專利名稱：一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空分裝置中分子篩純化裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置。
背景技術(shù)：
分子篩純化系統(tǒng)用于對空氣進(jìn)行純化，分子篩吸附空氣中的H20、C2H2、0)2等雜質(zhì)， 為空氣分離裝置提供干燥、潔凈的原料空氣。CN201882925U(CN201020590734. 7)提供了一種分子篩純化系統(tǒng)，包括兩個(gè)分子篩純化器，空氣通過空氣管道分別輸入至兩個(gè)分子篩純化器中、并輸出至主塔，還包括控制兩個(gè)分子篩純化器之間通斷的升壓閥，進(jìn)一步包括分別向所述兩個(gè)分子篩純化器輸送氮?dú)獾牡獨(dú)獬鋲汗艿馈Ｋ龅獨(dú)獬鋲汗艿肋M(jìn)一步包括兩個(gè)分別控制氮?dú)獬鋲汗艿琅c兩個(gè)分子篩純化器通斷的充壓閥。本實(shí)用新型的分子篩純化系統(tǒng)，通過增加氮?dú)獬鋲汗艿?，能夠在分子篩純化系統(tǒng)升壓時(shí)利用氮?dú)庋a(bǔ)充充壓，系統(tǒng)對空氣的總需求量相對穩(wěn)定，使進(jìn)主塔的空氣量和主塔運(yùn)行工況平穩(wěn)無波動(dòng)，從而保證制氧機(jī)組的氧、氬提取率，提高制氧機(jī)運(yùn)行效率，保證了制氧機(jī)組的安全運(yùn)行。CN1919417A(CN200610112538. 7)提供了一種空氣純化裝置，該空氣純化裝置采用三個(gè)分子篩吸附器并聯(lián)工作，分別用卸壓閥、增壓閥和自動(dòng)控制閥與需純化的空氣和解吸再生用的污氮?dú)夤艿老噙B，閥門按照工藝要求進(jìn)行開關(guān)。采用三吸附器純化工藝流程第一臺吸附器工作時(shí)，第二臺吸附器加熱解吸和冷吹降溫，同時(shí)用第二臺吸附器冷吹過程出口的溫度較高的污氮?dú)饧訜岬谌_吸附器，以充分利用分子篩吸附器冷吹過程出口污氮?dú)獾挠酂?。?jié)能率達(dá)到50% 60%，從而可有效降低空氣純化裝置的能耗。 本申請引用上述兩份專利文件全文作為背景技術(shù)。空氣分離裝置中的分子篩純化系統(tǒng)，包括兩個(gè)或3個(gè)分子篩純化器；控制分子篩純化器之間通斷的強(qiáng)制閥；再生氣體加熱器；進(jìn)行分子篩均壓使用的均壓閥；進(jìn)行分子篩泄壓使用的泄壓閥，還包括向分子篩純化器輸送再生用氣體的管道及閥門。分子篩吸附器在使用過程中，空氣通過空氣管道及閥門分別輸入至交替使用的分子篩純化器中，吸附了空氣中的H20、C2H2、0)2等雜質(zhì)，純化后的空氣輸送至空氣分離塔進(jìn)行精餾分離。為了保證分子篩吸附劑再次具有吸附性能，需要定期將分子篩吸附器加溫再生。 分子篩吸附器的再生工作一般有降壓、加熱、吹冷和升壓四個(gè)步驟組成，其中加熱和吹冷階段必須使用干燥純凈的氣體。目前分子篩純化系統(tǒng)參與分子篩再生所使用氣體，為空氣分離塔產(chǎn)出的污氮?dú)饣虿糠忠驯环肿雍Y純化的潔凈空氣。在空分系統(tǒng)的開車階段或者遇到污氮?dú)饬髁坎蛔愕那闆r，就必須節(jié)流旁通部分空氣作為再生氣體使用，這樣操作存在以下弊端第一、由于空氣節(jié)流用作分子篩再生氣體使用，造成進(jìn)裝置空氣量減少，進(jìn)而導(dǎo)致氧氣、 氮?dú)?、氬氣等產(chǎn)品產(chǎn)量也減少。第二、在內(nèi)壓縮流程中，壓縮后液態(tài)產(chǎn)品量減少，造成主換熱器反流冷量減少，使主換熱器冷端、下塔底部處于過熱狀態(tài)，嚴(yán)重偏離正常運(yùn)行工況。第三、 空氣節(jié)流污氮?dú)夤苁顾馕鄣獨(dú)夤軌毫μ岣?，將產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，進(jìn)一步減少了從塔內(nèi)取出的污氮?dú)饬?。第四、造成上塔壓力較高，精餾工況也很難建立，提氬系統(tǒng)無法投入。發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置， 不必過多使用節(jié)流空氣，即可滿足分子篩再生氣體量的需求。實(shí)用新型概述本實(shí)用新型將出空氣分離塔的產(chǎn)品氮?dú)夤艿篮臀鄣獨(dú)夤艿乐g用管道連接，并加裝閥門，即將產(chǎn)品氮?dú)庖爰訙卦偕梦鄣埽瑥亩鉀Q分子篩吸附器再生氣量不足的問題。實(shí)用新型詳述本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置，包括兩個(gè)分子篩吸附器，來自空冷塔的空氣通過管道、閥輸入至分子篩吸附器中，有再生用的污氮?dú)饨?jīng)過加熱裝置并通過管道、閥接通到分子篩吸附器中；其特征在于將出空氣分離塔的產(chǎn)品氮?dú)夤艿篮臀鄣獨(dú)夤艿乐g用加裝管道I連接，并加裝控制閥門，將產(chǎn)品氮?dú)庖爰訙卦偕梦鄣軈⑴c分子篩吸附器再生。根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，從空氣分離塔輸出的產(chǎn)品氮?dú)夤艿郎辖映鲆桓艿?，并加裝控制閥門與污氮?dú)夤艿肋M(jìn)行T連接，所述控制閥門I是一只遙控氣動(dòng)蝶閥I，用于進(jìn)行產(chǎn)品氮?dú)鈿饬康恼{(diào)整和切斷；在污氮?dú)夤艿繧和分子篩吸附器之間加裝一只手動(dòng)蝶閥I，用于確定分子篩純化器使用氮?dú)饣蛘呶鄣獨(dú)鈺r(shí)進(jìn)行通斷；污氮?dú)夤艿劳瑫r(shí)加裝一根去水冷塔的管道，并在此加裝的管道上裝一只遙控氣動(dòng)蝶閥II。在空分系統(tǒng)正常運(yùn)行后，關(guān)閉加裝的污氮?dú)夤艿繧與分子篩吸附器連接控制閥手動(dòng)蝶閥I，打開加裝管道I上加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥I，當(dāng)產(chǎn)品氮?dú)獬隹諝夥蛛x塔的壓力較低時(shí)，通過減少產(chǎn)品氮?dú)馊ニ渌y的開度來調(diào)整，控制加裝管道I的產(chǎn)品氮?dú)夤艿缐毫υ?8. 5-9. 5kPa，使其滿足分子篩吸附器再生的需要。當(dāng)上分離塔壓力的升高時(shí)，打開加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥II和原有的污氮?dú)馊ニ渌墓艿篱y門來調(diào)整，使上分離塔壓力降低2kPa，污氮?dú)夤艿缐毫τ稍瓉淼?kPa降低到6kPa。傳統(tǒng)的分子篩純化系統(tǒng)的流程一般是，空氣通過正在使用的分子篩純化器，純化器中的吸附劑吸附了空氣中的H20、C2H2, CO2等雜質(zhì)，純化后的空氣輸送至空氣分離塔進(jìn)行精餾分離，得到氧氣、氮?dú)狻鍤獾犬a(chǎn)品和污氮?dú)?，各產(chǎn)品和污氮?dú)庖隹諝夥蛛x塔分別使用。分子篩純化器中吸附劑動(dòng)吸附容量達(dá)到飽和時(shí)，為了保證分子篩吸附劑再次具有吸附性能，需要定期將分子篩吸附器加溫再生，即對未使用的分子篩進(jìn)行加溫再生工作，加溫再生使用污氮?dú)?。污氮?dú)饨?jīng)過加熱裝置或者通過旁路接通到分子篩吸附器中，對分子篩分別進(jìn)行加溫和冷吹工作，使分子篩純化系統(tǒng)中吸附劑再次具有吸附能力。兩只分子篩純化器交替使用，完成空氣的雜質(zhì)去除和連續(xù)供氣(參見附圖1)。本實(shí)用新型的利用產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的工藝流程是，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不同有兩個(gè)階段第一階段是空分系統(tǒng)開車階段，使用節(jié)流空氣和污氮?dú)庾鳛樵偕鷼狻?第二階段是在空分系統(tǒng)正常運(yùn)行后，保持正流空氣的吸附和反流氣體的加溫再生程序不變，使用產(chǎn)品氮?dú)馓鎿Q污氮?dú)膺M(jìn)行分子篩加溫再生。詳細(xì)過程將在實(shí)施例中說明。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益之處在于[0017]a.可減少或不必使用節(jié)流空氣，使更多空氣進(jìn)入塔內(nèi)參與精餾，從而可以提高氣體產(chǎn)量。b.不會引起由于空氣節(jié)流進(jìn)污氮?dú)夤芏鴰淼奈鄣ǖ罋庾璎F(xiàn)象。c.降低了上塔壓力，空壓機(jī)電耗降低，設(shè)備經(jīng)濟(jì)性得到提高。

圖1是傳統(tǒng)的分子篩純化器工藝流程示意圖；圖2是本實(shí)用新型采用產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩再生的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中虛線框中的粗線部分是本實(shí)用新型改進(jìn)部分。其中， 1、分子篩吸附器MS1、2、分子篩吸附器MS2 ；3、水冷塔Cl ；4、空氣分離塔的下分離塔C2 ；5、 空氣分離塔的上分離塔C3 ；6、空氣節(jié)流污氮管控制閥V16，7、空氣節(jié)流污氮管控制閥V17 ； 8、污氮?dú)馊ニ渌刂崎yV18 (原有的)，9、污氮?dú)馊ニ渌友b管道II，10、污氮?dú)馊ニ渌刂崎yV23(加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥II)，11、產(chǎn)品氮?dú)馊ビ脩艨刂崎yV19;12、產(chǎn)品氮?dú)馊ニ渌刂崎yV20 ；13、產(chǎn)品氮?dú)夤艿篮臀鄣獨(dú)夤艿乐g的加裝管道I，14、產(chǎn)品氮?dú)馊ノ鄣芸刂崎yV21(加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥I) ；15、污氮管與分子篩吸附器連接控制閥V22(加裝的手動(dòng)蝶閥I)。其他設(shè)備和閥門標(biāo)示消音器SL ；加熱器EH ；分子篩進(jìn)口閥VI、V2，分子篩升壓閥 V3、V4 ；分子篩出口閥V7、V8 ；分子篩加溫再生閥V5、V6、V9、VlO ；分子篩泄壓閥VII、V12 ； 再生氣體加熱通過閥V15 ；再生氣冷吹通過閥V14 ；再生氣放空閥V13。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明實(shí)施例如附圖2所示。一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置，包括兩個(gè)分子篩吸附器I(MSl)和分子篩吸附器2 (MS2)，來自空冷塔的空氣通過管道、閥輸入至分子篩吸附器中，有再生用的污氮?dú)饨?jīng)過加熱裝置并通過管道、閥接通到分子篩吸附器中；將出空氣分離塔輸出的產(chǎn)品氮?dú)夤艿澜映鲆桓艿?3并加裝遙控氣動(dòng)蝶閥I作為產(chǎn)品氮?dú)馊ノ鄣芸刂崎y14，與污氮?dú)夤艿肋M(jìn)行T連接，用于進(jìn)行產(chǎn)品氮?dú)鈿饬康恼{(diào)整和切斷；將產(chǎn)品氮?dú)庖爰訙卦偕梦鄣軈⑴c分子篩吸附器再生。在污氮?dú)夤艿繧和分子篩吸附器2之間加裝有手動(dòng)蝶閥I作為污氮管與分子篩吸附器連接控制閥15，用于確定分子篩純化器使用氮?dú)饣蛘呶鄣獨(dú)鈺r(shí)進(jìn)行通斷；污氮?dú)夤艿劳瑫r(shí)加裝一根去水冷塔3的管道，并在此加裝的管道上裝一只遙控氣動(dòng)蝶閥II作為污氮?dú)馊ニ渌刂崎y10。以分子篩吸附器I(MSl)使用、分子篩吸附器2(MS2)加溫再生為例，說明本實(shí)用新型的工作過程空氣來自空氣冷卻塔，通過分子篩進(jìn)口閥Vl進(jìn)入分子篩吸附器I(MSl)，在去除空氣中的雜質(zhì)后，通過分子篩出口閥V7進(jìn)入空氣分離塔進(jìn)行精餾分離。當(dāng)其中一個(gè)分子篩吸附器2 (MS2)停止工作，通過泄壓閥V12排掉分子篩吸附器 2(MS2)內(nèi)氣體降壓后，開啟加熱裝置及污氮?dú)忾y對分子篩吸附器2(MS》進(jìn)行再生。第一階段是空分系統(tǒng)開車階段使用節(jié)流空氣和污氮?dú)庾鳛樵偕鷼獾牧鞒滩僮?，打開加裝的手動(dòng)蝶閥I即污氮管與分子篩吸附器連接控制閥V22，加溫再生用氣體是通過空氣節(jié)流污氮管控制閥V16、V17節(jié)流到污氮管的空氣，或者是從空氣分離塔產(chǎn)出的污氮?dú)狻?br> 5加溫氣通過再生氣體加熱通過閥V15和加熱器EH、分子篩加溫再生閥V6，或者通過再生氣冷吹通過閥V14、分子篩加溫再生閥V6進(jìn)入分子篩吸附器2(MS2)進(jìn)行加溫、冷吹工作，廢氣通過分子篩加溫再生閥VlO由消音器SL排入大氣。 第二階段是在空分系統(tǒng)正常運(yùn)行后，打開加裝管道I上加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥I即氮?dú)馊ノ鄣芸刂崎yV21，關(guān)閉加裝的手動(dòng)蝶閥I即污氮管與分子篩吸附器連接控制閥 V22，全部使用氮?dú)庾鳛榉肿雍Y吸附器2 (MS2)加溫再生氣體，再生氣壓力和流量用氮?dú)馊ニ渌?控制閥V20調(diào)整。當(dāng)產(chǎn)品氮?dú)獬隹諝夥蛛x塔的壓力較低時(shí)，通過減少產(chǎn)品氮?dú)馊ニ渌y的開度來調(diào)整，控制加裝管道I的產(chǎn)品氮?dú)夤艿缐毫υ?. 5-9. 5kPa，使其滿足分子篩吸附器再生的需要。當(dāng)上分離塔5壓力的升高時(shí)，打開加裝的遙控氣動(dòng)蝶閥II和原有的污氮?dú)馊ニ渌墓艿篱y門來調(diào)整，使上分離塔5壓力降低2kPa，污氮?dú)夤艿缐毫τ稍瓉淼?kPa降低到6kPa。加溫用氮?dú)馔ㄟ^再生氣體加熱通過閥V15和加熱器EH、分子篩加溫再生閥V6，或者通過再生氣冷吹通過閥V14、分子篩加溫再生閥V6進(jìn)入分子篩吸附器 2(MS2)進(jìn)行加溫、冷吹工作，廢氣通過分子篩加溫再生閥VlO由消音器SL排入大氣。打開污氮?dú)馊ニ渌?控制閥V18、V23，使污氮?dú)馊窟M(jìn)入水冷塔3進(jìn)行水冷卻。
權(quán)利要求1.一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置，包括兩個(gè)分子篩吸附器，來自空冷塔的空氣通過管道、閥輸入至分子篩吸附器中，有再生用的污氮?dú)饨?jīng)過加熱裝置并通過管道、 閥接通到分子篩吸附器中；其特征在于，將出空氣分離塔的產(chǎn)品氮?dú)夤艿篮臀鄣獨(dú)夤艿乐g用加裝管道I連接，并加裝控制閥門，將產(chǎn)品氮?dú)庖爰訙卦偕梦鄣軈⑴c分子篩吸附器再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置，其特征在于，從空氣分離塔輸出的產(chǎn)品氮?dú)夤艿郎辖映鲆桓艿?，并加裝控制閥門與污氮?dú)夤艿肋M(jìn)行T連接，所述控制閥門I是一只遙控氣動(dòng)蝶閥I，在污氮?dú)夤艿繧和分子篩吸附器之間加裝一只手動(dòng)蝶閥I，污氮?dú)夤艿劳瑫r(shí)加裝一根去水冷塔的管道，并在此加裝的管道上裝一只遙控氣動(dòng)蝶閥II。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種產(chǎn)品氮?dú)鈪⑴c分子篩吸附器再生的裝置，將出空氣分離塔的產(chǎn)品氮?dú)夤艿篮臀鄣獨(dú)夤艿乐g用管道連接，并加裝控制閥門，將產(chǎn)品氮?dú)庖爰訙卦偕梦鄣軈⑴c分子篩吸附器再生，不必過多使用節(jié)流空氣，即可滿足分子篩再生氣體量的需求?？墒垢嗫諝膺M(jìn)入塔內(nèi)參與精餾，從而可以提高氣體產(chǎn)量。
文檔編號B01J20/34GK202238066SQ201120324608
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者侯澄, 康與峰, 朱圣華, 李克海, 李鳳, 沈榮, 田現(xiàn)德, 郭元?jiǎng)? 金振宗 申請人:濟(jì)南鋼鐵股份有限公司