CN220818240U - 一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，属于工业气体回收利用技术领域。包括水冷却器、罗茨鼓风机入口缓冲罐、罗茨鼓风机、干燥机组和仪表气缓存罐，水冷却器的管程入口通过管道a与分子筛吸附器的放空管线连通，水冷却器的管程出口通过管道b与罗茨鼓风机入口缓冲罐连通，罗茨鼓风机入口缓冲罐通过管道c及管道c上的罗茨鼓风机与干燥机组连接，干燥机组通过管道d与仪表气缓存罐连通。本实用新型将空分装置在运行过程分子筛吸附器泄放的气体和污氮气直接放空的部分进行全部回收，经过增压干燥后做为厂区仪表气使用，减少了公司单独制取仪表气的投资成本，也可以送到邻厂作为仪表气使用，为公司带来盈利收入。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业气体回收利用技术领域，具体涉及一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统。
背景技术
空分装置就是以空气为原料，通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的装置，目前，空分装置在我国工业生产上已得到广泛应用。
目前空分装置在运行时，其分子筛吸附器再生过程中利用大量污氮气，而再生所需要的大量污氮气最终通过放空的方式排入到大气中，对环境造成了危害，污氮气也是空分在运行过程中的副产品，也需要一定的运行成本，大量的放空造成了资源的浪费，如果得到回收利用，会减少成本的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，将现有空分装置在运行过程中分子筛吸附器排压步序、加热步序、吹冷步序泄放的气体和污氮气直接放空的部分进行全部回收，经过增压、干燥后做为厂区仪表气使用，减少了公司单独制取仪表气的投资成本，也可以送到邻厂作为仪表气使用，为公司带来盈利收入。从而解决了上述背景技术中提出的问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，包括水冷却器、罗茨鼓风机入口缓冲罐、罗茨鼓风机、干燥机组和仪表气缓存罐，所述水冷却器的管程入口通过管道a1与分子筛吸附器的放空管线2连通，水冷却器的管程出口通过管道b3与罗茨鼓风机入口缓冲罐连通，所述罗茨鼓风机入口缓冲罐通过管道c4及管道c4上的罗茨鼓风机与干燥机组连接，所述干燥机组通过管道d5与仪表气缓存罐连通。
所述干燥机组包括干燥器A、干燥器B，所述管道c4出口端通过三通分别连接有干燥器入口支管a6和干燥器入口支管b7，所述干燥器入口支管a6与干燥器A的入口连接，干燥器入口支管b7与干燥器B的入口连接，所述干燥器A的出口连接有干燥器出口支管a8，干燥器B的出口连接有干燥器出口支管b9，所述干燥器出口支管a8与干燥器出口支管b9的出口端通过三通与管道d5连通。
所述干燥器出口支管a8与干燥器出口支管b9之间还连通设置有管道e10，所述管道e10上通过设置加热器出口管道连接有空气加热器，所述空气加热器的入口通过加热器入口管道12与管道d5连通，管道e10上支管两侧处分别安装有阀门BⅡ和阀门BⅢ，在干燥器出口支管a8上管道e10与管道d5之间处安装有阀门BⅨ和止回阀，在干燥器出口支管b9上管道e10与管道d5之间处安装有阀门BⅩ和止回阀，加热器入口管道12上安装有阀门BⅧ。
所述干燥器入口支管a6和干燥器入口支管b7之间连通设置有管道f11，所述管道f11上设置有放空管，在管道f11上放空管两侧处分别设有阀门BⅣ和阀门BⅤ，在干燥器入口支管a6上管道f11与干燥器A的入口之间处安装有阀门BⅥ，在干燥器入口支管b7上管道f11与干燥器B的入口之间处安装有阀门BⅦ，在干燥器入口支管a6上管道f11与管道c4之间处安装有止回阀，在干燥器入口支管b7上管道f11与管道c4之间处安装有止回阀。
所述放空管线2上管道a1后侧安装有放空快切阀门BⅠ。
所述罗茨鼓风机入口缓冲罐上安装有压力表Ⅰ，所述仪表气缓存罐上安装有压力表Ⅲ，在管道c4上罗茨鼓风机后侧安装有压力表Ⅲ。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在分子筛吸附器的放空管线上连通设置水冷却器、罗茨鼓风机入口缓冲罐、罗茨鼓风机、干燥机组和仪表气缓存罐等，将现有空分装置在运行过程中分子筛吸附器排压步序、加热步序、吹冷步序泄放的气体和污氮气直接放空的部分进行全部回收，经过增压、干燥后做为厂区仪表气使用，减少了公司单独制取仪表气的投资成本，也可以送到邻厂作为仪表气使用，为公司带来盈利收入。
本实用新型投资成本低，操作简单，对空分尾气得到了回收，避免直接排入大气影响环境。节约了公司运行成本。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
图中所示：管道a1；放空管线2；管道b3；管道c4；管道d5；干燥器入口支管a6；干燥器入口支管b7；干燥器出口支管a8；干燥器出口支管b9；管道e10；管道f11；加热器入口管道12；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1，本实施例提供一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，包括水冷却器、罗茨鼓风机入口缓冲罐、罗茨鼓风机、干燥机组和仪表气缓存罐，所述水冷却器的管程入口通过管道a1与分子筛吸附器的放空管线2连通，所述放空管线2上管道a1后侧安装有放空快切阀门BⅠ，水冷却器的管程出口通过管道b3与罗茨鼓风机入口缓冲罐连通，所述罗茨鼓风机入口缓冲罐通过管道c4及管道c4上的罗茨鼓风机与干燥机组连接，所述干燥机组通过管道d5与仪表气缓存罐连通。
所述干燥机组包括干燥器A、干燥器B，所述管道c4出口端通过三通分别连接有干燥器入口支管a6和干燥器入口支管b7，所述干燥器入口支管a6与干燥器A的入口连接，干燥器入口支管b7与干燥器B的入口连接，所述干燥器A的出口连接有干燥器出口支管a8，干燥器B的出口连接有干燥器出口支管b9，所述干燥器出口支管a8与干燥器出口支管b9的出口端通过三通与管道d5连通。
所述干燥器出口支管a8与干燥器出口支管b9之间还连通设置有管道e10，所述管道e10上通过设置加热器出口管道连接有空气加热器，所述空气加热器的入口通过加热器入口管道12与管道d5连通，管道e10上支管两侧处分别安装有阀门BⅡ和阀门BⅢ，在干燥器出口支管a8上管道e10与管道d5之间处安装有阀门BⅨ和止回阀，在干燥器出口支管b9上管道e10与管道d5之间处安装有阀门BⅩ和止回阀，加热器入口管道12上安装有阀门BⅧ。
所述干燥器入口支管a6和干燥器入口支管b7之间连通设置有管道f11，所述管道f11上设置有放空管，在管道f11上放空管两侧处分别设有阀门BⅣ和阀门BⅤ，在干燥器入口支管a6上管道f11与干燥器A的入口之间处安装有阀门BⅥ，在干燥器入口支管b7上管道f11与干燥器B的入口之间处安装有阀门BⅦ，在干燥器入口支管a6上管道f11与管道c4之间处安装有止回阀，在干燥器入口支管b7上管道f11与管道c4之间处安装有止回阀。
所述罗茨鼓风机入口缓冲罐上安装有压力表Ⅰ，所述仪表气缓存罐上安装有压力表Ⅲ，在管道c4上罗茨鼓风机后侧安装有压力表Ⅲ。
本实用新型使用原理为，首先，在空分装置中被压缩的空气经空气预冷系统将空气冷却至17℃以下，通过进分子筛管线经AⅠ阀或AⅡ阀分别给分子筛吸附器A或B进行充压后，空气由进气管线经AⅢ阀或AⅣ阀自下而上通过分子筛吸附器A或B时，空气中所含的H2O、C2H2、CO2等杂质相继被吸附清除，被净化后的空气，进入冷箱。分子筛吸附器是成对交替使用的，一只工作时，另一只被再生。具体的，空分装置中分子筛吸附器的再生分排压、加热、吹冷、均压四步进行，具体的步骤如下；
排压：分子筛吸附器在工作结束时，将剩留在分子筛吸附器内的空气排放出去。排压是将AⅤ阀(或AⅥ阀)打开而实现的。排压完成后打开再生污氮气进、出口阀AⅪ、AⅦ(或AⅫ、AⅧ)。此时CⅠ阀开，污氮气旁通放空。
加热：返流污氮气经加热器，然后自上而下通过分子筛吸附器，加热时CⅠ阀关，CⅡ阀开，CⅢ阀关。
吹冷：打开CⅢ阀，关闭CⅡ阀，使再生用污氮气不经过加热器而至分子筛吸附器，对分子筛吸附器吹冷到污氮气出分子筛吸附器温度下降至比工作温度高5～10℃。
均压：打开CⅣ阀，使正在工作的一只分子筛吸附器中的空气充入在再生的一只吸附器中，充气时CⅠ阀打开，污氮气经CⅠ阀旁通放空。再生四步骤结束后，该只吸附器就转入工作过程，往复循环使用。
本实用新型是为了回收分子筛吸附器在工作过程中排压步序、加热步序、吹冷步序泄放的气体和通过CⅠ阀直接放空的污氮气，在放空管线上增加一个放空快切阀BⅠ，在阀前布设一路回收管线即管道a1(管径根据空分不同生产规模以及排放气量的大小设计)，回收气体气相管通过水冷却器管程，利用通过壳程的循环水将再生步骤中加热后的污氮气进行冷却到常温后，进入罗茨鼓风机入口缓冲罐，通过罗茨鼓风机吸入增压后通过干燥机组干燥后的气体进入仪表气储罐作为仪表气供用户使用。
其中，排压阀AⅤ阀和AⅥ阀、再生气出口阀AⅦ阀和AⅧ阀、污氮气放空阀CⅠ阀、放空快切阀BⅠ阀、罗茨鼓风机入口缓冲罐体上设置的压力表Ⅰ以及仪表气缓冲罐体上设置的压力表Ⅲ由电信号相连接，通过设置一套程序逻辑控制与罗茨鼓风机连接，空分装置分子筛自动切换运行时，分子筛吸附器A或B在排压步序时，排压阀AⅤ阀或AⅥ阀打开逻辑控制延时5秒罗茨鼓风机启动工作，在排压步序进行时，污氮气处于放空状态，污氮气放空阀CⅠ阀打开，同时逻辑控制放空快切阀BⅠ阀关闭，分子筛排压步序中排压的气体和放空的污氮气得到回收。分子筛吸附器A或B在加热再生步序时，加热再生出口阀AⅦ阀或AⅧ阀打开时逻辑控制延时5秒罗茨鼓风机启动工作，同时逻辑控制放空快切阀BⅠ阀关闭，分子筛加热步序中再生放空的气体和放空的污氮气得到回收。分子筛吸附器A或B在吹冷步序时，吹冷出口阀AⅦ阀或AⅧ阀打开时逻辑控制延时5秒罗茨鼓风机启动工作，同时逻辑控制放空快切阀BⅠ阀关闭，分子筛吹冷步序中吹冷放空的气体和放空的污氮气得到回收。排压步序、加热步序、吹冷步序泄放的气体和通过CⅠ阀直接放空的污氮气回收后通过回收管线进入水冷却器管程通过和壳程的循环水进行换热，将气体温度冷却到40℃以下，被冷却的气体通过水冷却器管程出口通过管线进入罗茨鼓风机入口缓冲罐，在缓冲罐缓冲后由罗茨鼓风机吸入增压后进入一台配套撬装干燥机组降低气体露点，保证罗茨鼓风机出口压力、压力表Ⅱ指示值在合理范围内，增压的气体通过干燥机采用变温变压吸附原理，利用活性氧化铝为吸附剂，吸取气体中的水份，从而获得较低露点、干燥、洁净气体，在常温下吸附时，气体中水分子的分压力大于吸附剂中水分子的分压力，水分子进入吸附剂内部，在吸附剂的表面冷凝成水滴，并放出冷凝热，将此热量蓄于吸附塔的上部。再生时，大约5％左右的干燥气体经加热器加热至150℃左右通过再生筒，使吸附剂的吸附能力大大降低，使吸附剂中的水分子逸出，同时蓄于吸附塔内的热量有助于节约加热器的功率。吸附剂经过吸附、再生、吸附循环使用，对压缩气体进行连续不断的吸附干燥处理从而获得深度干燥的气体，最终获得-40℃以下露点气体。干燥机组为2台相互切换吸附和再生，压缩的气体首先经过干燥器A入口止回阀和入口进气阀BⅥ，BⅣ阀关闭，进入干燥器A完成干燥后通过干燥器A出口阀BⅨ、止回阀去仪表气缓冲罐，BⅩ阀关闭，干燥器A在干燥的时候，干燥器B处于再生状态，首先对干燥器B干燥后进行泄压，泄压时干燥器B入口阀BⅦ阀打开，干燥器B泄压阀BⅤ打开完成对干燥器B的泄压过程，泄压完成后干燥器B进入再生过程，再生时利用干燥器A干燥后的气体，通过再生阀BⅧ进入再生电加热器将气体加热，BⅡ阀关闭，高温气体通过BⅢ阀进入干燥器B再生后通过干燥器B入口阀和干燥器B泄压阀放空。再生完成后干燥器B切入干燥状态，干燥器A切入再生状态，此过程利用程序自动控制往复切换工作。通过被压缩的气体低露点气体进入仪表气缓冲罐储存后给用户使用。图1中如果罗茨鼓风机缓冲罐体压力即压力表Ⅰ指示值到-0.05Mpa时，逻辑控制罗茨鼓风机停止运行，当罗茨鼓风机缓冲罐体压力即压力表Ⅰ指示值到0.1Mpa时，逻辑控制罗茨鼓风机再次启动运行。当仪表气缓冲罐体压力即压力表Ⅲ指示值大于0.9Mpa时，逻辑控制罗茨鼓风机停止运行，空分分子筛系统自动同步切入原有正常程序运行，仪表气缓冲罐体压力即压力表Ⅲ指示值低于0.7Mpa时，逻辑控制罗茨鼓风机再次启动运行。空分分子筛系统自动同步切入到回收程序运行。各类设备管道根据空分规模大小，泄放气量设计。
Claims (6)
1.一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，包括水冷却器、罗茨鼓风机入口缓冲罐、罗茨鼓风机、干燥机组和仪表气缓存罐，其特征在于，所述水冷却器的管程入口通过管道a(1)与分子筛吸附器的放空管线(2)连通，水冷却器的管程出口通过管道b(3)与罗茨鼓风机入口缓冲罐连通，所述罗茨鼓风机入口缓冲罐通过管道c(4)及管道c(4)上的罗茨鼓风机与干燥机组连接，所述干燥机组通过管道d(5)与仪表气缓存罐连通。
2.根据权利要求1所述的一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，其特征在于：所述干燥机组包括干燥器A、干燥器B，所述管道c(4)出口端通过三通分别连接有干燥器入口支管a(6)和干燥器入口支管b(7)，所述干燥器入口支管a(6)与干燥器A的入口连接，干燥器入口支管b(7)与干燥器B的入口连接，所述干燥器A的出口连接有干燥器出口支管a(8)，干燥器B的出口连接有干燥器出口支管b(9)，所述干燥器出口支管a(8)与干燥器出口支管b(9)的出口端通过三通与管道d(5)连通。
3.根据权利要求2所述的一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，其特征在于：所述干燥器出口支管a(8)与干燥器出口支管b(9)之间还连通设置有管道e(10)，所述管道e(10)上通过设置加热器出口管道连接有空气加热器，所述空气加热器的入口通过加热器入口管道(12)与管道d(5)连通，管道e(10)上支管两侧处分别安装有阀门BⅡ和阀门BⅢ，在干燥器出口支管a(8)上管道e(10)与管道d(5)之间处安装有阀门BⅨ和止回阀，在干燥器出口支管b(9)上管道e(10)与管道d(5)之间处安装有阀门BⅩ和止回阀，加热器入口管道(12)上安装有阀门BⅧ。
4.根据权利要求2所述的一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，其特征在于：所述干燥器入口支管a(6)和干燥器入口支管b(7)之间连通设置有管道f(11)，所述管道f(11)上设置有放空管，在管道f(11)上放空管两侧处分别设有阀门BⅣ和阀门BⅤ，在干燥器入口支管a(6)上管道f(11)与干燥器A的入口之间处安装有阀门BⅥ，在干燥器入口支管b(7)上管道f(11)与干燥器B的入口之间处安装有阀门BⅦ，在干燥器入口支管a(6)上管道f(11)与管道c(4)之间处安装有止回阀，在干燥器入口支管b(7)上管道f(11)与管道c(4)之间处安装有止回阀。
5.根据权利要求1所述的一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，其特征在于：所述放空管线(2)上管道a(1)后侧安装有放空快切阀门BⅠ。
6.根据权利要求1所述的一种空分装置分子筛吸附器再生放空气回收仪表气的系统，其特征在于：所述罗茨鼓风机入口缓冲罐上安装有压力表Ⅰ，所述仪表气缓存罐上安装有压力表Ⅲ，在管道c(4)上罗茨鼓风机后侧安装有压力表Ⅲ。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |