CN219942316U - 一种三塔真空变压吸附系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三塔真空变压吸附系统,包括第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、风机、真空泵、缓冲罐、第一均压罐和第二均压罐。本稳压运行的三塔真空变压吸附系统控制吸附塔的步序运行模式,按吸附、一次均压降、二次均压降、真空解吸、产品冲洗、二次均压升、一次均压升、产品增压的步序进行循环;且用两个均压罐实现两次均压,使得系统流程的压力波动范围减小,由此解决了传统流程中风机真空泵压力波动大的问题,从而可以选择效率更高、噪音更小的速率式动设备,更有利于工业应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压吸附空气分离技术领域,具体涉及一种三塔真空变压吸附系统。
背景技术
真空变压吸附(VPSA)是目前一种常用的吸附分离工艺,特别是用于分离空气中的氮气,得到应用广泛的富氧气体。传统的VPSA技术有充压、吸附、抽真空解吸等步骤组成,通常利用风机向吸附系统内提供低压空气,利用吸附塔中的吸附剂对空气中的强吸附质进行吸附,弱吸附质作为系统产出的产品气;吸附塔内吸附剂达到吸附饱和后,利用真空泵对系统负压抽真空,降压后的吸附床层内的强吸附质被解吸出来,从而吸附剂获得再生,实现吸附剂的循环利用。目前,常用的真空变压吸附制氧系统为2个吸附塔交替循环,且2塔流程均有风机放空步序,有一定程度原料气浪费。考虑到工业上变压吸附技术的应用规模增大,产品气纯度的提高,因此增加塔的数量可获得连续的纯度较高的产品气。
现有的较成熟的真空变压吸附制氧系统主要设备配置有风机、真空泵、切换阀、装填有吸附剂的吸附塔(2塔系统为两个相同的吸附塔)、产品缓冲罐等。各个切换阀通过程序控制,实现对系统的冲压、吸附、真空等循环步序。随着变压吸附制氧系统的发展,其研究也更深入,循环步序的组合提升可有效提高吸附效率,增加系统产氧能力。均压是提高产品气回收率、减低电耗的有效方法。现有专利文献CN201310007058.4(一种真空变压吸附制氧系统及其控制方法,2013.04.24)中公开了在2塔真空变压吸附系统中增加了两个均压罐,利用两次均压气中氧气浓度的不同,对吸附塔进行冲压和清洗,实现了清洗步骤没有使用产品气,减少了产品气的损失,而且仅用高浓度氧气的均压气对吸附塔充压,可以提高吸附塔内部的总体氧气浓度,有利于吸附操作,从而增加产品氧气的产量,提高了吸附操作的效率,降低了能耗,节约了成本。但该实用新型还未用于更多塔变压吸附系统。
由于真空变压吸附系统循环周期短,吸附压力和真空压力之间的切换,使得系统内压力波动大,这也是真空变压吸附系统一致存在的问题,这也导致设备的配置上更具有局限性,工程上往往使用更耐压力变化的容积式风机(罗茨风机、罗茨真空泵),但其噪音大、振动大。现有专利文献201811092464.4(一种真空变压吸附制氧系统及方法,2018.12.07)中公开了通过在吸附分离单元进气口连接风机工况控制单元和在吸附分离单元排气口增加真空泵工况控制单元来保证进口压力和出口压力的稳定性。但是改方法本质也是设置节流单元,会增大系统能耗,并且增加系统成本。现有专利文献CN201911242147.0(一种稳压运行的真空变压吸附系统,2020.03.06)中公开了利用阀态程序控制6塔变压吸附系统的循环步序来实现稳压运行,可用于解决风机出口压力波动以及真空泵的压力波动问题。
实用新型内容
1、实用新型要解决的技术问题
本实用新型目的在于解决现有技术中存在的技术问题,提供一种三塔真空变压吸附系统,它利用两个均压罐实现均压步序,通过优化系统控制,解决了系统压力波动问题,使得真空变压吸附系统的设备配置更广泛,实现了收率高、能耗低等收益效果。
2、技术方案
为解决上述问题,本实用新型提供的技术方案为:
一种三塔真空变压吸附系统,包括第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、风机、真空泵、缓冲罐、第一均压罐和第二均压罐;所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔入口端均连接有进气管道,所述进气管道连接所述风机出口端,所述进气管道上设有进气阀;所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔入口端均连接有真空管道,所述真空管道连接所述真空泵入口端,所述真空管道上设有真空阀;所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有缓冲管道,所述缓冲管道连接所述缓冲罐,所述缓冲管道上设有产气阀;所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有均压管道,所述均压管道分别连接所述第一均压罐和第二均压罐,所述均压管道、第一均压罐和第二均压罐上均设有均压阀。
可选地,还包括均压总管,所述均压管道连接所述均压总管,所述均压总管连接有第一均压支管和第二均压支管,所述第一均压支管连接所述第一均压罐,所述第二均压支管连接所述第二均压罐。
可选地,所述产气阀为调节控制阀。
可选地,所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有冲洗管道,所述冲洗管道连接所述缓冲罐,所述冲洗管道上设有冲洗阀。
可选地,所述风机和真空泵均为容积式风机和速率式风机的一种。
可选地,所述第一均压罐和第二均压罐与所述冲洗管道连接。
3、有益效果
采用本实用新型提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
1、本稳压运行的三塔真空变压吸附系统控制吸附塔的步序运行模式,按吸附、一次均压降、二次均压降、真空解吸、产品冲洗、二次均压升、一次均压升、产品增压的步序进行循环;且用两个均压罐实现两次均压,使得系统流程的压力波动范围减小,由此解决了传统流程中风机真空泵压力波动大的问题,从而可以选择效率更高、噪音更小的速率式动设备,更有利于工业应用。
2、通过增加均压罐用以增加三塔均压次数以及改善吸附塔内氧气浓度分布,减少产品氧气损失,以提高制氧吸附剂的利用效率及提高产品气的产量,从而降低系统的能量消耗,节约成本。
3、完全实现了风机、真空泵与系统的连续运行,提高了原料气收率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提出的一种三塔真空变压吸附系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提出的一种三塔真空变压吸附系统的结构示意图;
1、第一吸附塔;2、第二吸附塔;3、第三吸附塔;4、风机;5、真空泵;6、缓冲罐;7、第一均压罐;8、第二均压罐;9、第一进气管道;10、第二进气管道;11、第三进气管道;12、第一进气阀;13、第二进气阀;14、第三进气阀;15、第一真空管道;16、第二真空管道;17、第三真空管道;18、第一真空阀;19、第二真空阀;20、第三真空阀;21、第一缓冲管道;22、第二缓冲管道;23、第三缓冲管道;24、第一产气阀;25、第二产气阀;26、第三产气阀;27、第一均压管道;28、第二均压管道;29、第三均压管道;30、第一均压阀;31、第二均压阀;32、第三均压阀;33、第四均压阀;34、第五均压阀;35、均压总管;36、第一均压支管;37、第二均压支管;38、第一冲洗管道;39、第二冲洗管道;40、第三冲洗管道;41、第一冲洗阀;42、第二冲洗阀;43、第三冲洗阀;
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型,并不限定本实用新型的保护范围。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地,当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件,二者可以是可拆卸连接方式的固定,也可以不可拆卸连接的固定,如套接、卡接、一体成型固定、焊接等,在现有技术中可以实现,在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直,但是因制造及装配的影响,可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
结合附图1和2,本实施例的一种三塔真空变压吸附系统,包括第一吸附塔1、第二吸附塔2、第三吸附塔3、风机4、真空泵5、缓冲罐6、第一均压罐7和第二均压罐8;所述第一吸附塔1、第二吸附塔2和第三吸附塔3入口端均连接有进气管道,所述第一吸附塔1入口端连接有第一进气管道9,所述第二吸附塔2入口端连接有第二进气管道10、所述第三吸附塔3入口端连接有第三进气管道11,所述第一进气管道9上设有第一进气阀12、所述第二进气管道10上设有第二进气阀13,所述第三进气管道11上设有第三进气阀14,所述第一进气管道9、第二进气管道10和第三进气管道11均连接所述风机4出口,所述风机4入口端连接大气;所述第一吸附塔1、第二吸附塔2和第三吸附塔3入口端均连接有真空管道,所述第一吸附塔1入口端连接有第一真空管道15,所述第二吸附塔2入口端连接有第二真空管道16、所述第三吸附塔3入口端连接有第三真空管道17,所述第一进气管道9上设有第一真空阀18、所述第二进气管道10上设有第二真空阀19,所述第三进气管道11上设有第三真空阀20,所述第一真空管道15、第二真空管道16和第三真空管道17均连接所述真空泵5入口端,所述真空泵5出口端连接大气;所述第一吸附塔1、第二吸附塔2和第三吸附塔3出口端均连接有缓冲管道,所述第一吸附塔1出口端连接有第一缓冲管道21,所述第二吸附塔2出口端连接有第二缓冲管道22,所述第三吸附塔3出口端连接有第三缓冲管道23,所述第一缓冲管道21上设有第一产气阀24,所述第二缓冲管道22上设有第二产气阀25,所述第三缓冲管道23上设有第三产气阀26,所述第一缓冲管道21、第二缓冲管道22和第三缓冲管道23均连接所述缓冲罐6;所述第一吸附塔1、第二吸附塔2和第三吸附塔3出口端均连接有均压管道,所述第一吸附塔1出口端连接有第一均压管道27,所述第二吸附塔2出口端连接有第二均压管道28,所述第三吸附塔3出口端连接有第三均压管道29,所述第一均压管道27、第二均压管道28和第三均压管道29均分别连接所述第一均压罐7和第二均压罐8,所述第一均压管道27上设有第一均压阀30,所述第二均压管道28上设有第二均压阀31,所述第三均压管道29上设有第三均压阀32,所述第一均压罐7上设有用于控制所述第一均压罐7出入口启闭的第四均压阀33,所述第二均压罐8上设有用于控制所述第二均压罐8出入口启闭的第五均压阀34。
本稳压运行的三塔真空变压吸附系统的吸附工艺,每个吸附塔均按照吸附、一次均压降、二次均压降、真空解吸、产品冲洗、二次均压升、一次均压升、产品增压的步序进行循环,具体包括以下步骤:
S1、风机将原料气输送至一台吸附塔内,随着吸附塔内压力的升高,吸附塔内完成吸附产氧,一定浓度氧气的产品气流出吸附塔输送至产品缓冲罐;
S2、完成吸附步序的吸附塔内压力已达到最高,此时通过释放压力将吸附塔内部分气体(吸附塔顶端氧气浓度较高部分的气体)输送至第一均压罐,实现一次均压降;
S3、完成一次均压降后,继续通过释放压力将吸附塔内部分气体(塔内氧气浓度较低部分的气体)输送至第二均压罐,实现二次均压降;
S4、吸附塔内压力达到预设范围(这是上一步均压之后达到的压力,一般在-15~10kPa),通过真空泵对吸附塔内抽真空,将此吸附塔内压力,解吸出大部分吸附质;
S5、当真空解吸完成后,通入一部分产品气继续吸附塔吸附剂进行冲洗解吸,同时真空泵抽出被解吸物质,此时吸附塔内压力达到最低;
S6、解吸完成后的吸附塔,与第二均压罐连通,升高吸附塔内压力,同时浓度低的部分富氧气体通入吸附塔底部;
S7、吸附塔完成二次均压升后,与第一均压罐连通,再次升高塔内压力,是塔内压力达到预设范围,同时浓度高的部分富氧气体通入吸附塔上部;
S8、当吸附塔内压力均升到预设范围(均压升之后压力在0~30kPa)后,仅打开产气阀,实现产品增压。
在上述所有任一步序中,所述风机4一直在给某一吸附塔送气时,同时所述真空泵5在持续对其他某一吸附塔抽真空,主要的原则就是要实现整个系统的连续操作,以及设备之间的耦合操作,配合起来的,因此保证了风机4无放空、真空泵5无抽空。
本稳压运行的三塔真空变压吸附系统一个周期时间内的系统控制方法步骤如下:
步序1:第一吸附塔1在吸附产气时,第一进气阀12打开,风机将原料气送入第一吸附塔1底部,主要目的是利用缓冲罐内的产品气给吸附塔内压力;于此同时,第二吸附塔2在进行冲洗解吸,第二产气阀25打开,少量产品气通过第二产气阀25进入到第二吸附塔2中进行冲洗解吸,同时第二真空阀19打开,第二吸附塔2仍在进行真空,将解吸出来的气体排出系统。此时第三吸附塔3刚吸附完成,进行一次均压降,第三均压阀30和第四均压阀33打开,将第三吸附塔3内的压力能转入第一均压罐7中,同时第三吸附塔3内较高浓度氧气的饱和气体也储存在第一均压罐7内。其余阀门保持关闭。
步序2:第一吸附塔1继续升压吸附产氧,第一进气阀12和第一产气阀24仍然保持打开。第二吸附塔2保持冲洗解吸状态,第二产气阀25和第二真空阀19保持打开。此时经过完成一次均压降的第三吸附塔3开始二次均压降,保持第三均压阀30打开,关闭第四均压阀33,打开第五均压阀34,此时第三吸附塔3内的一部分压能以及较低浓度氧气的饱和气体储存在第二均压罐8内。
步序3:第一吸附塔1继续吸附产氧,第一进气阀12和第一产气阀24仍然保持打开。第二吸附塔2在步序2完成冲洗步序,关闭第二产气阀25和第二真空阀19,此时第二吸附塔2压力较低,该步序开始第一次均压升,打开第二均压阀31和第五均压阀34,将第二均压罐8内浓度高的气体进入第二吸附塔2,到达第二吸附塔2底部,同时第二吸附塔2内升高一定压力。第三吸附塔3在完成了步序2的均压降之后,开始真空解吸,关闭第三均压阀30,打开第三真空阀20。
步序4:第一吸附塔1继续吸附产氧,第一进气阀12和第一产气阀24仍然保持打开。第二吸附塔2开始第二次均压升,关闭第五均压阀34,打开第四均压阀33,即将第一均压罐内浓度高的气体进入第二吸附塔2,此时储存在均压罐的压力能释放到第二吸附塔2中,实现了均压的目的,同时第二吸附塔2内的浓度梯度也呈从塔底到塔顶逐渐升高的趋势。第三吸附塔3保持真空解吸,保持第三均压阀30关闭,第三真空阀20打开。
步序5:第一吸附塔1继续吸附产氧,第一进气阀12和第一产气阀24仍然保持打开。第二吸附塔2完成两次均压升后,开始准备进入吸附产氧状态,关闭均压第二均压阀31和第四均压阀33,打开第二进气阀13和第二产气阀25,产品增压。第三吸附塔3完成真空解吸后,开始用少量产品气进行冲洗解吸,保持第三真空阀20打开,打开第三产气阀26。
步序6:此时第一吸附塔1完成吸附产氧,开始一次均压降,关闭第一进气阀12和第一产气阀24,打开第一均压阀30和第四均压阀33,将塔内压力能转入第一均压罐7,同时浓度高的气体进入第一均压罐7。第二吸附塔2完成产品增压后,风机4完全送气进入第二吸附塔2内,第二吸附塔2开始吸附产氧,保持第三真空阀20、第三产气阀26完全打开状态。第三吸附塔3保持冲洗解吸,保持第三真空阀20打开,保持第三产气阀26打开。
步序7:第一吸附塔1完成一次均压降,开始二次均压降,关闭第四均压阀33,打开第五均压阀34,保持第一均压阀30打开,将带压力的低浓度氧气的气体储存入第二均压罐8中。第二吸附塔2继续吸附产氧,第二进气阀13和第二产气阀25仍然保持打开。第三吸附塔3保持冲洗解吸,保持第三真空阀20打开,保持第三产气阀26打开。
步序8:第一吸附塔1完成二次均压降后,开始真空解吸,关闭第一吸附塔1的第一均压阀30和第五均压阀34,打开第一真空阀18。第二吸附塔2继续吸附产氧,第二进气阀13和第二产气阀25仍然保持打开。第三吸附塔3完成产品冲洗解吸后,塔内压力降低,此时开始均压升,关闭第二进气阀13和第二产气阀25,打开均压第三均压阀30和第五均压阀34,与第二均压罐8相连通。
步序9:第一吸附塔1保持真空解吸,保持第一真空阀18打开。第二吸附塔2继续吸附产氧,第二进气阀13和第二产气阀25仍然保持打开。第三吸附塔3开始第二次均压升,关闭第五均压阀34,打开第四均压阀33,与第一均压罐7相连通。
步序10:第一吸附塔1完成真空解吸后,开始通过少量产品气来冲洗解吸,保持第一真空阀18打开,同时少量开启第一产气阀24。第二吸附塔2继续吸附产氧,第二进气阀13和第二产气阀25仍然保持打开。第三吸附塔3完成两次均压升后,开始准备进入吸附产氧状态,关闭均压第三均压阀30和第四均压阀33,打开第三进气阀14和第三产气阀26,风机开始少量产品增压进入第三吸附塔3。
步序11:第一吸附塔1保持冲洗解吸,保持第一真空阀18打开,保持第一产气阀24少量开启。第二吸附塔2在步序10最后完成了吸附产气状态,此时开始一次均压降,关闭第二进气阀13和第二产气阀25,打开均压第二均压阀31和第四均压阀33,与第一均压罐7相连通。第三吸附塔3开始升压吸附产气,完全打开第三进气阀14和第三产气阀26。
步序12:第一吸附塔1保持冲洗解吸,保持第一真空阀18打开,保持第一产气阀24少量开启。第二吸附塔2开始二次均压降,保持第二均压阀31打开,关闭第四均压阀33,打开第五均压阀34,与第二均压罐相连通。第三吸附塔3保持吸附产气,保持第三进气阀14和第三产气阀26完全打开。
步序13:第一吸附塔1冲洗解吸完毕后,第一次均压升,关闭第一真空阀18、第一产气阀24,打开第一均压阀30和第五均压阀34,与第二均压罐8连通。第二吸附塔2完成两次均压降之后,开始真空解吸,关闭第二均压阀31和第五均压阀34,打开第二真空阀19。第三吸附塔3保持吸附产气,保持第三进气阀14和第三产气阀26完全打开。
步序14:第一吸附塔1进入第二次均压升状态,保持第一均压阀30打开,关闭第五均压阀34,打开第四均压阀33,与第一均压罐7连通。第二吸附塔2保持真空解吸,保持第二真空阀19打开。第三吸附塔3保持吸附产气,保持第三进气阀14和第三产气阀26完全打开。
步序15:第一吸附塔1完成两次均压升后,仅打开产气阀,通过缓冲罐内的产品气体进入吸附塔内进行产品增压,为第二个周期的吸附产氧做准备,关闭第一均压阀30和第四均压阀33,少量打开第一进气阀12和第一产气阀24。第二吸附塔2真空解吸完成后,开始冲洗解吸,保持第二真空阀19打开,并打开第二产气阀25。第三吸附塔3保持吸附产气,保持第三进气阀14和第三产气阀26完全打开。
本稳压运行的三塔真空变压吸附系统的三个吸附塔通过均压管道与两个均压罐连接也能实现吸附塔内的均压气体的浓度从底部到顶部,氧气浓度逐渐升高,提高吸附剂的利用效率,从而提高了氧气的回收率。无论哪一个吸附塔,当其在吸附步骤结束后,吸附塔内压力较高且塔内顶部的氧气浓度较高,此时通过顺放压力进入第一均压罐7,降低吸附塔内的压力,且浓度较高的均压气储存在第一均压罐7内,然后再一定时间后,切换进入第二均压罐8,即塔内氧气浓度较低的气体顺放进入第二均压罐8,此时第二均压罐8内储存氧气浓度较低的氧气浓度,分别使用两个均压罐也避免了不同浓度的气体在一个均压罐内的混合。当给另一个塔充压时,先将第二均压罐8内的气体充压给吸附塔,再将第一均压罐7的气体充压给吸附塔,因此被充压的吸附塔内气体的氧气浓度从吸附塔底部到吸附塔顶部逐渐升高,更有利于吸附塔的吸附。
本稳压运行的三塔真空变压吸附系统控制吸附塔的步序运行模式,按吸附、一次均压降、二次均压降、真空解吸、产品冲洗、二次均压升、一次均压升、产品增压的步序进行循环;且用两个均压罐实现两次均压,使得系统流程的压力波动范围减小,由此解决了风机真空泵压力波动的问题,从而可以选择效率更高噪音更小的速率式动设备,更有利于工业应用;通过增加均压罐用以增加三塔均压次数以及改善吸附塔内氧气浓度分布,减少产品氧气损失,以提高制氧吸附剂的利用效率及提高产品气的产量,从而降低系统的能量消耗,节约成本(因为对于3塔流程,通过无均压罐来实现吸附塔之间的2次直接均压,则总会存在另有吸附塔处于等待期,大大降低了吸附剂的利用率);完全实现了风机、真空泵与系统的连续运行,风机出口总管不再设置放空管,真空泵入口总管不再设备放空管,没有放空的话,就相当于风机给的原料气全部利用了起来,提高了收率,降低了能耗(传统2塔流程中,均有风机放空步序和真空泵抽空步序,一定程度上浪费了原料气)。
作为本实用新型的优选方案,本稳压运行的三塔真空变压吸附系统还包括均压总管35,所述第一均压管道27、第二均压管道28和第三均压管道29均连接所述均压总管35,所述均压总管35连接有第一均压支管36和第二均压支管37,所述第一均压支管36和第二均压支管37并列设置,所述第一均压支管36连接所述第一均压罐7,所述第二均压支管37连接所述第二均压罐8;仅设置一根均压总管35的目的是为了简化结构,降低成本。
作为本实用新型的优选方案,所述第一产气阀24、第二产气阀25和第三产气阀26均为调节控制阀,此时本稳压运行的三塔真空变压吸附系统的结构如图1所示,冲洗解吸过程中,均通过所述第一产气阀24、第二产气阀25和第三产气阀26进行控制,为了达到最佳冲洗效果,且不浪费产品气,冲洗量是小于产气阀的流通量。
作为本实用新型的优选方案,所述第一吸附塔1、第二吸附塔2和第三吸附塔3出口端均连接有冲洗管道,此时本稳压运行的三塔真空变压吸附系统的结构如图2所示,所述第一吸附塔1出口端连接第一冲洗管道38,所述第二吸附塔2出口端连接第二冲洗管道39,所述第三吸附塔3出口端连接第三冲洗管道40,所述第一冲洗管道38上设有第一冲洗阀41,所述第二冲洗管道39上设有第二冲洗阀42,所述第三吸附塔3上设有第三冲洗阀43,所述第一冲洗管道38、第二冲洗管道39和第三冲洗管道40均连接所述缓冲罐6,所述第一冲洗管道38、第二冲洗管道39和第三冲洗管道40均为较小通量的管道,在吸附塔冲洗解吸步骤时,关闭该塔对应的产气阀,打开其冲洗阀。即在实际应用中便于操作,同时也能控制冲洗气量,不浪费产品气,提高产品收率。
作为本实用新型的优选方案,所述风机4和真空泵5均为容积式风机和速率式风机的一种,以上两种设备具有效率更高,噪音小、振动小等优势,更符合工业需求。
现有技术中,每个塔都在进行吸附、解吸过程,其每个塔的压力都在经历周期性的波动(约-50kPa~50kPa),通常的如果采用一次均压,且不能稳定控制均压量,则系统压力也会随之大幅波动,而通过本实施例中两个均压罐所实现的两次均压,不仅能有效控制吸附塔能浓度梯度,同时也为降低系统压力波动提供了硬件优势,同时采用本实施例中的步序顺序,也避免了风机的放空和真空泵抽空步序,使得风机与真空泵总管压力波动降低,本稳压运行的三塔真空变压吸附系统在运行的过程中,所述风机压力波动控制在115~165kPa.A,所述真空泵压力波动控制在35~85kPa.A。
作为本实用新型的优选方案,也可以将所述第一均压罐7和第二均压罐8与所述冲洗管道连接,从而达到不用产品气来冲洗,用均压罐提供真空解吸的冲洗气源,减小了产品气损失。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:包括第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、风机、真空泵、缓冲罐、第一均压罐和第二均压罐;
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔入口端均连接有进气管道,所述进气管道连接所述风机出口端,所述进气管道上设有进气阀;
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔入口端均连接有真空管道,所述真空管道连接所述真空泵入口端,所述真空管道上设有真空阀;
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有缓冲管道,所述缓冲管道连接所述缓冲罐,所述缓冲管道上设有产气阀;
所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有均压管道,所述均压管道分别连接所述第一均压罐和第二均压罐,所述均压管道、第一均压罐和第二均压罐上均设有均压阀。
2.根据权利要求1所述的一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:还包括均压总管,所述均压管道连接所述均压总管,所述均压总管连接有第一均压支管和第二均压支管,所述第一均压支管连接所述第一均压罐,所述第二均压支管连接所述第二均压罐。
3.根据权利要求1所述的一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:所述产气阀为调节控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:所述第一吸附塔、第二吸附塔和第三吸附塔出口端均连接有冲洗管道,所述冲洗管道连接所述缓冲罐,所述冲洗管道上设有冲洗阀。
5.根据权利要求1所述的一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:所述风机和真空泵均为容积式风机和速率式风机的一种。
6.根据权利要求4所述的一种三塔真空变压吸附系统,其特征在于:所述第一均压罐和第二均压罐与所述冲洗管道连接。
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