与各所述第二支管连通，用于排出氧气；

第四支管，与各所述第二支管连通，且与所述第三支管并联设置，用于排出氮气。

据本实用新型实施例的氧气制备组件，至少具有如下有益效果：

多个第一控制阀与多个第二控制阀配合可以实现多个沸石分子筛吸附塔的交替工作，使得沸石分子筛吸附塔的再生时间与其他沸石分子筛吸附塔的工作时间重合，提高工作效率。

根据本实用新型的一些实施例，当与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第一支管与所述第二支管均处于连通状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够通过所述第三支管排出氧气。

根据本实用新型的一些实施例，当与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第一支管与所述第二支管均处于关断状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够再生以释放氮气。

根据本实用新型的一些实施例，当所述第一支管处于关断状态，且与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第二支管处于连通状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够通过所述第四支管排出氮气。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第三控制阀，所述第三控制阀连通于所述第四支管，用于控制所述第四支管的通断。

根据本实用新型的一些实施例，还包括：

第一缓冲罐；

第二主管，一端分别与各所述第二支管连通，另一端与所述第一缓冲罐的进气口连通；

其中，所述第三支管与所述第四支管均与所述第一缓冲罐的出气口连通。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第四控制阀与第一过滤器，所述第四控制阀与所述第一过滤器均连通于所述第二主管，所述第四控制阀用于控制所述第二主管的通断。

根据本实用新型的一些实施例，还包括冷干机与第二过滤器，所述冷干机与所述第二过滤器均连通于所述第一主管，且位于所述空气压缩机与各所述沸石分子筛吸附塔之间。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第二缓冲罐，所述第二缓冲罐连通于所述第一主管，且位于所述空气压缩机与各所述沸石分子筛吸附塔之间。

根据本实用新型第二实施例的用于除COD的臭氧发生装置，包括：

臭氧发生器；

所述的氧气制备组件，用于向所述臭氧发生器供给氧气；

氧气供给组件，包括液氧罐，用于向所述臭氧发生器供给氧气；

其中，所述氧气制备组件与所述氧气供给组件分开工作。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的氧气制备组件的示意图；

图2为本实用新型实施例的臭氧发生装置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本实用新型实施例公开的氧气制备组件包括第一主管110、空气压缩机120、多个沸石分子筛吸附塔130、多个第一支管140、多个第二支管150、多个第一控制阀160、多个第二控制阀170、第三支管1100与第四支管1110，其中，空气压缩机120用于对空气进行压缩，沸石分子筛吸附塔130能够利用沸石分子筛对不同大小的分子进行筛选，具体在本方案中，即吸附空气中的氮气，使得氧气从空气中分离。第一主管110与多个第二支管150用于供压缩后的空气流向对应的沸石分子筛吸附塔130，各沸石分子筛吸附塔130制得的氧气可以通过对应的第二支管150流入第三支管1100，再由第三支管1100排出，相应的，各沸石分子筛吸附塔130释放的氮气可以通过对应的第二支管150流入第四支管1110，再由第四支管1110排出。多个第一控制阀160与多个第二控制阀170配合可以实现多个沸石分子筛吸附塔130的交替工作，使得沸石分子筛吸附塔130的再生时间与其他沸石分子筛吸附塔130的工作时间重合，提高工作效率。

沸石分子筛吸附塔130基于沸石分子筛实现氧气的分离，随着沸石分子筛所吸附的氮气量的增加，其分离能力逐步降低，因此需要对沸石分子筛进行再生以释放氮气，从而恢复沸石分子筛的吸附能力，基于上述，沸石分子筛吸附塔130具有工作状态与再生状态，再生状态输出的气体为氮气，两个状态交替进行，导致单个沸石分子筛吸附塔130提供氧气的效率较低。为解决上述问题，本实施例设置有多个沸石分子筛吸附塔130，同时结合多个第一控制阀160与多个第二控制阀170实现切换。具体的，与沸石分子筛吸附塔130的进气口连通的第一支管140上具有第一控制阀160，与沸石分子筛吸附塔130的出气口连通的第二支管150上具有第二控制阀170，即沸石分子筛吸附塔130的进气端与出气端均能被控制。各第一控制阀160之间、各第二控制阀170之间以及第一控制阀160与第二控制阀170均为独立控制。

第三支管1100与各第二支管150连通，第四支管1110同样与各第二支管150连通，且第四支管1110与第三支管1100并联设置，使得氧气和氮气能够通过不同的路径排出。

需要说明的是，氧气制备组件可以根据所需求的制氧量设置两个、三个或者其他数量的沸石分子筛吸附塔130。

需要说明的是，上述的空气压缩机120、沸石分子筛吸附塔130均可以采用公知技术。第一控制阀160与第二控制阀170可以是通过压缩空气控制的气动阀。

在上述的氧气制备组件中，当需要通过某一个沸石分子筛吸附塔130制备氧气时，控制其的第一控制阀160与第二控制阀170均打开，使得与该沸石分子筛吸附塔130连通的第一支管140与第二支管150均处于连通状态，如此，压缩空气能够持续的流入该沸石分子筛吸附塔130，分离后的氧气将持续的通过相应的第二支管150与第三支管1100排出。

在上述的氧气制备组件中，当某一个沸石分子筛吸附塔130需要进行再生以释放氮气时,控制其的第一控制阀160与第二控制阀170均关闭，使得与该沸石分子筛吸附塔130连通的第一支管140与第二支管150均处于断开状态，如此，该沸石分子筛吸附塔130的气体输入路径与输出路径均被切断，当沸石分子筛通过加热或者压力变化等方式再生以释放氮气后，氮气将暂时保存在沸石分子筛吸附塔130以及与其连通的部分管道内。

当需要排放氮气时，控制该沸石分子筛吸附塔130的第一控制阀160关闭，第二控制阀170打开，使得使得与该沸石分子筛吸附塔130连通的第一支管140处于关断状态，与该沸石分子筛吸附塔130连通的第二支管150处于连通状态，如此，暂存在该沸石分子筛吸附塔130内的氮气能够通过相应的第二支管150与第四支管1110排出。

各沸石分子筛吸附塔130依次工作，本申请所称的“依次工作”，用于表示同一时间内仅有一个沸石分子筛吸附塔130处于工作状态，不代表各沸石分子筛吸附塔130需要按照实际的排列顺序或者放置顺序工作。以图中所示的两个沸石分子筛吸附塔130为例说明本申请的工作流程：当第一个沸石分子筛吸附塔130工作以分离氧气时，第二个沸石分子筛吸附塔130处于再生状态以释放氮气，且释放的氮气暂存在第二个沸石分子筛吸附塔130，避免占用氧气排出的管道。当第一个沸石分子筛吸附塔130的吸附能力下降到设定值后，两个沸石分子筛吸附塔130的工作状态切换，具体的，与第一个沸石分子筛吸附塔130连通的第一支管140与第二支管150首先切换为断开状态，并执行再生操作。同时，与第二个沸石分子筛吸附塔130连通的第二支管150切换为连通状态，暂存在第二个沸石分子筛吸附塔130内的氮气排出，然后与第二个沸石分子筛吸附塔130连通的第一支管140切换也为连通状态，空气流入第二个沸石分子筛吸附塔130以分离氧气，如此循环即可减少氧气停供的时间，提升制氧效率。

在上述的氧气制备组件中，其还包括第三控制阀1120，第三控制阀1120连通于第四支管1110，用于控制第四支管1110的通断。当需要排出氧气时，第三控制阀1120关闭，使得第四支管1110处于关断状态，氧气从第三支管1100排出。当需要排出氮气时，第三控制阀1120打开，氮气从第三支管1100与第四支管1110排出。需要说明的是，氧气制备组件还可以包括未示出的第五控制阀，第五控制阀连通于第三支管1100，用于控制第三支管1100的通断，当当需要排出氮气时，可以关闭第五控制阀，使得氮气仅能够通过第四支管1110排出。

作为上述氧气制备组件的改进，其还包括第一缓冲罐180与第二主管190，第二主管190的一端分别与各第二支管150连通，另一端与第一缓冲罐180的进气口连，第三支管1100以及第四支管1110均与第一缓冲罐180的出气口连通，也即，各第二支管150经过第二主管190汇流后与第一缓冲罐180连通，第三支管1100与第四支管1110并联于第一缓冲罐180的出气口。由第二主管190排出的氧气或者氮气可以在第一缓冲罐180中缓冲，从而降低气体的流速与压力波动，实现氧气的稳定输出。

作为上述氧气制备组件的改进，其还包括第四控制阀1130，第四控制阀1130连通于第二主管190，能够在停机或者故障时切断用于第二主管190。

作为上述氧气制备组件的改进，其还包括第一过滤器1140，第一过滤器1140连通于第二主管190，能够对沸石分子筛吸附塔130输出的氧气进行过滤，消除分离过程中混入的杂质。

作为上述氧气制备组件的改进，其还包括冷干机1150与第二过滤器1160，冷干机1150与第二过滤器1160均连通于第一主管110，且位于空气压缩机120与各沸石分子筛吸附塔130之间，具体的，空气压缩机120、冷干机115与第二过滤器1160沿空气流动的方向依次设置。冷干机115用于去除空气中的水分，第二过滤器1160用于去除空气中固态杂物。需要说明的是，冷干机115与第二过滤器1160均可以采用公知技术。

作为上述氧气制备组件的改进，其还包括第二缓冲罐1170，第二缓冲罐1170连通于第一主管110，且位于空气压缩机120与各沸石分子筛吸附塔130之间，压缩空气可以在第二缓冲罐1170中缓冲，从而降低气体的流速与压力波动，实现氧气的稳定输出。具体的，空气压缩机120、冷干机115、第二过滤器1160与第二缓冲罐1170沿空气流动的方向依次设置。

参照图2，本实用新型实施例还公开了用于除COD的臭氧发生装置，图中由点划线组成的外框仅用于表示组件的大致范围，不代表实际构件。为便于识图，图中仅示出了氧气制备组件100的第一缓冲罐180、第二主管190、第三支管1100与第四支管1110等。臭氧发生装置包括上述氧气制备组件100、臭氧发生器200、氧气供给组件300与喷射泵400，其中，氧气制备组件100与氧气供给组件300均能够向臭氧发生器200供给氧气，且氧气供给组件300能够直接、即时的向臭氧发生器200供给氧气，弥补氧气制备组件100启动较慢的不足。

氧气供给组件300包括液氧罐310与气化装置320，液氧罐310内保存有液氧，液氧由气化装置320气化后，可以通过管道输入臭氧发生器200。

臭氧发生装置还包括第六控制阀1180与第七控制阀1190，第六控制阀1180连通于第三支管1100上，用于控制第三支管1100的通断。第七控制阀1190连通于气化装置320与臭氧发生器200之间的第五支管上，用于控制第五支管的通断。在氧气制备组件100启动时，可以先关闭第六控制阀1180，打开第七控制阀1190，通过氧气供给组件300即时供给向臭氧发生器200供给氧气。当氧气制备组件100启动后，打开第六控制阀1180，关闭第七控制阀1190，即可通过氧气制备组件100供给氧气，相比如通过液氧罐310供氧的方式，可以降低成本。

此外，氧气供给组件300也可以用于氧气制备组件100故障时的紧急供氧。

臭氧发生器200接收氧气后，可以生成臭氧以去除反应槽400内水体的COD。需要说明的是，臭氧发生器200可以采用公知技术。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.氧气制备组件，其特征在于，包括：

第一主管；

空气压缩机，连通于所述第一主管，用于提供压缩空气；

多个沸石分子筛吸附塔，各所述沸石分子筛吸附塔并联设置，用于从空气中分离氧气；

多个第一支管，所述第一支管的一端与对应的所述沸石分子筛吸附塔的进气口连通，另一端与所述第一主管连通；

多个第二支管，所述第二支管与对应的所述沸石分子筛吸附塔的出气口连通；

多个第一控制阀，连通于对应的所述第一支管，各所述第一控制阀能够独立控制对应的所述第一支管的通断；

多个第二控制阀，连通于对应的所述第二支管，各所述第二控制阀能够独立控制对应的所述第二支管的通断；

第三支管，与各所述第二支管连通，用于排出氧气；

第四支管，与各所述第二支管连通，且与所述第三支管并联设置，用于排出氮气。

2.根据权利要求1所述的氧气制备组件，其特征在于，当与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第一支管与所述第二支管均处于连通状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够通过所述第三支管排出氧气。

3.根据权利要求1所述的氧气制备组件，其特征在于，当与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第一支管与所述第二支管均处于关断状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够再生以释放氮气。

4.根据权利要求3所述的氧气制备组件，其特征在于，当所述第一支管处于关断状态，且与同一所述沸石分子筛吸附塔连通的所述第二支管处于连通状态时，所述沸石分子筛吸附塔能够通过所述第四支管排出氮气。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的氧气制备组件，其特征在于，还包括第三控制阀，所述第三控制阀连通于所述第四支管，用于控制所述第四支管的通断。

6.根据权利要求5所述的氧气制备组件，其特征在于，还包括：

第一缓冲罐；

第二主管，一端分别与各所述第二支管连通，另一端与所述第一缓冲罐的进气口连通；

其中，所述第三支管与所述第四支管均与所述第一缓冲罐的出气口连通。

7.根据权利要求6所述的氧气制备组件，其特征在于，还包括第四控制阀与第一过滤器，所述第四控制阀与所述第一过滤器均连通于所述第二主管，所述第四控制阀用于控制所述第二主管的通断。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的氧气制备组件，其特征在于，还包括冷干机与第二过滤器，所述冷干机与所述第二过滤器均连通于所述第一主管，且位于所述空气压缩机与各所述沸石分子筛吸附塔之间。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的氧气制备组件，其特征在于，还包括第二缓冲罐，所述第二缓冲罐连通于所述第一主管，且位于所述空气压缩机与各所述沸石分子筛吸附塔之间。

10.用于除COD的臭氧发生装置，其特征在于，包括：

臭氧发生器；

权利要求1至9中任一项所述的氧气制备组件，用于向所述臭氧发生器供给氧气；

氧气供给组件，包括液氧罐，用于向所述臭氧发生器供给氧气；

其中，所述氧气制备组件与所述氧气供给组件分开工作。

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