CN216295693U - 一种节能型多产品制备空分装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气分离技术领域，尤其涉及一种节能型多产品制备空分装置。包括供气装置，供气装置通过第二管道连接有制氧吸附罐组，制氧吸附罐组通过第三管道依次连接有第三电动阀门和氧气缓冲罐，第三管道还连接有第四管道，第四管道依次连接有第四电动阀门、第二真空泵和制氮吸附罐组，制氮吸附罐组通过第六管道连接到第二管道，第六管道上依次设置有第六电动阀门和第三真空泵，第六管道还连接有第五管道，第五管道依次连接有第五电动阀门和氮气缓冲罐。本实用新型可以实现将解吸的高纯度氮气作为制取氮气的原料，将解吸的高纯度氧气作为制取氧气的原料，节省了能量。

Description

一种节能型多产品制备空分装置

技术领域

本实用新型涉及空气分离技术领域，尤其涉及一种节能型多产品制备空分装置。

背景技术

变压吸附分离空气的过程是利用分子筛变压吸附原理，将空气中的氧气吸附从而得到氮气，或者将空气中的氮气吸附从而得到氧气，之后再利用低压将分子筛解吸，使其再生，恢复吸附能力。目前的变压吸附空分装置，以变压吸附制氧机举例，因为氧气大部分以气相的形式被输送至氧气缓冲罐，其分子筛吸附的氮气纯度较高，比空气中的氮气含量占比高的多，当其解吸时，高纯度的氮气被白白的排放到大气中，没有加以利用，造成了浪费。同理，变压吸附制氮机也是将高纯度的氧气白白的排放到大气中，浪费了能量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种节能型多产品制备空分装置，采用在制氧吸附罐组连接氧气缓冲罐的管道上，再设置支管道连接到制氮吸附罐组，从而可以实现将解吸的高纯度氮气作为制取氮气的原料，采用在制氮吸附罐组连接氮气缓冲罐的管道上，再设置支管道最终连接到制氧吸附罐组，从而可以将解吸的高纯度氧气作为制取氧气的原料，节省了能量；采用在供气装置中设置干燥器，干燥器内设置有填装活性氧化铝的第一吸附包和填装活性炭的第二吸附包，能去除空气中的水分、二氧化碳和大分子量气体；干燥器连接有真空泵，并且在干燥器的两端设置有电动阀门，可以使干燥器再生，使其恢复吸附能力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种节能型多产品制备空分装置，包括供气装置，所述供气装置通过第二管道连接有制氧吸附罐组，所述制氧吸附罐组通过第三管道依次连接有第三电动阀门和氧气缓冲罐，所述第三管道在制氧吸附罐组和第三电动阀门之间的位置还连接有第四管道，所述第四管道依次连接有第四电动阀门、第二真空泵和制氮吸附罐组，所述制氮吸附罐组通过第六管道连接到第二管道，所述第六管道上依次设置有第六电动阀门和第三真空泵，所述第六管道在制氮吸附罐组和第六电动阀门之间的位置还连接有第五管道，所述第五管道依次连接有第五电动阀门和氮气缓冲罐。

进一步优化本技术方案，所述制氧吸附罐组包括通过管道依次相连的一级吸氮罐、二级吸氮罐和三级吸氮罐，所述一级吸氮罐与二级吸氮罐之间、二级吸氮罐和三级吸氮罐之间设置有单向阀。

进一步优化本技术方案，所述制氮吸附罐组包括通过管道相连的一级吸氧罐和二级吸氧罐，所述一级吸氧罐和二级吸氧罐之间设置有单向阀。

进一步优化本技术方案，所述供气装置包括鼓风机，所述鼓风机通过第一管道依次连接有第二电动阀门和干燥器，所述干燥器的出口连接第二管道，所述第二管道在靠近干燥器的一端设置有第一电动阀门，所述第二管道上在干燥器和第一电动阀门之间的位置通过管道连接有第一真空泵。

进一步优化本技术方案，所述干燥器包括外壳，所述外壳内设置有第一吸附包和第二吸附包，所述第一吸附包上设置有多个贯穿其两端的通道，所述第一吸附包内设置有活性氧化铝，所述第二吸附包内设置有活性炭。

进一步优化本技术方案，所述氧气缓冲罐通过管道连接有氧气压缩机，所述氮气缓冲罐通过管道连接有氮气压缩机。

进一步优化本技术方案，所述第四管道上在第二真空泵和制氮吸附罐组之间的位置设置有第一增压装置。

进一步优化本技术方案，所述第六管道上在第三真空泵的靠近第二管道的一侧设置有第二增压装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、在制氧吸附罐组连接氧气缓冲罐的管道上，设置支管道连接到制氮吸附罐组，可以实现将解吸的高纯度氮气作为制取氮气的原料，在制氮吸附罐组连接氮气缓冲罐的管道上，设置支管道最终连接到制氧吸附罐组，可以将解吸的高纯度氧气作为制取氧气的原料，从而节省了能量；2、采用在供气装置中设置干燥器，干燥器内设置有填装活性氧化铝的第一吸附包和填装活性炭的第二吸附包，能去除空气中的水分、二氧化碳和大分子量气体，制得的气体纯度更高；3、干燥器连接有真空泵，并且在干燥器的两端设置有电动阀门，可以使干燥器再生，使其恢复吸附能力。

附图说明

图1为一种节能型多产品制备空分装置的组成示意图。

图2为一种节能型多产品制备空分装置的干燥器结构示意图。

图中：1、供气装置；11、鼓风机；12、第一管道；13、干燥器；131、外壳；132、第一吸附包；133、通道；134、第二吸附包；14、第一真空泵；15、第一电动阀门；16、第二电动阀门；2、第二管道；3、制氧吸附罐组；31、一级吸氮罐；32、二级吸氮罐；33、三级吸氮罐；4、第三管道；41、第三电动阀门；5、第四管道；51、第二真空泵；52、第一增压装置；53、第四电动阀门；6、氧气缓冲罐；61、氧气压缩机；7、制氮吸附罐组；71、一级吸氧罐；72、二级吸氧罐；8、第五管道；81、第五电动阀门；9、氮气缓冲罐；91、氮气压缩机；10、第六管道；101、第三真空泵；102、第二增压装置；103、第六电动阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式：结合图1-2所示，一种节能型多产品制备空分装置，包括供气装置1，所述供气装置1通过第二管道2连接有制氧吸附罐组3，所述制氧吸附罐组3通过第三管道4依次连接有第三电动阀门41和氧气缓冲罐6，所述第三管道4在制氧吸附罐组3和第三电动阀门41之间的位置还连接有第四管道5，所述第四管道5依次连接有第四电动阀门53、第二真空泵51和制氮吸附罐组7，所述制氮吸附罐组7通过第六管道10连接到第二管道2，所述第六管道10上依次设置有第六电动阀门103和第三真空泵101，所述第六管道10在制氮吸附罐组7和第六电动阀门103之间的位置还连接有第五管道8，所述第五管道8依次连接有第五电动阀门81和氮气缓冲罐9。本装置还包括控制器，所有电器元件电性连接到控制器。

所述制氧吸附罐组3包括通过管道依次相连的一级吸氮罐31、二级吸氮罐32和三级吸氮罐33，三者内部设置有沸石分子筛，能够吸附氮气，所述一级吸氮罐31与二级吸氮罐32之间、二级吸氮罐32和三级吸氮罐33之间设置有单向阀。

所述制氮吸附罐组7包括通过管道相连的一级吸氧罐71和二级吸氧罐72，两者内部设置有碳分子筛，能够吸附氧气，所述一级吸氧罐71和二级吸氧罐72之间设置有单向阀。

所述供气装置1包括鼓风机11，优选罗茨鼓风机，所述鼓风机11通过第一管道12依次连接有第二电动阀门16和干燥器13，所述干燥器13的出口连接第二管道2，所述第二管道2在靠近干燥器13的一端设置有第一电动阀门15，所述第二管道2上在干燥器13和第一电动阀门15之间的位置通过管道连接有第一真空泵14，用来再生干燥器13。

所述干燥器13包括外壳131，所述外壳131内设置有第一吸附包132和第二吸附包134，所述第一吸附包132上设置有多个贯穿其两端的通道133，所述第一吸附包132内装填有活性氧化铝，活性氧化铝能够高效的吸收水份和二氧化碳，所述第二吸附包134内装填有活性炭，活性炭用来去除大分子量气体。鼓风机11吹出的高压（最高可达0.4MPa）空气从通道133内通过，被除去水份，之后从第二吸附包134通过时被除去空气中微量的大分子量气体。

所述氧气缓冲罐6通过管道连接有氧气压缩机61，所述氮气缓冲罐9通过管道连接有氮气压缩机91。

所述第四管道5上在第二真空泵51和制氮吸附罐组7之间的位置设置有第一增压装置52。第一增压装置52可为压缩机或者增压器，能提高气体的压力，从而提高吸附能力，压力越高（氧分压越高），制氮吸附罐组7所能吸附的氧气就越多。

所述第六管道10上在第三真空泵101的靠近第二管道2的一侧设置有第二增压装置102。第二增压装置102可为压缩机或者增压器，能提高气体的压力，使该压力等于第二管道2或者干燥器13出口处的压力。

工作原理：在实际使用时，鼓风机11前面还设置有过滤器，经过滤的空气被鼓风机11吹送至干燥器13，被除去水份和二氧化碳后经第二管道2进入制氧吸附罐组3，其中的氮气被吸附后得到的氧气经第三管道4进入氧气缓冲罐6，氧气压缩机61能将氧气的压力提高后向外输出；当制氧吸附罐组3内的吸附剂将要达到饱和状态时，将第一电动阀门15和第三电动阀门41关闭，第四电动阀门53打开，第二真空泵51和第二增压装置102启动，制氧吸附罐组3内吸附的氮气被抽取至制氮吸附罐组7，被除去其中的氧气后，被输送至氮气缓冲罐9，氮气压缩机91能将氮气的压力提高后向外输出，同时，制氧吸附罐组3的内吸附剂被解吸、再生，恢复吸附能力；之后将第六电动阀门103、第一电动阀门15和第三电动阀门41打开，第四电动阀门53和第五电动阀门81关闭，制氧吸附罐组3进行吸附氮气制取氧气的工作，同时，制氮吸附罐组7内吸附的氧气被抽送至第二管道2并进入制氧吸附罐组3，制氮吸附罐组7的内吸附剂被解吸、再生，恢复吸附能力。当工作一定时间后，需要关闭第一电动阀门15和第二电动阀门16，开启第一真空泵14，将干燥器13中吸附的水分和气体抽出，使其恢复吸附能力。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种节能型多产品制备空分装置，包括供气装置（1），其特征在于：所述供气装置（1）通过第二管道（2）连接有制氧吸附罐组（3），所述制氧吸附罐组（3）通过第三管道（4）依次连接有第三电动阀门（41）和氧气缓冲罐（6），所述第三管道（4）在制氧吸附罐组（3）和第三电动阀门（41）之间的位置还连接有第四管道（5），所述第四管道（5）依次连接有第四电动阀门（53）、第二真空泵（51）和制氮吸附罐组（7），所述制氮吸附罐组（7）通过第六管道（10）连接到第二管道（2），所述第六管道（10）上依次设置有第六电动阀门（103）和第三真空泵（101），所述第六管道（10）在制氮吸附罐组（7）和第六电动阀门（103）之间的位置还连接有第五管道（8），所述第五管道（8）依次连接有第五电动阀门（81）和氮气缓冲罐（9）。

2.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述制氧吸附罐组（3）包括通过管道依次相连的一级吸氮罐（31）、二级吸氮罐（32）和三级吸氮罐（33），所述一级吸氮罐（31）与二级吸氮罐（32）之间、二级吸氮罐（32）和三级吸氮罐（33）之间设置有单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述制氮吸附罐组（7）包括通过管道相连的一级吸氧罐（71）和二级吸氧罐（72），所述一级吸氧罐（71）和二级吸氧罐（72）之间设置有单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述供气装置（1）包括鼓风机（11），所述鼓风机（11）通过第一管道（12）依次连接有第二电动阀门（16）和干燥器（13），所述干燥器（13）的出口连接第二管道（2），所述第二管道（2）在靠近干燥器（13）的一端设置有第一电动阀门（15），所述第二管道（2）上在干燥器（13）和第一电动阀门（15）之间的位置通过管道连接有第一真空泵（14）。

5.根据权利要求4所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述干燥器（13）包括外壳（131），所述外壳（131）内设置有第一吸附包（132）和第二吸附包（134），所述第一吸附包（132）上设置有多个贯穿其两端的通道（133），所述第一吸附包（132）内设置有活性氧化铝，所述第二吸附包（134）内设置有活性炭。

6.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述氧气缓冲罐（6）通过管道连接有氧气压缩机（61），所述氮气缓冲罐（9）通过管道连接有氮气压缩机（91）。

7.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述第四管道（5）上在第二真空泵（51）和制氮吸附罐组（7）之间的位置设置有第一增压装置（52）。

8.根据权利要求1所述的一种节能型多产品制备空分装置，其特征在于：所述第六管道（10）上在第三真空泵（101）的靠近第二管道（2）的一侧设置有第二增压装置（102）。

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